作者：薛广辉

  笔者在实际培训中，经常听到两种认知形态：一种是如何克服困难生产、如何将生产不良率降低一些、如何加派人手将产品及时维修出来交付、如何将不良品控制在工厂内部、如何对客诉品做返工…… 此种意识形态本质是救火或者治病，救火固然重要，只救火而不防火无异于曲突徙薪；治病也固然重要，治而不防终究是夭折之身。部分企业的主管对于救火英雄甚是推崇，毕竟救火可以减少企业一些损失，多数情况下救火者也伤痕累累。此类主管治下团队绩效不张，终日忙、盲、 茫而产出不多，成本极高，客诉不断，自我感觉有苦劳。但苦劳不等于功劳，终是愤愤然悲也者。另一种如认知形态是防火、防病、防患于未然，组织团队、构建规则、灭火于无形，看似团队轻轻松松，实则交付顺畅，品质良好，客户满意，成本较低，一切井然有序……此为良帅也。前者重视灭火，终究伤痕累累；后者重视防患，承平欢笑舒坦。对于电子产品制造产业而言，DFX是防患于未然之策，各种看似取巧之临时克服方案即为灭火之举，企业免不了要付出一定代价。笔者试着整理一两案例供读者参考，抛砖引玉，以明救火与防患于未然之区别。

@案例1：某产品上0201表贴电容焊接后有立碑、虚焊现象。观察锡膏印刷品质、元件贴装品质均正常如图1.1-MLCC虚焊之锡膏印刷与元件贴装。请对此现象做出改善。

图1.1MLCC虚焊之锡膏印刷与元件贴装

改善者A：

修改钢板开孔，同一钢板上开多种方案，验证哪一种开孔方案实际焊接良率高。钢板开孔方案如图1.2-MLCC钢板开孔优化方案。验证结果出来后再制作一款钢板批量生产。

临时对策：优化Reflow温度曲线，Œ拉长恒温区20~40秒 缩短恒温区20~40秒 Ž峰值温度加10°C 峰值温度降低5°C 降低升温斜率控制在1.5^oC/秒以内。

最终结果：使用原来钢板开孔方案，恒温区拉长到120秒左右，不良率从7%降低到4%左右。

改善者B:

0201元件标准尺寸如下表1-Chip件尺寸标准，标准的元件尺寸为0.6mmx0.3mmx0.3mm，端电极0.15mm宽，则端电极内距为0.3mm。元件放置于焊盘上，如果焊盘内沿与元件本体端电极取平齐，则焊盘内距为0.3mm。观察、测量实际PCB焊盘： PCB焊盘为圆形，元件放置于焊盘上会出现几种现象，图1.3-圆形焊盘小元件相对位置：Œ元件不可焊本体压到过多锡膏，因其为圆形焊盘，元件贴装后外观看不出来。如果使用方型焊盘则容易观察看出异常。元件本体端电极如果与焊盘平齐，圆形焊盘外观显示元件部分端电极无法接触锡膏Ž，方形焊盘则显示正常。

综合以上可以看出，因产品实际使用圆形焊盘，元件贴装后外观显示端电极与焊锡膏接触接近平齐，可知元件本体底部不可焊本体压到过多锡膏，图1.4-圆形焊盘元件本体覆盖过多锡膏。由此可知，0201MLCC虚焊的真因为圆形焊盘设计，不易管制锡膏印刷量，外观不易观察。临时改善方案：修改钢板开孔，将元件本体接触到的锡膏切除，图1.5-圆形焊盘钢板开孔方案优化；长期预防对策：禁止使用圆形焊盘 ‚对于焊盘设计为圆形的Chip件，钢板开孔管制规范为内切与元件端电极平齐。

以上案例可以看出，改善者A问题分析没有逻辑性，看到问题先“忙起来”，各种试验、各种调整。团队会很忙，结果及过程也是茫茫然，没有预防性措施，不知其所以然。此种改善是典型的“抱薪救火”，忙、盲、茫。改善者A在企业会下很多对策，对策时灵时不灵，自以为很资深，实际对团队是减分作用：团队很忙，绩效很差，各种问题持续不断。管理者遇到此类干部需谨慎使用，不宜授以管理权限。

@案例2：某产品焊接时0201电容出现虚焊现象，如图1.6-MLCC虚焊。观察不良品可知，PCB Layout时在焊盘中间使用文字漆（白油），焊接时文字漆支撑元件本体，出现虚焊现象。

改善者A: 调整温度曲线恒温时间、最高温、冷却斜率、升温斜率，效果不明显；调整印刷机参数，将PCB与钢板贴紧程度降低，增加锡膏厚度—印刷有多锡、锡珠现象；制作阶梯钢板，锡膏刮不干净；校准贴片机取料位置、贴装参数—效果不明显。以上对策实施后，改善效果不明显。

改善者B: PCB上丝印的功用有几个：1.标识元件位置，便于PCBA业者寻找对应元件； 2.标识元件极性，便于PCBA业者生产过程确认元件极性方向； 3.标识贴标签位置或元件类别标识； 4.塞孔； 5.标识元件外形位置，便于PCBA业者判断是否有偏位等。普通PCB空间较大，可以在板面上用文字漆标识各元件位置及外形，便于SMT业者炉前目视检查参考。元件密度高度的产品丝印会集中处理，便于SMT业者查找、对应元件位置。HDI板因元件密度高、板面没有空间，直接将板面丝印取消，如图1.6所示。无论哪种产品，极少在元件底部使用丝印的。本案在表贴电容两端焊盘中间设置丝印，没有任何价值。

PCB文字漆厚度的管理是每家企业品质控制的一个细节项目，一般文字漆厚度管控标准为5-20μm。如果PCB文字漆厚度超标，如35μm后的的文字漆出现在元器件底部，焊接时会支撑元件本体导致虚焊。工厂锡膏印刷钢板厚度0.1mm,也就是100μm。按照IPC-7527标准，锡膏印刷厚度最薄需大于钢板厚度的50%，也就是50μm,工厂加严管控锡膏厚度下限为60μm，此即SPI（锡膏检查机管制规格下限）。锡膏是助焊膏与锡粉颗粒的混合物，其中锡粉颗粒的体积约为50%。60μm的锡膏厚度熔化后理论厚度为30μm，如果元件底部文字漆厚度超过30μm,则焊锡熔化时文字漆会扮演跷跷板支撑轴角色，导致元件出现立碑虚焊。

临时改善对策：增加印刷锡膏厚度如钢板底部贴钢板贴纸 ；‚调整SPI管制规格，锡膏厚度最薄70μm；ƒ钢板开孔扩孔补锡。

预防对策1：管制PCB板面文字漆厚度不大于20μm，IQC进料检验纳入管制内容。

预防对策2：取消Chip件本体底部文字漆设置，纳入DFM审查内容，纳入NPI检验内容。

本案例可知，改善者B分析不良真因，给出的对策逻辑清楚，方向明确。管制SPI锡膏厚度规格方法有效可落地。同时规范化企业PCB丝印厚度规格属于梳理流程与规范，具备系统化管理能力。取消PCB Layout时Chip件本体底部丝印属于DFM范畴，为技术性规范更新，属于标准的预防对策，有助于研发团队技能提升。纳入NPI、DFM审查条款，属于工厂预防性拦截对策。此同仁分析问题逻辑清楚、数据明确、对策有效，是具备管理能力的技术性人才，是企业技术性骨干重点培养对象。

@案例3：某产品生产完成后交付客户测试装配，老化试验时出现功能不良，分析判定为产品上QFN功能不良。QFN元件及对应的PCB如图1.7-DQFN功能不良信息。

  改善者A: Œ修改钢板开孔成斜条状-结果无效；将钢板开孔改为方形，单块面积是周边功能脚焊盘的3倍-结果无效；Ž调整温度曲线，延长恒温区时间，150°C-190°C时间从80秒左右拉长到120秒左右-效果不明显；Reflow峰值温度从实测值242°C拉高到251°C-改善效果不明显；焊接前安排烙铁手对QFN引脚上锡，试验20pcs,焊接后效果不明显；将不良品送实验室分析，结果为焊点气泡超标。客供PCB,没有PCB可以更换；客供物料，没有物料可以更换。与客户协商放松焊点气泡率管制规范，客户不同意，老板出面协商，同意焊点气泡率按照小于50%管理。临时对策：工厂100%X-ray检查，超过50%气泡率的产品维修处理。制造协调维修员支持、品质协调IPQC照X-ray。

 改善者B： 观察不良PCBA,QFN中间接地焊盘气泡率严重超标，产品工作时散热不良，易引发焊点出现断裂。观察PCB裸板，PCB焊盘表面大量密集散热过孔。为防止焊接时焊锡膏自过孔漏掉，PCB使用背部阻焊半塞孔工艺将散热焊盘过孔堵塞。图1.8-QFN焊点气泡率超标分析。测量过孔尺寸为0.35mm，过孔Pitch 0.7mm。综合以上信息可知，QFN散热焊盘过孔尺寸大、密度大。锡膏印刷无论钢板开孔设计为圆形、长方形、斜条形，均不易避过孔。焊锡膏覆盖过孔，因背部采用阻焊半塞处理成盲孔，焊接时气泡率超标在所难免。

  临时克服方案：钢板开孔锡膏印刷在过孔中间位置，避免覆盖过孔；控制QFN贴装高度，避免元件贴装压力过大将锡膏挤压进入过孔。钢板开孔方案如图1.9-钢板开孔优化方案。

  预防对策：规范化PCB焊盘设计原则：接地焊盘过孔设计Pitch 0.7mm,过孔尺寸0.2mm；

‚钢板开孔设计原则规范化：钢板开孔避开过孔，形状不限，开孔数量越多越好；

ƒ元件贴装规范：元件贴装不可挤压过度，避免将焊锡膏挤压进入过孔；

„IPQC每2小时在Reflow前用X-ray抽检贴装品质，观察锡膏是否有挤压进入过孔现象；Reflow

后抽检焊点气泡率，管控标准焊点气泡率<30%。

实际生产效果：可以满足客户品质需求，客户接受公司技术反馈信息。

改善者B分析了不良产生机理，规范了PCB设计标准，不是只告诉客户设计不良，还要告诉客户如何做才完美。给出PCBA过程管控可落地方案及实际操作管制具体内容。

  情长纸短，篇幅所限笔者无法一次将所有可制造性设计案例全部端出，敬请关注下集短文，希望于诸君有益。