什么是可靠性?
可靠性指的是“可信賴的”、“可信任的”,是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的能力。對(duì)于終端產(chǎn)品而言,可靠度越高,使用保障就越高。
PCB可靠性是指“裸板”能夠滿足后續(xù)PCBA裝配的生產(chǎn)條件,并在特定的工作環(huán)境和操作條件下,在一定的時(shí)期內(nèi),可以保持正常運(yùn)行功能的能力。
可靠性如何發(fā)展成為社會(huì)焦點(diǎn)?
50年代,在朝鮮戰(zhàn)爭期間,美國50%的電子設(shè)備在儲(chǔ)存期間就失效、60%的機(jī)載電子設(shè)備運(yùn)到遠(yuǎn)東后不能使用。美國發(fā)現(xiàn)不可靠電子設(shè)備影響戰(zhàn)爭的進(jìn)行,而且年均維修費(fèi)是設(shè)備采購費(fèi)用的2倍。
1949年,美國無線電工程師學(xué)會(huì)成立了第一個(gè)可靠性專業(yè)學(xué)術(shù)組織——可靠性技術(shù)組。1950年12月,美國成立了“電子設(shè)備可靠性專門委員會(huì)”,軍方、武器制造公司及學(xué)術(shù)界開始介入可靠性研究,到1952年3月便提出了具有深遠(yuǎn)影響的建議;研究成果首先應(yīng)用于航天、軍事、電子等軍工工業(yè),隨后逐漸擴(kuò)展到民用工業(yè)。
60年代,隨著航空航天工業(yè)的迅速發(fā)展,可靠性設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法被接受和應(yīng)用于航空電子系統(tǒng)中,可靠性工程得到迅速發(fā)展!1965年,美國頒發(fā)了《系統(tǒng)與設(shè)備的可靠性大綱要求》,可靠性工程活動(dòng)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)相結(jié)合,獲得了較好的效益。羅姆航空發(fā)展中心組建了可靠性分析中心,從事與電子設(shè)備有關(guān)的電子與機(jī)電、機(jī)械件及電子系統(tǒng)的可靠性研究,包括可靠性預(yù)計(jì)、可靠性分配、可靠性試驗(yàn)、可靠性物理、可靠性數(shù)據(jù)采集、分析等。
70年代中,美國國防武器系統(tǒng)的壽命周期費(fèi)用問題突出,人們更深切地認(rèn)識(shí)到可靠性工程是減少壽命費(fèi)用的重要工具,可靠性工廠得到進(jìn)一步發(fā)展,更嚴(yán)格、更符合實(shí)際、更有效的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法被采用,帶動(dòng)了失效研究和分析技術(shù)的快速發(fā)展。
90年代以后,可靠性工程從軍工企業(yè)發(fā)展到民用電子信息產(chǎn)業(yè)、交通、服務(wù)、能源等行業(yè),從專業(yè)變成“普業(yè)”。ISO9001質(zhì)量管理體系把可靠性管理列入審查的重要內(nèi)容,有關(guān)可靠性的專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)被納入了質(zhì)量管理體系文件之中,成為“說到的必須做到”的管理?xiàng)l文。
時(shí)至今日,可靠性管理已經(jīng)被社會(huì)各行各業(yè)廣泛接受,企業(yè)經(jīng)營理念普遍也由過往的“要我重視產(chǎn)品可靠性”轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的“我要十分重視產(chǎn)品可靠性”!
為什么可靠性愈發(fā)倍受重視?
1986年,美國航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者號(hào)”起飛76秒后爆炸,導(dǎo)致7名宇航員喪生、13億美元損失,其事故根源竟然是由于一個(gè)密封圈失效!
90年代,美國UL發(fā)文說中國生產(chǎn)的PCB在美國引起多起設(shè)備儀器起火,原因是中國的PCB工廠使用了非阻燃的板材,但是打上了UL標(biāo)記。
據(jù)官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),PCBA因可靠性失效所造成的賠償占外部失效成本的90%以上!
GE公司分析,對(duì)能源、交通、礦山、通訊、工控、醫(yī)療等連續(xù)作業(yè)的設(shè)備,即使可靠性提高1%,成本提高10%也是合算的。PCBA可靠性高,則維修費(fèi)、停機(jī)損失可大幅減少,資產(chǎn)及生命安全更有保障!
當(dāng)今,放眼全球,國家與國家的競爭已經(jīng)演變成企業(yè)與企業(yè)的競爭,可靠性工程是企業(yè)開展全球化競爭的門檻,也是企業(yè)在日益劇烈的市場當(dāng)中脫穎而出的致勝法寶。
為什么PCB的高可靠性應(yīng)當(dāng)引起重視?
作為各種電子元器件的載體和電路信號(hào)傳輸?shù)臉屑~,PCB決定了電子封裝的質(zhì)量和可靠性。隨著電子產(chǎn)品越發(fā)小型化、輕量化、多功能化,以及無鉛、無鹵等環(huán)保要求的持續(xù)推動(dòng),PCB行業(yè)正呈現(xiàn)出“線細(xì)、孔小、層多、板薄、高頻、高速”的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)可靠性的要求會(huì)越來越高。
高可靠性PCB可以發(fā)揮穩(wěn)健的載體作用,實(shí)現(xiàn)PCBA的長期、穩(wěn)定運(yùn)作,從而保證終端產(chǎn)品的安全性、穩(wěn)定性和使用壽命,企業(yè)進(jìn)而得以增強(qiáng)競爭力、提升信譽(yù)、擴(kuò)大市場份額、提高經(jīng)濟(jì)效益。
如何評(píng)價(jià)PCB是否具備高可靠性?
高可靠性是結(jié)合“工程技術(shù)”與“管理藝術(shù)”的一種實(shí)踐科學(xué),穩(wěn)健地產(chǎn)出高可靠PCB須建立一整套“規(guī)范、高效、協(xié)同、可控”的管理程序,要求工廠必須全方位管控“工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)物料、制造設(shè)備、流程工藝、品保設(shè)施、生產(chǎn)環(huán)境、管理體系、團(tuán)隊(duì)素質(zhì)”等一系列影響因子。
因此,評(píng)估PCB是否具備“高可靠性”需要深度確認(rèn)工廠的下列管控項(xiàng)目是否已經(jīng)完全受控。
01預(yù)防機(jī)制
1)工程設(shè)計(jì):客戶要求識(shí)別、信息化管理、自動(dòng)化作業(yè)、專業(yè)化技能;設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,基于工廠制程能力修正可制造性;工作規(guī)范、流程標(biāo)準(zhǔn)化、工程制作自動(dòng)化;
2)制造流程:體系化、系統(tǒng)化管理全制程各個(gè)流程工序的管控目標(biāo)、操作流程及作業(yè)規(guī)范;
3)品控管理:規(guī)范品質(zhì)監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn),完善品保體系,協(xié)助制程改善品質(zhì);
02過程管理
1)質(zhì)量和產(chǎn)品安全體系:IATF16949、ISO9001、GJB9001、UL、CQC、RoHS;
2)工程設(shè)計(jì):疊層結(jié)構(gòu)、阻抗、最小線寬、最小間距、最小孔徑、銅厚等DFM規(guī)范;生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)、材料選擇、可制造性文件設(shè)計(jì)等;
3)生產(chǎn)物料:供應(yīng)商評(píng)審、材料評(píng)估、原材料檢驗(yàn)、原材料儲(chǔ)存等;
4)制程工藝:制程能力、生產(chǎn)參數(shù)、藥液使用、首件FA 等;
5)設(shè)備設(shè)施:評(píng)估、日常點(diǎn)檢、進(jìn)度測(cè)試、預(yù)測(cè)性維護(hù)、預(yù)防性維護(hù)、周期性檢修等;
6)作業(yè)環(huán)境:無塵、恒溫、恒濕、光照度等;
7)品質(zhì)監(jiān)控:進(jìn)料IQC、制程IPQC、制程IPQA、終檢FQC、出貨OQC、信耐性測(cè)試等;
8)管理團(tuán)隊(duì):操作規(guī)范、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、問題剖析、策略分析 等;
03品?;?/strong>
1)品質(zhì)良率:實(shí)時(shí)監(jiān)控;
2)品質(zhì)可靠度:實(shí)時(shí)/定期核查;
3)品質(zhì)一致性:實(shí)時(shí)/按需稽查;
4)平均無故障使用時(shí)長:定期/按需驗(yàn)證;
04測(cè)試驗(yàn)證
1)信號(hào)性能:阻抗測(cè)試、信號(hào)損耗;
2)耐熱性能:熱應(yīng)力、Tg測(cè)試、TMA測(cè)試;
3)互聯(lián)性能:IST測(cè)試、耐電流、冷熱沖擊;
4)機(jī)械性能:剝離強(qiáng)度、拉脫強(qiáng)度、阻焊硬度、附著力;
5)絕緣性能:耐電壓測(cè)試、濕熱絕緣電阻、耐CAF測(cè)試;
6)焊接性能:清潔度測(cè)試、可焊性測(cè)試;
7)耐腐蝕性能:阻焊耐化學(xué)試劑、金手指孔隙率。
編輯:hfy
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