Header-Logo

Yhteistyötä elektroniikan tutkimuksen kärjessä



Viimeisimpien julkaisujen tiivistelmät


222 KOMPONENTTILEVYN EPÄPUHTAUDET

Tutkimuksessa selvitettiin pesemättömän komponenttilevyn luotetta- vuutta ja luotettavuuteen vaikuttavia tekijöitä. Kirjallisuusselvityksessä etsittiin eri lähteistä tietoa komponenttilevyn epäpuhtauksista. Tässä raportissa käydään läpi mahdollisia kontaminaatiolähteitä, matalan kiintoainepitoisuuden juoksutteiden sisältämiä aineita eri materiaalien välisiä reagtioita sekä kontaminaation vaikutuksia. Lisäksi raportissa esitellään meneteliniä piirilevyn puhtauden arviointiin ja luodaan katsaus alueen tutkimuksiin.

223 PESEMÄTTÖMÄN KOMPONENTTILEVYN LUOTETTAVUUS

Tutkimuksessa selvitettiin pesemättömän komponenttilevyn luotet- tavuutta ja luotettavuuteen vaikuttavia tekijöitä. Teollisessa aalto- juotosprosessissa juotettiin testilevyjä ja suoritettiin näille kiihdytettyjä elinikätestejä. Vertailuryhminä testattiin vesipestyjä ja juottamattomia testilevyjä. Juotettuja testilevyjä ja prosesseissa käytettyjä materiaa- leja, kuten juoksute, laminaatti ja juotteenestopinnoite, tutkittiin erilai- sin analyysimenetelmin, joiden soveltuvuudesta saatiin kokemuksia. Erityisesti analyyseillä pyrittiin selvittämään juotosprosessissa levyn pintaan syntyviä jäämiä, jotta saataisiin esiin korroosion syntyyn vaikuttavia tekijöitä.

Tavoitteena oli yleisesti selvittää aaltojuotetun pesemättömän kom- ponenttilevyn luotettavuus määriteltävissä olosuhteissa sekä juoksu- tejäämien sisältämien aineiden ja muiden piirilevyllä esiintyvien epä- puhtauksien vaikutus luotettavuuteen. Epäpuhtauksien tarkan analy- soinnin ongelmallisuudesta johtuen ei varmoja päätelmiä pystytty tekemään kovin monessa tapauksessa eri aineiden haitallisuudesta. Lisäksi alkuperäisenä tavoitteena oli selvittää olosuhteet, jotka edel- lyttävät komponenttilevyn suojapinnoitusta. Testit eivät kuitenkaan antaneet mahdollisuuksia laajamittaiseen selvitykseen esim. ilman epäpuhtauksien suhteen.

225 IC VENTOR APPRAISALAUDIT CHECK LIST

Auditing suppliers is considered as an important method in selecting vendors, to assure the quality and reliability of components and to develop co-operation between component user and the manufacturer. This check list is meant to be used as a basis of a IC vendor technical assessment.

The purpose an IC vendor appraisal, as presented here, is to evaluate operating procedures starting from process and component design and ranging to final. testing. Technical capability and management of reliability issues are evaluated. The check list is divided into sight sections, each containing several questions. Practical advice for auditing is given in appendix.

227 MUOVIALIHANKKIJAREKISTERI

228 ELEKTRONIIKAN LÄMPÖSUUNNITTELUN OHJELMISTOT JA TIETOLÄHTEET

Raportti sisältää luettelomaiset yhteenvetotiedot Suomessa tunne- tuista ja käytetyistä ohjelmistoista ja kirjallisuudesta, joita käytetään elektroniikan lämpösuunnittelussa. Ohjelmistoista ja tietolähteistä on annettu lyhyet tiivistelmät, jotta lukija voisi päätellä, kannattaako ao. ohjelmistosta tai tietolähteestä hankkia lisätietoja. Lisäksi ohjelmis- toista on mainittu valmistajan yhteystiedot. Kunkin ohjelman ja tieto- lähteen yhteydessä mainitaan henkilö, joka joko käyttää tai tuntee sen. Ohjelmatietoja on luetteloitu 18 kpl ja kirjallisuutta 17 kpl.

229 EMC-DIREKTIIVI JA ELEKTRONIIKKALAITTEIDEN TUOTEKEHITYS

Tutkimuksessa tarkasteltiin EU:n EMC-direktiivin vaatimuksia ja niiden soveltamista käytännössä. Työssä keskityttiin sähkö- ja elekt- roniikkateollisuuden tärkeimpien tuoteryhmien EMC-vaatimusten selvittämiseen ja tarkasteltiin tuotteiden kelpuutusmenettelyä. Lisäksi käsiteltiin joitakin sellaisia tuoteryhmiä, joihin kuuluvia tuotteita rahoi- ttajayritykset valmistavat. Tarkasteltiin niitä toimintatapoja, joilla tuot- teiden direktiivinmukaisuus voidaan osoittaa, ja arvioitiin niiden etuja ja haittoja. Selvitettiin laitteiden hyväksyntää standardinmukai- sen testauksen tai teknisen rakennetiedoston avulla. Koottiin projektin piiriin kuuluvien laiteryhmien EMC-vaatimukset ja ne testaus- tai tuote- standardit, joiden mukaan testaus suoritetaan. Tarkasteltiin näiden vaatimusten soveltamista käytännössä ja laitteiden testausta em. standardien mukaan sekä testaussuunnittelua. Tarkasteltiin myös teknisen rakennetiedoston laatimista ja siihen tarvittavia liitteitä, kuten teknisiä piirustuksia ja selostuksia, kuvia ym. dokumentteja.

Tarkasteltiin myös EMC-testausta tuotekehityksen aikana ja niitä EMC-palveluja, joita yritykset voivat käyttää tuotekehitysvaiheessa. Esiteltiin tärkeimmät EMC-testausmenetelmät ja testaustilat sekä testauksessa tarvittavia laitteita. Tarkasteltiin myös näiden testien suorittamista yritysten omissa tuotekehityslaboratorioissa. Lisäksi esitettiin sellaisia mittauksia ja testejä, joiden avulla laitteen EMC- ominaisuuksia voidaan tutkia käytännön tuotekehitystyössä.

Esitettiin toimintatapoja, joiden avulla tuotteen EMC-ominaisuuksien hallinta voidaan varmistaa tuotekehityksen ja tuotannon aikana. Tarkasteltiin myös EMC-suunnittelun periaatteita sekä EMC-testauk- sen vaatimia järjestelyjä. Erityisesti korostettiin EMC:n huomioonotta- mista laitteen suunnittelussa kokonaisvaltaisesti, koska lähes kaikki elektroniikkalaitteen osat ja rakenteet vaikuttavat sen EMC-ominai- suuksiin. Siksi kaikkien laitetta suunnittelevien ryhmien on osallistut- tava laitteen EMC-suunnitteluun ja sen EMC-ominaisuuksien seuran- taan tuotekehityksen aikana.

230 VESIPOHJAISET JUOKSUTTEET

Työssä tutkittiin uusien matalan kiintoaineen (LS) vesipohjaisten juok- sutteiden käytettävyyttä aaltojuotosprosessissa ja niillä juotettujen levyjen luotettavuutta. Testilevyt juotettiin teollisessa aaltojuotospro- sessissa, jonka jälkeen niille tehtiin vanhennustesti. Vertailuna olivat juottamattomat ja matalan kiintoaineen juoksutteella (liuottimena isopropanoli) juotetut pesemättömät levyt.

Testatut kaksi vesipohjaista juoksutetta vaikuttivat luotettavilta aalto- juottamisessa käytettyjen komponenttien osalta, mutta aiheuttivat migraatiopolkuja tiheissä suojaamattomissa rakenteissa. Visuaa- lisesti levyt olivat juottamisen jälkeen siistejä, mutta mm. SO-koteloi- den jalkojen välillä oli luotettavuusriskin aiheuttavia pieniä tinapalloja. Vertailujuoksutteen L3 levyissä oli testattuihin vesipohjaisiin juoksut- teisiin verrattuna enemmän migraatiota kampakuvioissa. Myös visuaalisia jäämiä oli enemmän, mutta tinapalloja vähemmän kuin testatuilla vesipohjaisillajuoksutteilla.

231 VIKATIETOKANNAN KÄYTTÖ SULAUTETTUJEN OHJELMISTOJEN TUOTANNOSSA

The objective of this report is to describe, in general terms and using some examples, a fault data base, to explain the associated basic concepts and terminology and to guide in the use and utilization of the fault data base. The hypothesis is that often the mere attention focussed onto the software process and the increasing consciousness resulting from the required measurement activities improve the quality of the software process. The proof of this statement, however, is left to the reader as a practical exercise.

The report deals with the use of a fault data base in the software development process. Later phases are not addressed. Data bases are dealt with generally, no specific products are investigated and no comparisons are made. The report is intended for software managers and designers involved in the production of embedded software.

232 ASIAKASKOHTEISTEN ELEKTRONIIKKATUOTTEIDEN OHJELMISTOVARIAATIOIDEN HALLINTA

The objective was to create an efficient software configuration and delivery processes. All the possible options and product variations in software releases should be managed. This was done by using automatic compilation and linkageof version-controlled software components.

A practical approach to software configuration management (SCM) and version control has been developed. The project was set up because the software configuration management and delivery process is often a serious bottleneck for many other industrial product development and management operations. The developed SCM process is based on incremental improvement of software configuration management practices. The process consists of

identification of the needs and the current best practices for SCM and version control,
setting of measurable improvement goals and
definition of practical means to achieve the defined goals

The industrial applicability of the approach was ensured by several pilot studies. The gained experiences showed that a company can proceed rapidly from an adhoc SCM level to systematic, controllable and automated SCM practices.

At the final stage, the project team could introduce a working approach to improve

software version control
software configuration and change management, and
SCM interfaces to total product management schemes.

233 KIERRÄTYS JA YMPÄRISTÖKYSYMYKSET ELEKTRONIIKKATUOTANNOSSA

Tämä raportti on "Kierrätys ja ympäristökysymykset elektroniikka- tuotannossa" (NUUKA) -projektin loppuraportti. Projektissa selvitettiin elektroniikkateollisuutta koskevaa lainsäädäntöä maailmanlaajuisesti sekä ympäristöjohtamisjärjestelmiä ja -merkintöjä. Lisäksi on laadittu lyhyt lista elektroniikkayritysten ympäristöstrategiaan liittyvistä asioista.

Ympäristölait asettavat minimivaatimukset yritysten ympäristölliselle toiminnalle. Elektroniikkatuotantoa koskevat lait käsittelevät jätteen keräämistä, uudelleenkäyttöä, kierrätystä tai hävittämistä. Ympäristö- lainsäädäntö käsittelee myös ympäristölle ja ihmiselle haitallisia aineita ja kemikaaleja. Haitallisten materiaalien kerääntyminen kaatopaikoille elektroniikkaromun mukana on ympäristöhaitta, joka halutaan ennaltaehkäistä. Useiden EU-maiden sekä Japanin lain- säädännöllä ja vapaaehtoisilla sopimuksilla pyritään lisäämään käytöstä poistettujen laitteiden kierrätystä, hyödyntämistä muutoin ja asianmukaista hävittämistä. Määräykset perustuvat yleensä tuottajan vastuu -periaatteeseen.

Yritykset voivat myös vapaaehtoisesti asettaa toiminnalleen ympäris- tösuojelullisia tavoitteita. Tällöin yrityksen on mahdollista auditoida ympäristöjohtamisjärjestelmä. Kansainvälisiä järjestelmiä ovat mm ISO 14001 ja 14004 sekä EMAS eli "European Comminity Eco- Management and Audit Scheme".

Ympäristömerkinnöillä halutaan ohjata kuluttajia hankkimaan tuotteita, joiden ympäristövaikutuksia on tietoisesti vähennetty. Pohjoismailla on oma joutsenmerkkinsä, saksalaisten ympäristömerkki on "Sininen enkeli". Useille sähkö- ja elektroniikkatuotteille, kuten kodinkoneille, on olemassa omat myöntämisperusteensa. Kartoitusvaiheessa ovat mm matkapuhelimet ja televisiot.

Elektroniikkayrityksillä on useita vaikutusmahdollisuuksia tuottei- densa haitallisten ympäristövaikutusten minimoimiseksi. Ympäristö- ystävällisen tuotteen suunnittelussa ja valmistuksessa voidaan painottaa esimerkiksi seuraavia asioita:

tuote ei sisällä ympäristölle vahingollisia aineita,
tuote kuluttaa käyttöikänsä aikana mahdollisimman vähän energiaa,
tuotteen huoltaminen sekä korjaaminen on mielekästä, lisäksi suunnittelussa huomioidaan tuotteen mahdollinen päivittäminen.



234 ELEKTRONIIKAN KOMPONENTTIEN VIKATAAJUUS

Tässä raportissa on esitetty kahdessa yrityksessä vuosien 1993-1995 välisenä aikana koottujen käyttökokemustietojen perusteella lasketut elektroniikan komponenttien vikataajuustiedot. Laitteet sijaitsevat sekä ulko- että sisäasennuskohteissa pohjois- maissa, muualla Euroopassa ja kaukoidässä ja ne kattavat useita tuoteperheitä. Vertailuna on esitetty myös MIL-HDBK-217 F-mallin avulla arvioidut vikataajuudet. Verrattaessa vikataajuuksia keskenään havaitaan, että MIL-HDBK-217 F-mallin avulla lasketut vikataajuudet ovat pääsääntöisesti useita dekadeja suurempia.

Ko. yrityksissä tiedoista on pyritty karsimaan ulkoisiin tekijöihin, suunnitteluvirheisiin, virheelliseen käsittelyyn, laitevalmistuksen virheisiin tai huonoihin komponenttieriin liittyvät viat.

KOTELin työryhmän "Luotettavuustekniikka" tavoitteena on myös määrävälein päivittää ja ylläpitää raportin tietoja ja mahdollisuuksien mukaan laajentaa niiden yritysten piiriä, joista käyttökokemustietoa on kerätty.


235 ELEKTRONIIKKATUOTTEEN SUUNNITTELUN YMPÄRISTÖNÖÄKÖKOHDAT

Kokonaisvaltaisessa ympäristönäkökohtien huomioimisessa tarkas- tellaan sekä yrityksen toimintaa että tuotetta luonnonvarojen käytön, energian kulutuksen sekä syntyvien päästöjen näkökulmasta. Kun suunnittelija miettii tuotteen ympäristövaikutuksia, olennaisinta on ottaa mahdolliset ympäristötekijät huomioon kaikissa yksittäisissä ratkaisuissa. Ympäristöasioissa edetään askel kerrallaan, ja pienetkin ratkaisut auttavat siihen, että kokonaistulos on ympäristön kannalta parempi. Tietoisuus eri ratkaisujen ympäristövaikutuksista lisääntyy jatkuvasti. Suunnittelijoille on kehitteillä myös erilaisia apu- työkaluja, esim. ohjelmistopaketteja, jotka helpottavat analysoimaan kunkin ratkaisun vaikutusta ympäristöön. Ympäristönäkökohtien huomioiminen tuotesuunnittelussa on voimakkaasti heräämässä, ja vielä on pitkä matka koko elinkaaren aikaisten vaikutusten tunte- miseen. Mutta yksittäisten, pientenkin ympäristömielessä hyvien ratkaisujen tekemiseen jokainen suunnittelija voi vaikuttaa ja viedä tuotekehitystä oikeaan suuntaan.

Komponenttien valinnassa kannattaa suosia uusimmilla teknologioilla valmistettuja komponentteja, sillä uusissa valmistusprosesseissa on ympäristövaikutuksiin kiinnitetty enemmän huomiota. Esimerkiksi puolijohteiden valmistuksessa käytetään lukuisia ympäristölle haital- lisia kemikaaleja, käytetään korkeita lämpötiloja ja runsaasti kaasuja, joko suojaamaan prosessia tai kuljettamaan haluttuja aineita puoli- johteille. Uusimmat valmistusprosessit kuluttavat yleensä vähemmän energiaa ja ovat ympäristöä säästäviä.

Kierrätettävyys on tärkeä näkökohta mekaanisten osien materiaalien valinnassa ja suunnittelussa. Tuote on suunniteltava helposti puretta- vaksi, niin että eri materiaalijakeet on helppo irrottaa toisistaan. Mitä helpommin eri materiaalit voidaan erottaa, ja mitä vähemmän erilaisia materiaaleja rakenne sisältää, sitä helpompi se on kierrättää. Tämä lisää tuotteen arvoa romuna ja pienentää kaatopaikoille joutuvaa osuutta.

Elektroniikan materiaalit joudutaan usein pinnoittamaan haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Pinnoitusprosessit kuluttavat energiaa ja niissä käytetään monia ympäristölle haitallisia kemi- kaaleja. Pinnoittamattomuus olisi ympäristömielessä etu, mutta useimmiten elektroniikan metallien pinnan ominaisuuksien on vuosien aikana pysyttävä muuttumattomina ja siksi pinnoitteita on käytettävä. Tuotteen suunnitteleminen mahdollisimman luotettavaksi ja pitkä- ikäiseksi on järkevää myös ympäristömielessä, vaikka se edel- lyttäisikin erilaisten pinnoitusprosessien käyttöä. Muovin pinnoit- tamista metallilla on vältettävä, sillä se estää muovin kierrättämisen.

Muovirakenteissa on syytä valita sellaisia materiaaleja, joille yleisesti on käytössä kierrätysjärjestelmät. PVC:n käyttöä tulisi välttää, koska sen kierrättäminen on hankalaa. PVC:n joutuminen kaatopaikoille on todennäköistä, ja sen kaatopaikoille viemisestä on jo rajoituksia eri maissa. Halogeenittomien materiaalien käyttö esimerkiksi kaapelien eristemateriaalina on suositeltavaa.

Elektroniikan komponenttien muovikoteloissa, mekaanisten raken- teiden muoviosissa ja piirilevy-materiaaleissa käytetään palonesto- aineita, yleensä orgaanisia bromiyhdisteitä. Useat bromatut palon- estoaineet ovat ympäristölle haitallisia jo sellaisenaan. Vaarallisim- pina ne ovat palaessaan, jolloin syntyy myrkyllisiä kaasuja, dioksiideja ja furaaneja. Vaihtoehtoisia palonestoaineita tutkitaan, ja halogeenit- tomien vaihtoehtojen määrä todennäköisesti pian lisääntyy.

Lyijy on elektroniikan tuotteiden yleisin raskasmetalli. Lyijyakkujen kierrättäminen on jo tehokasta useissa maissa, mutta liitosmate- riaalina se vielä joutuu elektroniikkaromun mukana kaatopaikalle. Lyijyttömiä liitosprosesseja on kehitetty ja niitä tutkitaan jatkuvasti. Juotteiden sisältämien kemikaalien suhteellinen työperäinen myrkyllisyys noudattaa järjestystä Bi

Akut ja paristot ovat perinteisesti sisältäneet runsaasti raskasmetal- leja. Lyijyakkujen keräys on järjestetty hyvin useimmissa maissa ja lyijy kiertää uusien tuotteiden valmistukseen. Akkujen ja paristojen valikoi- missa on jo tarjolla lukuisia vaihtoehtoja, joissa raskasmetalleja ei enää käytetä.

Ympäristöasioita koskevia merkintöjä ovat mm. materiaalimerkinnät, kierrätykseen ja uudelleenkäyttöön opastavat merkinnät sekä ns. ympäristömerkit. Kierrätyksen kannalta oleelliset osat on syytä varustaa merkinnöin, esim. akut, paristot ja kaikki yli 25 g painavat muoviosat. Eri tuoteryhmille on käytössä ympäristömerkintöjä, joiden myöntämisen perusteet on erikseen määritelty.

Pakkaukset kasvattavat merkittävästi jätemääriä. Pakkausten keräys, uudelleenkäyttö ja kierrätys on useissa maissa hyvin järjestetty ja jopa lakisääteistä. Pakkaussuunnittelu tulee aloittaa mahdollisimman aikaisessa vaiheessa osana tuotesuunnittelua. Pakkauksen tärkein tehtävä on suojata tuotetta mekaanista, ilmastollista ja mahdollisesti myös biologista rasitusta vastaan. On hyvä suosia materiaaleja, joilla kierrätys ja keräysjärjestelmä on laajasti käytössä.

Ympäristöasioiden kokonaisvaltainen huomioiminen tuotekehityk- sessä on haastava tehtävä. Tulosten saavuttamiseksi on tärkeää, ettei ympäristöasioita pidetä erillisenä osa-alueena vaan niiden on oltava keskeinen osa uusien tuotteiden suunnittelua. Yksityiskohtaisia ohjeita ympäristön huomioon ottavalle tuotesuunnittelulle ei voida antaa. Asiaa on pohdittava tapauskohtaisesti ja mietittävä kokonais- valtaisesti parasta ratkaisua. Tärkeätä on, että ympäristönäkökohdat ovat mukana tuotesuunnittelussa ja päätöksenteossa yhtenä osate- kijänä muiden joukossa.

KOTEL 236  KIERRÄTETTÄVIEN MATERIAALIEN SOVELTUVUUS SÄHKÖLAITTEIDEN PAKKAAMISEEN

Raportin tavoitteena oli selvittää pakkausmateriaalien ominaisuuksia ja kierrätettävyyttä. Samalla tutkittiin pakkausten kykyä suojata tuotetta kuljetuksen ja varastoinnin aikana staattisen sähkön pur- kauksilta sekä mekaanisilta, ilmastollisilta ja biologisilta rasituksilta.

Kirjallisuusosan alussa käytiin läpi sähkö- ja elektroniikkatuotteille käytettäviä eri pakkausmateriaaleja sekä niiden valmistusta ja omi- naisuuksia. Niihin kuuluvat yksikkö- ja kuljetuspakkausten lisäksi erilaiset vaimennus- ja suojausmateriaalit sekä pakkaamisessa käytettävät aputarvikkeet kuten teipit, vanteet ja etiketit. Sen jälkeen selvitettiin pakkausdirektiivin pääkohdat, pakkausmateriaalien kierrätysmahdol-lisuudet ja kierrätyksen nykytilanne Suomessa. 

Kirjallisuusosan lopussa tarkasteltiin, mitä rasituksia tuotteeseen voi kohdistua käsittelyn, kuljetuksen ja varastoinnin aikana ja miten tuotetta voidaan suojata näiltä rasituk-silta. Rasitukset voidaan jakaa mekaanisiin, ilmastollisiin ja biologisiin rasituksiin sekä staattisen sähkön purkauksiin. Mekaanisia rasituksia ovat pinoamisesta aiheu- tuva puristus, putoaminen, erilaiset iskut ja tärinä. Ilmastollisiin rasituk- siin kuuluvat kosteus, lämpötila, ilman epäpuhtaudet, UV-säteily ja ilmanpaine. Biologisia rasituksia aiheuttavat lähinnä mikro-organi- smit ja tuhoeläimet.  Lisäksi sähkö- ja elektroniikka- tuotteet voivat vahingoittua staattisen sähkön purkauksista. 

Kokeellisen osan alussa esiteltiin testattavat tuotteet ja pakkausvaih- toehdot. Kullekin tuotteelle oli kah-desta kolmeen pakkausvaihto- ehtoa. Nykyisen pakkauksen lisäksi jokaiselle tuotteelle valmistettiin kuitupohjainen pakkaus. Testauksen tavoitteena oli vertailla nykyisen ja uuden pakkauksen kykyä suojata tuotetta mekaanisilta ja ilmas- tollisilta rasituksilta. 

Mekaanisista testeitä käytössä olivat jyskytys, tärinä ja pudotustesti. Jyskytys- ja tärinä-testeillä ei saatu eroja pakkausten välille. Pudotus- testeissä kuitupakkausten todettiin suojaavan tuotteita paremmin kuin nykyiset pakkaukset.

Ilmastollisten testien avulla tutkittiin pakkausten kykyä suojata tuotetta kosteus- ja lämpötilavaihtelujen aikana. Testien avulla pyrittiin selvit- tämään, voidaanko kuitupohjaisista pakkauksista jättää pois erilaiset kosteussuojakalvot ja kuivausaineet. Testit osoittivat, että alumiinifolio kuivausaineiden kanssa piti kosteuden kriittisen tason (50 %) ala- puolella suojaten tuotteita hyvin korroosiolta. Ilman kosteussuojakal- voja ja kuivausaineita olleissa pakkauksissa kosteus nousi yli kriit- tisen tason, mutta siitä huolimatta kuitu-pohjaisissa pakkauksissa olleista tuotteista ei löydetty korroosiota. Ainoat korroosiovauriot löy- dettiin tuotteista, jotka olivat nykyisissä muovia sisältävissä pakkauk- sissa ilman kosteusuojakalvoja ja kuivaus-aineita.

Yhdelle tuotteista tehtiin ilmastollinen testi, jonka avulla selvitettiin erilaisten kaasu-faasi-inhibiittien (VCI) suojauskykyä. Sekä VCI-nappi että VCI-kalvo suojasivat tuotetta hyvin verrattuna ilman VCI-suojausta olleeseen tuotteeseen. Parhaimman suojan antoi VCI-kalvo.

239  RASITUSKARSINTA

Tässä raportissa on esitetty rasituskarsinnan (ESS) perusteet standardin IEC1163-1 Reliability Stress Screening - Repairable Items Manufactured in Lots pohjalta. Rasituskarsinnan suunnit-telua ja menetelmiä on käsitelty tuotantoprosessin näkökulmasta ja lisäksi on vertailtu menetelmien tehokkuutta: satunnaisvärähtely ja vaihteleva lämpö -karsinta ovat tehokkaimmat me-netelmät. Melko lyhyillä altistusajoilla karsintatehokkuus on käytännön kannalta riittävää.
Raportissa on käsitelty myös vikamekanismeja tuotteen suunnittelu- ja valmistusprosessin kannalta sekä eri ympäristörasituksen seurauksena. Rasituskarsinnan käyttöönottoa ja siihen liittyviä tekijöitä kuten rasituskarsinnan taloudellisuutta on tarkasteltu omassa luvussaan. Taloudellinen tarkastelu on usein ongelmallista kustannustekijöiden vaikean arvioitavuuden takia, mutta sitä ei voi välttää, jos rasituskarsinnan halutaan olevan selkeästi perusteltua toimin-taa.
Lopussa on esimerkkejä rasituskarsinnan soveltamisesta tuotteiden valmistusprosessissa. Rasituskarsinnan toteutus liittyy kiinteästi yrityksen liikeideaan, markkinointiin, asiakastyytyväi-syyden hoitoon, takuuajan vikaantumisiin ja varsinkin vikatietojen keräämiseen. Lisäksi havaittiin, että olemassa olevat testauslaitteistot ja yrityksen rasituskarsintakokemus vaikuttavat voimakkaammin siihen millaista karsintaa uusille tuotteille aiotaan toteuttaa kuin perusteltu tarve. Laajan kirjallisuusviiteluettelon pohjalta lukija voi perehtyä syvemmin aiheeseen.



240  SÄHKÖKENTTÄTESTIT HÄIRIÖSUOJATUSSA MITTAUSHUONEESSA 

Raportissa on tarkasteltu näytteen ja testiantennin muodostamaa yhteysväliä ja heijastavien pintojen vaikutusta testitapahtumaan. Heijastusten vaimennusmateriaalien pääominaisuudet on käsitelty. Kentän mittaukseen ja synnyttämiseen käytetyt välineet on esitelty. Säteilevien häiriöiden emissio- ja immuniteettimittausten menetel- mien pääkohdat on kuvattu ja niiden  soveltamiseen liittyviä ongelmia on analysoitu sädeteoriaa soveltaen.

Emissiomittapaikan kelpoisuuden todentamisessa käytetyn norma- lisoidun yhteysvälivaimennuksen mittauksen perusteet ja laskukaavat on esitetty. Kaavojen perusteella on todettu, että maaheijastusmit- tapaikalla saadut tulokset vaihtelevat näytteen geometriasta riippuen. Samoja kaavoja käyttäen voidaan arvioida immuniteettitesteissä tarvittava lattiavaimennus. 

Raportissa on käsitelty häiriösuojatun huoneen rakentamiseen liittyviä asioita. Eri seinäratkaisujen suojausvaimennus ja vaimennusmate- riaalien ominaisuudet sekä huoneiden ominaisuuksien testaaminen on esitelty.


241   HÄIRIÖSUOJAUKSET MEKANIIKKASUUNNITTELUSSA

Häiriösuojaukset mekaniikkasuunnittelussa"-projekti kohdistuu yhteen laitetekniikan EMC-suunnittelun osa-alueeseen. Se on rajattu koske- maan mekaniikkasuunnittelua. Tutkimuksen tavoitteena on ollut luoda suunnittelijoiden käyttöön ohjeita, joiden avulla laitteen aiheuttamat ja laitteeseen kohdistuvat sähkömagneettiset häiriöt voidaan huomioida myös mekaniikassa jo heti suunnitteluprosessin alusta alkaen. Ohjei- den tarkoituksena on nopeuttaa suunnittelun läpimenoaikaa  tehos- tamalla elektroniikkasuunnittelun ja mekaniikka- suunnittelun välistä yhteistyötä suunniteltaessa EU:n EMC-direktiivit täyttäviä tuotteita. 

Projektin konkreettisena tavoitteena syntynyt ohje on muistilistan  tyyppinen esitys, jonka avulla suunnittelija pystyy valitsemaan perus- ratkaisut. Ohjeessa esitetään EMC-laadunvarmistuksen vaiheistus mekaniikkakehityksessä tuotekehityksen  V-mallin mukaisessa järjes- tyksessä. Siinä on esitetty tehtävät tuotteen määrittelyssä, teknisessä järjestelmäsuunnittelussa, mekaniikkaosien suunnit telussa, proto- tyyppien testauksessa ja tuot-teen hyväksynnässä.

Projektin aikana selvitettiin  ja kokeiltiin mekaniikkasuunnitteluun soveltuvia EMC- laskentaohjelmia, arvioitiin niiden soveltuvuutta mekaniikan suunnittelijoiden käyttöön, räätälöitiin yksi ohjelma projektiin osallistuneiden  yritysten käyttöön, koottiin tietoja maadoi- tusperiaatteista sekä häiriöiden vaimentamiseen soveltuvista meka- niikan materiaaleista ja komponenteista. Laskentaohjelmalla saatuja tuloksia verifioitiin mittaamalla kolmea kehitysvaiheessa olevaa tuotetta. Mittaukset tehtiin VTT ProTechnon EMC-labo- ratoriossa.

EMC-vaatimukset koskettavat nykyään lähes kaikkia elektroniikka- tuotteita. Sitä koskevan EU:n direktiiviin soveltaminen on tullut pakol- liseksi vuoden 1996 alusta alkaen.



242  VALMISTUSMENETELMÄT JA MATERIAALIVALINNAT MEKANIIKKASUUNNITTELUSSA 

"Valmistusmenetelmät ja materiaalivalinnat mekaniikka-suunnittelussa" -projekti on rajattu koskemaan elektroniikan mekaniikkaa. Tutkimuksen tavoitteena on ollut kerätä tuotekehityksessä tarvittavaa tietoa materiaaleista ja valmistusmenetelmistä. Tavoitteiden täsmennyksen yhteydessä päätettiin jättää hankkeen ulkopuolelle monia tunnettuja materiaaleja ja valmistusmenetelmiä, joita vielä tulevaisuudessakin käytetään, mutta joista kirjallisuudessa on saatavilla riittävästi tietoa.

  Tutkimuksen yhtenä osana on ollut ympäristömääräysten selvitys, koska niiden merkitys tuotesuunnittelussa korostuu EU:n elektroniikkaromudirektiivin (Waste Electrical and Electronic Equipment amending Directive 76/69/EEC) vaikutuksesta. Direktiivin tavoitteena on vähentää jätettä, joka syntyy käytöstäpoistetuista elektroniikkalaitteista. Euroopan komissio ei ole vielä hyväksynyt direktiiviä, mutta se astuu voimaan 20 päivää sen jälkeen, kun sen hyväksymisestä on tiedotettu "Official Journal of the European Communities" -julkaisussa. Suurimpia muutoksia mekaniikan valmistuksessa ja suunnitellussa aiheuttavat heksavalenttisen kromin käyttökielto ja kierrätystavoitteet, jotka direktiivin mukaan astuvat voimaan 1.1.2004. Tutkimuksessa kartoitetaan myös ankarimmat EU:n ulkopuliset ympäristömääräykset ja koottiin niistä yhteenveto tutkimusraporttiin.

  Elektroniikan valmistukseen on tulossa uusia tekniikoita, joista raporttiin on koottu perustietoa mekaniikkasuunnittelijan yleistiedon parantamiseksi. Näistä uusista teknologioista esimerkiksi LTCC-monikerrosteknologia (Low Temperature Co-fired Ceramics) tarjoaa mahdollisuuden valmistaa 3D-rakenteita, joita käytetään erilaisissa mikrokerrossysteemmeissä ja stabiileissa anturipakkauksissa.

  Elektroniikan pakkaustiheyden edelleen kasvaessa laitekoot pienenevät. Sen seurauksena mekaniikkasuunnittelijat joutuvat suunnittelemaan pieniä tarkkuusosia. Tätä varten projektissa on selvitetty uusien ja perinteisten mikrotyöstötekniikoiden käyttömahdollisuuksia. Raporttiin on koottu tietopaketti myös prototyyppien valmistuksessa käytettävistä pikavalmistus-menetelmistä sekä sarjatuotteiden valmistuksessa tarvittavista menetelmistä.
 

244  ELEKTRONIIKKASUUNNITTELUN TARKISTUSLISTA 

Tässä raportissa on tarkasteltu tuotekehitysprosessin eri vaiheissa tehtäviä tärkeimpiä toimenpiteitä. Vaiheet määriteltiin seuraavasti: - Esitutkimus - Määrittely - Suunnittelu - Suunnittelun varmennus - Tuotantoon vienti - Tuotanto, tuotteen korjaus ja ylläpito Joka vaiheesta listattiin matriisin (liite 1) muotoon tärkeimmät toimenpiteet em. vaiheis-sa ja liittyen tarkasteltaviksi valittuihin suunnittelun osa-alueisiin. Tarkasteltaviksi suun-nittelun osa-alueiksi valittiin: - Yleistä (vaiheen "selitys" - tunnuspiirteet, kukin vaihe/tehtävä päättyy kat-selmukseen, joka hyväksyy vaiheen tuloksen) - Taloudellinen kannattavuus - Asiakastyytyväisyys - Vaatimustenmukaisuus - Ympäristöarvojen huomioiminen - Tuotannollisuus - Käyttövarmuus Muidenkin kuin luotettavuuteen (käyttövarmuuteen) liittyvien asioiden sisällyttäminen tehtiin sen takia, että luotettavuuden suunnittelu ei ole irrallinen osa tuotekehitysprosessia. Raportin tekstiosassa matriisitaulukon jokaisen elementin sisältö ja tavoite on lyhyesti selitetty.
 

245  MEKANIIKKASUUNNITTELIJAN LÄMPÖSUUNNITTELUOHJEISTO 

Elektroniikan pakkaustiheyden kasvun seurauksena laitteiden lämpöongelmat ovat jatkuvasti lisääntyneet ja lämpösuunnittelun merkitys mekaniikkasuunnittelijan näkökulmasta katsottuna on tullut lähes jokapäiväiseksi asiaksi, johon suunnittelutyössä on kiinnitettävä huomiota. KOTELin Mekaniikksuunnittelutyötyhmän aloitteen pohjalta käynnistettiin "Mekaniikasuunnittelijan lämpösuunnitteluohjeisto"-niminen projekti, jossa päivitettiin suunnittelussa tarvittavaa tietoa ja hankittiin kokemusta eri suunnittelumenetelmistä. Tutkimuksen konkreettisena tavoitteena on ollut kerätä käytännönläheistä tietoa lämpösuunnittelun alueelta, selvittää lämpösuunnittelumenetelmiä ja kokeilla niitä käytännön esimerkkien avulla olemassaoleviin elektroniikkatuotteisiin, joissa tiedettiin olevan lämpöongelmia. Projektissa kartoitettiin lämpösuunnittelumenetelmiä, kokeiltiin niitä käytännössä projektin alussa valittuihin esimerkkeihin ja saatuja tuloksia verrattiin mittaamalla saatuihin tuloksiin. Lisäksi projektin aikana hankittin muuta lämpösuunnittelutietoa jäähdytys- ja lämmityskomponenteista, materiaaleista, sekä mittausmenetelmistä. Projektissa saatu tieto on koottu lyhyesti tähän loppuraporttiin ja tavoitteena on, että raportti omalta osaltaan lyhentäisi suunnittelun läpimenoaikaa helpottamalla mekaniikasuunnittelussa tehtävää lämpösuunnittelutyötä.
 

246  UUDET LAMINAATTIMATERIAALIT 

Elektroniikkateollisuus on siirtymässä yhä ympäristöystävällisempiin tuotteisiin, minkä takia myös tuotetaan ns. halogeenittomia laminaatteja. Tuleva RoHS direktiivi ei suoraan kiellä piiri-levyis--sä pääosin käytettävää palonestoainetta tetrabromibisfenoli-A:ta, mutta siitäkin halutaan päästä eroon. Tässä projektissa halo-geenittomia laminaatteja käytettiin komponenttilevyjen valmistamiseen. Valmistettujen levyjen käyttäytymistä reflow- ja aaltojuottamisessa verrattiin bro-mat-tui-hin levyihin. Tutkimuksessa selvitettiin myös valittujen halogeenittomien laminaatti-materiaalien valmistettavuutta moniker-rospiirilevyjen tapauksessa. Projektissa tutkittiin useiden valmistajien laminaatteja juotoskokei-den ja erilaisin luotettavuustestien avulla. Luotettavuus-testeinä olivat lämpösyklaus, lämpö-shokki, lämpö/kosteus ja kuparijohtimien vetolujuus. Projektin tulosten perusteella tutkitut laminaatit soveltuvat yhtä laminaattia lukuunottamatta hyvin aalto- ja reflowjuotettaviksi.
 

248  YMPÄRISTÖOLOSUHDETIIVISTELMÄT IEC-60068-2-sarja 

Tämä käsikirja on tarkoitettu tiivistetyksi lähdekirjaksi testaus-spesifkaation suunnittelijalle, joka tarvitsee ainoastaan tiedon eri testausmenetelmien pääpiirteistä, rasitusasteista ja sovelluskoh-teista. Tiivistetyt testausmenetelmät perustuvat International Electrotechnical Committee, IEC 60068-2 testisarjan standardeihin ja lisäksi tiivistelmissä viitataan muihin vastaaviin standardeihin. Testin suorittamisen yksityiskohdat sekä asiaankuuluvat taustatiedot kuten esimerkiksi testauslaitteelta vaadittavat ominaisuudet on tarkistettava varsinaisista testimenetelmästandardeista. Tiivistelmät toimivat kuitenkin myös hyvänä perusoppaana testin tekijöille. Testitiivistelmät julkaistiin aikaisemmin Suomen Sähköteknillisen Standardoimisyhdistyksen SESKOn Ympäristötestauskomitean toimesta SFS-Käsikirjana no. 92: Ympäristötestien tiivistelmät. Viimeisin julkaistu 5. painos on ilmestynyt vuonna 1993.
 

249  ENVIRONMENTAL TEST TAILORING HANDBOOK 

Tässä käsikirjassa on esitetty ympäristö testien räätälöintiprosessi sotilas ja siviilikäyttöön. Työ perustuu kirjallisuustutkimukseen sekä käytännön sovellutusten tutkimukseen. Kehitetty käsikirja on tarkoitettu eri ympäristötekijöille kuten iskuille, värähtelyille, lämpötilalle jne. Lisäksi käsikirjan prosessia voidaan soveltaa kokonaiselle loppu-tuotteelle tai sen osarakenteille ja komponenteille. Aihealueen laajuuden takia yksittäisiä ympäristötekijöitä ei ole käsitelty tarkem-min, mutta on annettu puitteet ja tarvittavat vaiheet räätälöintityölle. Koska kehitetty lähestymistapa on yleinen, voidaan tämän käsikirjan kanssa käyttää rinnalla tarvittaessa muita standardeja tai tarkempia menetelmäkuvauksia eri ympäristötekijöille. Käytön helpottamiseksi mukaan on liitetty räätälöintiprosessin kuluessa täytettävät lomakkeet sekä esimerkkitapaus esitäytettyine lomakkeineen. Kehitetyn käsi-kirjan toivotaan helpottavan ympäristötestien räätälöinnin periaattei-den omaksumista, helpottavan kommunikointia ja auttavan käytännön sovellutusten toteutusta.
 

251  LEAD-FREE SOLDERING 

RoHS Directive demands manufacturers to use alternative solders instead of lead in component boards from 1 July 2006. Many metal combinations as solders and as the metallization of component terminations have been evaluated but the only one clearly overcoming SnPb in every respect does not exist. In this project the vast examined SnAgCu was evaluated as a ratio Sn3.5Ag0.75Cu for reflow soldering and Sn4.0Ag0.74Cu for wave soldering. The solder joints of the soldered boards with lead-free components were compared to those of SnPb soldered boards. Lead-free component board reliability was evaluated with temperature cycling test and accelerated life test (85/85 test). Fatigue life of a few BGA components was defined. The shear strength of chip components after soldering and after temperature cycling was measured. According to these tests, lead-free reflow soldering and wave soldering can be proceeded without any major obstacles. On the whole, solder joint quality was satisfactory and reliability was comparable to that of SnPb soldered boards.
 

252  MUOTOILUN JA MEKANIIKKASUUNNITTELUN INTEGROINTI 

"Muotoilun ja mekaniikkasuunnittelun integrointi"- projektin tavoitteena on ollut ohjeiston luominen mekaniikkasuunnittelijan ja muotoilijan välisen yhteistyön tehostamiseksi. Suomalainen teollisuus on hyödyntänyt muotoilua jo elektroniikkakehityksen alkuajoista asti, mutta siitä huolimatta uusille menettelytavoille on olemassa tarvetta edelleen, koska esimerkiksi työmenetelmät ovat vuosien varrella kehittyneet jatkuvasti tuotteiden elinkaarten lyhentyessä saman-aikaisesti. Tekniikan nopeasta kehityksestä aiheutuu vaatimuksia suunnittelun läpimenoajan lyhentämiseksi, johon tässäkin projektissa on etsitty ratkaisuja. Suunnittelussa ei ole enää varaa tehdä turhia iterointikierroksia, vaan suunnitteluprosessin on tuotettava kerralla tai pienillä muutoksilla lopullinen tuote, joka tyydyttää myös tulevaa käyttäjää. Projekti jakautui osatehtäviin, joissa ensimmäisessä tarkennettiin hankkeen sisältöä osallistuvien yritysten kanssa ja valittiin käsittelyyn otettavat caset. VTT:n pitkäaikaista kokemusta testauksessa kerääntyneestä kumulatiivisesta tiedosta hyödynnettiin ohjeistuksessa korostamalla rasitustestauksista saatavan palautteen hankkimista riittävän ajoissa muotoilijoiden ja mekaniikkasuunnitteli-joiden tietoon. Muissa osatehtävissä selvitettiin muotoilu- ja käytettävyysasioihin liittyvää kirjallisuutta kokoamalla niistä hyödyllisiä vinkkejä yritysten käyttöön, tarkasteltiin valittujen suunnitteluohjelmien ominaisuuksia ja laadittiin suunnitteluohjeita koko suunnittelu-prosessin aikaiseen yhteistyöhön. Käytännöstä saatujen kokemusten jälkeen tehtiin lopuksi vielä tarkennukset ohjeistukseen. Tämä raportti sisältää muistilistan tyyppistä aineistoa, josta suunnittelija voi tarkistaa suunnittelun edetessä tarvittavia toimenpiteitä. Sellaisenaan se ei välttämättä sovellu suoraan kaikkiin kehityshankkeisiin, koska hankkeiden luonne voi elektroniikkateollisuudessa vaihdella hyvinkin suuresti, mutta raporttia voi soveltaa tapauskohtaisesti erilaisiin projekteihin. Kaikille projekteille yhteisiä asioita ovat kuitenkin muotoiluhankkeen briefauksen ennakkosuunnittelu, yhteensopivien työkalujen valinta ja tehokas käyttö, kierrätys- ja purettavuusasioiden huomioiminen EU-direktiivien edellyttämällä tavalla sekä rasitustestauksella varmistettu käytön luotettavuus.
 

253  CMMI Structured Comparison of Agile & Ad Hoc SE Practices 

"Agile practices have raised interest in the field of SW engineering recently. There has been a lot of discussion of linking these new practices in the context of existing mainstream SW engineering practices. To clarify agility in SW engineering a comparison effort was made by a group of SW engineering specialists from Finnish industry. The point of view selected for this comparison was to use an existing de facto standard CMMI as a framework in order to find out distinctive characteristics of agile practices compared to ad hoc SW engineering. Results were collected into a spreadsheet tool which can be tailored for various applications. The spreadsheet tool is structured according to the key process areas of CMMI. Recognized key concepts of agile SW engineering practices were placed under the key process areas. Each practice is characterized by both distinctive features of agile practices and ad hoc practices. The tool helps to position new practices against existing SW knowledge and also raises distinctive characteristics of new agile practices to help recognizing them among ad hoc practices. The spreadsheet application can be tailored primarily in two ways. A row can be added when a new agile practice is recognized. A column can be added to characterize a practice from a new point of view. The tool can be applied for instance in assessments to ease the recognition and positioning findings related to new agile practices.


254  PROTO-JA PIENSARJAVALMISTUS 

""Proto- ja piensarjavalmistus"- projekti täydentää KOTELin vuonna 2000 toteuttamaa projektia "Valmistusmenetelmät ja materiaalivalinnat mekaniikkasuunnittelussa". Projekti käynnistettiin koska monet valmistustekniikat ovat kehittyneet tämän jälkeen. Myös uudet vasta voimaan tulleet ja lähitulevaisuudessa voimaan tulevat ympäristödirektiivit aiheuttavat materiaalien valintaan kohdistuvia muutostarpeita. Kilpailu globaalissa taloudessa on kiristynyt ja suursarjavalmistus on yhä enemmän siirtymässä halvan työvoiman maihin. Tämän vastapainoksi projektissa on pyritty hankkimaan elektroniikan mekaniikkaan sellaista tietoa, joka omalta osaltaan tukee proto- ja piensarjavalmistuksen säilymistä kotimaassa.
Projekti jakautui kymmeneen osatehtävään. Projektin alussa tarkennettiin osatehtävien yksityiskohdat niin, että ne mahdollisimman hyvin vastasivat siihen osallistuvien yritysten tarpeita. Uuden ympäristölainsäännön kehittymistä seurattiin aktiivisesti koko projektin ajan ja uusien säädösten soveltamiseen sekä muutosten seuraamiseen luotiin valmiudet. Materiaaliselvityksen kohteena olivat erityisesti kumi- ja elastomeerituotteiden uudet materiaalit. Pikavalmistustekniikat ovat kehittyneet uusien materiaalien ja laitetekniikan ansiosta niin, että niiden avulla pystytään tekemään nykyään monia käyttökelpoisia työkaluja ja sarjatuotetta vastaavia prototyyppejä sekä piensarjoja. Metallien ruiskuvalun (MIM) käyttömahdollisuuksien osalta havaittiin, että tekniikan soveltaminen on ratkaistava aina tapauskohtaisesti. Kustannusvaikutusten takia tämä teknologia soveltuu ensisijaisesti suursarjatuotantoon, mutta piensarjoissa sen käyttöä voi puoltaa esimerkiksi jokin tekninen ominaisuus. MIM-tekniikassa käytettävät muottien valmistustekniikat soveltuvat myös muuhun muottivalmistukseen. Mekaniikkasuunnittelussa konstruktioiden monimutkaistuessa toleranssianalyysin käyttö on tullut tärkeäksi osaamisvaatimukseksi ja sen käyttö on yleistymässä. Tästä syystä projektin aikana yhdessä casessa sovellettiin toleranssianalyysin käyttöä.
Projektin keskeiset tulokset on koottu tähän KOTEL-raporttiin. Raporttiin on liitetty myös runsaasti www-linkkejä, joista löytyy helposti ajan tasalla olevaa lisätietoa. Niistä on apua käytännön suunnittelutyössä. Raportin liitteessä on luetteloitu yhteystietoja elektroniikan mekaniikan valmistajista sisältäen tietoja ohutlevytekniikan- sekä muovi- ja elastomeeritekniikan valmistajista.

255 TUPA HANDBOOK - OPTIMIZED MECHANICAL STRUCTURE FOR PRODUCTION, PACKAGING AND LOGISTICS  

"This handbook gives a general process and methodology for cost effectively manufactured transported and assembled environmentally compatible product design and packaging. An effort is made to take into account the modern industrial challenges with networked product design, packaging, transportation and assembly. The work is based on literary reviews, studies of reallife applications and brainstorming of expert groups. It is seen, that with the given methodology it is possible to obtain competitive benefit by more optimized product design for civil and military applications. The given engineering material, references and examples are hoped to support the implementation of the methodology into successful enterprise practices.



256 INTEGRATED BUSINESS AND TECHNICAL PRODUCT RELIABILITY DESIGN



The traditional and still dominating method for product design is focused on optimising the technical performance of a product. The reason for this is simple, there is no easily available and comprehensive design method or tool to integrate the reliability and maintainability (R&M) considerations and effects in product design.

As more the companies’ management have experienced the meaning of Product’s R&M as competitive factors in their business, as more they have started to invest R&M engineering and development. This was also a starting point from where this project was launched.

The purpose of the project was to develop a design methodology that includes the interactions and links between the customer needs, the manufacturer business targets and the product R&M performance. This makes it possible to find and simulate in detail, which are the specific customer product R&M requirements and what influence the R&M performance
has on the customer satisfaction. The method enables product R&M facts to be taken into account at business decision level.



257 ACCELERATION OF AGING AND CORROSION TESTS FOR PCBA RELIABILITY



Tässä raportissa on koottu yhteen KOTELin tutkimushankkeen KOTEL 081: CORRE aikana tehdyt havainnot ja parannusehdotukset.

Piirilevyjen suojapinnoitteita käytetään useissa kaupallisissa, teollisuuden ja sotilaallisissa sovelluksissa, joissa tuote halutaan suojata ympäristön aiheuttamilta rasituksilta.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää ja testata eri suojapinnoitteiden ja prosessikemikaalien kombinaatioiden vaikutusta ikääntymiseen ja korroosion suojaukseen. Hankkeen aikana tehtiin kaksi eri koesarjaa. Ensimmäisen sarjan tavoitteena oli arvioida eri suojapinnoitteiden suojaavuutta ja löytää parhaimmat pinnoitteet toiseen testiin. Toisessa testissä tutkittiin valittuja pinnoitteita ankarissa ympäristöolosuhteissa.

Tutkimuksen yleisenä havaintona oli, että mitä paksumpi suojapinnoite on, sitä paremmin se suojaa tuotetta. Toisena havaintona oli se, että piirilevyjen pesu ennen suojapinnoitusta parantaa tuotteen korroosionkestoa.



258 VIRTUAL ENVIRONMENTAL TESTING FOR ELECTRONIC PRODUCT RELIABILITY



The purpose of this handbook is to provide background, process and methods needed to apply Virtual Environmental Testing for product development and testing. The given framework is hoped to enable new innovative advances for environmental testing, requirement management and computer based product design.

This handbook is focused in environmental shock and vibration testing of electronic products, but the given approach is general and can be applied to other environmental factors and various types of products.



259 DfR SUPPLIER HANDBOOK
Guidelines for Ensuring Reliability requirement fulfilment



Important matters in supply chain management are for example:
* how to make contracts
* how to manage reliability, traceability etc. of multiple suppliers (alternative, second suppliers)
* change management (component changes, changes in production processes or location etc. – either for example due to improvements in design, cost issues or availability of components or obsolescence)
* technical management
* how to handle returns, complaints etc.

Production part approval process is a rather formal process applied in automotive industry to establish confidence in component suppliers and their production processes. Obtaining approval requires the supplier to provide sample parts and documentary evidence showing that:
1) The clients requirements have been understood
2) The product supplied meets those requirements
3) The process (including sub suppliers) is capable of producing conforming product
4) The production control plan and quality management system will prevent non-conforming product reaching the client or compromising the safety and reliability of finished vehicles

Challenges in change management include for example matters like:
* some companies do not have a documented process for change management leading to varying procedure,
* part and end product requirements may be conflicting, suppliers may make changes (component, manufacturing location etc.) without notice,
* second source supplier need same attention as the first one (audits, testing, verifications etc.)
* traceability along a long supply chain is important (changes, returns, feedback on reliability etc.)

Life cycle costs need to be address properly and cost of poor quality has to be taken into account. Evaluating life cycle costs is important and it will make it easier to “sell” all the procedures that are needed to reach the reliability and performance targets. In analysing life cycle costs all the life cycle phases have to be covered: evaluation, design and development, production, transport and storage, installation, maintenance, handling of returns and damaged or incorrect deliveries as well as disposal and recycling.

Cultural differences themselves have not been observed having been the cause for poor quality or reliability. Instead we it appears that “the culture of quality” varies significantly between different suppliers. So the most important thing is the supplier selection and quality verification process, not necessarily considering cultural differences at all.

Regular (monthly/quarterly) technical meetings with key-suppliers are recommended. These meetings can serve as follow-up meetings for actions to reach and maintain required reliability levels. Setting reliability requirements to suppliers and contractors using reliability experts is recommended. These experts are able to set the quality and reliability targets and specify the measures used. Selection of suppliers is carried out by procurement in close cooperation with technical specialists.