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現(xiàn)代電子裝聯(lián)核心理念是什么?

作者:sdxyx    發(fā)布時(shí)間:2022-08-01 08:24:17    瀏覽量:

現(xiàn)代電子裝聯(lián)應(yīng)秉承“設(shè)計(jì)是源頭,物料是保障,工藝是關(guān)鍵,管理是根本,理念是核心”這一現(xiàn)代電子裝聯(lián)的核心理念,拋棄就工藝論工藝,單純局限于工藝的舊思維模式。

1.設(shè)計(jì)是源頭

確保設(shè)計(jì)的正確性,滿(mǎn)足DFM、DFA、DFR和DFT的要求,不允許違反禁限用設(shè)計(jì)和工藝的規(guī)定。只有在設(shè)計(jì)的初級(jí)階段就把設(shè)計(jì)的可制造性、可使用性、可檢測(cè)性和制造的經(jīng)濟(jì)性、質(zhì)量的穩(wěn)定性等進(jìn)行充分論證和關(guān)注,才可能達(dá)到“零缺陷設(shè)計(jì)”和“零缺陷制造”的雙重目的,只有這樣的企業(yè)才能為市場(chǎng)提供性?xún)r(jià)比高的優(yōu)質(zhì)電子產(chǎn)品。HP公司DFM統(tǒng)計(jì)調(diào)查表明:產(chǎn)品總成本60%取決于產(chǎn)品的最初設(shè)計(jì),75%的制造成本取決于設(shè)計(jì)說(shuō)明和設(shè)計(jì)規(guī)范,70%~80%的生產(chǎn)缺陷是由于設(shè)計(jì)原因造成的。中國(guó)航天部門(mén)統(tǒng)計(jì),一個(gè)航天型號(hào)產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題80%出在電裝焊接上,而造成電裝焊接質(zhì)量問(wèn)題的主要原因是電路設(shè)計(jì)缺乏可制造性。2008年中國(guó)電科統(tǒng)計(jì)表明:電子產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題75%出在電裝焊接上,而造成電裝焊接質(zhì)量問(wèn)題的主要原因也是電路設(shè)計(jì)缺乏可制造性。中國(guó)電科綜合了國(guó)內(nèi)外電子裝聯(lián)行業(yè)和集團(tuán)公司的經(jīng)驗(yàn),以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)最新要求的內(nèi)容,從可制造性設(shè)計(jì)、物流、工藝優(yōu)化和質(zhì)量監(jiān)控四個(gè)層面對(duì)PCBA研制生產(chǎn)全過(guò)程工藝質(zhì)量控制提出要求,覆蓋典型組裝焊接工藝類(lèi)型,新型元器件、新材料、新技術(shù)應(yīng)用和關(guān)鍵工序質(zhì)量控制要求。把設(shè)計(jì)和工藝結(jié)合在一起,把工藝和工藝過(guò)程控制結(jié)合在一起,不但提出了PCBA的質(zhì)量要求和質(zhì)量目標(biāo),而且十分詳細(xì)地提出了實(shí)現(xiàn)上述質(zhì)量目標(biāo)的設(shè)計(jì)、物料工藝優(yōu)化和質(zhì)量監(jiān)控措施,這一做法在國(guó)內(nèi)外以往的所有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系中尚屬首次被國(guó)內(nèi)著名電子裝聯(lián)專(zhuān)家譽(yù)為具有國(guó)際先進(jìn)水平。 對(duì)故障案例的分析是十分重要的,但也是初步的,一般的可靠性分析人員基本上是就案例論案例,或者著重于從工藝角度來(lái)分析故障現(xiàn)象;而我們恰要通過(guò)案例分析明確什么樣的設(shè)計(jì)是錯(cuò)誤的,是沒(méi)有可制造性的同時(shí),針對(duì)高可靠電子產(chǎn)品的故障案例集中反映在違反禁限用工藝和設(shè)計(jì)的現(xiàn)象,重點(diǎn)指出什么樣的設(shè)計(jì)是絕對(duì)禁止的通過(guò)上述分析,向企業(yè)的管理者,尤其是第一把手和產(chǎn)品型號(hào)總師明確造成電子產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的主要成因是設(shè)計(jì)缺乏可制造性。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用IPD和DFX的先進(jìn)設(shè)計(jì)和管理理念,以適應(yīng)電子裝聯(lián)先進(jìn)制造技術(shù)的電路設(shè)計(jì)為目標(biāo),提出包括可制造性設(shè)計(jì)(DFM)、電子裝聯(lián)工藝物流質(zhì)量控制、工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)、員工要求及全方位培訓(xùn)和管理體制頂層策劃五個(gè)層面的系統(tǒng)解決方案。

以板級(jí)電路為例,可制造性設(shè)計(jì)是貫穿PCB/PCBA全生命周期的并行設(shè)計(jì),它完全不同于目前絕大部分電子企業(yè)工藝工作從產(chǎn)品研制生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的后端參與進(jìn)去的滯后的做法,也不同于當(dāng)前流行的工藝從設(shè)計(jì)結(jié)束參與進(jìn)去的可制造性分析;而是完全與電路設(shè)計(jì)同步并行進(jìn)行,即從產(chǎn)品的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)論證和方案設(shè)計(jì)階段參與進(jìn)去,直到產(chǎn)品的售后服務(wù)階段。

2.物料是保障

物料是電子裝聯(lián)焊接過(guò)程中最根本和最基礎(chǔ)的構(gòu)成要素,它既包括元器件、PCB這類(lèi)加工材料,也包括焊膏、焊料、助焊劑、貼片膠、清洗劑等工藝材料/輔料,其質(zhì)量的好壞和是否滿(mǎn)足要求,直接影響焊接質(zhì)量許多電子裝聯(lián)的質(zhì)量問(wèn)題往往是由于所用材料的物理、化學(xué)性能存在缺陷造成的。物料質(zhì)量控制是保證電子裝聯(lián)質(zhì)量的基礎(chǔ)。電子裝聯(lián)物料控制的基本目標(biāo)是:“制造過(guò)程中所使用的各種物料,如電子元器件印制電路板、焊膏、焊料、助焊劑、貼片膠、清洗劑等工藝材料/輔料等在采購(gòu)、入庫(kù)、儲(chǔ)存、外包、流轉(zhuǎn)等生產(chǎn)過(guò)程的所有環(huán)節(jié),都必須符合電子裝聯(lián)質(zhì)量要求?!敝袊?guó)制造必須走出單一的仿制和“山寨”的怪圈,不能永遠(yuǎn)停留在“認(rèn)識(shí)可靠性和可重復(fù)性概念的重要性階段”。任何一個(gè)電子產(chǎn)品都應(yīng)追求高質(zhì)量、高品位;而要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高品位,首先必須遵循DFX的規(guī)則,必須進(jìn)行工藝優(yōu)化設(shè)計(jì),尤其是必須恢復(fù)工藝應(yīng)有的地位和作用。強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)是源頭,從根本上解決電路設(shè)計(jì)的質(zhì)量問(wèn)題,在設(shè)計(jì)的初級(jí)階段就把設(shè)計(jì)的可制造性、可使用性、可檢測(cè)性和制造的經(jīng)濟(jì)性、質(zhì)量的穩(wěn)定性等進(jìn)行充分的論證和關(guān)注??芍圃煨栽O(shè)計(jì)和物料質(zhì)量控制是影響電子產(chǎn)品焊接質(zhì)量和可靠性的源頭,立足于“預(yù)防”為主的策略,從源頭和過(guò)程對(duì)影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵要素進(jìn)行控制和“預(yù)防”,其目的是盡可能減少乃至消除由設(shè)計(jì)和物料質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)的先天不足。

3.工藝是關(guān)鍵

優(yōu)化工藝參數(shù),不允許違反禁限用工藝的規(guī)定確保組裝焊接質(zhì)量滿(mǎn)足高可靠電子裝備的要求。先天的設(shè)計(jì)缺乏可制造性的缺陷和物料質(zhì)量問(wèn)題,是很難通過(guò)改進(jìn)工藝措施進(jìn)行補(bǔ)償?shù)模簿褪钦f(shuō)工藝絕不是萬(wàn)能的!反過(guò)來(lái)講,良好的設(shè)計(jì)質(zhì)量和物料質(zhì)量,也不會(huì)自然導(dǎo)致可靠的焊接質(zhì)量,必須以?xún)?yōu)化焊接工藝參數(shù)為核心,以建立完整的工藝質(zhì)量控制體系為目標(biāo),進(jìn)行工藝的研究和開(kāi)發(fā)。國(guó)外發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家始終把工藝技術(shù)研究試驗(yàn)放在突出的位置上。美國(guó)工業(yè)范圍內(nèi)各研究階段投入的資金和人力比例,如果以基礎(chǔ)理論研究為1,則應(yīng)用研究為5,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究為20,而工藝技術(shù)研究為300。也就是說(shuō),工藝技術(shù)研究的投入是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究的15倍!而我們國(guó)內(nèi)的情況恰恰完全相反。美國(guó)知名智庫(kù)麥肯錫全球研究院的《中國(guó)創(chuàng)新的全球效應(yīng)》指出:“中國(guó)在科學(xué)研究型創(chuàng)新’中與發(fā)達(dá)國(guó)家存在很大差距的原因在于,科研創(chuàng)新體系的成果質(zhì)量與投入的規(guī)模仍然不成比例。盡管中國(guó)的研發(fā)投資規(guī)模領(lǐng)先全球,但只有5%的研發(fā)經(jīng)費(fèi)用于資助基礎(chǔ)研究,而美國(guó)這一比例是19%。是否重視工藝技術(shù)研究和試驗(yàn),直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的提高和經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)。

4.管理是根本

努力提升各企業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)對(duì)在電子產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)施DFX必要性和重要性的認(rèn)同感,要努力讓各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)充分認(rèn)識(shí)到一個(gè)企業(yè)要做大做強(qiáng),實(shí)施DFX是必由之路!沒(méi)有一個(gè)集中統(tǒng)一的工藝研究部門(mén),沒(méi)有實(shí)力強(qiáng)勁的工藝人員作支撐,也就失去了實(shí)施DFX的平臺(tái)。

5.理念是核心

電路、結(jié)構(gòu)和工藝是構(gòu)成電子產(chǎn)品的三大技術(shù)要素,三者缺一不可,相輔相成;一臺(tái)先進(jìn)、完美的電子產(chǎn)品,不但要有技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的電路方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),更需要先進(jìn)的工藝技術(shù),產(chǎn)品的最后實(shí)現(xiàn)及它是否具有市場(chǎng)生命力,在很大程度上取決于工藝技術(shù)的先進(jìn)程度。對(duì)于電子產(chǎn)品而言,路設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的形態(tài),工藝設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過(guò)程??芍圃煨栽O(shè)計(jì)差是影響電子產(chǎn)品質(zhì)量的源頭,這個(gè)現(xiàn)象主要表現(xiàn)在THT時(shí)期和SMT的早期。在THT時(shí)期和SMT的早期,一個(gè)電子組裝工程師只需了解裝備的結(jié)構(gòu)原理和構(gòu)成,按照設(shè)計(jì)預(yù)定的可靠性期望值和目標(biāo),依靠經(jīng)驗(yàn)的積累就能將其組裝成獨(dú)立的產(chǎn)品,在這個(gè)時(shí)期,電子產(chǎn)品的可靠性大部分取決于設(shè)計(jì)的正確性和可制造性。隨著高密度細(xì)間距元器件、微小型元器件和電子裝聯(lián)技術(shù)的高速發(fā)展,電路設(shè)計(jì)的功能逐漸弱化。當(dāng)產(chǎn)品的小型化需要應(yīng)用引線(xiàn)中心距小于或等于0.3mm的高密度高精度QFP、BGA、CSP等SMD,以及英制0201、1005和公制03015Chip,當(dāng)PCB上的安裝密度高于35~50個(gè)/cm2、焊點(diǎn)密度高于100點(diǎn)/cm2,面對(duì)3D組裝、多芯片組件(MCM)和3D-MCM為代表的第五代組裝技術(shù),必須依賴(lài)先進(jìn)的電子裝聯(lián)技術(shù)和先進(jìn)的電子裝聯(lián)設(shè)備。

在現(xiàn)代電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)中,電子裝聯(lián)技術(shù)的作用發(fā)生了根本性的變化,它是總體方案設(shè)計(jì)人員、企業(yè)的決策者實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能指標(biāo)的前提和基礎(chǔ)。電子裝聯(lián)可靠性是電子設(shè)備可靠性的主要問(wèn)題,電子裝聯(lián)技術(shù)是現(xiàn)代電子設(shè)備設(shè)計(jì)和制造的基礎(chǔ)技術(shù)在應(yīng)用3D-MCM第五代組裝技術(shù)的電子產(chǎn)品中,電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)整個(gè)系統(tǒng)環(huán)節(jié)的各類(lèi)設(shè)計(jì)的作用將發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化:電路設(shè)計(jì)的作用勢(shì)必會(huì)越來(lái)越淡化,其作用只相當(dāng)于應(yīng)用THT技術(shù)時(shí)的“預(yù)處理工序”;雖然十分重要,卻起不到?jīng)Q定作用,取而代之的是電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)鏈中的“并行工程”

企業(yè)的決策者完全可以采用在電子產(chǎn)品應(yīng)用THT技術(shù)時(shí)購(gòu)買(mǎi)元器件一樣從市場(chǎng)上去購(gòu)買(mǎi)/引進(jìn)設(shè)計(jì)定型的電路,然后按產(chǎn)品的技術(shù)要求進(jìn)行組合,按使用條件進(jìn)行必要的試驗(yàn),而僅對(duì)為數(shù)不多的電路進(jìn)行設(shè)計(jì),產(chǎn)品設(shè)計(jì)的“重頭戲”是電氣互連技術(shù)。這是技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志,是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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