Produk komunikasi medis memiliki persyaratan yang jauh lebih tinggi untuk pengujian keandalan PCBA dibandingkan peralatan kelas industri, karena kegagalan dapat membahayakan nyawa pasien secara langsung. Oleh karena itu, ketika JiaJinYuan melakukan pemesanan papan kontrol utama ventilator, pelanggan mewajibkan pengujian keandalan PCBA harus mencakup tiga indikator penting: 500 siklus suhu dari -40°C hingga +85°C, 2 jam getaran acak pada akselerasi 10G, dan 1000 jam penuaan bias pada 85°C/85%RH. Parameter-parameter ini tidak ditentukan secara sembarangan berdasarkan pengalaman; semuanya berasal dari analisis terbalik terhadap 17 kasus kegagalan lapangan yang dilaporkan secara kumulatif oleh dua generasi sebelumnya model ini di lingkungan rumah sakit.
Selama pengujian siklus suhu, kami menemukan bahwa di antara papan PCBA yang disolder dalam batch yang sama, tingkat retak sambungan solder perangkat QFN di dekat tepi papan adalah 2,3 kali lebih tinggi dibandingkan di area tengah. Penyelidikan lebih lanjut mengungkapkan bahwa kemiringan pemanasan yang terlalu tinggi sebesar 0,8°C/s pada bagian Puncak profil suhu oven reflow menyebabkan butiran solder menjadi kasar. Penyimpangan ini tidak dapat diidentifikasi dengan pemeriksaan AOI konvensional dan hanya dapat dipastikan melalui cross-sectioning dan SEM. Oleh karena itu, JiaJinYuan telah menyertakan parameter ini dalam daftar periksa verifikasi suhu oven untuk artikel pertama setiap batch, dan mengharuskan operator untuk mencatat nilai pemeriksaan suhu lintasan setiap 4 jam.
Selama pengujian bias panas lembab, sejumlah papan PCBA pernah mengalami kegagalan kebocoran setelah 96 jam diberi daya. Pengujian ulang menunjukkan bahwa tingkat penyerapan air substrat PCB melebihi standar sebesar 0,15%. Lebih penting lagi, celah udara berskala mikron terdapat pada antarmuka antara masker solder dan foil tembaga, sebuah cacat yang sepenuhnya diabaikan dalam tinjauan DFM konvensional. Kemudian, kami berkolaborasi dengan produsen PCB untuk menyesuaikan suhu dan waktu pemanggangan masker pra-solder, dan menambahkan pra-pemanggang vakum 40°C/4 jam sebelum penempatan SMT, yang sepenuhnya menghilangkan masalah ini.
70% kasus kegagalan uji getaran terkonsentrasi pada terkelupasnya bantalan konektor. Penyebab utamanya bukanlah penyolderan yang buruk, melainkan desain struktur yang tidak masuk akal. Misalnya, bantalan konektor papan-ke-papan 40-pin tertentu tidak memiliki perawatan tetesan air mata dan tidak memiliki landasan melalui dukungan di bagian belakang. Di bawah getaran di atas 5G, sambungan solder mengalami tegangan geser berulang kali dan akhirnya retak karena kelelahan. JiaJinYuan sekarang mengamanatkan bahwa semua bantalan konektor medis harus memiliki tetesan air mata 0,3 mm dan dilengkapi dengan tidak kurang dari 3 jalur pembumian di bagian belakang.
Pengujian keandalan PCBA tidak hanya tentang menumpuk item pengujian; melainkan memperlakukan setiap kegagalan sebagai sinyal kalibrasi untuk proses lini produksi. Misalnya, selama pengujian HALT, perangkat BGA tiba-tiba mengalami hubungan pendek selama fase kondensasi -55°C. Akar penyebabnya ditelusuri ke toleransi ketebalan pencetakan pasta solder yang melebihi ±15μm, yang menyebabkan kekosongan berlebihan setelah reflow. Oleh karena itu, kami memperketat toleransi ukuran bukaan stensil dari ±5% menjadi ±3% dan menaikkan ambang batas pemeriksaan SPI dari 75% menjadi garis lintasan 82%.
