Strogi ukrepi nadzora kakovosti v vojaškem razredu PCB
Vojaški sklopi PCB zahtevajo brezkompromisne standarde kakovosti, da bi zagotovili zanesljivost v ekstremnih razmerah, vključno z visokimi temperaturami, vibracijami, elektromagnetnimi motnjami in dolgotrajno operativno življenjsko dobo. Za dosego teh standardov je potreben večplastni okvir za nadzor kakovosti, ki obsega izbiro materiala, proizvodne procese in potrjevanje po sestavljanju.
Materialna sled in skladnost z vojaškimi specifikacijami
vojaški skupščini PCB se zanašajo na materiale, ki ustrezajo strogim specifikacijam, kot so MIL-PRF-31032 za laminate ali MIL-PRF-55310 za spajkalne zlitine. Ti materiali morajo opraviti strogo testiranje, da preverijo lastnosti, kot so toplotna stabilnost, odpornost na vlago in zaostalost plamena. Sledljivost je prav tako kritična - vsaka komponenta, od osnovnih laminatov do konformnih premazov, mora biti dokumentirana s paketnimi številkami, dobaviteljskimi potrdili in poročili o testiranju, da se omogoči revizije in preiskave napak.
Izbira komponent še dodatno poudarja zanesljivost stroškov. Vojaški dizajni se pogosto izogibajo komercialnim deležem v prid industrijskega ali vesoljskega certificiranega alternativ, ki so podvržene pospešenemu testiranju življenja in testiranju partije (LAT), da bi potrdili marže. Na primer, elektrolitski kondenzatorji v vojaških PCB -jih lahko zahtevajo razširjene temperaturne ocene in hermetično tesnjenje, da se prepreči razgradnja elektrolitov v težkih okoljih.
Lepila in premazi, ki se uporabljajo za inkapsulacijo ali zaščito, morajo biti tudi v skladu z vojaškimi standardi. Konformni premazi na osnovi silikonov so na primer prednostni za odpornost na vlažnost in kemikalije, vendar se morata njihova debelina uporabe in cikli strjevanja uskladiti s specifikacijami, kot je MIL-I-46058. Vsako odstopanje bi lahko ogrozilo izolacijsko odpornost ali privedlo do preseganja v vakuumskih pogojih.
Nadzor procesa: Zmanjšanje spremenljivosti v proizvodnji
vojaških procesov montaže PCB zahteva strog nadzor nad spremenljivkami, ki bi lahko uvedle pomanjkljivosti. Tiskanje spajkalne paste, ki je kritičen korak v tehnologiji površinske namestitve (SMT), zahteva šablone z natančno nadzorovanimi velikostmi zaslonke in robovi laserja, da se zagotovi dosledno odlaganje paste. Avtomatizirani sistemi za pregled paste preverjajo kakovost tiskanja z merjenjem obsega, območja in poravnave pred namestitvijo komponent, zmanjšanjem tveganj, kot so mostovi spajkalnikov ali nezadostni sklepi.
Profili za spajkanje za vojaške PCB so prilagojeni toplotnim lastnostim komponent z visoko zanesljivostjo. Za razliko od komercialnih sklopov, ki lahko dajejo prednost pretoku, vojaške pečice za reflow uporabljajo počasnejše stopnje rampe in podaljšane faze namakanja, da se zmanjšajo toplotni stres na občutljivih delih. Inertiranje dušika se običajno uporablja za zmanjšanje oksidacije, izboljšanje vlaženja in celovitosti sklepov pri prodajalcih brez svinca, ki so zaradi okoljskih predpisov obvezne za številne vojaške aplikacije.
Vstavljanje komponent skozi luknjo in spajkanje valov, čeprav manj pogosto v sodobnih vojaških modelih, še vedno zahteva natančen nadzor. Napetost mora biti upoštevana za mešane tehnološke plošče (združevanje delov SMT in skozi luknjo), da se prepreči upogibanje med spajkanjem valov. Sistemi aplikacij za tok z nastavljivimi vzorci razpršila zagotavljajo enakomerno pokritost brez presežnih ostankov, kar bi lahko prispevalo k dendritični rasti ali koroziji sčasoma.
Pregled in testiranje: Preverjanje uspešnosti pod stresnim
vizualnim pregledom ni dovolj za vojaške PCB. Avtomatizirani optični inšpekcijski pregled (AOI) uporabljajo kamere in algoritme z visoko ločljivostjo za odkrivanje napak, kot so neskladne komponente, dvignjene vodnike ali spajkalne praznine. Vendar ima AOI omejitve - ne more oceniti notranje kakovosti sklepov ali skritih pomanjkljivosti v nizih krogličnih omrežij (BGA). Za to je rentgenski pregled nepogrešljiv, ki razkriva odstotek praznin, poravnavo žoge in napake v glavi v višini pod paketom.
Okoljski testiranje stresa (EST) Sklopi subjektov za simulirane operativne pogoje, vključno s toplotnim kolesarjenjem (-55 ° C do +125 ° C), vibracijo (na MIL-STD-810) in izpostavljenostjo vlažnosti (85% RH pri 85 ° C). Ti testi opredeljujejo pomanjkljivosti v spajkalnih sklepih, komponentnih prilogah ali materialnih vmesnikih, ki se morda ne kažejo med pregledi funkcionalnosti v sobi. Na primer, večkratno toplotno kolesarjenje lahko v spajkalnih sklepih izpostavi medmetalne težave z rastjo, kar vodi do prezgodnjega neuspeha na tem področju.
Električno testiranje presega osnovne preverjanja kontinuitete. Testiranje v krogu (IKT) preverja vrednosti komponent in polarnost, medtem ko funkcionalno testiranje zagotavlja, da sklop ustreza specifikacijam uspešnosti pod močjo. Za visokofrekvenčne vojaške PCB bodo morda potrebni dodatni testi, kot je refleksirana časovna domena (TDR) ali vektorska omrežja (VNA) za potrditev celovitosti signala in nadzora impedance.
Dokumentacija in upravljanje življenjskega cikla: Zagotavljanje odgovornosti
Vojaški projekti Skupščine PCB ustvarjajo obsežno dokumentacijo, od potniških listov, ki podrobno opisujejo vsak korak izdelave do neskladnih poročil (NCR) za napake. Ta dokumentacija podpira sledljivost in olajša analizo vzrokov, če se med uvajanjem pojavijo težave. Elektronske baze podatkov pogosto vključujejo te zapise, kar omogoča dostop do podatkov v realnem času do podatkov o kakovosti med partnerji dobavne verige.
Upravljanje življenjskega cikla je enako pomembno. Vojaški sistemi lahko ostanejo v službi desetletja in od proizvajalcev zahtevajo, da vodijo evidence o popravkih komponent, sprememb procesa in podatkov o zanesljivosti. Za dolgoročno podporo je treba dokumentirati strategije za zmanjševanje zastarelosti, na primer prepoznavanje alternativnih dobaviteljev za ukinjene dele ali preoblikovanje sklopov za uporabo sodobnih ekvivalentov.
Z vključevanjem teh ukrepov - od skladnosti z materialom do dokumentacije o življenjskem ciklu - lahko proizvajalci proizvajajo vojaške sklope PCB, ki izpolnjujejo najvišje standarde zanesljivosti, trajnosti in uspešnosti v najzahtevnejših okoljih.
