Timothy O'Neill
Wady produkcyjne w montażu powierzchniowym (SMT) mogą być uporczywe i trudne do zdiagnozowania bez ustrukturyzowanego podejścia do rozwiązywania problemów. Kiedy firma zajmująca się montażem kontraktowym napotkała powtarzające się kulki lutowia na pojedynczym kondensatorze, początkowe wysiłki mające na celu skorygowanie problemu poprzez dostosowanie profilu rozpływu okazały się nieskuteczne. To studium przypadku pokazuje, w jaki sposób można zastosować systematyczne rozwiązywanie problemów w celu zidentyfikowania i usunięcia wad montażowych.
Identyfikacja problemu: Wstępne obserwacje
Kulkowanie lutu może wynikać z szeregu zmiennych procesowych, w tym błędów drukowania szablonów, niespójności umieszczania, warunków ponownego rozpływu i zanieczyszczenia. W tym przypadku wada była ograniczona do konkretnego komponentu, pojawiając się niekonsekwentnie, ale wielokrotnie. Dodatkowe kwestie, w tym sporadyczne przedmuchy, dodatkowo skomplikowały diagnozę.
Proces rozwiązywania problemów rozpoczął się od standardowych pytań diagnostycznych:
- Czy pasta lutownicza była świeża i prawidłowo użyta?
- Czy usterki występowały stale w tym samym komponencie i lokalizacji?
- Czy płyty zostały źle wydrukowane, wyczyszczone lub ponownie wypalone przed użyciem?
- Czy dostosowanie profilu reflow miało wpływ na występowanie defektów?
Pomimo zweryfikowania wszystkich standardowych parametrów procesu, problem kulek lutowniczych utrzymywał się, co skłoniło do dalszych badań.
Systematyczne podejście do rozwiązywania problemów
Krok 1: Ocena czynników materiałowych i środowiskowych
Inżynierowie procesu potwierdzili, że pasta lutownicza mieściła się w okresie przydatności do użycia i odpowiednio zaaklimatyzowała się do temperatury pokojowej przed użyciem. Płyty i komponenty zostały ocenione pod kątem absorpcji wilgoci, ale próby pieczenia nie wykazały poprawy. Warunki środowiskowe mieściły się w dopuszczalnych zakresach wilgotności i temperatury.
Krok 2: Analiza procesu drukowania i umieszczania w drukarce
Zespół zbadał jakość druku szablonów i upewnił się, że żadne błędnie wydrukowane płyty nie były niewłaściwie przerabiane. Dokładność pobierania i umieszczania była zgodna ze specyfikacją, a ustawienia ciśnienia umieszczania zostały zweryfikowane. Pojawiła się jednak nieoczekiwana obserwacja: problematyczny kondensator wykazywał "billboarding", defekt, w którym komponent stał na boku zamiast leżeć płasko (rysunek 1).
Krok 3: Badanie procesu reflow
Profil reflow został zoptymalizowany i zatwierdzony przez QA, ale wada nadal występowała. Biorąc pod uwagę, że billboarding jest zazwyczaj kwestią związaną z rozmieszczeniem, a nie wadą reflow, zespół przekierował swoją uwagę na obsługę i procesy wtórne.
Krok 4: Badanie skutków wtórnych i ręcznej obsługi
Inspektor ujawnił, że billboardowanie było zamierzone - część specyfikacji klienta. Operatorzy ręcznie obracali komponent za pomocą pęsety przed procesem reflow. Krok ten nie został początkowo udokumentowany jako część standardowego procesu. Dalsze dochodzenie wykazało, że zabrudzona pęseta przenosiła zabłąkaną pastę lutowniczą na komponent, co prowadziło do kulkowania się lutowia podczas rozpływu.
Identyfikacja i rozwiązywanie przyczyn źródłowych
Po wyizolowaniu ręcznej obsługi jako czynnika przyczyniającego się do powstania wady, rozwiązanie było proste: operatorzy otrzymali czyste pęsety, a najlepsze praktyki dotyczące przenoszenia komponentów zostały wzmocnione. Próbka pięciu płyt potwierdziła, że wada została wyeliminowana.
Kluczowe wnioski i wyciągnięte wnioski
- Ustrukturyzowane rozwiązywanie problemów zapobiega błędnej diagnozie: Zamiast zakładać, że problem wynikał z warunków reflow, podejście krok po kroku pomogło zidentyfikować przeoczoną zmienną.
- Nieoczekiwane zmiany w procesie mają znaczenie: Nawet drobne, nieudokumentowane kroki obsługi mogą wprowadzić wady.
- Czystość ma kluczowe znaczenie: Coś tak prostego jak zanieczyszczenie narzędzia może prowadzić do trwałych usterek.
Wnioski
Ten przypadek podkreśla znaczenie metodycznego podejścia do rozwiązywania problemów w montażu elektroniki. Dzięki systematycznemu eliminowaniu zmiennych, inżynierowie mogą skutecznie wskazywać i usuwać usterki. Kluczem do sukcesu jest dokładna ocena procesu, dbałość o szczegóły i otwarte podejście do identyfikacji przyczyn źródłowych.
Pierwotnie opublikowany w Circuits Assembly.