在很多PCB或PCBA項目中,“可靠性測試通過”往往被視為一個重要節(jié)點。熱沖擊做了,振動測試也過了,電性能抽檢沒有異常,看起來產(chǎn)品已經(jīng)具備交付條件。但現(xiàn)實中,不少產(chǎn)品在實驗室表現(xiàn)穩(wěn)定,進入客戶現(xiàn)場后卻陸續(xù)出現(xiàn)異常:有的在高低溫交替環(huán)境中性能漂移,有的在長期通電后出現(xiàn)偶發(fā)性失效,還有的在運輸或裝配后才暴露問題。問題并不在于測試“做沒做”,而在于——測試環(huán)境與真實使用環(huán)境之間,存在天然鴻溝。
你是否遇到過以下情況?
可靠性報告齊全,但現(xiàn)場問題依舊頻發(fā);實驗室測試條件受控,客戶使用環(huán)境卻復雜多變;失效無法復現(xiàn),只能反復更換板卡止血。這些情況,很少是單點工藝失誤,更常見的原因是:可靠性測試覆蓋了標準場景,卻遺漏了真實工況。
解決方案:重新理解“可靠性測試”的邊界
可靠性測試并不是“萬能保險”,它只能驗證被假設過的場景。一旦真實使用條件超出這些假設,測試結論的參考價值就會迅速下降。
實驗室環(huán)境,往往過于“理想”
實驗室測試強調可重復性,因此環(huán)境變量被嚴格控制。溫度變化是線性的,濕度穩(wěn)定,通電狀態(tài)明確,機械應力來源單一。而真實現(xiàn)場環(huán)境卻完全不同。設備可能長時間滿載運行,局部溫升遠高于測試設定;溫濕度變化不可預測,冷凝、污染、微腐蝕同時存在;板卡在系統(tǒng)中承受的應力,來自機箱、線纜、裝配公差的疊加。如果PCB設計和制造階段,并未將這些因素納入評估,即便通過了標準測試,也很難保證長期穩(wěn)定。
測試“通過”,不代表應力被充分釋放
很多可靠性測試,關注的是是否立即失效,而不是應力是否正在積累。例如,焊點在熱循環(huán)中沒有立刻開裂,但內部已經(jīng)產(chǎn)生疲勞;過孔在電測中阻值正常,但鍍銅應力在多次溫度變化中不斷疊加。這些問題,在測試結束時不會報錯,卻會在產(chǎn)品服役周期中逐步放大,最終以隨機失效的形式出現(xiàn)。
測試覆蓋的是“板”,而不是“系統(tǒng)”
PCB在實驗室中,往往以裸板或簡單工裝形式測試。但進入系統(tǒng)后,它不再是一個獨立個體,而是系統(tǒng)結構的一部分。電源噪聲、地彈、散熱路徑、機械固定方式,都會改變PCB所承受的真實工況。如果可靠性評估僅停留在板級,而未結合整機結構與使用方式,那么測試結論本身就存在盲區(qū)。
為什么這些問題在量產(chǎn)初期更容易暴露?
因為量產(chǎn)后,產(chǎn)品數(shù)量增加,使用場景多樣化;因為部分產(chǎn)品開始進入極端或邊緣工況;因為累計運行時間拉長,應力有了釋放窗口。這也是為什么很多項目在試產(chǎn)階段“風平浪靜”,而在批量交付后問題集中出現(xiàn)。
可靠性,本質是“假設是否真實”
可靠性測試不是簡單的流程動作,而是對使用場景的工程假設。假設越貼近真實環(huán)境,測試結果越有價值;假設一旦偏離現(xiàn)實,測試通過也只是心理安慰。在一些長期穩(wěn)定運行的項目中,往往會在設計和制造階段提前引入使用環(huán)境視角,對溫度分布、應力路徑和材料適配性進行綜合評估。類似深圳捷創(chuàng)電子在部分高可靠項目協(xié)同中,更關注“測試沒覆蓋到的地方可能發(fā)生什么”,而不是只看測試是否合格,這種思路在后期穩(wěn)定性上差異非常明顯。
可靠性不是測試結果,而是系統(tǒng)能力
真正的可靠性,來自設計冗余、制造一致性和場景理解的疊加。測試只是驗證手段,而不是最終答案。如果測試通過,卻頻繁出現(xiàn)現(xiàn)場問題,那并不意味著測試失敗,而是說明:你測試的不是客戶真正使用的環(huán)境。
總結
PCB可靠性測試通過,只能說明產(chǎn)品在“被定義的條件下”是安全的。而產(chǎn)品真正的挑戰(zhàn),往往來自未被定義、未被覆蓋的環(huán)境。與其不斷追加測試項目,不如從源頭重新審視:我們是否真的理解產(chǎn)品將要面對的真實工況?當設計、制造和應用場景形成閉環(huán),可靠性,才不再是一紙報告,而是一種長期能力。