什么是PCB可靠性 為什么可靠性愈發(fā)倍受重視？

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)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。對于終端產(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，在一定的時期內(nèi)，可以保持正常運行功能的能力。

可靠性如何發(fā)展成為社會焦點？

50年代，在朝鮮戰(zhàn)爭期間，美國50%的電子設(shè)備在儲存期間就失效、60%的機載電子設(shè)備運到遠東后不能使用。美國發(fā)現(xiàn)不可靠電子設(shè)備影響戰(zhàn)爭的進行，而且年均維修費是設(shè)備采購費用的2倍。

1949年，美國無線電工程師學(xué)會成立了第一個可靠性專業(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”，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)計和試驗方法被接受和應(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》，可靠性工程活動與傳統(tǒng)的設(shè)計、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)的電子與機電、機械件及電子系統(tǒng)的可靠性研究，包括可靠性預(yù)計、可靠性分配、可靠性試驗、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)的壽命周期費用問題突出，人們更深切地認識到可靠性工程是減少壽命費用的重要工具，可靠性工廠得到進一步發(fā)展，更嚴格、更符合實際、更有效的設(shè)計和試驗方法被采用，帶動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)標準被納入了質(zhì)量管理體系文件之中，成為“說到的必須做到”的管理條文。

時至今日，可靠性管理已經(jīng)被社會各行各業(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“挑戰(zhàn)者號”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標記。

據(jù)官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計，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、停機損失可大幅減少，資產(chǎn)及生命安全更有保障！

當今，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中脫穎而出的致勝法寶。

為什么PCB的高可靠性應(yīng)當引起重視？

作為各種電子元器件的載體和電路信號傳輸?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，PCB行業(yè)正呈現(xiàn)出“線細、孔小、層多、板薄、高頻、高速”的發(fā)展趨勢，對可靠性的要求會越來越高。

高可靠性PCB可以發(fā)揮穩(wěn)健的載體作用，實現(xiàn)PCBA的長期、穩(wěn)定運作，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)進而得以增強競爭力、提升信譽、擴大市場份額、提高經(jīng)濟效益。

如何評價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、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、團隊素質(zhì)”等一系列影響因子。

因此，評估PCB是否具備“高可靠性”需要深度確認工廠的下列管控項目是否已經(jīng)完全受控。

01預(yù)防機制

1)工程設(shè)計：客戶要求識別、信息化管理、自動化作業(yè)、專業(yè)化技能；設(shè)計標準規(guī)范，基于工廠制程能力修正可制造性；工作規(guī)范、流程標準化、工程制作自動化；

2)制造流程：體系化、系統(tǒng)化管理全制程各個流程工序的管控目標、操作流程及作業(yè)規(guī)范；

3)品控管理：規(guī)范品質(zhì)監(jiān)控標準，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：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、材料選擇、可制造性文件設(shè)計等；

3)生產(chǎn)物料：供應(yīng)商評審、材料評估、原材料檢驗、原材料儲存等；

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：評估、日常點檢、進度測試、預(yù)測性維護、預(yù)防性維護、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：進料IQC、制程IPQC、制程IPQA、終檢FQC、出貨OQC、信耐性測試等；

8)管理團隊：操作規(guī)范、風險識別、問題剖析、策略分析 等；

03品保稽查

1)品質(zhì)良率：實時監(jiān)控；

2)品質(zhì)可靠度：實時/定期核查；

3)品質(zhì)一致性：實時/按需稽查；

4)平均無故障使用時長：定期/按需驗證；

04測試驗證

1)信號性能：阻抗測試、信號損耗；

2)耐熱性能：熱應(yīng)力、Tg測試、TMA測試；

3)互聯(lián)性能：IST測試、耐電流、冷熱沖擊；

4)機械性能：剝離強度、拉脫強度、阻焊硬度、附著力；

5)絕緣性能：耐電壓測試、濕熱絕緣電阻、耐CAF測試；

6)焊接性能：清潔度測試、可焊性測試；

7)耐腐蝕性能：阻焊耐化學(xué)試劑、金手指孔隙率。
編輯：hfy