Các sản phẩm truyền thông y tế có yêu cầu kiểm tra độ tin cậy PCBA cao hơn nhiều so với thiết bị cấp công nghiệp, vì nếu hỏng hóc có thể gây nguy hiểm trực tiếp đến tính mạng của bệnh nhân. Do đó, khi JiaJinYuan thực hiện đơn đặt hàng bảng điều khiển chính của máy thở, khách hàng yêu cầu kiểm tra độ tin cậy PCBA phải bao gồm ba chỉ số cứng: 500 chu kỳ nhiệt độ từ -40°C đến +85°C, 2 giờ rung ngẫu nhiên ở gia tốc 10G và 1000 giờ lão hóa sai lệch ở 85°C/85%RH. Các thông số này không được xác định một cách tùy tiện dựa trên kinh nghiệm; tất cả chúng đều bắt nguồn từ phân tích ngược của 17 trường hợp hỏng hóc tại hiện trường được báo cáo tích lũy bởi hai thế hệ trước của mô hình này trong môi trường bệnh viện.
Trong quá trình thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ, chúng tôi nhận thấy trong số các bo mạch PCBA được hàn trong cùng một mẻ, tốc độ nứt mối hàn của thiết bị QFN gần mép bo mạch cao hơn 2,3 lần so với khu vực trung tâm. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy rằng độ dốc gia nhiệt quá cao 0,8°C/s ở phần Đỉnh của Biên dạng nhiệt độ lò nung lại đã gây ra hiện tượng hạt hàn trở nên thô hơn. Độ lệch này không thể được xác định bằng kiểm tra AOI thông thường và chỉ có thể được xác nhận thông qua mặt cắt ngang và SEM. Do đó, JiaJinYuan đã đưa thông số này vào danh sách kiểm tra xác minh nhiệt độ lò cho các sản phẩm đầu tiên của mỗi lô và yêu cầu người vận hành ghi lại các giá trị của đầu dò nhiệt độ theo dõi cứ sau 4 giờ.
Trong quá trình thử nghiệm sai lệch nhiệt ẩm, một loạt bo mạch PCBA đã từng gặp sự cố rò rỉ sau 96 giờ sử dụng điện. Kiểm tra lại cho thấy tốc độ hấp thụ độ ẩm của chất nền PCB vượt quá tiêu chuẩn 0,15%. Quan trọng hơn, các khe hở không khí có kích thước micron tồn tại ở bề mặt giữa mặt nạ hàn và lá đồng, một khiếm khuyết hoàn toàn bị bỏ qua trong các đánh giá DFM thông thường. Sau đó, chúng tôi cộng tác với nhà sản xuất PCB để điều chỉnh nhiệt độ và thời gian nướng mặt nạ hàn trước, đồng thời bổ sung quá trình nướng trước chân không ở nhiệt độ 40°C/4 giờ trước khi đặt SMT, điều này đã loại bỏ hoàn toàn vấn đề này.
70% trường hợp thử nghiệm độ rung không thành công tập trung vào việc bong tróc miếng đệm đầu nối. Nguyên nhân sâu xa không phải do hàn kém mà là do thiết kế kết cấu không hợp lý. Ví dụ: các miếng đệm của một đầu nối bo mạch 40 chân nhất định không được xử lý dạng giọt nước và không có nền tảng thông qua hỗ trợ ở mặt sau. Dưới độ rung trên 5G, các mối hàn chịu ứng suất cắt lặp đi lặp lại và Cuối cùng bị gãy do mỏi. JiaJinYuan hiện yêu cầu tất cả các miếng đệm đầu nối y tế phải có lỗ nhỏ 0,3mm và được trang bị ít nhất 3 lỗ nối đất ở mặt sau.
Kiểm tra độ tin cậy của PCBA không bao giờ chỉ đơn giản là xếp chồng các hạng mục kiểm tra; đúng hơn, nó xử lý mọi lỗi như một tín hiệu hiệu chỉnh cho các quy trình trong dây chuyền sản xuất. Ví dụ, trong quá trình thử nghiệm HALT, thiết bị BGA đột nhiên bị đoản mạch trong giai đoạn ngưng tụ -55°C. Nguyên nhân cốt lõi được bắt nguồn từ dung sai độ dày In dán hàn vượt quá ±15μm, dẫn đến khoảng trống quá mức sau khi hàn lại. Do đó, chúng tôi đã thắt chặt dung sai kích thước khẩu độ của stencil từ ±5% lên ±3% và nâng ngưỡng kiểm tra SPI từ 75% lên mức vượt qua 82%.
