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【PCB制造】无可追溯性,谈何可靠性?

八月 08, 2019 | I-Connect007
【PCB制造】无可追溯性,谈何可靠性?

高可靠性和合规性是世界各地研讨会的热门话题。如果你是国防、汽车、医疗和航空/航天等行业的供应商,则对电子设备的高可靠性和合规性要求更严。例如,汽车行业的失效要求为零公里,而在国防行业中,更是包含全生命周期服务要求、按需运转、整个生产过程中的可追溯性以及严格的合规性和明确产品原产国等要求。

本专栏文章将讨论高可靠性为什么必须要求可追溯性,以及可追溯性应该达到什么级别。成本是可靠性投资的重要组成部分。在医疗界,我们谈论最低合理可行准则(ALARP)风险,意思是“尽可能合理降低风险”。但是如果生命危在旦夕,又如何能谈论合理风险?如果我们接受风险,如何降低危害和成本? 

印制电路板可追溯性:直至所使用的基材

几十年来我一直在PCB领域工作,我见过在麻烦发生时良好的可追溯性如何帮助降低成本,我也见过相反的情况。换句话说,虽然这样做会提高成本和耗费大量资源,但可追溯性可以避免把“灾难”蔓延。

一个很好的实例是,如果大批量产品送到客户手中,他们测试时发现PCB的铜镀层比所要求的薄,通常首先想到的可能是退回PCB,从而产生巨额索赔和高昂成本。但是凭借良好的可追溯标识,我们可以将这些有问题的电路板限定为只是这一批货的某些板。这样就可以通过更换一部分电路板而不是靠全部退货来解决。因此,可追溯可以节省相关方的时间和金钱。

可追溯性在印制电路板生产中的一个重要作用是确认材料、生产现场和工艺的透明度和可追溯。当可追溯性用于降低成本时,必须增加板在生产流程中位置的可追溯性,以及板的唯一标识。最终,要追溯到所使用的实际基材。这种可追溯性现在可以实现,但很少有公司实施。随着互连工厂控制的全面实施,我们很快就会看到这样场景,甚至是实现现在还未能完全达到的化学品和其他工艺参数的可追溯性。

如今在印制电路板生产中,因为人参与了大量的复杂工艺,所以我们能接受发生错误的可能,也知道有些控制措施会漏检某些潜在的失效。但当失效危及终端产品的功能和可靠性时(例如关乎生命的医疗设备),会促使我们重视产品的可追溯性和成本的降低。

PCB生产中的可追溯性:业界不够重视

作为两个IPC标准开发技术组的主席,我正在为汽车和医疗设备中使用的印制电路板制定性能标准,经常会讨论到可追溯性。我们深知可追溯性对于PCB组装工艺的重要性,但在PCB生产过程中却经常被忽略。一些公司了解可追溯性的重要性,并采用不同的智能方法可追溯到单块板的信息或至少是批次信息,以降低后续相应的成本。另一些PCB制造商虽然采用了优良的系统,但是当性能标准未对系统提出要求时,他们通常不会遵循客户和供应商的要求;但当性能标准对系统提出了强制性要求,他们就不得不遵循标准。 

对医疗器械的严格要求:不够一致

汽车和医疗标准方面的部分工作,让我了解到大部分公司基本不实施可追溯性,但在少数公司运行得不错,其中的典范就是涉及人体植入电子产品的公司。可是当我查看标准时,我发现与我们在医疗电子设备中看到的相同——对医疗设备制造要求严格,但对其上游——PCB制造工厂要求不严格。

有人可能认为,由于可追溯性的重要性,会有相关IPC标准描述如何操作,但很遗憾目前还没有。IPC-1782是唯一一项可追溯性标准,它是关于电子产品制造和供应链可追溯性的标准。到目前为止,该标准只涉及了电子产品,但未包括印制电路板的可追溯性。这种情况即将改变——在标准更新版本中,已经开始讨论如何实现PCB的可追溯性。 

符合技术规范、公司要求及法规标准

为了确保电子设备应用中产品性能要求及合规性的可追溯性,应在产品开发过程中创建计算机可读数字规范。该规范将规定在整个产品生命周期内买方和卖方之间所有PCB采购产品要求,至少包含采购文件中所写的参数。

让数字规范成为报价请求的一部分是一个好习惯,能保护买方,并确保卖方有足够能力满足指定的鉴定要求和性能要求。虽然这样的数字规范今天并不常见,但我相信在不久的将来它将会出现,因为它是确保整个供应链维持所有要求的最佳方法。

在许多行业中,存在由电子设备所采用国家强制执行的监管要求。最明显的是在国防行业中,可追溯性必须显示所有关键元器件的制造地点。在为国防行业采购PCB或材料时,不能有假设或可疑的解释。供应商必须遵守法规,没有捷径可选。必须知道产品的PCB及材料的原产国,并且物料清单(BOM)应包含每个项目的原产国。

可追溯性:不仅仅是一句流行语

在医疗行业,我们有FDA和《欧盟医疗器械指令》等的监管要求。良好的可追溯性程序至关重要,它可决定成败,甚至是生死。如果可追溯性和降低成本对你来说很重要,我建议你继续关注IPC-1782标准的更新,其新版本正在开发中。从我的角度来看,这个标准将为我们提供一个重要的工具,特别是如果你可将它与IPC-2581和CircuitData规范语言相互联系起来。目前所有这一切标准都在开发中,将为未来提供控制可追溯性需求的重要工具。我们将持续更新这个话题的最新消息,敬请关注。对于Elmatica公司来说,可追溯性不是一个流行语,而是Elmatica公司的三大核心价值观之一。

 

Jan Pedersen是Elmatica公司的高级技术顾问。如需阅读往期专栏或联系Pedersen,可单击此处

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标签:
#企业管理与运营  #追溯性  #可靠性 

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