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PCBA大讲堂:应力来源的最大挑战-使用环境

发布时间 :2018-05-23 16:24 阅读 : 来源 :技术文章责任编辑 :深圳宏力捷PCBA加工部
PCBA大讲堂:应力来源的最大挑战-使用环境
谈完了PCBA组装时应力的注意事项及解决方法,接下来我们来谈谈电子产品的最大应力来源:终端客户的使用环境
 
其实电子产品在实际应用时所遭遇到的各种状况及环境才是产品面对「应力」的最大的挑战,比如说产品不小心掉落到水泥或大理石地面,手持装置甚至可能从楼梯上一路滚落下来,还有长途船运或货运时在货柜内白天必须太阳曝晒的产生的高热、夜晚还得忍受户外辐射冷却后的寒冷,货柜甚至可能运送经过极寒或极热的地带,所以一般新产品在DQ时都会安排做所谓的「落下冲击测试(drop impact test)」、「滚动测试(tumble test)」,还有高低温及高湿的环境测试(environmental temperature/humidity test)来模拟这些实际上可能发生的状况
 
就深圳宏力捷的了解,很多产品在DQ这一关其实就被卡住了,然后内部就开始争论测试条件是否太过于严苛?裸机落摔的高度是否可以降低?滚动测试的次数是否可以减少?接着又要求焊锡强度能不能增强?最后问能不能放宽允收的标淮?如果真的因此放宽了标淮,那跟掩耳盗铃也没啥两样了,深圳宏力捷一直认为,做为一个负责任的研发应该要在产品研发阶段就将哪些该解的工程问题解掉,而不是等量产后让后面的持续改善单位及制程来擦屁股。
 
深圳宏力捷经常发现,既使产品通过了DQ测试,可实际卖到市场上使用一段时间后,依然还是会接到客户抱怨产品不良的问题,何况是哪些降低了DQ标淮或是刚好在及格边缘的产品,这是因为DQ的测试项目及条件往往仅是模拟我们所知道的使用者环境状况,有些可能还会被列为极端使用条件予以排除,但终端使用者总有我们预期不到的状况出现以致造成产品失效,比如说:
▪ 手持式产品可能经常不小心被屁股坐到,有的可能是直接放置于屁股口袋后坐到,有的可能是放在汽车驾驶座上,下车后重新上车忘记被不小心坐到。
 
▪ 原本设计要在室内(indoor)使用的产品,突然被市场部拿去变成车用(automotive)产品,这时候产品的耐震度、抗冲击能力、高低温度能力都会变得更为严苛。
 
▪ IO连接器须经常遭受插拔,接线的位置是否经常被撞击或长时间挤压,持续受力除了可能造成IO连接器失效之外,还可能造成额外的板弯,所以一般的IO连接器都应该要有连接线插入「止挡(stop)」的机构设计。
 
▪ 某些产品可能因为使用者习惯不好,会被经常拿起并丢落桌面上,或是可能受到一些其他物品的挤压。
 
▪ 某些有按键的产品,可能会有使用者闻极无聊,一直用手指头重复按压或过份用力按压某个按键,导致按键过份挤压电路板而变形。
 
有时候客户的无理要求可以一笑置之,但是当竞争对手的产品信赖度比你的好,价钱又不会比你的贵,就等着被对手超越吧!
 
所以,深圳宏力捷强烈建议RD在设计新产品的时候应该要预先设计好或预留一些可以强化产品抵抗应力或减缓应力作用的结构,深圳宏力捷更建议,新产品设计之初也应该利用电脑CAD来模拟可能出现应力集中的地方,然后加以处理,而不是等到DQ测试或市场上反应了问题才来亡羊补牢,甚至妄图要求SMT加强焊锡来克服应力问题,须知产品已经设计完成后要再做重大设计变更的困难度,它可能引起副作用,也可能需要重新认证。
 
深圳宏力捷了解RD其实背负着许多的使命、要求与无奈,因为所有的一切问题都源自研发,所以制造工厂要求RD的设计要符合DFM (Design For Manufacturing),而维修中心则要求要符合DFR (Design For Repair),市场部要求产品要尽可能多功能,但要便宜,还希望研发时程可以缩短,但如果连RD都没有担当,反正老板喊口令后就不顾一切的提枪快跑往前冲,最后应该会全部阵亡在沙滩上。


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