L'actualité PCB - La fiabilité PCBA doit commencer par la couche inférieure

La fiabilité du PCBA devrait établir une courbe de température de reflux pour les composants électroniques à partir du Bas, c'est comme essayer de calculer le temps et la température utilisés pour rôtir la dinde, le poulet et le homard (courbe de température de cuisson), et rôtir la dinde, le poulet et les crevettes dans le même four en utilisant le même temps et la même vitesse ne fera pas cuire la mauvaise dinde et les crevettes ne seront pas cassées. La différence entre les deux, cependant, est que pour l'électronique, les conséquences de l'utilisation d'une mauvaise courbe de température de reflux sont beaucoup plus décevantes que la déception des invités qui viennent manger parce que la dinde n'est pas cuite ou que les crevettes sont surévaluées.

En termes simples, le coût d'un test de fiabilité spécial d'un produit avant qu'il ne soit mis en service est beaucoup moins cher. Si le problème a été identifié après le lancement du produit, vous devez le trouver en faisant un retour en arrière et déterminer si tout ce qui se passe dans l'application sur le terrain risque de provoquer un dysfonctionnement du produit et d'être rappelé. Alors, vous devez aussi regarder en arrière. Faites le test que vous devriez faire au début. Si vous envisagez de réparer ou de remplacer un produit, le coût d'un rappel peut être beaucoup plus élevé que la valeur initiale du projet lui - même, même si vous ne tenez pas compte des autres coûts associés au rappel, tels que la possibilité de poursuivre la collaboration commerciale avec le client à l'avenir. Le facteur le plus important pour votre produit peut être lié à certaines choses qui déterminent la vie humaine.

L'impact est très mauvais à tous égards. L'exemple le plus typique d'un rappel de produit est l'incident airbag de Takata au Japon. Bien que cet événement ne soit pas directement lié à ce qui se passe dans notre domaine du matériel électronique, cet exemple montre que des tests de fiabilité approfondis doivent être effectués avant le lancement du produit. Les pertes les plus importantes associées à ce rappel ont été des pertes humaines, mais d'un point de vue commercial, Takata a perdu plus de 24 milliards de dollars dans ce rappel, ce qui a finalement conduit à la faillite de l'entreprise. Si le PCB a utilisé pour contrôler le four à pizza est cassé, le risque est beaucoup plus faible (ce problème reste à discuter), mais le problème le plus probable peut être éliminé avec un test de fiabilité approprié précédent.

Je prévois de partager avec vous quelques recommandations de test basées sur l'analyse des défaillances et les leçons que certains de nos clients ont tirées au fil des ans grâce à l'analyse de cas et aux données de l'unité de défaillance. Il ne fait aucun doute que je serais très préoccupé par la propreté et la relation entre la propreté et la fiabilité.

Que signifie fiabilité? Selon l'interprétation d'Internet tout - puissant, la fiabilité est « la qualité est digne de confiance ou la performance est bonne du début à la fin. » À mon avis, si un produit est fiable, c'est comme regarder à 50 000 pieds d'altitude, c'est le résumé de la fiabilité. Au fur et à mesure que nous nous rapprochons du sol, nous devons les analyser plus spécifiquement et les classer dans les catégories de produits à produire. La fiabilité de l'électronique de classe 1 n'est pas très problématique dans le grand diagramme de qualité VEM; Il est probable qu'ils fonctionneront normalement après avoir quitté l'usine. C'est le cas dans de nombreux cas.

Lorsque l'on considère le matériel de type 2 et de type 3, la question la plus importante est certainement la fiabilité. Selon ipca610, « les produits électroniques à service spécialisé de classe 2 comprennent les produits qui nécessitent un fonctionnement continu et une longue durée de vie, ainsi que les produits qui nécessitent un service ininterrompu, mais qui ne sont pas des services critiques. Dans des circonstances normales, l’environnement d’utilisation finale n’entraîne pas de défaillance du produit. « les produits électroniques à haute performance de catégorie 3 comprennent la capacité de travailler en continu ou à la demande à haute performance. Ceci est essentiel. L'appareil n'est pas autorisé à s'arrêter. L'environnement d'utilisation finale peut être extrêmement difficile. L'équipement doit fonctionner aussi longtemps que nécessaire, comme un système de maintenance à vie ou un autre système critique.

Cela me dit que tous les appareils électroniques n'ont pas la même fiabilité. En fin de compte, il existe quelques différences subtiles entre les exigences de fiabilité de ces deux catégories de produits électroniques. La plupart des pièces et des processus d'assemblage répondent aux exigences des deux catégories de produits, à l'exception de quelques pièces uniques haut de gamme. La plus grande différence entre les deux types de produits est ce qui se passe si le produit tombe en panne. Dans certains cas, c'est en fait une question de vie ou de mort. Il est très important de se souvenir de cela. La bonne nouvelle est que la plupart des entreprises qui fabriquent ce type d’électronique sont très convaincues de la fiabilité de leurs produits et que de nombreux composants électroniques de type 2 ne nécessitent pas ces tests.

Il y a assez de discussions sur la spéciosité des produits électroniques. Commençons par les problèmes de fiabilité. Parce que vous devez savoir que les cartes et les composants vierges sont stables et vous surprendront pendant un certain temps, l'approbation d'un nouveau fournisseur de pièces utilisées dans votre processus est la clé pour atteindre la fiabilité du produit. Commençons par une carte vierge. Lorsque vous commencez à discuter des lignes directrices, tout accord conclu entre les utilisateurs et les fournisseurs dominera les besoins des autres sources.

La plupart des entreprises utilisent « ipc6012: qualification and Performance Specification for Rigid Printed Circuit Board » plutôt que des directives internes. Lorsque nous avons examiné la documentation applicable spécifiquement pour la fabrication de PCB, il y avait 23 Méthodes de test et 35 documents connexes dans le tm650. En outre, 18 documents ont été publiés conjointement par l'Electronic Industry Association et d'autres associations de l'industrie. Pour ceux qui ont besoin de ces documents, l'information est déjà très riche et couvre presque toutes les combinaisons de matériaux possibles.

Je ne vous recommande absolument pas de vérifier tous les documents, mais ils sont tous liés aux tests de PCB. Si vous commencez avec IPC - 6012, vous pouvez effectuer presque tous les tests dans le domaine des tests de PCB, mais tous les tests ne sont pas nécessaires pour les fournisseurs nouvellement approuvés, et certains ne sont même pas nécessaires. Certains des paramètres à tester comprennent l'épaisseur du revêtement des parois et des plots des trous de passage (PTH), la solidification du masque de soudure, la résistance et la propreté des fibres de verre anodiques conductrices (CAF). Voyons maintenant ce que nous pouvons attendre de ces tests et comment les résultats de ces tests peuvent être liés à des problèmes de fiabilité.

J'ai commencé avec la première couche du processus de fabrication de PCB. La production de cartes de circuits imprimés de haute qualité doit d'abord commencer ici et chaque étape ultérieure augmente les chances de provoquer une défaillance de la carte. Les tests CAF sont utilisés dans le processus de fabrication de cartes de circuits imprimés vierges pour déterminer si les produits chimiques conducteurs utilisés dans le processus de fabrication restent à l'intérieur du PCB et si ces résidus provoquent une migration électrochimique. Ceci est identique à la croissance dendritique trouvée sur PCBA rempli de composants. Quel que soit l'endroit où la migration électrochimique a lieu, le risque de fuite et de croissance dendritique pendant le fonctionnement de la carte augmente chaque fois qu'il y a des résidus conducteurs, de l'humidité et des différences de potentiel.