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主题：【原创】讲故事，电子产品可靠性（1） -- dfindy
家园 【原创】讲故事，电子产品可靠性（1） 君子之患在好为人师，当领导的好处是，我什么时候想讲点什么，叫几个手下过来，爱听不爱听，必须得做出爱听的样子来。NFL, NBA,日本人怎么猥亵，奥巴马怎么弱智，都得耐着性子听着。
当然，讲得多的还是跟工作相关的东西。今天下午给几个年轻人讲了本行业日本人如何弱智，和材料hygroscopic如何对本行业危害性大的两个亲身故事。讲到快下班，意犹未尽，就跑到西西河里接着讲。日本人的事情放到下篇，这里先讲浙江台州的故事。
我的第一份工作是在天津摩托罗拉，93年到98年，是我人生黄金十年中最长的一段。大学刚毕业白纸一张，学技术先从看得见摸得着的地方开始，所以前三年主要是跟机器们摸爬滚打，后三年就更多地转到产品上来，我们厂的产品是“随时随地传信息”的摩托罗拉传呼机，现在看来是老古董了。
我从来没去过浙江台州，但有一年从春天开始，我开始接到越来越多的文件提到台州等沿海地区愈发严重的传呼机维修问题。问题发生得很突然，几个月内我们广东和浙江两省维修部的工作量涨到往年的二三十倍。客户服务那边的人是又累又气愤，埋怨工厂出大问题，要撂挑子让工厂派人去修堆积成山的坏机子。我那时真的在安排两组技术员加手工焊专家去广东和浙江。
但实际上修理大部分的坏机子不用动焊枪，吹风机足矣，小热风吹个几分钟机子就好了。当然，用户拿回去用几个礼拜机子又坏了的可能性也很大。
我们天津厂这拨人当然也很着急。每星期都催着南方两省送典型坏机样品过来。但是很让人沮丧的是，这些坏机子到了天津大部分都不治而愈了，no trouble found. 这让我们怎么找问题根源？
问题越是复杂，方法正确与否越是重要。我常跟手下讲干我们这行的像医生诊病，也像警察办案。警察办案有时压力太大容易逼人走捷径，具体到我们这个问题，前不久我们这个主力产品刚经历了一次很大的技术改动，主要是大幅增加中国产元件比例，PCB电路板换厂子了，主芯片还在新加坡生产，但换成当时还是很新技术的BGA封装，其他的主要元件也换了很多。
当时很多人七嘴八舌，最大一部分人坚信是BGA问题，也有人怀疑是PCB。可是问题是，我们如何验证这些假定呢？最大障碍是送到天津厂的坏机子都自动变好了。随着时间的拖延，un-do最近一次设计大改的意见越来越强烈，这倒是能解决问题，可是这等于让我们这个年度十亿美元规模的中华区事业部承认一个巨大的战略失败，每年几千万美元的成本节约没了，对中国政府很重要的80%元件本土化目标也成水泡了，还有很多供应商辛苦在大陆建厂的努力也都白费了，走这一步等于打出一面巨大的白旗。
问题肯定跟水和导电离子相关，浙粤两省有问题，北方没问题，这点很容易想到，electro-migration, 可是下一步该怎么走呢？
先结束本小节，我一边写着下一节，有兴趣的朋友可以发表技术评论，也可以凑热闹随便猜猜。既然前面提到浙江台州，我就加一个让我至今印象还很深的细节，客户服务那边提供的信息说，浙江沿海的男人们喜欢把BB机反插在腰带里面，直接贴肉，所以那导电的自由离子来源不用猜测，都带着汗馊味儿的。
我有两点不解，第一，天热不穿上衣可以理解，可是为嘛不用裤兜呢？第二，不嫌这东西硌得慌么？
土鳖抗铁牛
元宝推荐：铁手, 通宝推：侧翼,桥上,来路,滴滴涕,上古神兵,Leono1,adrupal,实事求是,逐水而行,老财迷,希宝,廖石,邻居大哥,alexbird,PCB,一介书生,途人,舒拔,SleepingBeauty,方恨少,史文恭,文化体制,家园 这坑还填吗？ 看着很欢乐，也学到点东西。
坑主填坑啊！
家园 谢谢分享。 这类话题对于我这种技术盲而言是极有价值的。
家园 坑先暂时留着，讲个今天刚听到的故事，巨欢乐 青草地，西瓜皮，王八盖子邮电局，这是我们中国北方的四大绿。想过更新一下接一个北美版四大绿，我能想到三个，电路板，无铅焊，和圣帕特里克节(St.Patrick's Day)
今天在饭桌边听到一个让人捧腹的真实幽默经历，故事是我们焊接材料供应商客服经理讲的。两个多月前，他接到某客户的紧急求援电话，说突然间他们波峰焊助焊剂喷头喷出来的都是绿色的助焊剂。客户和我们这位供应商朋友都很着急，老革命遇到新问题，这绿色助焊剂太蹊跷，两个机器有这个问题，其他机器都十分正常。两边费尽心思，头脑风暴找调查点，收集材料样本，大量化学分析，折腾几个星期也没能找到问题的尾巴。
说到问题的尾巴，一二十年前欧洲著名的麦田怪圈之谜就是从尾巴开始被弄清楚的。某科学家带领团队辛苦研究，收集数据，建计算机模型，然后发表重头文章，声称他们已经抓住问题的尾巴。结果“问题”觉得很好玩，心里太快乐抑制不住，就在麦田里做出几个巨大的尾巴图案。因为“问题”的沉不住气，困扰科学界二十年的麦田怪圈的谜底才露了出来。
这个绿色助焊剂也是类似故事，始作俑者在边上看了几个星期的热闹后终于忍不住跟朋友们说了，原来他是圣帕特里克节心情欢畅，心血来潮拿了桶绿漆兑到助焊剂罐子里。
现在我们这位供应商朋友跟他的客户说，别忘了明年二月份情人节时寄过来粉色助焊剂的照片。
通宝推：希宝,桥上,家园 楼主，遇到一个问题，能否指点一二？ 一台仪器，内有电脑主板，几块精密机械控制光电控制用于测量的电路板，一块用于步进电机控制的电路板。
前几天不小心机器从五厘米的高度上往下跌了一跤。
后果就是，都没问题，除了用于步进电机控制的电路板，有电，但是没有控制信号了。
问一下，直觉上是否这个用于步进电机控制的电路板设计有问题？
外表看不出有任何机械损伤。毕竟有机壳还有底座什么的保护着。
谢过先。
家园 樓主啊, 黑膠体可靠嗎? 有不少廉價U盤用黑膠体, PCB成形后整塊放到熱熔膠中, 硬了就成了一整塊, 電子原件跟本沒有接觸外界的機会, 也不怕進水氧化, 又多了一层防震保護, 看起來很可靠啊, 可是怎么在其他地方不常見呢?
另外深圳华強最近多了項手機防水加工業務, 原理是在PCB上噴一层疏水涂层, 也有一說是一层塑料, 也能隔開外界水汽
这2項看來都很有道理啊, 有什么隱患嗎?
家园 补牙前先要清除炎症，涂外墙前先要高压水龙清除墙上污垢 Pot电路板前，板子最好是要洗一下。以前有本公司外地分厂用我们做的板子，不洗，直接pot。后来出问题大声嚷嚷我们做的电路板assembly清洁度有问题。后来让我一步一步地证明是他的工艺流程问题，总结邮件就用了我标题里提到的补牙和涂墙的比喻。
我不接触消费类电子产品已经很久，不洗板子直接pot对也许消费类电子产品不是问题。
你说的第二点，conformal coating，是很典型的防水处理，不过coating前也要洗板子。不然一是“脏”东西被trap在保护层下面对板子更危险，二是保护涂层跟板子粘合不好。
以前没有洗板工艺的电子厂，加洗板工艺不是件小事，设备，材料（清洗液和D.I水等等），还有QA检测，涉及的方面很多。
另外，从不洗到洗，产品设计也要严格滤一遍，每个元件都要确保能够survive洗板过程。这一点最容易出问题。
家园 看完系列1忍不住猜一猜解决方案 是不是通过内部增加防水涂层来解决
家园 讲故事，电子产品可靠性（4） 更大的噩梦即将开始。上一节的故事只是铺垫，焊接缺陷是生产过程中质量问题，本文的标题是可靠性，可靠性方面出的事一般要比出厂前的质量问题严重很多。而且我跳巢之后的新公司做的是大型工业系统的关键监控设备，对可靠性要求很高。
上节说到开始新工作不久发现那个电容也用在新东家的电路板上，这里用的电容还是设计改变前的老型号，中间层是铜，所以也一直有焊接缺陷。几个月后采购部转来日本公司的型号终止通知，用铜做中间层的老型号要停产，用户应该转用导电树脂的新型号。
（写累了，先发这么点，等会儿再补）
通宝推：围观群众,月下,家园 讲故事，电子产品可靠性（3） 中国人搞工业的能力吓人，什么行业，要是有外企在中国开了头，几年后第一批技术人才练出来，相关供应商联系搭起来，很快本土企业会像雨后春笋般四面冒出。欧美这边有个一厢情愿的想法，以为中国人这种跟踪做法把中国人的优势限定在低技术低利润那端，只要欧美企业自己加倍研发投入，会保持与中国人的距离。实际上呢，只要中国企业入了门，往下跑得快跑得慢可就由不得别人限定了，不信的话，问问思科，问问戴尔。
有些真正利润低的行业，中国企业反而不屑山寨，比如片状电阻电容，基本每个单价小于一美分，一大盘几千个电容才卖十几美元。这个行业到现在还是很牢靠地被日本人控制着，不过别人也不觉得有什么太不妥。
别人不跟你抢，但是你也得好好做不是。有一家名头很大的日本企业实在是表现太业余，无论是设计，还是制造，质量控制，客户服务，所有方面都一塌糊涂，让人哭笑不得。往下要讲的故事实在是对我们杀伤巨大，我每年都要给新人们忆苦思甜一遍。我的开头通常是，“小的们，下回研发部邀请你对新产品进行制造性评估，你要是看到BOM里有xx公司的元件，没必要问原因，直接把它毙掉。这个脑残公司做电视还行，但用它的电子元器件就是纯粹给自己找别扭”
第一次接触这家公司的某型片状电容还是在我上一个工作，问题相对简单，电容两端焊盘可焊性太差，导致“墓碑”缺陷（又称曼哈顿效应）。把处女电容放到显微镜下看，焊盘的表面镀锡层如月球表面坑坑洼洼，陨石坑中间是暗红色，根本就是内层的铜裸露在外严重氧化。
这种问题是入门级的简单问题，显微镜下照了像，存下有问题的批次（全是坏的，没有好的），记下批次号，然后电邮给中间商，它再转给制造商。
差不多两周后，日本公司的一个日本工程师开始跟我电邮联系。那个电邮联系的过程怪异无比，对方基本礼貌一直都有，回电邮不是很快，但在正常时间范围内。我敢肯定也不是英语问题，读写电邮比电话里讨论对英语的要求要简单很多，而且很明显那人的英语并不差。
我尽全力告诉他我这边的信息，可我从他那边得到的有用信息是零。后来我有点不耐烦，他回信说可以免费送我一个测试工具帮我解决这个问题。我问了两个来回后终于弄明白这个所谓测试工具就是个简单万用表，两个探头放到电路板上连接电容的焊盘或是稍远一点的通孔，或测试点，这样我就可以知道电容焊得好不好了。
嘿，日本工程师先生，万分感谢，我要是再加点压力，你是不是还可以给我一个免费手焊台？
我这是严肃工作，不是跟你开玩笑，你是真傻还是有别的什么猫腻。那个万用表邮件之后，我再也没理那人。我试图说服研发部改电路设计剔除那个脑残公司的倒霉电容，不过一直没能成功。过了短一年，中间商转给我一份工程变更文件，说你的焊接问题终于解决了。我打开文件一看，这回挺不像日本人做事风格的，还给了点技术细节，他们把镀锡层下面的铜层改成 conductive epoxy导电树脂，这样就没有铜层氧化降低可焊性的问题了。接到变更后产品一试，嘿，还真灵，缺陷真的不见了的耶。（东施效颦，模仿可爱台湾国语）
不久后，我跳巢到现在的公司。新工作开始几个月，惊异地发现那个倒霉电容也用在新东家的电路板上。
通宝推：希宝,桥上,