การเพิ่มความปลอดภัย: กลยุทธ์การอัปเกรดคุณภาพ PCB สำหรับผลิตภัณฑ์ไฟฉุกเฉินที่แตกต่าง

อิงตามประเด็นสำคัญของกระบวนการผลิต PCB สำหรับผลิตภัณฑ์ เช่น ไฟฉุกเฉิน และป้ายทางออกที่ต้องการระดับสูง ความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย และความทนทาน เราสามารถเสนอคำแนะนำในการปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์เฉพาะต่อไปนี้ได้

ข้อกำหนดหลักสำหรับผลิตภัณฑ์เหล่านี้คือ ในสถานการณ์ฉุกเฉิน (เช่น ไฟไหม้หรือไฟฟ้าดับ) ต้องทำงานอย่างถูกต้อง 100% และทำงานได้อย่างเสถียร ขณะเดียวกันก็ทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้

การปรับปรุงการออกแบบเพื่อความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยสูง

รวม DFM และ DFR (การออกแบบความน่าเชื่อถือ)

คำแนะนำ: นอกเหนือจากการตรวจสอบความสามารถในการผลิตมาตรฐานภายในการวิเคราะห์ DFM แล้ว ยังมีการประเมินความน่าเชื่อถือโดยเฉพาะอีกด้วย
มาตรการเฉพาะ:
เพิ่มความกว้างและระยะห่างของรอยทองแดง: สำหรับส่วนการจัดการพลังงานที่รับผิดชอบในการชาร์จแบตเตอรี่และส่วนไดรเวอร์ LED ให้ขยายกำลังและการติดตามกราวด์อย่างเหมาะสม เพื่อลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นภายใต้กระแสไฟฟ้าสูง จึงช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในระยะยาว
ปรับปรุงการออกแบบการระบายความร้อน: ในระหว่างการออกแบบ PCB ให้ใช้ซอฟต์แวร์จำลองความร้อนเพื่อวิเคราะห์การกระจายตัวของส่วนประกอบที่สร้างความร้อน เช่น MCU และ MOSFET กำลัง ขอแนะนำให้ออกแบบอาร์เรย์ของจุดผ่านความร้อนใต้ส่วนประกอบที่สร้างความร้อนเพื่อถ่ายเทความร้อนไปยังชั้นทองแดงด้านหลัง สำหรับผลิตภัณฑ์กำลังสูง ขอแนะนำให้ใช้พื้นผิวโลหะ (เช่น อะลูมิเนียม) เพื่อปรับปรุงการกระจายความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ และยืดอายุการใช้งานของแหล่งกำเนิดและส่วนประกอบ LED
เพิ่มวงจรป้องกัน: สำรองหรือรวมตำแหน่งบน PCB สำหรับไดโอดลดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว (TVS) วาริสเตอร์ และองค์ประกอบป้องกันอื่นๆ เพื่อเพิ่มความต้านทานของผลิตภัณฑ์ต่อความผันผวนของแหล่งจ่ายไฟหลักและไฟกระชาก

การปรับปรุงการเลือกวัสดุ

การใช้บอร์ด Tg สูง (อุณหภูมิการเปลี่ยนกระจก)

คำแนะนำ: บังคับใช้การใช้บอร์ด FR-4 กับ Tg ≥ 170°C หรือวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า
เหตุผล: ไฟฉุกเฉิน และอาจติดตั้งตัวชี้วัดบนเพดานหรือทางเดินซึ่งมีอุณหภูมิแวดล้อมค่อนข้างสูง บอร์ด Tg สูงจะรักษาความแข็งแรงเชิงกลและความเสถียรที่อุณหภูมิสูง ป้องกันการอ่อนตัว การหลุดล่อน หรือการบิดงอได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างการใช้งานระยะยาวหรือในกรณีที่เกิดความร้อนสูงเกินไป (เช่น ไฟไหม้ระยะแรก)

การเลือกพื้นผิวที่ทนทานยิ่งขึ้น

คำแนะนำ: ต้องการ ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) หรือการชุบทองแข็งสำหรับชาร์จหน้าสัมผัสหรือปุ่ม
เหตุผล:
อีนิก: ให้พื้นผิวเรียบเหมาะสำหรับการจัดเก็บแบตเตอรี่ในระยะยาว ป้องกันข้อบกพร่องในการบัดกรีเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันที่พื้นผิว และทนทานต่อวงจรการรีโฟลว์แบบไร้สารตะกั่วหลายรอบ มีความทนทานต่อการสึกหรอมากกว่า OSP หรือการเคลือบดีบุก
ชุบทองแข็ง: สำหรับปุ่มทดสอบภายนอกหรือหน้าสัมผัสการชาร์จ การเคลือบทองคำแข็งทนทานต่อการทำงานของกลไกนับหมื่นครั้ง จึงรับประกันหน้าสัมผัสที่เชื่อถือได้

การใช้ PCB ทองแดงหนา

คำแนะนำ: พิจารณาใช้ความหนาทองแดง 1 ออนซ์ (35 ไมโครเมตร) ขึ้นไปสำหรับส่วนวงจรไฟฟ้า
เหตุผล: ทองแดงที่หนาขึ้นจะเพิ่มความสามารถในการจ่ายกระแสไฟฟ้า ลดความต้านทานและการสร้างความร้อน และรับประกันการทำงานที่มั่นคงภายใต้สภาวะฉุกเฉินที่ยืดเยื้อ

การปรับปรุงการควบคุมกระบวนการผลิต

การใช้งานที่เข้มงวดของการเคลือบโลหะรูมาตรฐานสูง

คำแนะนำ: ส่งเสริมการชุบด้วยไฟฟ้าในแนวนอนและตรวจสอบความหนาของทองแดงของผนังรูอย่างใกล้ชิด
เหตุผล: ความน่าเชื่อถือของรูทะลุส่งผลโดยตรงต่อการเชื่อมต่อระหว่างเลเยอร์ การตรวจสอบความหนาของทองแดงของผนังรูที่สม่ำเสมอและสอดคล้องตามมาตรฐาน (เช่น ≥ 25 μm) จะป้องกันการแตกหักที่เกิดจากกระแสมากเกินไปหรือการขยายตัว/การหดตัวจากความร้อน ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของระบบ นี่เป็นสิ่งสำคัญในระบบความปลอดภัยในชีวิต

เสริมสร้างกระบวนการ Soldermask

คำแนะนำ: ใช้หมึกบัดกรีที่มีความน่าเชื่อถือสูง มีฉนวนสูง ทนต่อการเกิดสีเหลือง และรับประกันความหนาสม่ำเสมอครอบคลุมทุกร่องรอย
เหตุผล:
ฉนวนกันความร้อนสูง: ป้องกันการติดตามหรือการลัดวงจรในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือมีฝุ่นมาก
ความต้านทานต่อสีเหลือง: คงความสว่างและรูปลักษณ์ของแผงไว้เมื่อเวลาผ่านไป หลีกเลี่ยงการส่งผ่านแสงที่ลดลงเนื่องจากการสัมผัสรังสียูวีหรืออายุที่มากขึ้น
การยึดเกาะที่ดี: ป้องกันการลอกของหน้ากากบัดกรีภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ซึ่งอาจทำให้เกิดร่องรอยได้

ใช้การทดสอบการเบิร์นอินที่เข้มงวดยิ่งขึ้น

คำแนะนำ: หลังจากประกอบ PCB แล้ว ให้ทำการทดสอบการเบิร์นอินวงจรอุณหภูมิสูง/ต่ำ และการทดสอบการทำงานเต็มโหลดระยะยาว
มาตรการเฉพาะ: วางผลิตภัณฑ์ไว้ในรอบอุณหภูมิสูง (เช่น 60°C) และต่ำ (เช่น -10°C) จำลองสถานการณ์ไฟฟ้าขัดข้องและไฟฉุกเฉินเพื่อคัดกรองความล้มเหลวของส่วนประกอบในระยะแรกและข้อบกพร่องในการบัดกรีล่วงหน้า

การปรับปรุงการตรวจสอบคุณภาพ

การทดสอบทางไฟฟ้าและการทำงาน 100%

คำแนะนำ: PCB ไม่เพียงต้องผ่านการทดสอบการบินด้วยโพรบ 100% เท่านั้น แต่ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปยังต้องผ่านการตรวจสอบการทำงาน 100% ด้วย
เนื้อหาการทดสอบ: จำลองความล้มเหลวของไฟฟ้าหลักเพื่อทดสอบเวลาในการเปลี่ยนฉุกเฉิน ระยะเวลาของแสง การปฏิบัติตามความสว่าง และฟังก์ชันการแจ้งเตือน (ถ้ามี)

รวมระบบเอ็กซเรย์ตรวจสอบสิ่งปลอมปน (AXI)

คำแนะนำ: สุ่มตัวอย่าง AXI หรือตรวจสอบส่วนประกอบหลักอย่างเต็มรูปแบบ (เช่น MCU ที่บรรจุ BGA, ชิปจ่ายไฟ QFN)
เหตุผล: ส่วนประกอบเหล่านี้มีหมุดอยู่ข้างใต้ ซึ่งไม่สามารถตรวจสอบด้วยสายตาหรือผ่าน AOI เพื่อหาข้อบกพร่องของการบัดกรี เช่น ข้อต่อเย็น การเชื่อม หรือช่องว่าง AXI ช่วยให้สามารถตรวจสอบข้อต่อบัดกรีภายในได้ จึงมั่นใจในความน่าเชื่อถือ

การมุ่งเน้นการปรับปรุงคุณภาพ PCB สำหรับไฟฉุกเฉิน/ป้ายทางออก

ด้วยการดำเนินการเสริมและปรับปรุงตามเป้าหมายในแต่ละลิงก์ที่กล่าวมาข้างต้น คุณภาพหลักของไฟฉุกเฉินและผลิตภัณฑ์ป้ายทางออกสามารถได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้มั่นใจได้ว่าพวกเขาจะสามารถบรรลุภารกิจในการชี้นำ "ช่องทางชีวิต" ในช่วงเวลาวิกฤติได้อย่างน่าเชื่อถือ