作者：蒂莫西-奥尼尔
印刷电路板组装过程中会产生数以百万计的精密焊点，因此间歇性焊接缺陷尤其令人沮丧。人们通常认为焊锡膏和助焊剂等焊接材料是造成这些问题的主要原因。但焊料总是罪魁祸首吗？
在本文中，我们将探讨一个真实案例，并阐明准确诊断和供应商合作的重要性。
了解焊接缺陷
一个常见的误解是，如果出现焊接缺陷，就是焊接材料出了问题。幸运的是，焊膏并不是一种智能实体，它能够有选择性地造成缺陷。从本质上讲，焊膏是一种被动材料，在组装过程中会按照指令进行操作。
焊接缺陷可能源于多种因素，包括设备设置、环境条件、元件特性和处理过程。因此，对整个焊接过程进行周到的检查至关重要。这包括仔细检查印刷机设置、取放问题、回流炉性能和其他相关参数。
案例研究：间歇性可焊性问题
在以下场景中，PCB 装配工在 PCB 装配线上遇到了一个特定元件间歇性可焊性的问题。
这个问题的间歇性使人特别沮丧。有时，可焊性问题会出现，造成生产中断，但在返修站是可以修复的。虽然这并没有完全中断生产计划，但却造成了额外的工作，浪费了时间，并引发了对组装件整体质量的担忧。
为了诊断问题，焊料供应商的现场工程师多次到访。然而，每次工程师到场后，问题都没有出现，让团队束手无策。这些事例凸显了诊断间歇性问题的难度和根本原因分析的复杂性。
间歇性可焊性问题调查清单
以下清单有助于指导初步调查过程：
丝网印刷机设置核对表
- 检查丝网印刷机是否水平和垂直。
- 确保丝网印刷机的导轨相互平行并与地面平行。
- 检查工具是否正确就位。
- 彻底检查设备的清洁度。
- 检查钢网是否有任何损坏或堵塞。
取放流程：
- 确保拾放机器喷嘴的清洁度。
- 确保拾放过程不受污染影响。
- 验证放置设置是否针对装配体和组件进行了优化。
回流炉性能：
- 检查回流炉的加热元件是否出现故障。
- 检查鼓风机电机是否有任何问题。
- 用轮廓仪验证回流炉是否正常工作。
如果排除了这些因素，就可以将注意力集中到其他因素上。在前面提到的案例研究中，对这些基本因素进行了检查，但没有发现任何一个因素是间歇性可焊性问题的根源。
深入挖掘：检查组件、环境和流程设置
下一步是检查与问题有关的任何组件的特性和行为，以及环境因素和流程设置。
问题组件的内部处理
内部处理是指部件在生产设施内的存储、处理和运输方式。其目的是识别任何可能的不当处理，然后加以纠正。
环境因素
环境因素，如温度和湿度变化，特别是在极端气候地区，会影响焊接过程。在案例研究中，生产环境得到了充分控制，虽然工厂的温度和湿度会随季节变化，但这些条件与可焊性问题无关。
回流曲线优化
回流曲线优化包括对回流工艺进行微调，以适应特定的装配热特性。通过优化回流曲线，可以解决残留物转移、焊料空隙消除和润湿改善等问题。在案例研究中，SMTA 认证工程师利用最新的曲线数据收集技术对回流曲线进行了优化。这一优化确保了回流焊过程符合推荐参数的要求。
润湿平衡测试
润湿平衡测试用于确定元件的可焊性。但是，该测试无法模拟回流曲线，也无法检测在三到五分钟的 SMT 回流曲线中可能出现的细微可焊性问题。在案例研究中，元件供应商进行的润湿平衡测试并未显示出任何缺陷，这说明需要进行额外的调查。
可焊性研究中的润湿平衡测试
在润湿平衡测试过程中快速使用高温焊料可能会暴露出严重的可焊性问题，但同时也会分解元件上的氧化物，无意中掩盖了在更长、更热的回流过程中可能出现的缺陷。此外，回流焊过程可能会在焊接之前加剧氧化物的形成，从而使任何问题恶化。
为了克服这些限制，对客户提供的元件在 125°C 的温度下进行了 5 分钟的烘烤，模仿回流焊的暴露温度。处理后，对元件进行润湿平衡测试。
烘烤过程的结果立竿见影--元件在暴露于高温后无法正常焊接。该测试在多个元件批次上重复进行，每次都观察到相同的可焊性问题，与客户现场的情况一致。通过这些证据，装配商向元件供应商提供了明确和不可否认的信息，迫使他们解决这一问题并提供补救措施。
供应商合作中承诺与耐心的重要性
解决焊接问题可能具有挑战性，而印刷电路板组装过程中涉及的多个供应商提出的相互矛盾的建议往往使问题变得更加复杂。这可能会让制造商感到不确定和不知所措。
必须认识到，供应商在有效解决焊接问题方面发挥着举足轻重的作用。他们拥有宝贵的专业知识、洞察力和产品知识，这些都有助于找到解决方案。与其将相互冲突的建议视为障碍，不如将其视为参与有意义的合作和解决问题的机会。
承诺、耐心和供应商支持是解决焊接问题的关键。选择那些积极支持其产品并致力于协助客户流程的供应商是一个明智的决定，可以有效地解决问题。