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教你使用与验证:微尺寸PCB全周期防失效闭环方案

发布时间:2026-01-29 点击数:0

很多微尺寸 PCB,设计、制造、装配都合格,却在用户使用过程中出现失效,引发产品售后和安全问题。作为 PCB 工程师,要建立设计 - 制造 - 装配 - 使用 - 验证的全周期防失效闭环,通过完善的可靠性验证,提前暴露潜在缺陷,同时给出使用环节的防护建议,实现彻底的防失效管控。





首先,构建完善的可靠性验证体系,模拟真实使用场景。可靠性验证采用抽样测试的方式,根据产品的应用场景,选择对应的测试项目,提前暴露隐性缺陷。


高低温循环测试。针对户外、车载、工业场景的微尺寸 PCB,模拟使用过程中的温度剧烈变化。测试条件根据应用场景设定,消费级产品温度范围设定 - 20℃–85℃,工业、车载级产品设定 - 40℃–125℃,每个循环包含高低温保温时间,循环次数设定 50–100 次。测试完成后,进行外观、通断、电气性能测试,检查是否出现线路裂纹、焊盘脱落、绝缘性能下降等问题。上述车载摄像头 PCB,在增加高低温循环测试后,提前发现了线路裂纹问题,通过优化基材和布线设计,彻底解决了失效问题。


湿热老化测试。用于沿海、潮湿环境的微尺寸 PCB,进行高温高湿测试。测试条件设定温度 85℃,湿度 85%,测试时间 500–1000 小时。测试后检查 PCB 表面是否有霉斑、氧化,测试绝缘电阻和导通性能,验证板件的防潮、抗腐蚀能力。微尺寸 PCB 的微孔和细线路,极易受湿气侵蚀,湿热测试能有效筛选出抗潮湿性能不足的板件。


振动与机械冲击测试。车载、航拍、手持设备的微尺寸 PCB,必须进行振动和冲击测试。振动测试采用正弦振动或随机振动,模拟产品运输和使用过程中的持续振动。机械冲击测试,设定 1000–2000g 的冲击加速度,模拟跌落、碰撞场景。测试后检查元器件是否松动、线路是否断裂、焊盘是否脱落。


弯曲疲劳测试。穿戴设备、柔性结合的微尺寸 PCB,进行弯曲疲劳测试。根据产品的实际弯折角度和频率,设定测试参数,重复弯曲 1000–10000 次。验证板件在长期弯折下,线路和焊盘的抗疲劳能力。


静电放电测试(ESD)。微尺寸 PCB 集成了大量精密芯片,极易受到静电击穿。按照产品的行业标准,进行接触放电和空气放电测试,验证 PCB 的抗静电能力。测试后检查功能是否正常,有无元器件击穿、线路烧毁的情况。




完成可靠性验证后,针对验证中发现的问题,形成失效分析 - 整改 - 复测的闭环。验证中出现的失效样品,进行切片、显微、电气分析,定位失效根源。如果是设计问题,优化布局布线、基材选择;如果是制造问题,要求厂家整改工艺;如果是装配问题,调整焊接参数。整改完成后,重新进行可靠性验证,直到所有测试项目全部合格,才能批量量产。




其次,给出使用环节的防护建议,减少人为和环境导致的失效。很多时候,微尺寸 PCB 的失效并非产品本身质量问题,而是使用和存储不当导致的。1.  存储防护。成品 PCB 和终端产品,要存储在干燥、避光、防静电的环境中。使用防潮防静电包装袋,放置干燥剂,避免长期暴露在潮湿、高温、多尘的环境中,防止焊盘氧化、基板受潮。存储温度控制在 15–30℃,湿度控制在 30%–60%。2.  安装与使用防护。终端产品装配时,避免对微尺寸 PCB 进行强行按压、弯折,安装夹具要和 PCB 尺寸匹配,避免应力集中。穿戴设备、手持设备,提醒用户避免剧烈撞击、过度弯折。医疗、工业设备,定期进行维护,检查 PCB 是否有受潮、氧化、元器件松动的情况。3.  静电防护。终端产品的维修和调试,操作人员必须做好防静电措施,避免静电击穿 PCB 上的精密元器件。




最后,建立失效追溯与持续优化机制。对批量上市后出现的失效产品,进行回收分析,建立失效数据库。记录失效模式、失效原因、发生环节,定期复盘,优化设计、制造、装配和可靠性验证方案。比如,某类微型焊盘频繁出现脱落,就可以在设计中增加焊盘耳翼,在制造中优化表面处理工艺,在装配中调整回流焊温度。持续迭代优化,让微尺寸 PCB 的防失效方案越来越完善。




微尺寸 PCB 防失效,不是单一环节的工作,而是贯穿全生命周期的系统工程。作为 PCB 工程师,既要把控前端的设计、制造、装配,也要重视后端的可靠性验证和使用防护。建立完整的闭环管控方案,才能让微尺寸 PCB 在各种严苛环境下,都能稳定运行,彻底解决失效难题,助力微型化电子产品的高质量发展。



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