Hvað tryggir áreiðanleika rafmagnsveitutengda prentaðra kringla (PCB)?

Inngangur: Það mikilvæga skylduskyldan um háa áreiðanleika rafmagnsveituborða (PCB)

Prentuð kringluborð (PCB) mynda grunninn fyrir næstum allar rafrænar tæki, frá lífsgæjandi heilbrigðisþekkingartækjum og framfarinum ökumannahjálparkerfum (ADAS) í bílum til neytendarafrtækja, loft- og rúmferðartækja og viðskiptaútvarpskerfa. Í dag, í tíma mikillar framleiðslu, hafa kröfur um PCB-heild og framleiðslu án villa aldrei verið hærri. Massafremleiðslustillingar, sérstaklega í sjálfstæðum bíla-, starfs- og loft- og rúmferðartækja, krefjast þess að nota áframhaldandi PCB-prófun, nákvæma PCB-inspektion og sterkar gæðastýringaraðferðir til að minnka hættur, lægja framleiðslukostnað og tryggja framúrskarandi virkni borðanna.

Aukin flókinn hlutur, minnkandi lögunir og reglubundin áþrýstingur gera nauðsynlegt að taka upp bestu aðferðir til að greina galla, kaupa AOI-, ICT-, virkilega prófun og flugprófun með fljótandi prófunarvopnum, og leita að samfelldri endurheimt ferlisins.

Svæði 1: Að skilja áreiðanleika prentaðra kringla (PCB)

Hvað er PCB? Trygging ?

Áreiðanleiki prentaðra kringla (PCB) er mælikvarði á því hversu áreiðanlega prentaður kringill getur framkvæmt ákveðna rafmagnsverksemi sína undir væntanlegum reksturs- og umhverfisáreitum – yfir allan framleiðslutíma sínum – án þess að mistakast. Prentaðir kringlar með háan áreiðanleika eru framleiddir ekki bara til að virka, heldur til að virka óskepulega jafnvel í ljósi endurtekinnar:

Hitacykla.

Mekanísk áþrýstingur.

Rafspennuáþrýstingur.

Bein umhverfisáreitur.

Af hverju kemur fyrir vandamál með heildarréttindi PCB í massuppskeru

Prentaðir kringlar með háan áreiðanleika eru grunnurinn að kerfum sem eru mikilvæg fyrir ákveðnar verkefni, þar sem mistök geta leitt til óviðráðanlegra afleiðinga. Hugsum okkur mögulegar afleiðingar í eftirtöldum tilvikum:

Tæknibúnaður fyrir bifreiðar / ADAS: Þegar PCB-hluti sem er ábyrgur fyrir aðvörun við skilning á brautum, öryggisviðmiðum gegn slysum eða raddreyndum hlutum hættir, getur það þreatað líf og eyðilagt traust viðmerkis.

Læknavélar: Ósannleikar í PCB geta hindrað vísindaleg myndavinnslu, lífsstyrsli eða fjármálakerfi til að fylgjast með heilsu, og þar með hættat einstaklingaöryggi og öryggi.

Geim- og iðnaðarstýring: Villur geta leitt til dýrra stöðvunaraðstöðu, skaða eða fullkominnar óvirku kerfis.

Leitarskilyrði sem áhrifast PCB-heildar.

Til að tryggja framleiðslu á hátraustugum PCB í sjálfvirkri framleiðslu er nauðsynlegt að hafa grunnupplýsingar um þá þætti sem áhrifa bæði virkni í upphafi og langtímaþol. Frá framleiðslu PCB til staðsetningar hluta og nútíma kerfa til að finna skorti, veitir hver þáttur mögulegar hættur fyrir mistök – eða tækifæri fyrir uppgráðun á hámarksgæðum. Skoðum nú mikilvægustu þættina:

1. Vöruskipan

Ferðin til PCB-trausts byrjar á molekularu stigi. Val á PCB-matériali gefur einfaldlega til kynna hvernig móðurplatan mun meðhöndla hitabelastun, rafmagnsálaganir og spennu, áhrif umhverfisins og mekanískar álaganir.

Lykilþættir sem þarf að hugsa um við PCB-vörur:

Hitöryggi: Venjulegt FR-4 er viðeigandi fyrir flest forrit, en alvarlegri bifreiða- og geimferðarrafræði gætu krafst hár-Tg eða polyímid. Polyímid-plötur viðhalda trausti sínu í langum hitacyklum og veita einnig framúrskarandi eldmátt.

Rakavist: Aukin rakavist getur hætt við festingar, valdið afbrjótlun, framskiptum árófunar og hækkað yfirborðsraflátið – sem veldur ósýnilegum stuttum tengingum. Vörur með lægri rakavist eru betri fyrir rakka umhverfi.

Vélræn stífleiki: Plötur sem eru byggðar á titringum, beygingu eða skömmu þurfa að hafa rétta þykkt og vöruútlit – oftast er um hybrid-hópa eða styrkta lágplötur að ræða – til að minnka sporbrun og mistök í veldusamböndum.

2. PCB-hönnun og sniðlagning.

Gæði hefjast við innflutning á borðið. Stig PCB-sniðlags þarf að styðja raunvirkni, framleiðanlegleika og prófunartryggingu. Villur eða ófullnægjandi útfærslur á þessu stigi hafa áhrif á restina af ferlinu.

Bestu aðferðir við hönnun á hágaðs PCB:

Stöðugleiki tákna og aflskipting: Notaðu stuttar, beinar leiðir fyrir háfrekvenzíu-/háaflstök til að minnka EMI og spennudrátt.

Hitastjórn: Innbyggðu hitusökkvavíur, hitusökkva, og breiða koparflötundir undir hlutum sem mynda mikla hita.

Árangursrík staðsetning á hlutum:

Settu afhreinsunarrafasvæði nálægt aflpinnunum til að minnka spennuhnýtingar.

Hópaðu hluti eftir rökfræðilegum svæðum.

Settu hluti sem eru viðkvæmir fyrir titringum nálægt stuðlum PCB eða festingarröndum.

Hönnun fyrir prófun (DFT):

Áætla prófunarpunkta og þvert viðgangsgetu í hönnuninni, með því að tryggja að allar mikilvægar tengingar séu hægt að prófa með ICT eða flugprófun.

Bætið við innbyggðum tengipunktum fyrir fjörvarastýringu og mat.

Gagnrýni og rúmfrávik: Viðhalda öryggisfjarlægðum á milli línna, patta og hliðskurða – sérstaklega í háspennu-, hárafla- eða mengunarviðkvæmum uppsetningum.

Stýrt óvirkuð ráslega skipulagning: Í hárhraða-/ADAS-forritum skal hönnun tvíhliða rása og vernduðar rásir til að tryggja gæði merkisins.

3. Framleiðsla og uppsetning – nákvæm stjórnun.

Jafnvel besta PCB-hönnun getur verið í hættu vegna slakrar eða ósamræmdar framleiðslu. Nákvæm stjórnun er grunnurinn að endurtekinni og treystri framleiðslu á borðum.

Grundvallarkröfur fyrir hátraustgildi sjálfvirkni:

Nákvæm umsetning á veðmálssmurni: Nákvæm samhæfing á mynstri og stjórnun á magni veðmálssmurs tryggir gegn veðmálssamböndum og opnum tengingum.

Sjálfvirk staðsetning á hlutum: Hraðvirkar tæki fyrir að taka og setja hluti ná samfelldri nákvæmni jafnvel fyrir minnstu hlutana, sem lágmarkar villustöður sem oft veldur vandamálum í ADAS- og lyfjaforrita PCB-hólfum.

Fullkomlega stilltar endurhitunarferlar: Hitastig og tími við veiðingu verða að vera samstilltir við bæði flókinn byggingu á borðinu og tegund af veiðingarpaste til að koma í veg fyrir ófullkomna tengingar eða ofhita.

AOI: Rauntíma sjónleg skoðun tryggir að veiðingartengingar séu í bestu gæðum, að hlutar séu rétt stefndir og að yfirborðsfrávik séu ekki til staðar á framleiðslulínunni.

Í-kringluskönnun og virk skoðun: Þessi sjálfvirk kerfi skoða hverja staðfestan ályktunarpunkt, sem hjálpar til við að finna fjölga ósýnilegum villa sem AOI getur ekki fundið, svo sem opnar rásir eða rangar gildi á hlutum.

4. Umhverfis- og rekstrarvandamál.

PCB-hólf eru útsett fyrir fjölda erfiðra umhverfisþátta á meðan þau eru í notkun, sérstaklega í bílakerfum, geim- og loftfimiðlunarkerfum og utanaðkomandi kerfum.

Leynivandamál tengd umhverfinu innihalda:

Stöðugur hitasveiflubragði

Gægju- og vélarhræringar

Hátt röktuðuð/feuchta exposure

Efni/korrosjon

5. Að skoða, greining og gæðaöryggi.

Engin prentplata (PCB) má telja áreiðanlega nema hún gangi gegnum röð almennra PCB-prófunarferla: bæði á yfirborðs- og innri/fallandi stigi.

Samþætta kerfi til að finna ófullkomnur, sem innihalda:

AOI: Fljót uppgötvun á vandamálum við lóðun, vantar hluti eða snúið hlutum.

ICT: Staðfestir raflega tengingu og gildi hluta.

Ferðarprófun: Fyrir frumgerðir/lágsviðs flóknar plötur og fljóta útgáfur.

Fallaprófun: Endurtekur virkni plötunnar með raunverulegri fjörulýsingu (firmware), þar sem flókin blanda eða kerfisstigsvandamál eru uppgötvuð.

X-geislaúrvinnsla: Ítarleg aðferð til að athuga BGA-tengingar, falið lóð, eða villur í innri lagum.

Skáning á milli ferla: Samfelld ávallt á stöðum sem eru mikilvægar í lykilferlum.

Algengar PCB-villur í framleiðslu með háum áreiðanleika í stórskala.

Þó svo PCB-hönnunin, framleiðsluaðferðin eða öryggisráðstafanirnar við prófun séu mjög nýjasta tækni, er uppgötvun á vandamálum samt áfram áframhaldandi áskorun. Að skilja algengar PCB-villur er ekki bara nauðsynlegt til að laga og rannsaka rætur vandræða, heldur líka mikilvægt til að bæta hönnun og ferlaaðferðir á undanferðum. PCB-hönnun með háum áreiðanleika í stórskala krefur framleiðenda um að greina og lágmarka villur áður en þær leiða til dýrra villa í notkun eða öryggisvanda.

Hvers vegna eru PCB-villur svo mikilvægar?

Hver framleiðsluvilla – óháð því hversu lítil hún er – getur hratt verið magnökuð við framleiðslu í miklum magni. Í iðjum sem krefjast núll-tolerance fyrir mistök, svo sem í bílakerfum með efnisþekkingu (ADAS), loft- og rúmfræði og klínískum tólum, getur jafnvel einstök óséð villa valdið virkum misheppnunum sem hætta lífi eða mikilvægum kerfum.

1. Hitavirkni og þróunarþrýstingur.

PCB-plötur eru oft settar undir endurtekna hitun og kælingu bæði á samansetningartímabilinu (t.d. við lóðun eða endurbyggingu) og í notkun.

Leitarskynjaáhrif:

Útvíkkun/þroskun mismunandi plötulaga í mismunandi hraða.

Mikroklufur í leidarlínum, pöddum eða gegnumgengum.

Lóðunartengingar missa styrk og skiljast, sérstaklega í BGA- og fínsporakerfum.

2. Vélrænn þrýstingur og þreyting.

Staðframhaldandi eða óvænt álag, hljóðsviður eða vélrænn skotáhrif geta alvarlega veikja bæði PCB-grunnplötuna og tengingarnar við önnur kerfi.

Algeng tilvik:

Bíla- og loftfarspöntur (PCB) sem eru útsett fyrir veg- eða ferðarhræringar.

Spöntur sem eru festar með óviðeigandi festipunktum eða stuðlum.

Óviðeigandi meðhöndlun eða of sterk festing á festingarhlutum í gegnum uppsetningu.

Misheppnaðar stillingar:

Brotnir leidarlínur, sprungnir gegnsgangar, skemmdar veifusambönd.

Afslökkuð eða alveg týnd hlutir.

Undvikun og viðmiðun:

Nota þykkari spöntur, bæta horn/uppsetningu.

Fylgja atvinnugreininni á sviði hræringaþolsskilyrða.

Setja stóra eða þungar hluti nálægt stuðlpunktum.

3. Rafspennutáning

Rafspennuofrtáning (EOS) og rafstatiska afleiðing (ESD) eru meðal þeirra ósýnilegustu ástæðna fyrirtíðlegra mistaka á prentplötum.

Hvernig það gerist:

Spennuhnippur vegna skipta á miklum magni eða ófullnægjandi stjórnunar á rafmagni.

Ónógu góð vernd gegn ESD við meðhöndlun.

Leyfið til að nota hluti undir lægri spennu (derating) er ekki tekið tillit til í háspennuforritum.

Algengar villa:

Strax eða ósýnilegar hlutamistök.

Stutt tenging eða sameinuðar rafmagnslínur á prentplötunni.

Endurtekinn eða alvarlegur tjóni á prentplötunni.

Lausnir:

Innbyggðu þætti til að draga niður ESD og langvarandi jörðun.

Notaðu strangar ESD-stjórnunarreglur við framleiðslustaði.

Minnkaðu álag á öll viðkvæm hlutdeili og staðfestið með rafraeðilegri prófun.

4. Jónafyrngun og rost

Ofmikil stillingarskurr, óviðeigandi hreinsun eða illvalin vörur geta leitt til jónafyrngunar. Í nærværri rakka geta þessi orsakað hrökkun og leida til rafhleðsluþéttleika eða beinum tölfræðilegum mistökum.

Aðferðir fyrir háa áreiðanleika:

Notaðu alltaf flúx sem ekki þarf að hreinsa eða flúx sem er auðveldur að hreinsa fljótt.

Gerðu prófanir á raki hita og saltþoka á mikilvægum uppsetningum.

Notið samræmisdekk efni sem síðustu skref til að vernda gegn rost í rafmagnshugbúnaði sem er viðkvæmur fyrir rost.

5. Afbrjóting, sprungur og mistök í löðusamböndum

Háhitastöðug handling, ágæt endurvinnsla, aðgangur að vötni og mekanísk beygja geta allar valdið afbrjótingu á borði, sprungum og slæmum veifluburðum.

Afleiður:

Rafmagnsáhöfn, sérstaklega á marglaga borðum.

Endurtekningar á villa – borð sem fara próf en hætta að virka í reynd.

Lægra rafmagnshald en búist var við og minni áreiðanleiki PCB.

Aðvarunarviðurfærðir:

Hitaaðgerð PCB áður en veifluburður er gerður til að fjarlægja rökkun.

Strikin gæðaöryggi fyrir lagskífur.

Regluleg AOI- og X-geisla skoðun á mikilvægum burðum, sérstaklega fyrir BGA- og LGA-pakka.

6. CAF-vextir.

CAF er óvátt áhrif og skemmir mistökumstillingu þar sem leiðandi þræðir myndast sjálfkrafa í dielektríkum PCB-mátskífur – oftast á milli gegnsýnna eða innri rása – vegna hárra spennuslóða og rökkva.

Fljótar raunveruleikar:

CAF er vald af hreyfingu jóna við vandamál með háa rökkva/spennu.

Aðalorsak fyrir latenta, staðbundin endurkomu í móðurborðum með háa áreiðanleika og háa þéttleika.

Óvenjulega erfitt að finna sjónlega; fundið með SIR- og rafmagnsflutningaprófum.

Koma í veg fyrir:

Nota gæðastýrðar hluti með lægri íonsúþreyingu.

Halda lágmarks ávísaðri millibilu á milli gegnsýnna/rása.

Umhverfisþrýstiprófun á öllum hlutum með háa áreiðanleika.

7. Rökkvuupptaka og loftun.

Rökkun getur ferðast um PCB-lagmengi, sem veldur svellu, útgöngu lofttegunda í gegnum lóðun og aukinni hættu á afbrjótun eða rýrust.

Aðferðir til að tryggja áreiðanleika:

Nota efni með lágan upptökugildi fyrir borð í rakum umhverfi.

Geyma PCB-borð í vöruumbúðum með stýrðri rökkun þar til sett er upp.

Fara í hitastress- og rökkunapróf í staðfestingarverkstöðum.

8. Framleiðsluskekkjur.

Venjulegar villa í sjálfvirkri samsetningu sem áhrif hafa bæði á skila og áreiðanleika eru:

Lóðbrúna

Opnar lóðtengingar og of mikil lóð

Tombstoning

Órétt stilling á ás eða órétt stilling.

Tómur þróun í löðrunarkúlum

Villauppgötvun:

AOI-kerfi greina fljótt sjónlegar vandamál og vandamál tengd staðsetningu/löðrun.

ICT- og flugnálarprófun fanga rafmagns- og tengivillur.

X-geislafræðileg skoðun er nauðsynleg til að greina falda löðrunartengi.

PCB Trygging Prófunaraðferðir: Tryggja villufri sjálfsýnslu.

Fyrir aðila sem leita að hátt áreiðanlegri PCB-setningu og langvarandi PCB-stöðugleika eru staðlaðar og almennar prófunaraðferðir nauðsynlegar. Þessar almennt samsett prófunaraðferðir eru sérstaklega hannaðar til að greina óuppgötvuð vandamál, mögulegar tæknitæki sem geta mistekist og veikilínur sem gætu annars ekki komið í ljós fyrr en eftir langt notkunartíma eða undir mjög álagandi rekstursaðstæðum. Stöðugleikaprófun er grunnsteinninn í viðvarandi gæðaöryggi fyrir massuppfærslu og hjálpar til að tryggja að hver útgefin kringlubrautgreiðsla uppfylli nauðsynlega kröfur fyrir rafmagnsárangur, verkfræðilegan stöðugleika og umhverfisþol.

Af hverju er heildarprófun nauðsynleg

Gagnagreining er miklu meira en einfaldur athugunarstaður. Hún er samfelld svaragat– sem heldur áfram gæðastjórnun, ferlaforsendingu og hættustjórnun. Nútíma rafræn kerfi, frá ökutækja ADAS-hlutum til misjafn mikilvægra loft- og rýmisfara rafrænna tæknibúnaðar, geta ekki unnið óvæntar mistök vegna óprófuðra eða ófullnægjandi prófuðra PCB-plátu.

Innføring í mikilvægar PCB-heildarathuganir

Við skulum skoða þær þekktustu og algengustu aðferðirnar til að athuga heild, hlutverk þeirra og gerðir villanna sem þær birta.

1. Hitacykla-prófun.

Hitacykling endurtekur beinna útsetningu PCB-plátunnar á skipti milli lágs og hærra hitastigs– aðstæður sem eru algengar í bílum, loft- og rýmisfara og utanaðkomandi uppsetningum. Með því að endurteka hækkun og lækkun á hitastigi á endurtekinn hátt leggur prófunin áherslu á veifusambönd, gegnumgöngur og plátulög fyrir merki um þurrkun eða smáskrifur.

Markmið: Að sýna veikleika í hlutum og veifusamböndum vegna mismunandi útvíxlanar.

Nákvæmni: Borðin ferðast á milli tiltekinnar hitastigsgamms í hundrað eða óteljandi ferla.

Greinir: Týningu á veidistöngum, afskilnað, riss í leidarlínum, mistök í mikro-vía.

2. Köld- og rökkvapróf.

Rökkvi er þjálfandi andstæðingur fyrir áreiðanleika prentaðra kringla (PCB), sem framskafar slitageiningu, rökkvagang og jafnvel vöxt leiðandi þráða (CAF).

Markmið: Auka aðgang rökkva og afbrotnaferla.

Ferli: Setja borðin út í 85 °C / 85 % rökkvahlutfall í um það bil 1000 klukkustundir.

Staðir: Rost, dendrítiskur vöxtur, afskilnaður, hækkun á lekstraumum.

3. Saltþoka-próf.

Fyrir prentuð kringluborð (PCB) sem eru hugð til notkunar í sjávar-, bíla- eða viðskiptamiðlum, endurspeglar saltþokuprófið beina útsetningu á saltmiklum umhverfi og hjálpar við að sanna mótsögn gegn afbrotni.

Tilgangur: Auka beina útsetningu á grimmilegri saltmikilli lofti.

Ferli: Þema sett upp í mikla saltþoka, venjulega í 24–96 klukkustundir.

Staðir: Málmaáfall, brunið á lóðsamböndum, yfirborðsáhrif.

4. Rannsókn á rafmagnsflutningi og yfirborðsísluákvörðun (SIR).

Miklir spennudreifdir rafstraumar í nærværi af feuchti geta síðan myndast óvilt leiðandi slóðir – sem kallaðar eru rafmagnsflutningur – og geta valdið styttingum.

Markmið: Meta möguleika borðsins á að standa á móti jónaflutningi og háu aðdráttarleki.

Nákvæmri stilling: Hlutlausar matarmyndir sem settar eru undir húmíða/ hitastress, með samfelldri mælingu á viðnám.

Greinir: CAF-þróun, íonsaumstöð, óviðeigandi hreinsun.

5. Skiptipróf og mekanískt skokkpróf.

Þetta próf er sérstaklega mikilvægt fyrir ADAS, geimferð og ýmsar aðrar háhreyfilegar notkunargildi, þar sem það tryggir að PCB-borðin standi á móti samfelldri hreyfingu og óvenjulegum, áhrifameikum skokkum.

Markmið: Eftirmynda raunverulega skipti og skokkáhrif og stress.

Ferli: Þema PCB-kort til sínus- eða óreglulegrar skjálftu, og/eða skarpa mekanískra skotálagra.

Greinir: Skipta löðusambönd, skemmdar rásir, veika mekanísk sambönd.

6. Hitastresspróf.

Hér færa kortin hratt milli hitastiga, t.d. frá -65°C til +150°C, miklu hraðar en í náttúrulegum vandamálum.

Notkun: Ákvarða móttölu löðusambanda og korta við óvæntar, miklar hitabreytingar.

Algengar villa: Afbrjótun (delamination), afhlaupin pöddur, brotin löðusambönd.

7. Þýðlega hrökkvandi líftímapróf.

HALT ákveður að átaka kortin yfir notendamörk þeirra með hitastigi, raki, gálgun og spennuhnött. Markmiðið er ekki að klára prófið, heldur að hjálpa að finna „veikasta tenginguna í netinu“ undir strangustu aðstæðum.

Markmið: Auka og margfalda ósýnilegar villur, sem birta innbyggða veikleika.

Niðurstaða: Birtir nauðsynlegar breytingar á hönnun og ferli fyrir sjálfvirkni.

8. Gagnlegar skoðanir.

Funktionarlegar heimildarpróf staðfestir að fullkomlega framleidd PCB virkar nákvæmlega eins og áætlað var – bæði undir venjulegum og álagsskilyrðum.

Markmið: Endurmynda raunverulegar virknihringa og fjörulýsingasamskipti.

Svæði: Samsetningarvandamál, fjörulýsingarskemmdir, venjulegar villa og kerfisstigsskekkjur.

9. Villaútskýring og traustmat

Þegar villa er fundin í einhverju gerðar prófs er villaútskýring notuð með tækni eins og rafmagnskenndar rýmisvistunarmyndir (SEM), X-geisla, þversnið og efnafræðileg greining til að ákvarða uppruna hennar.

Markmið: Koma á endurbyggingaraðgerðum í hönnun, efnum og ferlakontróllum.

Gildi: Samfelld endurbætingarhringur – minnka villahlutfall og auka traust á reynslusviði áframhaldandi.

Prófunarskilyrði fyrir traust PCB: Tryggja alþjóðlegt toppgæði og samræmi

Fyrir viðskipti sem einbeita sér að PCB-samsetningu með háum áreiðanleika í sjálfvirkni er venjuleg innri skoðun ekki nægileg. Reglubundin samræmi, greinargerð á sviði og traust viðskiptavina byggja allt á því að fylgja alþjóðlega viðurkenndum prófunarreglum fyrir PCB-stöðugleika. Þessar kröfur sameina nákvæmlega hvernig prófurnar eru framkvæmdar, hvernig niðurstöðurnar eru túlkaðar og, einkum, hvernig áreiðanleikamælingar eru borðaðar milli birgja, miðstöðva og einnig heimsálfu.

Af hverju eru kröfur mikilvægar í PCB-prófun.

Samhverfa: Staðlaðar skilgreiningar, prófunaraðferðir og mælitöl eru settar fram, sem minnkar óljósleika og deilur milli viðskiptavina og framleiðenda.

Stýring á ferli: Samþykktar aðferðir má aðlagast, prófa og bæta fljótar með því að nota almennar sniðmát og staðla.

Aðgangur að markaði: Samþykkt samkvæmt kröfum eins og ISO 9001 eða IATF 16949 er nauðsynleg til að taka þátt í boðum um samninga í bílagerð, geim- og loftfarsviði eða vísindasviði.

Trúið á: Endanotendur, reglumálaráðstefnur og framleiðendur (OEMs) hafa hærra stig trausts í hlutum sem eru skoðaðir samkvæmt alþjóðlega þekktum aðferðum.

Leynileg staðfestingarkröfur um stöðugleika í framleiðslu prentaðra kringla (PCB).

1. IPC-TM-650.

Fall: Kröfur um „bestu“ skoðunaraðferðina fyrir PCB-vörur, ferla, lóðunarhæfni, innhyljings og trúverðugleika.

Efni: Inniheldur meðferðir fyrir hitasyklun, SIR (Surface Insulation Resistance), efnafræðilegar prófanir og fleira.

Notkun: Ákvarðað alþjóðlega fyrir öll þætti þróunar og sjálfvirkni prentaðra kringla (PCB).

2. IPC-6012/IPC-A-600.

IPC-6012: Skilgreinir kröfur um viðurkenningu og árangur fyrir stífar útgefnar borð, frá stærð leidara til gæða gegnum holur.

IPC-A-600: Veitir kröfur um sjónlega samþykki, þar á meðal hvað telst viðeigandi eða óviðeigandi ytri og líkamleg gæði.

3. MIL-STD-202/MIL-STD-883.

Eiginleiki: Staðlar Bandaríkjanna fyrir ræða hluti og áreiðanleika í mikroháttvæðum.

Yfirferðir sem felast í þessu:

MIL-STD-202: Umhverfis- og rafraeðileg skoðun.

MIL-STD-883: Miklu strangari staðall, sem einbeitir sér að mikrorafræði fyrir geim- og varnarsvið.

Tengsl við raunveruleikann: Virka sem tilvísunarmarkmið fyrir hæsta áreiðanleikann, sérstaklega í geim- og varnarsviði og mikilvægu sjónvarps- og fjarskiptasviði.

4. Kröfur JEDEC.

Hverju JEDEC er fyrir: Þróar kröfur og aðferðir til áreiðanleikaprófunar á fastefnasbúnaði, þar á meðal hitaprófunir, rýmdarprófunir og prófunir með mörgum álagshlutum.

Gildi: Valin aðferð fyrir áreiðanleikaprófun á hálfleiðurum og fyrir heimt ásamt öðrum flóknum vöruforritum.

5. ISO 9001 / IATF 16949 / ISO 13485.

ISO 9001: Grunnstaðallinn fyrir stjórnunarkerfi gæða (QMS) fyrir allar framleiðslusviðsgreinar, þar á meðal rafræðivara.

IATF 16949: Útvíttun á ISO 9001 sem fókuserar á gæðastjórnun í bílagerð.

ISO 13485: Fókuserar á framleiðslu klínískra tæknibúnaðar.

Skylda:

Krefst stýrðra ferla, skráðrar sporvinnu og samhæfðrar endurmyndunar fyrir PCB.

Kreisti bæði ferlagreiningar og áreiðanleikapróf á vörum í ákveðnum tímabilum.

Áhrifavalkostir sem þarf að huga að í gegnum allt PCB-hönnun: Byggja upp efsta gæði uppbyggingar frá upphafi

Þó að PCB-prófun, samsetningarskilyrði og ferlastjórnun séu mikilvæg, er það í skipulagsstiginu sem raunveruleg PCB-heild verður til. Upphaflegar ákvarðanir um form, efni og málskekkjur leggja grunninn fyrir allt sem kemur síðan í framleiðslu. Hvernig þetta stig er hafnað getur leitt til villa sem ekki jafn harðar greiningar geta fullkomlega lagað eftir að verið er búið.

Af hverju er skipulagsstigið mikilvægast.

Í forritum með háa áreiðanleika – svo sem ADAS-bílakomponentum, klínískum tólum eða geimfari- og flugstjórnkerfum – má rekja um 60% allra villa í notkun til villuákvörðunar í hönnunarfæri. Jafnvel bestu framleiðsluverksmiðjur og einhverjar skilvirkustu AOI-, ICT- eða raunverulegar athugunar aðferðir geta ekki „athugað upp á góða gæði“ í grunninn ófullkomna plötu. Í staðinn tryggir kynningaráttuð, hönnun fyrir áreiðanleika (DfR), stöðugt árangursríkt virkni, viðmótsmótun á vandamálum og lægri eigendakostnað frá fyrsta degi.

Gagnlegar hönnunaraðferðir fyrir áreiðanleika prentaðra kringla (PCB)

1. Hönnunarmörk og stjórnun á viðmótum.

Rafræn mörk: Hugðu alltaf rásir, hlutapöddur og koparútstæður þannig að þær geti unnið vel yfir hámarksbæði búist við spennu, rafstraumi eða skiptifrequens. Til dæmis er 30% öryggisviðbót fyrir aflrásir og mikilvægar signalrásir besta aðferðin, sérstaklega fyrir ADAS- eða viðskipta-PCB.

Hitamörk: Meta hitafrádráttarleiðirnar á fyrri stigi og velja stærð á koparstaðsetningum, hitu-gáttum eða hitusökkum til að halda öllum hlutum undir afdráttshitastigum þeirra jafnvel við verstur hleðslu- og hitaskilyrði í umhverfinu.

Vélræn/miðlunarmörk: Gera ráð fyrir því að raunverulegar álagstöður munu í einhverju skipti fara fram hjá hönnunarskilyrðum – sérstaklega fyrir prentplötur í ökutækjum, geimferðum eða varanlegum iðnaðarumhverfi. Nota þykkari lög og auka plötustuðla eða brúnastuðla þar sem þörf er á.

2. Afdráttur hluta til aukinnar áreiðanleika

Spennu-/straumafdráttur: Aldrei keyra hluti við fullkomna hámarksstig þeirra. Frekar búa til 50–70 % af merktu spennu og straumi fyrir misjafnsvænlega rásir.

Hitastigafdráttur: Taka tillit til bæði sjálfs-hitunar hlutarins og hitastigs umhverfisplötunnar. Hlutir sem notaðir eru í ADAS-kerfum eða útihitavirkjum verða að standa langvarandi hituburð með auðveldleika.

Minnkun á aflmati fyrir afkvæmi tæki: Sérstaklega fyrir háþéttar IC-gerðir, dreifa hleðslu á margar tæknibúnaðarlyklar og tryggja að hitaleiðsluleiðir séu háðar – þannig er minnkað áhætlan við staðbundin svæði sem hrökkva rafmagnsflutning, útfatnað lóðsambanda og niðurbrot leiðbeinana.

3. Stjórn framleiðslu prentplátunnar (PCB) og mat á birgum.

Sporanlegur ástandur og samþykkt: Kröfa um vörur með sporum á lotusviði, skráða samræmi við IPC/JEDEC eða bílstaðla og lágt vatnsupptök.

Samþykkt birgjalista (AVL): Ná til laminata, lóðpaste og allra passíva/aktíva hluta frá fyrirfram samþykktum birgum sem hafa sýnt áreiðanleika.

Dæmi og bókhald: Skoða reglulega innkaupin efni að glöggjumyndunartemperatúru (Tg), hreinlæti og mótstöðu gegn afbrjótlun.

4. Álagsgreining og líkanagerð á verstum ástandi.

Nota rafmagns- og hitasímuleringartól til hönnunar:

Stytta tíma rafmagnshleðslu.

Varanleg mekanísk beyging eða titring.

Hitaskokkar og hitamismunir.

Innbyggja leit að því til að mynda þykkleika koparhringsins, með notkun efna, staðsetningar hluta og uppsetningarstefnu.

5. Útlegging fyrir prófun: Möguleg gerð á áhrifamiklum vandamálauppgötvun.

Búðu til auðvelt aðgangi fyrir prófunaraðila svo að AOI-, ICT- eða flugprófun nái eins nær 100% af netlistunni og mögulegt er.

Aðskilja virkilega blokkir til einfaldari villuleit og virkniaprófun – sérstaklega mikilvægt í blönduðum táknum eða ADAS-pöntuskráum.

Hafa viðbótarforsagna fyrir hugbúnaðarvilla, inní-kringlublöður fyrir sýnilegar pöddur og merkingar fyrir greinilega auðkenningu bæði í sjálfvirkri og handvirkri skoðun.

6. Staðsetning hluta og snið fyrir heild.

Staðsetning mikilvægra hluta: Setja afhjúpunarrafasvæði nálægt aflpinnunum; setja viðkvæma IC-hluta langt frá hliðarviðtökum eða mögulegum EMI-geislarum; setja háafls-/hitagjafar nálægt hitasökkum eða hliðum pöntuskrár.

Úrdráttur fyrir virkni gegn þyngdarhröðun: Festið þungar hluti örugglega, notið jafnt dreifðra vélfræðilegra styttis, og forðið að setja háa/þunga vörur í miðju borðsins.

Nýtsamleg skipting: Skiptið upp í sérstaka svæði fyrir analog-, tölfræði-, háspennu- og háhraða hluta til að minnka áhrif millistöðva, bæta stöðugleika merkja og miðja mögulegar villa.

Hvernig KING Reitur Tryggir heildarríki PCB: Trygging fyrir efsta gæði í hverri aðgerð ?

Í aðgengilega verðbilið fyrir hátt áreiðanlega PCB-samsetningu fyrir markaðsvið eins og bílagerð, lyfjafræði og viðskiptaútvarp, eru algengar ferlisstjórnunaraðferðir einfaldlega ekki nóg. Í KING FIELD höfum við unnið út í þvert áreiðanleikarforrit sem nær yfir alla vöru lífskeiðið – frá upphaflegri uppsetningu til enda-línufallnar notendaprófunar og athugasemda eftir afhendingu. Þessi sameinuð, gögnastýrð nálgun tryggir að hver prentuð kringluborð (PCB) sem send er úr verksmiðjum okkar veiti framúrskarandi greiningu á vandamálum, stöðug árangur og ósérhverja varanleika – jafnvel undir einum þeirra ábyrgasta rekstursálaganna.

1. Áreiðanleikastefndar hönnunarvenjur.

Leið okkar að framúrskarandi áreiðanleika hefst áður en borðið er framleitt. Verkfræðingar KING FIELD vinna hand í hand við viðskiptavini okkar frá upphafsstigum, með því að innlima:

Hönnun fyrir heildarráð: Hver PCB-uppsetning er skoðuð til að tryggja besta mögulega staðsetningu hluta, örugga hitaleiðir og áhrifamikla EMI/ESD-varið.

Hönnun fyrir prófunaraðferð: Prófunarstaðir og viðbótargögn fyrir villuleit eru innbyggð í formattið, sem gerir mögulega almennan AOI-, ICT-, flugprófunar- og virkniþjónustu tryggingarmáta.

Ótta-símun: Hönnunarfyrirtæki nota flögu- og FEA-tæki til að endurkalla versta mögulega raf-, hita- og verkfræðilegu ástandi – og þannig greina og lágmarka hættur áður en þær uppdraga.

2. Strikin stjórnun dreifisveita og vöruflokkunar.

Áreiðanleiki er aðeins mögulegur með háskilvirkum grunnefnum. KING FIELD notar:

Samþykkt efni sem má rekja: Hver skífuskipulag, löðusmör, og passíft eða virkt hlutdeild er keypt frá staðfestum birgjum á listanum, og staðfest gegn IPC-, JEDEC- eða bílagerðarstaðla.

Birgjaupplýsingar: Endurtekinn staða- og ferðaskoðun fyrir mikilvæga birgja til að staðfesta samræmi við ISO 9001, IATF 16949 eða ISO 13485, eftir því hvaða markaður er á endanum.

Innkomandi skoðun: Strikin inngangsgæðaprófun felur í sér mat á rökuinnihaldi, staðfestingu á Tg- og CTE-gildum og prófanir á íonskróklegri hreinindi.

3. Ítarleg áreiðanleikaprófun og raunprófun.

Við innleidum heimsþekktar skemmdagreiningarkerfi í hverri þátttöku:

AOI: Nýjasta AOI-tæki skanna öll borð eftir staðsetningu og endurhitun, og greina skemmdir í veitun, rangt stefnuðum hlutum og yfirborðsvandamálum í rauntíma. Þessi aðgerð minnkar vandamál áður en borðin náðu eldri prófunarstigum.

ICT: Vinnubrúgar prófunarhlutar og forritanleg kerfi staðfestir rafmagnssamband, gildi hluta og virkni/raunverulega heimild fyrir hvert net, og greinir fólgin opnunarnet eða óréttar gildisráðgátur.

Raunprófun: Borð sem eru ætluð fyrir ADAS-, lyfja- og viðskiptamarkaðinn eru raunprófuð – með því að líkna raunverulegum inntaki/úttaki, fjölnotendaskilaboðum (firmware) og útlegnum atvikum.

Ecológískur hjartavæða prófun: Fyrir öryggiskritíska eða uppdráttarkritíska PCB, framkvæmir KING FIELD slembið lotu- og frumgerðartraustprófun á hjartavæðum sem felur í sér hitacyklingu, titring, rakið hita og saltþoka til að fjarlægja fjölga villur.

4. Ströng stýring á ferli og rekjanleiki.

MES & stafrænn rekjanleiki: Hver borða er merkt með sérstökum auðkennistölunni. Við fylgjum fullri sögu: efni, stórparti, umferðarauðkenni, niðurstöður prófana og sendingarparti.

Mæling og koma í veg fyrir viðhald: Verkfæri eru reglulega mæld samkvæmt tímataflum sem byggja á kröfum. Þetta tryggir að hver lóðun, mæling og mat sé samræmd og traust.

Tölfræðileg stýring á ferlinu: Lykilferlisstillingar eru fylgd í rauntíma og út af stýringu veldur það strax mat á ferlinu og endurheimtaraðgerðir.

5. Greining á mistökum og varandi bæting.

Þrátt fyrir bestu átök koma reglulegar vandamál eða svæðisendur áfram. KING FIELD veitir ábyrgð á því að hver tilvik verði heimild til þekkingar:

Grunnorsakagreining: Notkun á röntgenmyndum, þversniðum, SEM eða efnafræðilegri greiningu til að komast að raunverulegu uppruna — hvort sem um er að ræða efni, ferli eða hönnun.

Lokaður lúppu réttlætandi aðgerðarferill: Allar fundargerðir eru beint umbreyttar í uppfærðar starfsleiðbeiningar, hönnunargreiningar og athugasemdir til framleiðenda um galla — sem leidir til mælanlegra minnkana á svipuðum vöndum í síðari framleiðslusíklu.

Samsetning á álitum: Gögn úr viðskiptavinaáhorfum (VoC) og ábyrgðarkröfum flæða aftur í hönnun og breytingar á framleiðslu, sem styður samstarf um endurtekinn fórumbætingu með hverjum viðskiptavin.

6. Staðfestingar og viðurkenningar í atvinnulífinu.

KING FIELD er fullt staðfest í samræmi við ISO 9001, IATF 16949 og ISO 13485, og hefur fengið staðfestingu samkvæmt IPC-A-600/IPC-A-610.

Þetta býður viðskiptavinum upp á skjöl, opinberleika og tryggð bæði í ferlinu og í lokið vöruflokk.