可靠性的定义通常是：“值得信赖或始终表现良好的品质。”为了保证开发的产品可达到产品预期寿命，前期工程就显得尤为重要。另一方面，产品的制造过程也同样重要。这两个过程密切相关，缺一不可。作为PCB制造商和PCBA组装商，本期专栏将介绍制造中对产品可靠性起关键作用的制造领域。共包括4个特定领域——优质供应商、统计制程控制、制程验证和测试，以及预防性维护，它们都有助于提高终端用户电子部件的可靠性（图1）。

图1：确定可靠产品的主要领域

优质供应商是制造商获得持续可靠性的关键。当涉及到质量、按时交付原材料、原材料无缺陷、技术支持及即时反应等问题，终端用户的可靠性问题常常始于其制造商的供应商。低于标准的材料或假冒零部件会对可靠性产生不利影响，必须通过不断地评估供应链来确保材料或零部件的质量。监督及评测供应商是保证工艺流程一致性和质量控制的必要条件。需要监督供应商的关键性能指标，以及定期审核供应商，以确保每个供应商都能达到特定的质量标准。

电子行业不断变化，但发展趋势是部件越来越小，不断应用新材料。因此可能需要在合格供应商名单中增加新供应商。而想要增加供应商，就必须对他们进行评估。评估可能包括标准审核调查、现场审核，或满足ISO、AS9100、MIL-Spec等特定认证，这些认证将鉴定供应商对产品的承诺。产品可靠性始于良好的材料供应商基础（见图2）。

图2：样品供应商清单

统计过程控制SPC是促进质量的首要因素，可以确保客户得到可靠的产品。每个部门都应分解其具体的工艺缺陷。无论是裸板制造还是电子组装，对于制造过程中的每个部件，都应该注意和记录出现的那些缺陷。每个部门都应该每天审核缺陷分析表，识别部门工艺中缺陷的突增现象或确认主要原因。且必须对此进行分析和测量，以减少缺陷，同时需要连续跟踪进行监测。

PNC公司的实例表明20%的缺陷废料来自电镀生产线（图3），缺陷为麻点和鼠啮。该部门通过其化学品供应商的技术支持，以及内部实验室人员的共同努力，确认是由于所采用的酸性清洗剂未能在电镀工艺前充分清洗在制板，而导致了缺陷。从2017年9月开始连续跟踪监测这类缺陷，在采用新的酸性清洗剂后，电镀生产线的缺陷率已降到低于3%。

图3：样品缺陷分析

 非常推荐在整个制造工艺中进行制程验证及测试，这种方法不仅可以维持产品质量，还可以提高产品可靠性。制程验证可分为两类：每个工艺步骤的部件验证和工艺步骤的自身验证。测试通常是独立的工艺步骤。

可以通过各种方法监控每个工艺步骤的部件验证，如首件部件检查或部件AQL检查。例如：分板工艺（从在制板上分出PCB）最有可能是FAI检查。FAI表示部件尺寸在规定的公差范围内。AQL的实例可能是在最后的检验步骤中检查同一类分板部件的尺寸，以确保分板步骤的可重复性。

在组装工艺的贴装工序期间，部件验证将要求FAI。FAI将表明是否有部件缺失、部件偏斜、部件误贴，极性是否正确、朝向是否正确等。这是回流焊之前需要注意的非常关键的步骤，可避免返工。返工是导致终端产品出现可靠性问题的主要诱因。

对于PCB测试，要确认PCB制造商对PCB进行了100%的电气测试。标准的连通性测试通常为100 V、50 mA、10 Ω（低阻抗）、10 mΩ（高阻抗）。还应该记录测试，并作为PCB的证明文件。

可根据要求完成各种级别的组装测试。显然，对于可靠性，全功能老化测试是最好的方法。但要根据设计而定，有时，组装后的部件可能只要求电压输入/输出测试。根据设计的功能来看，对于可靠性，有时部分功能测试可能已经足够了。为了批量生产组装运行，对于终端产品可靠性，飞针测试是具有成本效益，且比较可靠的测试方法。

在制造车间，预防性维护对于质量及最终的产品可靠性是非常重要的。但这类措施却经常被忽视，在日常操作及稳定的工作流程中很难安排。员工和设备是公司的命脉。可以设想一下，如果你从来不维护蚀刻机，一半的传送带滚轴与结晶氨粘合在一起，而你正在做阻抗控制工作。很有可能导致阻抗控制布线的蚀刻不足，造成阻抗读数或超出规范要求，或在公差边缘。制造一块简单的双层PCB，有35个不同的工艺步骤；如果这些工艺步骤没有预防性维护，会有什么样的后果是显而易见的。

这3个例子只是电子部件制造过程期间及制造过程之后检查、监测及分析的缩影。其他工艺控制如员工培训、校准及库存控制都与产品可靠性有关。选择PCB制造商或PCB组装厂时，要确认它是否适合你的公司要求。我发现有的公司会在网站上宣传他们的业务能力非常强。但需要花时间了解具体情况，可能需要参观或审核他们的工厂，不要只追求最低的价格，价格也必然会与终端产品的可靠性相关联。

更多内容可点击在线查看。

作者：Sam Sanganl  PNC Inc 总裁