Por Timothy O'Neill
Os defeitos de fabricação na montagem de tecnologia de montagem em superfície (SMT) podem ser persistentes e difíceis de diagnosticar sem uma abordagem estruturada de solução de problemas. Quando uma montadora contratada se deparou com a formação recorrente de esferas de solda em um único capacitor, os esforços iniciais para corrigir o problema por meio de ajustes no perfil de refluxo se mostraram ineficazes. Este estudo de caso demonstra como uma estrutura sistemática de solução de problemas pode ser aplicada para identificar e resolver defeitos de montagem.
Identificando o problema: Observações iniciais
O esvaziamento de solda pode resultar de uma série de variáveis de processo, incluindo erros de impressão de estêncil, inconsistências de colocação, condições de refluxo e contaminação. Nesse caso, o defeito estava limitado a um componente específico, aparecendo de forma inconsistente, mas repetidamente. Outros problemas, inclusive furos ocasionais, complicaram ainda mais o diagnóstico.
O processo de solução de problemas começou com perguntas de diagnóstico padrão:
- A pasta de solda estava fresca e foi manuseada adequadamente?
- Os defeitos ocorreram de forma consistente no mesmo componente e local?
- As placas foram impressas de forma incorreta, limpas ou recozidas antes do uso?
- O ajuste do perfil de refluxo afetou a ocorrência de defeitos?
Apesar da verificação de todos os parâmetros padrão do processo, o problema de esferificação da solda persistiu, o que levou a uma investigação mais aprofundada.
Uma abordagem sistemática de solução de problemas
Etapa 1: Avaliação de fatores materiais e ambientais
Os engenheiros de processo confirmaram que a pasta de solda estava dentro do prazo de validade e devidamente aclimatada à temperatura ambiente antes do uso. As placas e os componentes foram avaliados quanto à absorção de umidade, mas os testes de cozimento não mostraram nenhuma melhora. As condições ambientais estavam dentro das faixas aceitáveis de umidade e temperatura.
Etapa 2: Analisando o processo de impressão e colocação
A equipe examinou a qualidade da impressão do estêncil e garantiu que nenhuma placa mal impressa estivesse sendo retrabalhada de forma inadequada. A precisão do pick-and-place estava dentro das especificações e as configurações de pressão de colocação foram verificadas. No entanto, surgiu uma observação inesperada: o capacitor problemático apresentava "billboarding", um defeito em que o componente ficava de lado em vez de ficar plano (Figura 1).
Etapa 3: Examinando o processo de refluxo
Um perfil de refluxo foi otimizado e aprovado pelo controle de qualidade, mas o defeito persistiu. Como o billboarding normalmente é um problema relacionado ao posicionamento e não a um defeito de refluxo, a equipe redirecionou o foco para os processos de manuseio e secundários.
Etapa 4: Investigação dos efeitos secundários e do manuseio manual
Um inspetor revelou que o painel era intencional - parte da especificação do cliente. Os operadores estavam girando manualmente o componente usando pinças antes do refluxo. Essa etapa não havia sido documentada inicialmente como parte do processo padrão. Uma investigação mais aprofundada revelou que a pasta de solda perdida estava sendo transferida para o componente por pinças sujas, levando à formação de bolas de solda durante o refluxo.
Identificação e resolução da causa raiz
Ao isolar o manuseio manual como o fator contribuinte, a solução foi simples: os operadores receberam pinças limpas e as práticas recomendadas para o manuseio de componentes foram reforçadas. Uma amostragem de cinco placas confirmou que o defeito foi eliminado.
Principais conclusões e lições aprendidas
- A solução de problemas estruturada evita diagnósticos incorretos: Em vez de presumir que o problema era decorrente das condições de refluxo, uma abordagem passo a passo ajudou a identificar uma variável não considerada.
- Variações inesperadas do processo são importantes: Até mesmo pequenas etapas de manuseio não documentadas podem introduzir defeitos.
- A limpeza é fundamental: Algo tão simples como a contaminação da ferramenta pode levar a defeitos persistentes.
Conclusão
Esse caso destaca a importância de uma abordagem metódica de solução de problemas na montagem de eletrônicos. Ao eliminar sistematicamente as variáveis, os engenheiros podem identificar e corrigir defeitos com eficiência. A chave do sucesso está na avaliação completa do processo, na atenção aos detalhes e em uma abordagem de mente aberta para identificar as causas principais.
Publicado originalmente na Circuits Assembly.