三防技術管理體系及其文件系統(tǒng)

戴柏林,張必超,黃榮冬

(中國西南電子電信技術研究所,成都 610041)

1 引 言

電子產品的防潮、防霉和防鹽霧習慣上被稱為三防,并一直被業(yè)界沿用至今。如何持續(xù)不斷地提高電子產品的三防性能,成為電子產品承制單位重點考慮的問題。

三防技術是針對電子產品開展的有關環(huán)境條件及其影響、耐環(huán)境設計、綜合防護技術、效果評價及技術管理等方面的理論研究和工程應用的一項系統(tǒng)工程,它是考核電子產品的環(huán)境適應性與可靠性、研究故障或失效機理以及提高質量的重要手段?，F代三防技術不再是一項單純的工藝技術,已從單一的防護工藝發(fā)展成為電路、結構、材料和工藝緊密相關而四位一體的綜合性技術。

三防技術主要包括下列四方面的內容。一是電子產品壽命期環(huán)境剖面及其對產品腐蝕的影響程度。弄清環(huán)境條件及其對電子產品的影響,是三防技術的前提,是電子產品進行電路設計、結構設計、材料選擇和防護處理的重要依據。二是三防技術防護措施。三防技術防護措施的選用應從技術、經濟和可行性等方面綜合考慮。選材、電路、結構和工藝等方面的防護措施,具體內容參見文獻[1-2]。三是三防試驗及評價技術。三防試驗方法主要有人工加速試驗和大氣暴露試驗兩類,具體內容參見文獻[2]。四是三防技術管理。電子產品的三防工作是一項系統(tǒng)工程,需要參與電子產品研制、計劃、采購、外包和生產等方方面面人員的配合,而且要貫穿整個研制階段,因此建立有效的三防技術體系是切合實際的管理之道。三防技術管理可使三防工作有章可循,有路可走,自然而然地將三防設計在電路設計、結構設計和工藝設計中得以體現,在生產加工和安裝使用中得以實現。為了避免設計的隨意性和做到有章可循,必須加強三防技術管理體系建設,促進三防設計和三防處理工作的落實。

基于以上認識,結合某電子產品承制單位的實際,下面詳細探討三防技術管理體系的層次結構以及其各層次文件的主要內容。

2 三防技術管理體系

2.1 三防技術管理體系的基本概念

所謂三防技術管理體系是指為使電子產品達到三防技術要求而應具備的技術和管理條件,其基本組成有4個部分,即管理框架、相關過程、工作程序及所需資源。

(1)管理框架:合理的組織機構和明確的三防職責、權限及其協(xié)調關系;

(2)相關過程:三防工作通過各種過程來組成,為了做好三防工作,必須識別和確定相關過程;

(3)工作程序:規(guī)定到位的形成文件的工作指南和作業(yè)指導書;

(4)所需資源:三防工作必需的充分且適宜的物質基礎,包括人員(主管領導和專業(yè)技術人員)、相關三防處理設施、主輔料、技術和方法等。

三防技術管理體系往往表現為一套標準化、程序化和制度化的文件系統(tǒng)。這套文件應根據組織的技術、管理和文化特點,將電子產品設計、采購、生產、儲運和使用等全壽命周期中涉及三防工作的所有活動及相互關系界定準確,描述清晰。文件系統(tǒng)主要包括:

(1)電子產品三防設計管理規(guī)定;

(2)電子產品三防設計指南;

(3)各種三防處理的管理流程和規(guī)定;

(4)電子產品三防設計文件及支撐性技術文件:一是三防相關設計的材料選用規(guī)范;二是三防結構設計規(guī)范;三是典型三防處理工藝規(guī)程;四是天饋系統(tǒng)及微波器部件的三防優(yōu)化設計規(guī)范;五是其他技術性資料;

(5)電子產品三防檢測、性能試驗、論證確認的方法及相關數據等。

2.2 三防技術管理體系建設的指導思想

建設三防技術管理體系的主要目的在于規(guī)范和約束設計師行為,讓設計師按規(guī)范進行設計,避免設計的隨意性,同時,讓三防處理按工藝規(guī)范進行作業(yè)。因此,三防體系建設的指導思想是:不追求最高的三防技術水平和百科全書式的豐富內容,而是要基于電子產品承制單位目前的三防技術設施和能力現狀,堅持自我處理和尋求社會服務相結合的原則,滿足當前和今后一段時間內單位內部產品研制工作的急需和解決工程中的實際問題,力求做到體系文件清楚明了、選用簡便、可操作性強?？紤]到三防技術的進步和電子產品承制單位三防設施能力的提高,可以將三防體系設計成層次結構,保證文件系統(tǒng)的開放性和漸進性,便于根據需要對不同層次的文件進行補充、修改和完善。同時,為了減少管理成本和提高工作效率,應將三防技術管理體系與質量管理體系和科研管理體系進行深度融合,做到三防工作的主要節(jié)點與已有的管理節(jié)點完全同步,使三防工作隨質量管理節(jié)點和計劃管理節(jié)點的完成一并完成。

2.3 三防技術管理體系的層次結構

借鑒質量管理體系的結構[3],可以將三防技術管理體系設計成四層金字塔式的結構,如圖1所示。第一和第二層次文件相對固定,更改頻度小、更改內容少;而第三和第四層次文件隨三防新技術、新工藝和新設施的不斷發(fā)展和變化而不斷補充、修改和完善。由于三防技術管理文件是組織核心競爭力的體現,屬于組織資產庫的重要內容,因此必須做好保密工作。三防文件的分層結構,可方便為不同層次的文件設置不同的借閱權限。

圖1 三防體系文件層次結構圖Fig.1 Three-proofing file hierarchy

第一層次文件:三防工作管理規(guī)定,這是三防工作最頂層的文件。

第二層次文件:三防設計文件,主要包括通用三防設計指南、專用三防設計指南及各種三防處理的管理流程。如:金屬及非金屬材料的選用規(guī)范;金屬鍍層、化學轉化膜及有機涂覆層等表面處理工藝的選用規(guī)范;結構件三防設計規(guī)范;PCBA(Printed Circuit Board Assembly)敷形涂覆的指導性工藝設計規(guī)范;連接器、PCBA和整機三防處理的管理流程。

第三層次文件:具體的三防操作工藝及支撐性設計文件。如:典型工藝規(guī)范和詳細的作業(yè)指導書;電子產品三防的質量控制、檢測方法、試驗數據及效果評價;結構件三防性能及質量控制的具體措施。

第四層次文件:三防技術輔助性資料文件,主要包括一些與三防相關的有參考價值的文件。如:電子產品售后的三防性能、相關產品三防事故定性、解決方案和結論等;外購件三防性能及質量控制的具體措施;三防處理相關輔料的操作方法和說明;微波器部件廠家的相關資料及三防技術水平;其他與三防相關的信息、資料和文件。

幾點說明:①電子產品承制單位應實事求是,根據單位涵蓋業(yè)務的實際情況和管理特點,制定操作性強的三防技術管理體系;②各層次文件,根據實際情況和需要可以進行合并或拆分;③各層次文件分開后可相互引用,且引用時必須明確引用文件的具體條目;④低層次文件的內容不應與高層次文件的內容相抵觸,而且低層次文件的內容應比高層次文件更加具體和詳細;⑤在三防技術管理體系的執(zhí)行過程中,可根據需要補充第三層次文件和第四層次文件,不斷發(fā)展和完善體系內容。

3 三防技術管理體系的文件系統(tǒng)

3.1 三防體系文件的組成

由于電子產品千差萬別,而且承制單位的業(yè)務領域、研發(fā)模式和生產方式各有不同,因此電子產品承制單位的三防體系的文件系統(tǒng)也可以是各不相同的。下面以某電子產品承制單位為例,給出其基本的三防體系文件系統(tǒng),包括以下20個文件:

(1)《電子產品三防管理規(guī)定》;

(2)《電子產品三防設計指南》;

(3)《外購連接器(含接插件)三防的管理流程》;

(4)《PCBA敷形涂覆的管理流程》;

(5)《整機噴涂的管理流程》;

(6)《金屬材料的選用規(guī)范》;

(7)《非金屬材料的選用規(guī)范》;

(8)《電子設備的金屬鍍層與化學覆蓋層的選用規(guī)范》;

(9)《電子設備有機涂層和涂裝工藝的選用規(guī)范》;

(10)《PCBA敷形涂覆的指導性工藝設計規(guī)范》;

(11)《結構件三防設計規(guī)范》;

(12)《外購連接器涂覆保護劑的選型及操作工藝》;

(13)《UR型TS01-3涂料用于PCBA敷形涂覆的工藝規(guī)范》;

(14)《SR型DC1-2577涂料用于PCBA敷形涂覆的工藝規(guī)范》;

(15)《AR型1B31涂層用于PCBA敷形涂覆的工藝規(guī)范》;

(16)《整機三防噴涂工藝規(guī)范》;

(17)《外包采購品入所三防驗收規(guī)范》;

(18)《電子產品安裝調試過程中及驗收完成后的三防處理規(guī)范》;

(19)《某天線分廠三防調研及現場考察報告》;

(20)《××年微波器部件供應商三防能力調研及現場考察報告》。

3.2 三防體系文件的主要內容

《電子產品三防管理規(guī)定》是三防體系最為頂層的管理文件,屬第一層次文件,主要規(guī)定電子產品承制單位總的三防工作管理模式及各部門三防工作內容及相關責任,并指引性地給出電子產品各研制階段三防工作的內容、原則、范圍及過程控制要求。

《電子產品三防設計指南》是三防體系最為頂層的技術文件,屬第二層次文件,它主要描述和規(guī)定與電子產品三防性能直接相關的各種技術的設計要求和設計規(guī)則,對設計師的設計行為進行約束,避免隨意性,保證電子產品的三防性能。

《外購連接器(含接插件)三防的管理流程》是第二層次文件,主要描述和規(guī)定外購連接器(含接插件)進行三防處理的管理流程和相關要求。

《PCBA敷形涂覆的管理流程》是第二層次文件,主要描述和規(guī)定PCBA敷形涂覆的時機、范圍及其管理流程。電子產品中使用的PCBA需進行敷形涂覆時需按本流程進行三防處理。外購外包的PCBA的敷形涂覆問題,設計師應事先與相關生產廠家(或商家)聯系協(xié)調好相關事宜,既可由廠家(或商家)完成,也可由單位內部的生產制造中心完成。

《整機噴涂的管理流程》是第二層次文件,主要描述和規(guī)定整機噴涂的管理流程和相關要求。電子產品中使用的整機設備需進行三防處理時應執(zhí)行本流程。外購外包的整機設備的三防處理問題,設計師應事先與相關生產廠家(或商家)聯系協(xié)調好相關事宜,既可由廠家(或商家)完成,也可由單位內部的生產制造中心完成。

《金屬材料的選用規(guī)范》是第二層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品(含外包項目)在各種三防環(huán)境類型下使用的金屬材料的選用規(guī)范要求,對結構設計師的行為進行約束,保證電子產品三防性能。

《非金屬材料的選用規(guī)范》是第二層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品(含外包項目)在各種三防環(huán)境類型下使用的非金屬材料的選用規(guī)范要求,對結構設計師的行為進行約束,保證電子產品三防性能。

《電子設備的金屬鍍層與化學覆蓋層的選用規(guī)范》是第二層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品使用的結構件的金屬鍍覆層和化學覆蓋層(簡稱鍍覆層)的選擇原則與相關要求。

《電子設備有機涂層和涂裝工藝的選用規(guī)范》是第二層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品(含外包項目)所使用的金屬、非金屬所使用的有機涂層和涂裝工藝的選擇規(guī)定和相關要求。

《PCBA敷形涂覆的指導性工藝設計規(guī)范》是第二層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品(含外包項目)所使用的印制板組裝件進行三防涂覆的工藝技術要求。

《結構件三防設計規(guī)范》是第二層次文件,主要描述和規(guī)定我所電子產品(含外包項目和外購件)所使用的結構件三防設計(含材料選擇、結構形式、金屬非金屬表面防護工藝及包裝三防等)的相關技術要求。

《外購連接器涂覆保護劑的選型及操作工藝》是第三層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品所使用的外購連接器涂覆保護劑的選型原則和具體操作工藝的技術要求。

《UR型TS01-3涂料用于PCBA敷形涂覆的工藝規(guī)范》是第三層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品(含外包項目)所使用的PCBA在三防涂覆時使用TS01-3涂料的工藝技術規(guī)范和操作方法,包括TS01-3聚氨酯三防涂料的配制、涂覆工藝、檢驗、安全與注意事項等。

《SR型DC1-2577涂料用于PCBA敷形涂覆的工藝規(guī)范》是第三層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品(含外包項目)所使用的PCBA在三防涂覆時使用DC1-2577涂料的工藝技術規(guī)范和操作方法,包括DC1-2577有機硅三防涂料的配制、涂覆工藝、檢驗、安全與注意事項等。

《AR型1B31涂層用于PCBA敷形涂覆的工藝規(guī)范》是第三層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品(含外包項目)所使用的PCBA在三防涂覆時使用1B31涂料的工藝技術規(guī)范和操作方法,包括1B31丙烯酸三防涂料的配制、涂覆工藝、檢驗、安全與注意事項等。

《整機三防噴涂工藝規(guī)范》是第三層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品(含外包項目)所使用的整機三防噴涂的基本要求、工藝流程、技術參數、工序控制要點、質量標準和操作方法等。

《外包采購品入所三防驗收規(guī)范》是第三層次文件,主要描述和規(guī)定外包和采購品入所時三防驗收的相關要求,主要是針對有三防要求的器部件、模塊、整機等在必要時進行三防試驗的相關要求。

《電子產品現場安裝調試過程中及驗收測試完成后的三防處理規(guī)定》是第三層次文件,主要描述和規(guī)定電子產品在現場安裝調試過程中和驗收測試完成后進行三防處理的相關要求。這是向用戶移交前對電子產品進行的最后補救防護,以期進一步提高電子產品的三防性能。

《某天線分廠三防調研及現場考察報告》是第四層次文件,主要描述某天線承包廠家的三防工藝,給系統(tǒng)設計師和系統(tǒng)質量師提供天線三防的相關情況,為過程質量監(jiān)督提供依據。

《××年微波器部件供應商三防能力調研及現場考察報告》是第四層次文件,主要描述××年對微波器部件供應商所做的三防工藝水平調研情況,為設計師選擇微波器部件廠家提供參考,為過程質量控制提供幫助。

4 結束語

防濕熱、防霉菌和防鹽霧的三防性能已成為電子產品的重要質量指標。三防技術作為電子產品承制單位的一門基礎性支撐技術,正越來越得到廣泛的重視。電子產品承制單位在產品的研制和生產中,全過程成體系地實施三防技術管理,將使三防工作有人推動、有人落實、有人監(jiān)督,做到分工明確且層層把關,對于持續(xù)不斷地提高電子產品的三防性能,保證電子產品的環(huán)境適應性和可靠性將起到事半功倍的效果。

本文提出的三防技術管理體系的四層結構、建立三防技術管理體系的指導思想和以某電子產品承制單位為例構建的三防技術管理體系的文件系統(tǒng)及其主要內容對電子產品承制單位建設具有自我特色且操作性強的三防技術管理體系將大有裨益。

[1] 黃榮冬,張必超,戴柏林.電子裝備的三防設計與技術管理[J].電子產品可靠性與環(huán)境試驗,2010,28(增刊):215-221.HUANG Rong-dong,ZHANG Bi-chao,DAI Bo-lin.Three Proofing Designing and Technology Management about Electronic Equipment[J].Electronic Product Reliability and Environmental Testing,2010,28(Suppl.):215-221.(in Chinese)

[2] 楊偉光,馬驂.電子設備三防技術手冊[M].北京:兵器工業(yè)出版社,2000.YANG Wei-guang,MA Can.Data Book for Three Proofing Technology about Electronic Equipment[M].Beijing:Weapon Industry Press,2000.(in Chinese)

[3] 張公緒,孫靜.新編質量管理學[M].北京:高等教育出版社,2004.ZHANG Gong-xu,SUN Jing.Quality Management rewrited[M].Beijing:Higher Education Press,2004.(in Chinese)