电子制造工艺对产品可靠性的影响分析

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在产品制造过程中，电子制造工艺对产品生产过程中的设计、制造、品质以及管理等多个工序中都产生了重要的影响。因而，要想保证电子制造工艺对于产品产生的可靠性影响，就需要在产品生产实践过程进行不断的提升改进。电子产品与其他产品相比，其内部结构更加复杂，生产过程也更加精密。但是这也造成电子产品更容易遭受到破坏。不论是在产品的运输过程中还是在产品的装卸过程中。这些因素都对电子产品的可靠性造成了影响。
        一、电子制造工艺概述
        随着近几年科学技术的发展，电子制造工艺的技术水平也有了很大发展。在目前的电子技术发展中，小、薄、轻是主要的发展趋势。这也要求在电子产品生产过程中，采用的元件体积越来越小，而且是性能要求也越来越高。在目前的大多数企业中，在采用的表面安装技术后，大多采用再流焊工艺对产品进行焊接。
0 ]) G$ w( L0 L: k7 O3 `        在生产过程中，多采用模板印刷的方式对电子产品进行锡膏印刷，这种生产工序对于电子产品的加工有独特之处。它采用的是一种非幽默的印刷介质，采用这种材料可以在生产过程中实现对于配膏的更精确的分配，使锡膏的沉积厚度更符合生产要求。这一点在生产过程中是非常重要的，同时锡膏的保存温度、使用环境、印刷力度等关键工艺要求严格，如果锡膏的厚度过大将会在焊接过程中造成电子产品元件的损坏，比如会引起电子器件之间间距过小而导致线路短路或者桥接，而当如果锡膏的厚度较小，无法满足生产的要求，则会导致在焊接过程中焊接点的强度不够，这就造成产品的质量不合格，容易在使用过程中发生损坏。所以，产品焊接工序中所使用的模板印刷以及这一过程中所使用的锡膏的质量是影响电子产品工艺可靠性的一个非常重要的因素。在电子产品的制造工艺中，锡膏、PCB以及模板和印刷机是决定制造工艺可靠性的四大基本内容。
4 D; B+ a8 M  D        除了锡膏工艺外，电子制造工艺还有红胶工艺，红胶的粘贴度、印刷参数、使用环境同样有较高要求，把这些关键点控制好了才能保证产品可靠性。
# l  Q- U8 |# ~        二、电子制造工艺的可靠性
) o. `/ T5 K7 w2 z) w        2.1研制过程
        任何一件产品的生产都是先需要经过缜密的、科学的设计后才进行车间生产的，所以在产品生产以前进行必要的研发设计是提高产品可靠性的关键。这一点，在目前的产品的研发设计过程中，主要可以分为三大步骤：第一，对产品的概念设计阶段；第二，详细表述对产品的设计过程；第三，对产品进行制作。在第一个过程中，主要是对产品的设计构思与理念进行策划，对于设计产品的性能、外观等达到的要求都要进行仔细的规划与设计，比如对元器件选型、容差和漂移设计以及元器件降额设计等进行理论分析，从理论上查找电路设计方面存在的潜在故障。而在第二个步骤中，对于产品的详细设计方案就要进行细致的描述了，这一过程主要包含两大部分，对于样机的实验和样机的设计改进。这两个阶段是反复测试与验证理论设计的正确性及设计可靠性，没有问题就可以对产品进行小批试产，进而验证工艺可靠性。
        2.2电子产品制造工艺
        电子产品制造工艺是指在产品生产过程中，对产品的原材料进行加工已改善原有的技术标准，这一过程中同时还需要一些辅助工程来帮助完成。对于产品在这一过程的生产，需要严格遵守相关的操作规范，按照工艺流程对产品进行生产加工，对生产过程中的每个工序、程序、内容、方法、工具、设备、材料及每一个环节应该遵守的技术规程以文件规范，提出对每个岗位的技术要求，保证操作员工生产出符合质量要求的产品，否则会造成产品不合格的现象。
' G1 X' N/ F1 y4 ]& Q2 ]        三、电子制造工艺过程中的可靠性分析
7 W$ K4 W$ t- `( m% X& R        在电子工艺技术中对可靠性的定义是，在生产过程中，按规定的要求、时间及标准完成产品的组装。这一定义主要包含两个方面的因素，一个是固有的可靠性，另一个是使用的可靠性。固有的可靠性是指在生产过程发生之前产品就已经具有的可靠性。而使用的可靠性是指在生产过程中增加的可靠性，这一可靠性的影响因素比较多，比如包括产品的使用方法、使用环境以及维修保养等。不同的产品的可靠性分析也是不同的，因为不同的产品的使用功能不同，而不同使用功能的产品首要保证的不是可靠性。所以，在产品可靠性的分析上也要根据不同的产品种类进行分类讨论。
        在电子产品的生产过程中，产品固有的可靠性是通过产品的设计赋予的，而产品的制造过程则赋予了产品使用的可靠性。那么在这一过程当中，产品质量的管理工作如果只是关注产品质量的管理而忽视产品的可靠性管理，那么对于产品的可靠性工作必然会导致降低其要求。在产品的可靠性管理工作中，主要包含三大方面：
        3.1制造过程中的可靠性因素及控制技术
# {; M/ o) X- a- m! @        在电子产品的制造过程中，对于产品可靠性影响的因素有很多，比如产品的尺寸大小、使用材料、生产环境以及生产工序等。有学者对这些因素进行了总结，发现数量有25个之多。综合来看，其中对于电子产品的可靠性有重要影响的因素主要有12个，而12个影响因素又可以分为两大类：一类是可以在产品的生产过程中可以量化的因素，而另一类是不可以量化的因素。可以量化的因素是指产品的工艺参数、尺寸参数和材料参数等，而不可量化的因素主要包括产品的工艺制造方法、工序测序以及工件制作方法等。常用的6种工艺关键物料：助焊剂、焊锡条、焊锡丝、红胶、防潮油、PCB对电子产品可靠性有重大影响，所以工艺物料质量和兼容性必须满足行业标准，定期对工艺物料检测、使用和管控。在生产中根据关键工艺物料的质量评估结果以及现用的工艺质量分析结果，需要不断的进行工艺制程优化，主要包括工艺参数优化（主要是波峰焊接规范），工艺现场管控（设备维护及管控、生产环境管控等）优化，工艺质量优化后效果确认。
        由于对于电子产品生产过程中影响的因素比较多，而如果在分析时对他们全部进行分析又会增加工作难度，而其中一些因素对产品的可靠性影响分析很小，所以对于这样的因素在分析过程中可以忽略掉。这样在分析过程中就可以采用定性的分析方式对影响的因素进行分析。比如在对可以量化的数据进行分析时，可以通过因子筛选法或者是工程试验法对影响产品的因素进行分析，并且需要对一些影响因素进行控制，这一过程可以通过对相应的参数进行调整的方式来进行控制。比如SPC制图控制，预制图控制等。
        在量产阶段对产品进行可靠性测试及监控是可靠性控制的要求之一，一般有四种方法：1、动态恒温老化：让产品处在工作状态（通电工作起来），并处于一个恒定的温度空间内；2、高低温老化：让产品经过高温——低温——高温的过程（一般不通电）；3、高温存储测试：85c，1000h；4、湿热、跌落和振动测试，通过对产品的不断老化测试，可充分验证元器件及辅料的可靠性。
4 s2 y; j1 @( f- i; Z        3.2电子制造工艺故障与危害分析
0 z; y/ F/ c7 K0 Q" f        在电子产品制造的工艺故障中，常用的故障分析方式为FMECA分析，这一种分析方法是针对制造过程中的一种主要分析方法。一开始主要是在产品的设计阶段进行分析，而现在已逐步应用到产品的制造过程中，并成为该生产环节的一种主要预测方法。FMECA分析方法是以满足产品的设计和满足为前提，然后在产品的生产过程中对于生产制造的每一个环节都对其进行故障分析的方式进行，对于可能引发产生故障的原因与对产品所造成的影响，该分析方法都会对其进行细致的分析，同时利用优先系数的原则对产品的生产薄弱环节进行技术改进，预警并解决工艺潜在缺陷，完善并固化工艺鉴定机制，提升工艺可靠性水平，提升对产品可靠性的保证。
        综上而述，在我国目前电子制造工艺对于产品可靠性因素的影响分析越来越严谨，相关的技术分析方法也越来越成熟。而且近年来随着社会的发展和市场竞争的激烈，电子产品的更新速度加快，这就对制造工艺对电子产品可靠性分析的技术提出了更高的要求。
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不论是在产品的运输过程中还是在产品的装卸过程中。这些因素都对电子产品的可靠性造成了影响。
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