ผลิตภัณฑ์การสื่อสารทางการแพทย์มีข้อกำหนดในการทดสอบความน่าเชื่อถือของ PCBA สูงกว่าอุปกรณ์ระดับอุตสาหกรรมมาก เนื่องจากความล้มเหลวอาจเป็นอันตรายต่อชีวิตผู้ป่วยโดยตรง ดังนั้น เมื่อ JiaJinYuan สั่งซื้อแผงควบคุมหลักของเครื่องช่วยหายใจ ลูกค้าได้รับคำสั่งว่าการทดสอบความน่าเชื่อถือของ PCBA จะต้องครอบคลุมตัวบ่งชี้สำคัญ 3 ตัว ได้แก่ รอบอุณหภูมิ 500 รอบตั้งแต่ -40°C ถึง +85°C, การสั่นสะเทือนแบบสุ่ม 2 ชั่วโมงที่การเร่งความเร็ว 10G และ 1,000 ชั่วโมงของการเสื่อมสภาพแบบเอนเอียงที่ 85°C/85%RH พารามิเตอร์เหล่านี้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยพลการตามประสบการณ์ ทั้งหมดได้มาจากการวิเคราะห์แบบย้อนกลับของกรณีความล้มเหลวภาคสนาม 17 กรณีซึ่งรายงานสะสมโดยโมเดลนี้สองรุ่นก่อนหน้าในการตั้งค่าของโรงพยาบาล
ในระหว่างการทดสอบวงจรอุณหภูมิ เราพบว่าในบรรดาบอร์ด PCBA ที่ถูกบัดกรีในชุดเดียวกัน อัตราการแตกร้าวของข้อต่อบัดกรีของอุปกรณ์ QFN ใกล้ขอบบอร์ดนั้นสูงกว่าบริเวณส่วนกลางถึง 2.3 เท่า การตรวจสอบเพิ่มเติมพบว่าความชันการให้ความร้อนสูงเกินไปที่ 0.8°C/s ในส่วนพีคของโปรไฟล์อุณหภูมิเตาอบแบบรีโฟลว์ทำให้เกรนบัดกรีหยาบ ความเบี่ยงเบนนี้ไม่สามารถระบุได้ด้วยการตรวจสอบ AOI ทั่วไป และสามารถยืนยันได้ผ่านการตัดขวางและ SEM เท่านั้น ดังนั้น JiaJinYuan จึงรวมพารามิเตอร์นี้ไว้ในรายการตรวจสอบการตรวจสอบอุณหภูมิเตาอบสำหรับบทความแรกของแต่ละชุด และกำหนดให้ผู้ปฏิบัติงานบันทึกค่าหัววัดอุณหภูมิติดตามทุกๆ 4 ชั่วโมง
ในระหว่างการทดสอบโดยอาศัยความร้อนชื้น บอร์ด PCBA ชุดหนึ่งเคยประสบปัญหาการรั่วไหลหลังจากใช้งานเป็นเวลา 96 ชั่วโมง จากการทดสอบซ้ำพบว่าอัตราการดูดซับความชื้นของพื้นผิว PCB เกินมาตรฐาน 0.15% ที่สำคัญกว่านั้นคือ ช่องว่างอากาศขนาดไมครอนอยู่ที่ส่วนเชื่อมต่อระหว่างหน้ากากประสานและฟอยล์ทองแดง ซึ่งเป็นข้อบกพร่องที่ถูกมองข้ามโดยสิ้นเชิงในการตรวจสอบ DFM แบบทั่วไป ต่อมา เราได้ร่วมมือกับผู้ผลิต PCB เพื่อปรับอุณหภูมิและเวลาในการอบหน้ากากก่อนบัดกรี และเพิ่มการอบล่วงหน้าแบบสุญญากาศ 40°C/4 ชม. ก่อนวาง SMT ซึ่งขจัดปัญหานี้โดยสิ้นเชิง
70% ของกรณีความล้มเหลวในการทดสอบการสั่นสะเทือนมุ่งเน้นไปที่การลอกแผ่นคอนเนคเตอร์ สาเหตุที่แท้จริงไม่ใช่การบัดกรีที่ไม่ดี แต่เป็นการออกแบบโครงสร้างที่ไม่สมเหตุสมผล ตัวอย่างเช่น แผ่นอิเล็กโทรดของคอนเน็กเตอร์แบบบอร์ดถึงบอร์ดขนาด 40 พินขาดการดูแลรักษาแบบหยดน้ำ และไม่มีการต่อสายดินผ่านการรองรับที่ด้านหลัง ภายใต้การสั่นสะเทือนที่สูงกว่า 5G ข้อต่อบัดกรีได้รับแรงเฉือนซ้ำๆ และในที่สุดก็แตกหักเนื่องจากความล้า ขณะนี้ JiaJinYuan กำหนดให้แผ่นเชื่อมต่อทางการแพทย์ทั้งหมดต้องมีหยดน้ำขนาด 0.3 มม. และติดตั้งจุดต่อสายดินไม่น้อยกว่า 3 จุดทางด้านหลัง
การทดสอบความน่าเชื่อถือของ PCBA ไม่ใช่แค่การซ้อนรายการทดสอบเท่านั้น แต่จะถือว่าทุกความล้มเหลวเป็นสัญญาณการสอบเทียบสำหรับกระบวนการในสายการผลิต ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการทดสอบ HALT อุปกรณ์ BGA เกิดการลัดวงจรอย่างกะทันหันในระหว่างขั้นตอนการควบแน่นที่ -55°C สาเหตุที่แท้จริงมาจากความทนทานต่อความหนาของการพิมพ์แบบบัดกรีที่เกิน ±15μm ซึ่งนำไปสู่การเป็นโมฆะมากเกินไปหลังจากการรีโฟลว์ ดังนั้นเราจึงเพิ่มความทนทานต่อขนาดรูรับแสงลายฉลุจาก ±5% เป็น ±3% และเพิ่มเกณฑ์การตรวจสอบ SPI จาก 75% เป็นเส้นผ่าน 82%
