Por Timothy O'Neill
Los defectos de fabricación en el montaje de tecnología de montaje superficial (SMT) pueden ser persistentes y difíciles de diagnosticar sin un enfoque estructurado de resolución de problemas. Cuando un ensamblador subcontratado se encontró con la recurrente formación de bolas de soldadura en un único condensador, los esfuerzos iniciales por corregir el problema mediante ajustes del perfil de reflujo resultaron ineficaces. Este caso práctico demuestra cómo puede aplicarse un marco sistemático de solución de problemas para identificar y resolver defectos de montaje.
Identificación del problema: Observaciones iniciales
La formación de bolas de soldadura puede deberse a una serie de variables del proceso, como errores de impresión del esténcil, incoherencias de colocación, condiciones de reflujo y contaminación. En este caso, el defecto se limitaba a un componente específico y aparecía de forma irregular pero repetida. Otros problemas, como la aparición ocasional de orificios de soplado, complicaron aún más el diagnóstico.
El proceso de resolución de problemas comenzó con preguntas de diagnóstico estándar:
- ¿La pasta de soldadura estaba fresca y se había manipulado correctamente?
- ¿Se produjeron defectos sistemáticamente en el mismo componente y lugar?
- ¿Se imprimieron mal los tableros, se limpiaron o se volvieron a hornear antes de usarlos?
- ¿Ha influido el ajuste del perfil de reflujo en la aparición de defectos?
A pesar de verificar todos los parámetros estándar del proceso, el problema de las bolas de soldadura persistía, lo que motivó una investigación más profunda.
Solución sistemática de problemas
Paso 1: Evaluación de los factores materiales y medioambientales
Los ingenieros de procesos confirmaron que la pasta de soldadura estaba dentro de su vida útil y se aclimataba adecuadamente a la temperatura ambiente antes de su uso. Se evaluó la absorción de humedad de las placas y los componentes, pero las pruebas de horneado no mostraron ninguna mejora. Las condiciones ambientales estaban dentro de unos márgenes aceptables de humedad y temperatura.
Paso 2: Analizar el proceso de impresión y colocación
El equipo examinó la calidad de impresión de los esténciles y se aseguró de que no se volvieran a manipular tarjetas mal impresas. La precisión de recogida y colocación estaba dentro de las especificaciones y se verificaron los ajustes de presión de colocación. Sin embargo, surgió una observación inesperada: el condensador problemático presentaba "billboarding", un defecto por el que el componente se ponía de lado en lugar de tumbarse (figura 1).
Paso 3: Examen del proceso de reflujo
Se optimizó un perfil de reflujo y el control de calidad lo aprobó, pero el defecto persistía. Dado que el billboarding suele ser un problema relacionado con la colocación y no un defecto de reflujo, el equipo redirigió su atención a los procesos de manipulación y secundarios.
Paso 4: Investigación de los efectos secundarios y de la manipulación manual
Un inspector descubrió que el billboarding era intencionado, parte de la especificación del cliente. Los operarios giraban manualmente el componente con pinzas antes del reflujo. Este paso no se había documentado inicialmente como parte del proceso estándar. Una investigación posterior reveló que las pinzas sucias transferían pasta de soldadura al componente, lo que provocaba la formación de bolas de soldadura durante el reflujo.
Identificación y resolución de las causas profundas
Aislando la manipulación manual como factor contribuyente, la solución fue sencilla: se entregaron pinzas limpias a los operarios y se reforzaron las buenas prácticas de manipulación de componentes. Una muestra de cinco placas confirmó la eliminación del defecto.
Principales conclusiones y lecciones aprendidas
- La resolución estructurada de problemas evita los diagnósticos erróneos: En lugar de suponer que el problema provenía de las condiciones de reflujo, un enfoque paso a paso ayudó a identificar una variable que se había pasado por alto.
- Las variaciones inesperadas del proceso importan: Incluso pequeños pasos de manipulación no documentados pueden introducir defectos.
- La limpieza es fundamental: Algo tan simple como la contaminación de las herramientas puede provocar defectos persistentes.
Conclusión
Este caso pone de relieve la importancia de un enfoque metódico para la resolución de problemas en el montaje de componentes electrónicos. Mediante la eliminación sistemática de variables, los ingenieros pueden localizar y corregir los defectos con eficacia. La clave del éxito reside en una evaluación minuciosa del proceso, la atención al detalle y un enfoque abierto para identificar las causas profundas.
Publicado originalmente en Circuits Assembly.