Thiết kế PCBA có độ tin cậy cao: Yêu cầu đối với thiết bị y tế và hàng không vũ trụ

Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và thiết bị y tế, độ tin cậy caothiết kế PCBAlà rất quan trọng vì sản phẩm trong các lĩnh vực này đòi hỏi độ ổn định, độ tin cậy và an toàn cực kỳ cao. Dưới đây là một số yêu cầu và cân nhắc để thiết kế PCBA có độ tin cậy cao trong hai lĩnh vực này:

1.Phạm vi nhiệt độ và yêu cầu về môi trường:

Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, PCBA có thể hoạt động trong điều kiện môi trường và nhiệt độ khắc nghiệt, chẳng hạn như độ cao, nhiệt độ thấp, nhiệt độ cao và môi trường bức xạ cao. Do đó, PCBA phải được thiết kế để chịu được các điều kiện này.

Trong lĩnh vực thiết bị y tế, PCBA có thể tiếp xúc với các môi trường lâm sàng khác nhau, bao gồm độ ẩm cao, chất lỏng ăn mòn và môi trường vô trùng cao. Vì vậy, PCBA yêu cầu các biện pháp bảo vệ tương ứng.

2. Lựa chọn linh kiện có độ tin cậy cao:

Điều quan trọng là phải chọn những linh kiện điện tử có độ tin cậy cao và tuổi thọ cao. Điều này có thể bao gồm các thành phần cấp công nghiệp hoặc quân sự.

Sử dụng các đầu nối, tụ điện, cuộn cảm và các bộ phận khác chất lượng cao, đáng tin cậy để giảm nguy cơ hỏng hóc bộ phận.

3. Nguồn điện và dự phòng:

Cung cấp nguồn điện ổn định và dự phòng trong quá trình thiết kế PCBA để đảm bảo hệ thống vẫn có thể hoạt động bình thường trong trường hợp mất điện.

Sử dụng nguồn điện và pin dự phòng trong các hệ thống quan trọng để duy trì hoạt động liên tục.

4. Tính toàn vẹn tín hiệu và triệt tiêu EMI:

Đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu để tránh nhiễu điện từ (EMI) và nhiễu phóng xạ (RFI).

Sử dụng tấm chắn và bộ lọc trong quá trình thiết kế PCBA để giảm nhiễu điện từ.

5. Thiết kế bố trí và khai thác dây:

Thực hiện thiết kế PCBA của bộ dây được lên kế hoạch cẩn thận để giảm nguy cơ nhiễu mạch, nhiễu chéo và hỏng hóc.

Tránh nhiễu chéo giữa đường dẫn dòng điện cao và đường dẫn dòng điện thấp.

6. Khả năng bảo trì và truy xuất nguồn gốc:

Thiết kế PCBA để dễ dàng bảo trì và khắc phục sự cố, bao gồm ghi nhãn các thành phần và cung cấp sơ đồ nối dây cũng như các công cụ khắc phục sự cố.

Cần phải truy xuất nguồn gốc để nếu xảy ra sự cố thì có thể truy nguyên lô và thành phần PCBA cụ thể.

7. Kiểm tra và xác minh hệ thống:

Tiến hành kiểm tra và xác minh nghiêm ngặt ở cấp độ hệ thống, bao gồmthử nghiệm chức năng, kiểm tra nhiệt độ, kiểm tra độ rung và kiểm tra EMI/RFI để đảm bảo độ tin cậy của PCBA trong điều kiện sử dụng thực tế.

8. Quy định và tuân thủ:

Tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn hiện hành về thiết kế PCBA, bao gồm cả các quy định và tiêu chuẩn trong ngành hàng không vũ trụ và thiết bị y tế.

9. Khả năng chịu lỗi và dự phòng:

Xem xét khả năng chịu lỗi trong thiết kế hệ thống để chức năng cơ bản vẫn được cung cấp trong trường hợp xảy ra lỗi.

Cung cấp mạch dự phòng và hệ thống dự phòng để đảm bảo tính liên tục của hệ thống.

Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và thiết bị y tế, thiết kế PCBA có độ tin cậy cao không chỉ liên quan đến hiệu suất sản phẩm mà còn liên quan đến tính mạng và sự an toàn của con người. Do đó, cần phải đầu tư đủ thời gian và nguồn lực để đảm bảo rằng PCBA được thiết kế, sản xuất và thử nghiệm theo tiêu chuẩn cao nhất.