高峰会出席2017 IPC可靠性论坛

高峰会出席2017 IPC可靠性论坛

今年4月,IPC在芝加哥举行了首届可靠性论坛,以此继续引领我们的行业。从演讲者和观众的角度来看,该活动的重点是制造高性能产品和特色行业皇室。

事件背景

负责发展论坛的活动指导委员会由项目主席Michael Carano领导,成员包括Don Dupriest、Michael Jawitz、Craig Hillman、Gary Ferrari、Jack Fisher、Denny Fritz和IPC成员服务副总裁Sanjay Huprikar。RPB化学技术公司副总裁Mike Carano担任本次论坛的主创、主持人和主持人。我很幸运能被邀请参加这次活动并在会上发言,我感到有责任让那些今年未能出席的人知道,这个正在进行的论坛为我们的行业带来了多么宝贵的教育机会。

观众

该论坛是非常踊跃参加,以名副其实的谁是我们这个行业的供应链,包括原料和设备供应商,PCB制造商,合同制造商和原始设备制造商是谁。Companies represented included: Amphenol, Atotech, Aurora Circuits, CTS, DfR Solutions, Dow Chemical, Dow Electronic Material, DuPont–RTP, Embraer S.A., Extreme Engineering Solutions, FTG Circuits, HDP User Group International, Holaday Circuits, Intrinsiq Materials, Inventec Performance Chemicals, IPC, KEMET Electronics, Lockheed Martin Space Systems, Lockheed Missiles and Fire Control, MacDermid Enthone, MEDEL, Minco, Motorola, Nexteer Automotive, Northrop Grumman, NSWC Crane, NTS, Orbital, Park Electrochemical, Penn State University, Precision Analytical Laboratory, Prismview, Raytheon, RBP Chemical Technology, Rockwell Collins, Rolls- Royce, SAIC, Summit Interconnect, The Right Approach Consulting, ThingWeaver Solutions, TTM Technologies, Ventec, and ZESTRON.

该主题

指导委员会非常出色地组织了一系列主题,这些主题既与论坛的主题制造高性能产品相关,也展示了我们行业最聪明的技术头脑的见解。下面是每位发言者的简要介绍。

主题演讲:是什么让我们的组织的全球领导者

TTM航空航天与国防/特种业务部门总裁Phil Titterton介绍了在当今全球环境下如何成为成功的PCB制造商的工具、技术和经验教训。Phil讨论了DFM的重要性及其对可靠性的影响,以及与业内人士分享最佳实践的必要性。Phil的建议是“把自我放在门口”,这在他解释集体思想和孤岛对于解决离散的问题和流程是至关重要的时候尤其有说服力。这确实引起了我的共鸣,因为一些公司仍然相信成功的关键是保护他们的商业秘密。真的有很少的秘密;成功的关键在于执行!

建筑的可靠性在于:为可靠性而设计

技术支持加里·法拉利的FTG主任提出对各种影响可靠性问题,如生命周期的开发和材料,施工,故障模式,和表面光洁度的影响因素,并通过对可靠性的填充材料。其中加里的关键外卖的是,性能可能等于可靠性,但可靠性绝对等于性能。加里中呈现了生命周期发展的四步骤的过程:1)确定可靠性要求;2)确定生活环境;3)识别存储环境;和

  • 分析和选择零部件、材料、工艺和策略。他的报告的一个关键部分处理了典型的微孔失效模式和如何避免
通用协议,用于捕获和设计数据的转移与IPC-2581

加里·卡特,主要ThingWeaver解决方案,提出了关于合作在产品开发的所有利益相关方之间在供应链中的重要性。加里强调仅基于格伯数据依赖的危险并专注于需要使用智能数据传输,以改善在PCB设计,制造和装配的制造效率和质量。188宝金博官网好不好他介绍了案例研究结果和“智能PCB数字化工厂”的解决方案,旨在通过与IPC-2581B替换工程文件的“购物车”以删除整个电子产品设计,制造存在效率低下,和测试流程。

嵌入式被动件的可靠使用

Jimmy Baccam,洛克希德·马丁公司的高级机电设计师,向我们介绍了嵌入式平面电容是什么,不是什么,以及这项技术的优缺点。吉米继续讲述从薄介质制造、热应力和冲击测试中吸取的教训。关于“瘦”和理解权力分配的好处,共享了大量的技术信息。

制造如何影响可靠性-从设计到制造的流动可靠性和针对精确缺陷的数据:镀通孔包装的可靠性报告

Hardeep希尔,VP和CTO与FTG,呈现在两个主题影响PCB的可靠性,第一聚焦上是 - 吐温设计和制造的关系。Hardeep开始在所有市场领域当前可接受的标准,其中包括生命周期的预期和故障率进行审查。他讨论可靠性测试,包括热循环和IST与相关联的结果,并能够实现数据一起测试。一种特别信息部是他的典型的PCB失败和冲击的可靠性的方法和材料的审查。讨论WRAP电镀Hardeep的第二呈现,其被定义为“电解孔镀层沉积连续地从镀通孔结构延伸到该表面上。”Hardeep提出FTG和PWB互连之间的联合美国能源部的战略来研究WRAP电镀故障模式。时间表是完成能源部在今年晚些时候和2018年IPC APEX EXPO会议的结果呈现给业界。

对于可靠性的军事需求

IPC名人堂成员丹尼斯·弗里茨和杰夫·哈姆斯,海军水面作战中心的可靠性和可维护性工程,是下一个被提名的。他们概述了对产品可靠性有影响的军事要求,重点关注环境条件。他们审查了军用标准SD-15、性能规范指南和MIL-STD- 810、国防部测试方法标准的要求。对用于评估产品承受环境暴露能力的几种测试方法进行了回顾,并通过提供可供军事承包商和供应商使用的资源清单得出结论。

质量和可靠性要求的冲突188宝金博官网好不好

丹尼斯·弗里茨审查的质量和可靠性,并在两个相关的影响,设计之间的协同作用发人深省的演讲。188宝金博官网好不好丹尼斯提出了几个关键的定义,因为它涉及到这种互动:

  • 可靠性:有能力的功能期望- ed,在下面预期操作条件,为预期期间,不超过预期失败
  • 188宝金博官网好不好质量:以客户提供的文件包中规定的方式生产产品的能力,包括任何测试或合法的

对传统的评估方法进行了讨论,然后对传统方法的优点和缺点进行了检查。Dennis讨论了当今技术的可靠性挑战,包括组件小型化,额外的组装热循环,无铅温度要求,以及层压板增加的应力。他的结论是,虽然传统的压水板质量测量方法仍然是必要的,以保持制造过程在控制,开发188宝金博官网好不好新的测量方法,以确保先进技术的可靠性。

物理故障

Craig Hillman博士,DfR Solutions公司的首席执行官和管理合伙人,在IPC委员会的工作中介绍了开发失效物理(PoF)需求的建模和仿真的必要性。克雷格指出,原始设备制造商不断增加的兴趣正在推动供应链进行这些类型的分析,而行业在这些领域普遍缺乏数据。Craig定义了这个问题的范围,他说:“当产品的数量很容易达到数百万台的时候,即使是0.1%的故障率也是一个大问题。”An interesting point was made when he presented the reasons that OEMs “hate” environmental testing, including: it takes too long, costs too much, is too late in the process, suppliers rarely fail their own testing, failures are not always relevant, and there is significant disagreement over what failure means.

该委员会的工作范围是在实际执行的从电子供应链故障分析的物理要求,以确定最佳做法,并特别关注有关部件和组装技术。克雷格分享了一个主要的PCB制造商,谁指出,“新的,造型的前期方法必须制定和实施,以提高能力,快速发现和设计,以避免潜在的现场问题纠正问题,降低保修成本,提高客户满意度的意见“。该委员会的目标是审查目前的20多个标准,并利用适当的属性来制定一个新的标准,以满足行业的现有预期。

QFN焊点的空隙:我们应该使用什么来确定最大空隙标准?

戴夫希尔曼,主材料和与罗克韦尔柯林斯,关于空隙的焊点可靠性的影响present-编工艺工程师。戴夫开始的包装趋势,包括成本,低调,电气性能和散热进行审查。然后,他在审查对焊点性能设计的影响,包括移动装配的影响,例如锡膏的选择和回流温度曲线。坦率的讨论,随后就在接受排尿“功能模糊”的指导,并制定了基于行业数据利用由NASA国防部财团团队的工作的一个新的可接受性标准的决定。戴夫审查测试车辆和组件,热曲线和测试协议被开发和可靠性测试的结果来执行。从数据中得出的结论是有趣的,与建议,焊点的可靠性是没有问题的,而是组件功能的完整性。戴夫最后说,该解决方案是在元件的选择和可生产性的强调寻址或者热转移或电接地特征的功能要求。

行业协会工作:如何合作项目帮助您的组织

杰克·费舍尔,在高密度封装用户组(HDPUG)的项目促进未来提出了关于合作的方式可靠性评估。HDPUG是一个以项目为导向的行业协会应对新的集成电子元件封装和互连技术,为会员公司的供应链。他们的任务是推动创新,在电子行业,拥有超过50名的电子行业企业参加在一组。杰克审查一对夫妇目前的项目状况:多个叠片,由柯蒂斯 - 莱特的伊万Straznicky,和光接口二期项目,思科的布莱斯Achkir的带领下,和M. Immonen领导与TTM。杰克的结论与最近关闭的电化迁移项目,由KYZEN公司重大的迈克Bixenman导致的数据,信息和研究结果对每个项目共享的结果。

通过锡铅SMT降低纯锡风险

雷神公司的高级研究员David Pinsky回顾了一项行业循环研究的结果,该研究是关于含纯锡终端的部件,这些部件存在锡须生长和潜在不可靠性的风险。这项研究的目的是评估典型的SMT元件在何种条件下能够实现自我缓解,并开发了一种DoE。本研究考虑了许多潜在的考虑因素,选择的四个因素为:1)组分包(16 P/Ns);2)板饰面(OSP & SNPb HASL);3)垫大小;4)制造工艺。大卫回顾了能源部的细节、数据和结果,包括新董事会(6 - 13个月的历史)和旧董事会(>5年历史)的结果。David提出了能源部的结论,包括1)线索的底面将比线索的正面更容易被减轻;2)存在通过过程调整加强自我缓解的机会;3)非正常货架期的部件不能像正常货架期内的部件那样自缓。

表面处理和不清洁焊剂的冲击

比尔·福克斯,材料与加工协会。洛克希德·马丁公司的工程师介绍了小型焊点的电磁探针的可靠性。比尔的讨论的前提是,HDI驱动印刷板上更好的功能,而焊点变得更小,HASL是-来的问题。化学镀镍/无电钯/浸金(ENEPIG)是一种表面光洁度,已被证明具有多种优点,然而,有人担心,超过一定厚度或含量的钯会对焊点产生不利影响。比尔审查了为测试若干条件而开发的一些实验程序的细节和结果。结论是:1)接头中没有明显的PdSn4金属间化合物,这是由于ENEPIG specifi-阳离子较低的Pd厚度所致;2) ENEPIG焊点具有良好的剪切强度和与HASL相当的热循环生存性;3)对于小焊点(1.5 - 2.5 mil)的高可靠性,标准ENEPIG光洁度的Pd含量是可以接受的。法案,呼吁结束额外的讨论两点:1)材料和流程细节黄金等厚度、焊接掩模厚度,和焊料量是至关重要的因素很小的焊点,和2)黄金3%的焊点裂纹萌生的可能是一个因素,但大部分焊点热循环失败。

它的时间来提高组件标准及测量

精密分析实验室(Precision Analytical Laboratory)总裁乔•鲁索(Joe Russeau)反问了一个问题:“这个行业是否应该关心零部件的清洁度?”,并介绍了清洁特设小组的一项研究结果。团队成员公司包括IEC电子、Corfin Industries、Secure Components和Precision Analytical Laboratory,重点了解组件清洁度对可靠性的影响。该团队已经完成了四个研究阶段中的前两个阶段:第一阶段印刷电路板(PCB)的清洁;阶段II-Component清洁;阶段iii -印刷电路板组装(PCBA)的清洁度;阶段iv -可靠性洁净度限制。

Joe号召业界继续就以下话题进行对话:

  • 是时候提高部件的清洁标准和测量了
    • 开始讨论(为什么行业要在意?)
    • 什么是“洁净度”是什么意思?
  • 什么是用于测量离子的“清洁度”目前行业的技术?溶剂提取物的电阻率(R.O.S.E)
    • 离子色谱
    • GEIA-STD-0006,电子零件用机器人热浸焊代替光洁度的要求
    • 数据比较研究(R.O.S.E.对IC)
  • 我们在哪里何去何从?
新鲜的视角测试

国家技术系统公司(前身为Trace实验室)的高级分析师威廉·格雷夫提出了一个发人深省的问题:“测试是一种不必要的祸害,还是一种拯救生命的必需?”威廉介绍了当今环境下的一些主要可靠性问题,并给出了一些灾难性可靠性故障的图形示例。以个案研究的形式回顾了两种主要的失效模式。第一项研究是在刚柔多氯联苯中进行的孔垫分离,在两次组装热损伤后,其失败率为25%。这是归因于微蚀刻化学类型,和微通孔的大小。第二项研究是电镀分离,在两个组装回流循环后也有很高的失败率。解决这个问题的办法是用图案板代替按钮电镀,并在IPC 3级使用更厚的包裹板。William通过回顾消除失败模式的测试方法来总结:图10:您真正的展示。

  • 5X回流仿真
  • 互连压力测试(IST)
  • 新的热循环方法- citc
  • -100°C真空环境
  • 额外的分区
检查:有必要吗?

我击清理的事件,并从托尼,一个质量工程师的同事与我的一个客户收到一些反馈的前一天。188宝金博官网好不好阅读白皮书我发出了一个传情事件的第一段之后,托尼对我说:“史蒂夫,你错了。你永远无法摆脱我们的业务检查;它仅仅是不可能的。”I said: “You’re right, Tony, but when I send you the entire paper you will see that I am talking about eliminating the profit- sucking practice of using inspection as a Band- Aid to quality problems instead of fixing the process.”

我讨论了客户支付我们通过报废,返工和退货流程效率低下的问题,并认为这knee-跳反应,对利润的影响三重:

  1. 检查的定义是一个非增值的反应过程
  2. 它没有解决问题的根本原因,并保证问题将在某个时候重新出现
  3. 检查无效

解决方案是在您的操作中使用适当的最佳实践工具,并回顾了大量的精益方法、工具和技术。Mikel J. Harry博士(6西格玛之父)的研究结果为听众提供了思考的食物。Harry博士对美国制造企业进行了基准研究,发现美国的平均西格玛水平在3.5 - 4之间。这意味着平均每家公司要把25%的收入花在劣质产品(CoPQ)上。188宝金博官网好不好记住是谁在为此买单:你的客户。所以,无论你认为(或者告诉你的客户)你有多好,都有很大的改进空间。我以一个惊人的数据结尾:

通过排序愚蠢地试图“检查质量”对利润比有较大影响:188宝金博官网好不好

  • 提高你们产品的价格
  • 敲打你的供应商以降低成本
  • 大多数其他传统的提高利润的举措
结论

这些类型的活动在我们的行业中是非常需要的,并且对于我们保持在技术的前沿以支持我们的客户至关重要。我期待看到可靠性论坛获得势头,因为它成为一个年度必须参加的行业活动。当我问Sanjay发展这个活动的动机时,我将引用论坛的驱动力Sanjay Huprikar的话来结束我的演讲:

“电子行业迫切需要采取切实可行的方法来提高可靠性,今年的IPC可靠性论坛将重点放在过程和长期可靠性的配套上。”从主旨演讲,提供一个内部的角度来看产品可靠性是如何重要的良好的商业演示的de -签约可靠性、碰撞的质量和re -责任要求,失败的物理学,军事要求可靠性、事件,为与会者提供了新策略他们能够收回和实施。”188宝金博官网好不好印刷电路板

由:史蒂夫·威廉斯 - I-Connect007的 -回顾2017 IPC可靠性论坛

在PCB杂志2017年•月

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