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现代高可靠电子装联技术标准探索(深度好文)

actSMTC2018-12-05 14:17:04

一. 问题提出


2017 年 11 月初,在四川绵阳举办了《SMT 技术高端论坛》,在其论文集上有一篇被该论坛评为“优秀论文”的《电子装联技术研究》一文引起了笔者的关注,但很多观点和说法难以苟同。巧合的是笔者 2017 年 10 月在西安由中航举办的《军用电子装备 PCBA 设计缺陷分析暨可制造性设计》里也提到了这个问题,现整理出来,供业内人士分析鉴别。


很多业内人士经常埋怨标准存在的问题,例如标准的滞后和标准的错误等,这确是事实;但更主要的反映在对标准重要性的认识,实施标准的态度以及实施标准的技术水平上。现有的电子装联标准据不完全统计已经有 300 多个,尽管存在缺口,应该说对于 PCBA的组装焊接来说基本够用,绝大部分也是有用的,主要存在的问题是我们企业的设计师和工艺师知识面太窄,不知道有没有标准,也不知道到哪里里去找标准,非常困惑。而很多民营电子企业,尤其是中小型民营电子企业对于在电子产品组装焊接中需要执行相应的标准,例如 SJ 标准或出口型企业需要执行 IPC 标准缺乏必要的认知。


其次是对已经知道的标准,只要感到实施起来有点困难就千方百计找借口不执行,这些属于对质量要求不高。所以有必要就标准进行沟通,借此机会就标准问题谈谈笔者的一家之言。


二. 电子装联标准体系


做工艺人员难,做电装工艺人员更难,做系统电装工艺人员难上加难。难就难在高等院校教育的缺失;难就难在部分企业管理层宁愿增加产品研制制造成本,也不愿意为员工的成长付出;难就难在工艺,尤其是电装工艺是一门实践性很强,需要长期积累而又要与日俱进的系统电子装联技术。


标准是什么?标准是产品设计、工艺设计和制造的质量判据,规范性标准是带强制性的技术法规!国有国法,家有家规,我们搞电装工艺的如果连自己所参与的游戏的“游戏规则”都不懂,还怎么搞?


我们搞工艺的做事必须要有依据,这个依据主要来自四个途径:


一是设计文件的要求。

对设计的要求,我们必须进行工艺性审核,即可制造性审核,看看他们提的要求是否合理,是否符合 DFM?“打铁还得自身硬”,这就要求我们的工艺人员要了解 DFM,懂得 DFM。如果一个电装工艺人员对于“什么样的电路设计才符合可制造性要求?”都不了解,那么产品的工艺性或可制造性如何实现?


二是来自与产品同等级的标准和规范。

例如民品可以采用 IPC 标准,军品则必须遵照 GJB 和 QJ 标准。这就要求我们的工艺人员必须了解和掌握电子装联标准,这是我们工艺人员的“应知应会”。


三是国家或相应机构认证的文件的规定。

例如,航天“禁限用工艺”就是 1996 年以航天部的文件下达的,2005 年航天部和 2013年、2017 年航天五院和航天八院又分别以文件和标准的形式下达更加完善的“禁限用工艺”。例如,《PCBA 焊接工艺质量控制》,《PCBA 组装焊接可接受判据》就是中国电子科技集团公司 2012 年以集团公司文件的名义下发的。


四是通过自己试验验证,并通过相应机构评审和鉴定验收的结论。

这就要求我们的工艺人员必须了解和懂得科研生产程序,掌握先进的工艺试验方法。任何工艺规范都必须“师出有名”,查有实据。这个“师出有名”的“名”就是国家、行业或企业标准发布机构发布的标准规范!


a)任何“师出无名”的要求,包括理论分析和可靠性分析、实验数据,我们可以进行试验验证或试用,但不能成为指导设计和工艺的标准规范。在工艺工作中最忌讳的是过分相信个人的所谓“经验”,或用个人的所谓“经验”来代替国家、行业或企业标准发布机构发布的标准规范。


b)对于新元器件,新设备,新工艺,新技术,新材料等,也必须按试验、试用,验证,评审到成为规范的程序进行。


这就是标准的严格性特色。


标准是前人经验的积累,参加工作几年十几年的工艺人员,首先应弄清楚前辈是怎么规定的,再去搞清楚为什么要这样规定,不这样规定行不行?为什么不行?前者就是标准、规范,后者就是“禁限用工艺(设计)”。


即使是从事工艺工作几十年的老工艺人员也需要与日俱进,尤其是退休工艺人员千万不要老大自居,以为自己什么都“懂”了,从而“有恃无恐;”因为电子元器件和电子装联技术的发展实在太快,你的技术和经验很可能已经过时了,落后了。


例如,镀金焊端/引脚的除金搪锡问题,美国 NASA,美国军标 DOD-STD-2000-1B,MIL-STD-2000A,ECSS-Q-ST-70-08C,ECSS-Q-70-18A,欧洲空间局(ESA)ESAPSS -01-738,IPC J-STD-001D CN 和我国 QJ3012,QJ3117A,GJB128A,GJB548B,QJ3267,SJ 20632 和QJ165B 等十多个国内外标准都相继作出“在需要钎接部位的金涂敷层,应在钎接之前全部消除,因为这种脆性的金-锡化合物所构成的连接部,是特别不可靠的。因此现在凡是需要锡焊的表面都不允许镀金,原来已有的也必须除去”的规定。


“凡是需要锡焊的表面都不允许镀金,原来已有的也必须除去”的规定最早可以追溯到三十年前欧洲空间局(ESA)的首次提出,直到 QJ165B 在 2015 年的再次强调,可见其必要性;但包括我们一些资深的工艺人员在内对与“金脆化”的危害性缺乏正确的认识,对于除金搪锡的必要性心存疑虑,在面对高密度细间距片式器件和高密度电连接器的镀金焊端/引脚的除金搪锡束手无策,其根本原因是因为他们的知识已经老化了、过时了。


传统的手工烙铁和锡锅搪锡工艺主要应用于分立式元器件,例如电阻、电容、电感、晶体管的引脚,导线芯线,射频电连接器内导体和引脚间距较大的低频电连接器(多芯电缆连接器)的接触偶;而镀金焊端/引脚主要体现在 CQFP、CSIOP、CSOP 等陶瓷封装器件,QFN 和 CCGA等 BTC 器件以及各种密度的电连接器的焊端和引脚上;器件变了,我们的工艺、设备也得变,如果仍然使用传统的手工烙铁和锡锅搪锡,确实是“无法想象”的,正如我们无法使用电烙铁焊接 BGA、QFN 和 CCGA 等 BTC 器件,而必须使用先进的回流焊设备一样。如果我们应用先进的“侧波峰”除金搪锡工艺和“Drag”除金搪锡工艺,那么一切问题就迎刃而解了!


图 1 “侧波峰”除金搪锡

图 2 “Drag”除金搪锡工艺

图 3 LTS300 引脚搪锡系统


“LTS300锡铅焊料引脚搪锡系统” 能够对chip、LCC、CCGA、QFN、QFP和通孔元器件除金搪锡的设备。而对于电连接器在PCB上的焊接,我们工艺人员还有一个选项——一个不需要事先对电连接器接触偶进行除金搪锡的工艺——选择性波峰焊接。按照 IPC-J-STD-001D 的规定,动态焊料波焊接时镀金引线不需要提前除金搪锡,可以直接进行锡焊。


笔者整理提供的 240 个与 PCBA 相关的国内外标准在中航西安的《军用电子装备 PCBA设计缺陷案例分析暨可制造性设计》培训班上公布以来引起广大业内人士的高度关注和重视;这些标准是笔者多年来工作的积累,占整个需要了解标准的大约 60%~70%左右,虽然不完全有缺陷,但对 PCBA 基本够用;另外还有很多线缆组件设计组装焊接标准,微波组件设计、工艺、制造、测试和管理工艺标准,微组装标准和电子装联工艺物流控制标准。


我国现在电子装联相关标准的状态,可以用 24 个字来概括:“‘各自为政’,标出多门;相互矛盾,错误多多;严重滞后,误人子弟”。


但标准就是标准,我们还得执行,并在执行中不断修正提高和完善,例如,笔者最近看到的航天 QJ165B 就比 QJ165A 好得多;这就难为了做具体工作的工艺人员了,必须花大力气建立健全企业的电装规范体系,符合多个“婆婆”的诉求。


标准与论文和著作不同,它的首要条件是可操作性、时效性和权威性。我国现有的电子装联相关标准 70%以上是上个世纪九十年代后期制定的,已有近二十年的历史,这可以理解,因为标准是实践经验的积累,这些标准大部分都是六十年代参加工作的科研人员的“收官之作”;2005 年后制定的标准就不多了,至于近几年制定的标准就更少,也可以理解,技术断层,人才断层了嘛,老的走了,新的还没有成熟。


可以这样说,我国现有的电子装联标准,“丑”是“丑”了些,但符合我们国家作为一个发展中国家和尚处于社会主义初级阶段的特征。这些电子装联标准,是无数前人实践经验的积累,“简”是“简”了一些,但基本上还能满足当前我国电子产品设计、工艺和制造的的需求,再加上不断引进的国外发达工业国家的一些标准,基本够用。


经常发生的事情是,我们很多设计人员和工艺人员在进行电路设计和工艺设计时,头脑中根本没有一个自觉引用标准的习惯!很多设计人员和工艺人员都不同程度的存在“我行我素”或“自以为是”的陋习。而“找不到标准”就是最好的托词。


原因在于,我们很多设计人员和工艺人员“不知法”,“不懂法”,或者只知道有个 IPC,不知道还有 GB、GJB、QJ 和 SJ,是不折不扣的“标盲”!或者只相信自己的所谓“经验”,而缺乏对无数前人实践经验积累的起码尊重,其典型的话语就是“没有标准作依据时,你的判断就是依据!”


全部问题在于您说没有就没有了吗?是没有!还是你不了解或没有掌握?


相信,随着中国的崛起和中华民族的伟大复兴,我们总将有属于中国自己的“游戏规则”。作为一个电装工艺人员,需要按电装工艺体系全面的了解和掌握相关标准,这是一项基本功,一个工艺人员的应知应会,包括整机/系统级电子设备,单元模块,板级电路模块,微波电路模块、射频电缆组件、多芯电缆组件/部件等模块/部件级电子设备,以及支撑上述整机/系统级电子设备和模块/部件级电子设备的,包括基板,元器件,材料,辅助材料,线缆等基础零部件及材料。


三. 电子装联标准的制定与选用


1.引言


目前国际上抢夺“游戏规则”制订之战大有愈演愈烈的态势,由此导致的由标准的“被动锁定”发展到技术的“被动锁定”也日趋严重。以电子装联为例,在中国的电子装联业,如果要说到某个 SJ,业内不少人根本连听都未听过,但是只要一提起 IPC 几乎无人不晓,IPC 几乎成了中国的电子装联业标准的“太上皇”。但说到底,IPC 只是美国装联协会制定的民用商业标准。


由于种种原因,我们很多电子装联工艺人员接触到的大多是 IPC 一些设计标准,例如IPC-7351B 等;或者一些质量判据,例如 IPC-610F,IPC-620B 等;而对美国 MIL 军用标准和NASA 宇航标准,我们知之甚少。


当前国内电子业界以民用电子业界为代表,以各地电子学会的 SMT 专委会为平台,大张旗鼓宣传的只是 IPC-610 和 IPC-620 等,这是十分片面和容易起误导作用的,不少军品制造业业内人士,包括一些资深人士甚至认为 IPC 的三级标准就可以代表军品要求;对此,我们从事军用电子产品研制生产的设计人员和工艺人员必须保持清醒的头脑。


2.实施质量判据的前提


目前国内电子装联一般采用 IPC、MIL 或 GJB、GB 及行业标准作为质量标准的蓝本。由于焊点的形成直接受焊盘布局设计的影响,因此,执行上述标准的前提是:PCBA 的布局和焊盘设计必须遵循相关文件的约束。如采用 IPC-A-610F 作为质量标准就必须遵循 IPC-7351B、IPC-2221 和 IPC-2222 的约束。如执行 QJ165BA 或 QJ3012 等就必须遵循 GJB3243、GJB 4057、GJB 4907、QJ201B、QJ831B和 QJ3103A 的要求。


如果不遵循这些设计标准的要求,那么无论是 IPC-A-610F 或 GJB 和 QJ 质量标准的实现都无从谈起。


3.判据与工艺规范


IPC- 610,IPC-620 是质量判据,是 IPC 标准体系中的一个部分;就 SMT 而言,它通常包括:表面组装技术通用技术基础;表面组装技术条件与工艺规范;工序检验与测试规范;材料和检验规范;质量评价与可靠性实验规范;先进组装技术与表面组装信息化。


我们在引进标准时,需要注意“可接受条件”,“要求”和“规范”这三者之间的区别:例如 IPC-610 系列是可接受条件,属于“质量判据”,它规定的是“目标”、“可接受”、“警示”和“缺陷”,但 IPC-610 不是工艺规范,它并没有告诉我们怎么做;如果以 IPC-610 为蓝本作为军用 PCBA 的工艺规范就会出现两个错误,其一是标准过低,并不完全适合军用 PCBA;其二是缺乏工艺过程控制所需要的设计、物流、工艺优化数据和参数。而作为军用 PCBA 的工艺规范,侧重点是后者。


4.不能片面引用 IPC  标准作为军用电子产品电子装联的质量判据


IPC 标准有一级,二级和三级之分;第三级是高可靠电子产品,包括那些要求连续性工作、不允许停机的关键性的商业与军用产品设备及对诸如生命支持系统和卫星系统等高可靠性的特种设备。IPC 标准还规定了电子产品的最终使用类型,不同类型的产品、其性能和质量的要求也不尽相同。


只有其中的高性能产品(包括基地与舰船上的军用产品、高速与高性能计算机、关键的过程控制器、生命支持的医疗系统)、太空产品(包括所有在其上面的要求满足苛刻的外部空间环境条件及不可维修的产品)及军用航空电子产品(用来满足要求非常高的机械与温度变化)才满足我国军事电子产品,尤其是航天电子产品的质量要求。然而,IPC-610 对九类最终使用类型并没有作明确阐述。


5.IPC  标准与 MIL  军用标准之间存在的差异


军用电子产品,尤其是航天产品中不能简单的引用 IPC 标准。IPC 标准与 MIL 标准之间存在一定的差距,不属于同一档次,对于军用电子产品,尤其是航天电子产品,如果 IPC 标准中的规定符合 MIL 标准规定的,我们可以采纳,如果低于 MIL标准规定的,则必须抛弃。QJ 标准及 GJB 标准很多内容及规定源于美国 MIL 标准,而不是 IPC 标准,在军事电子产品应用中长寿命、高可靠产品需执行 QJ 标准。 这是我们制定与军用电子产品相关的标准必须予以密切注意的。


不能将通用标准与军标混为一谈!


军用标准是一个系列,包括 GJB 、QJ 、HB 和 和 SJ  行业军标。这些军标系列对于推动各个时期电子装联的技术进步和确保电子产品质量起到了积极的作用。我们的很多企业标准和工艺规范在起始阶段都曾经得益于各类军用标准的启迪。例如我们曾经研究和探讨射频电缆组件的电缆保持力问题。工程任务中使用射频同轴电缆组件历史悠久,射频同轴连接器及射频同轴电缆组件屡出问题,尤其是电缆组件尾端松动,长期得不到解决,严重影响射频同轴电缆组件的驻波系数和使用可靠性。


在以往的射频同轴连接器及射频同轴电缆组装件的电路设计、物质采购、产品外协中,往往只注意产品的介质耐压,使用频率、电压驻波比,插入损耗等电气性能和结构尺寸,而对其产品质量一致性和装配要求重视和了解甚少,尤其对于“电缆保持力”对射频同轴电缆组件可靠性的重要意义认识不足。


电缆保持力是国军标所规定的射频电缆组件的主要技术指标之一;远在 1991 年,国军标就把电缆保持力作为鉴定检验和质量一致性检验中必须进行检验的内容之一,并规定“电缆保持力”主要取决于射频同轴连接器的设计,“不应把直接压接电缆外护套作为电缆保持力的主要方法”。而我们始终没有引起重视。


6. 关于标准的时效性


现在的电子装联标准,绝大部分是上个世纪九十年代中后期到 21 世纪前几年制定的。有人提出“应该不断地清理和再确认”,实际上应该是标准的定位问题!没有正确的定位,谁来清理标准?谁来再确认标准?更不要说是制定标准了。标准是应该不断更新的,应该不断满足先进设计和制造技术的需求,满足新工艺、新技术、新材料日新月异发展的需要;然而这一工作的进展相当困难,不少行业和单位,标准的制定和更新已经“断炊”了,更谈不上“清理和再确认”了。


客观讲,标准的滞后现象是一个常态化问题,过去有,现在有,今后也还会有;国内有,国外也有。这是由标准的内在特性所决定了的,因为,任何标准都是在实践经验的积累和总结的基础上编制出来的。


但是,有一种标准的滞后与编制的滞后不同,而是技术上和质量要求上的滞后。IPC通用标准,民用标准与军用标准之间存在差异,标准也存在着随着技术的进步和装联设备的更新后标准的提高。


以片式元器件引脚贴装焊接横向偏移率为例:


SJ/T10666-1995 和 SJ/T10670-1995 为≤0.5;SJ20882-2003 为≤1/3(0.33);IPC-610D-2005 为≤0.25;这些都是民用电子产品的标准。QJ3011-1998 和 GJB3243-1998 为≤0.25,QJ3173-2003 为≤0.15;这些都是军用电子产品的标准。


这就说明两个问题:其一,同时期的军用标准高于民用标准。例如,QJ3011-1998 和 GJB3243-1998 为≤0.25,比同时期的 SJ/T10666-1995 和 SJ/T10670-1995 的≤0.5 高出 0.25;QJ3173-2003 为≤0.15,比同时期的 SJ20882-2003 的≤1/3 高出近 0.18;


其二,随着技术的进步和装联设备的更新,无论军品或民品的标准要求都在提高。例如,民用标准 2003 年的 SJ20882 比 1995 年的 SJ/T10666 和 SJ/T10670 高出 0.17;军用标准 2003年的 QJ3173 比 1998 年的 GJB3243 高出 0.1。2015 年起执行的 QJ165B 的片式元器件引脚贴装焊接横向偏移率也是≤0.15。


有业内人士提出:“目前军事电子产品,一般情况下均不存在大批量生产的可能性,手工操作仍占有较大的比例,即使是全自动 SMT 生产线,要普遍达到横向偏移率小于或等于 0.15是十分困难的。因此片式元器件引线合格的横向偏移率小于或等于 0.15 就与实际操作发生了矛盾。”


这种说法是站不住脚的:如果要说到军事电子产品,一般情况下均不存在大批量生产的可能性,手工操作仍占有较大的比例,那么全自动 SMT 生产线就根本不应该买。至于全自动 SMT 生产线不能达到片式元器件引脚贴装焊接横向偏移率的说法也是“老外”了!近十年来,尤其是近五年来包括航天、航空、电科在内的军工集团的 SMT 设备都已经达到国际一流水准,0.15 偏移率根本不存在任何技术上的问题,否则以严格严谨而闻名的航天标准怎么敢提 0.15 的要求,难道他们自己要给自己加套吗?


再以 PCBA 的清洗技术为例,我们的认识以及所选用的清洗工艺也有一个认识和发展的过程:


例如:很长一段时间里,很多企业使用气相清洗。而气相清洗的清洗液是 CFC-113,但CFC-113 属于 ODS 物质,已经被禁用,所以工艺上选择非 ODS 物质作为清洗液;


又例,过去很多企业选择超声波清洗来清洗带有电子元器件的 PCBA,而超声波将损伤电子元器件的内连线,因此被 GJB3243-1998 明令禁止;对于超声波对电子元器件的损伤,美国早就在五十年代就提出来了,我们国家工业发展比较慢,滞后了几十年。


再如:关于水清洗,GJB3243-1998 规定不允许使用水清洗。GJB3243-1998 是总参 56 所、航天 200 厂和 786 厂起草的,笔者分析起草者提出不允许使用水清洗的主要考虑是不密封或半密封元器件水清洗后难以彻底烘干(现在也存在这个问题),而设计师、工艺师和操作人员并不都了解那些器件属于密封器件,那些器件属于不密封器件。


2003年航天五院504所在 QJ3173中提出可以使用半水或纯水清洗。2006 年总参 56 所编制了 GJB5807-2006《军用印制板组装件焊后清洗要求》,纠正了不允许使用水清洗这一规定,明确规定军用印制板组装件焊后清洗工艺包括水清洗、半水清洗和溶剂清洗。而由航天 200 厂为起草单位的 QJ165B-2014 也把半水清洗作为航天印制板组装件焊后清洗的选项之一,同时规定: “半水清洗适合于安装密封元器件的印制板电路组装件的清洗”。


从 GJB3243 的不允许使用水清洗到 GJB5807 的允许使用水清洗,再到 QJ165B 的“限用”使用水清洗,这是不是说明我们的标准互相矛盾呢?不能完全这样说,客观的讲是我们的认识有一个过程,认识升华了,标准的规定会更加科学和合理。


而在同类标准的选用上,我们都有一个更好的选项,那就是选用最新标准,例如选用QJ165B 对清洗工艺的规定更加合适。


就国内的电子装联来讲,QJ 标准的时效性相对较好,HB 的最次;就国外来讲 IPC 的时效性相对较好,但也仅仅局限于 PCB/PCBA。


所以,一个成熟的工艺人员的正确做法是,在学习和掌握国内外电子装联标准的基础上,依据企业产品的要求等级,遵照现有符合本企业产品的要求的质量原则,及时的编制和更新本企业的标准,以满足企业的科研生产的需要。



7. 标准的来源现状



有人认为,我国现在已有很多标准,包括 GB、GJB、SJ、QJ、HB 等标准,我们一些民营企业完全可以借鉴、降挡使用这些标准,为什们还要依据 IPC、IEC 对产品的性能进行定位、接单和销售?为什么在今天我国的制造业已经走向了世界,而制造业的标准却跟不上制造的发展?


其实,只要稍微冷静下来想一想,问题就十分明确,改革开放以来,我国的制造业确实取得了长足的进展,成为全球制造业的大国。以 SMT 业为例,目前我国部分地区的 SMT 业,大部分仍属于低层次的劳动密集型产业。在中国工业化的进程中,它吸引了资金、引进了人才,带动了技术的进步,也给我国创造了一定的就业机会。


但由于关键设备是进口的,关键芯片是进口的,判断依据和验收标准也是仿照国外的;发达国家仍然对我们进行技术封锁,他们可以卖给你十分先进的贴片机,但不会卖给你贴片机的设计制造技术。因此,现在我国的 SMT 业,从根本上讲,仅仅是个组装业或简单的加工业,仅仅是把别人提供的元器件、别人卖给你的设备、按别人制定的“游戏规则”进行组装加工。


过去的 30 年,电子信息产业在我国获得了强劲的发展,但客观的分析,只是“儿童学步”。一些企业,尤其是一些出口型企业不以 GB、GJB、SJ、QJ、HB 等标准作为依据,除了我们的这些标准相对落后、没有形成系列外,一个主要原因是我们标准原创性的太少,不少是是参照或仿制 IPC 或 MIL 的,也包括 GJBZ162 和 GJBZ163 在内。


我们原创性的标准很少,一些 GJB、SJ、QJ、HB 还没有成为国际上公认的“游戏规则”,只能以 IPC、IEC 和 ESA 等标准作为依据,这也在情理之中的。我国工业化的时间不长,在技术上我们引进、消化和借鉴国外的先进技术和管理经验,对于我们这个发展中国家是应该的,必须的,无可非议的。


电子装联标准的制定如同国内其它标准的制定一样不但存在着巨大的缺口,也存在着严重的“被动锁定”。


这一方面是由于我国的工业化道路才短短几十年,由于种种历史的原因所造成的人才和技术的严重断层和过去几十年来国家对基础技术,特别是电子装备制造基础技术(包括工艺技术)的忽视,在产业结构、核心技术、管理水平、综合效益、设计人员水平、技术工人素质等方面同国际先进水平相比,同四个现代化建设和市场经济的需求相比,存在着较大的缺口和差距。


8. 四新与执行原有标准之间的关系


四新指的是新工艺、新技术、新材料和新设备。标准的制定需要技术上多年的沉淀和经验的积累,不是经过 1~2 个产品的过程就能制定得了的;新工艺、新技术、新材料和新设备的应用永远领先于标准的制定,即使美国也不断的在对标准进行更新,因此二十年间才有了 IPC-610的 A、B、C、D、E、F。


但在新标准制定和出台之前我们还得继续执行旧的标准,得遵守共同的技术法律和法规,这也是常识;否则各取所需、各行其是,岂不乱了套了?当然,针对企业自己产品的情况,可以在不违反原有标准原则的基础上进行现场处理,但得按程序进行,需要经过相应的审议和评审;有些新工艺、新技术、新材料经过规定程序的批准可以在产品上试用,但在经过充分验证和相关程序前不能写进标准里的,这也是常有的事。


例如,不允许导线续接连接的规定出自九十年代航天标准。2000年前后美国Raychem公司在我国国内推出了各类导线连接头(例如用于线缆转接的焊锡环式密封、绝缘、压接热缩D-406 导线连接头,子线终端处理的焊锡环式 SGRP、SGRS 导线连接头, D-436 死接头导线连接头等);这些导线连接头在国际航空、航天、兵器、船舶行业的军品和民品厂商等行业已经得到广泛应用,并得到国际 UL、CUL 认证。有了国际标准的依据和在国际军用电子产品上的成功应用,以及中国电子科技集团公司一些研究所的应用经验,才允许导线可以在符合一定原则的条件下进行转接。


9. 标准制定的严肃性、严密性、严格性和严谨性


规范性标准是产品质量的判据,是产品全生命周期的技术法规,是电子产品设计和制造的指导性文件,标准的提出与制定应十万分的慎重。


中国电科提出的 PCBA 组装焊接的《通用要求》和《判据》(内部)历经三年,反复征求集团公司几十个研究所电路设计人员、电装工艺人员、品质保障人员、管理人员和操作人员的意见,答复和处理了 1000 多条意见, 多次邀请国内顶尖电子装联技术专家进行技术评审并再次下发试用和征求试用意见,反映了中国电科技集团在标准制定中的严肃、严密、严格和严谨。


例如,BGA 等无铅器件在民用 PCBA 已经大量使用。但 BGA 等无铅器件在军用电子产品PCBA 中使用的可靠性能否满足军事电子装备的要求?会不会产生“锡须”?军用电子产品PCBA 不采纳无铅焊接技术,那么如何处理 BGA 器件的无铅焊球?用“向后兼容”技术的可靠性怎么样?


现有所有的国内外标准都没有这方面的素材。而我们编制 PCBA 装配焊接工艺规范是离不开 BGA 器件等无铅器件的,没有足够的试验数据何以服众?


标准既是前人经验的结晶,也与主编者自身多年实践经验密切相关;标准的影响度、覆盖面越大,需要总结的前人和同行经验的范围越广,对主编者自身具有的实践经验、知识面和技术功底的要求也就越高;我们相信专家,但不迷信专家;我们重视经验,但不迷信经验;集思广益,用数据说话,用试验验证,这是中国电科对待制定标准的态度。


10. 标准的适用范围


任何一个标准都有一个适用范围,比如中国电科提出的《印制电路板组件焊接工艺质量控制通用要求》对适用范围界定得十分清楚:“本要求适用于军用电子设备 PCBA 有铅焊接工艺焊接有铅元件及有铅焊料焊接有铅元器件/无铅元器件,不适用于无铅焊接工艺。本要求不包括柔性电路板及高频、微波电路板。器件级封装的印制电路板及其他电子设备的电气装配可参照执行”。


这是因为,即 PCBA 的焊接手段包括有铅焊接和无铅焊接;常用的有铅焊接中又有有铅焊接工艺焊接有铅元件和有铅焊料焊接有铅元器件/无铅元器件之分。PCBA 中的基板有普通的 FR4 与柔性板之分,而柔性板中有的厚度只有 0.01mm;涉及的电路又有一般中视频电路与高频、微波电路之分。因此任何一个 PCBA 工艺规范都不可能做到包罗万象。否则会起误导作用。


四. 电子装联标准中存在的问题


1. 电子装联标准错误多多


我国电子装联标准师出多门,各自为政,矛盾多多、错误多多、问题多多和严重的滞后以及十分标准七分抄已经是不争的事实;电子装联标准的编写,是一件吃力不讨好的苦差使,如果不是一些老工艺人员出于对本职工作的高度热爱、重视和良知,我国电子装联标准与国际先进工业国家的差距至少会在三十年以上。


当前各类繁多的国内外电子装联标准基本上局限于 PCB/PCBA;微波模块,线缆组件和电子整机的标准极其稀缺,微组装标准还处于空白。


2. 科研体制和运行机制存在严重的弊病


在电子信息产业研究所内部,装备收入远低于研制收入;科研体制和运行机制存在严重的弊病;领导班子“单纯军事观点”十分严重:重任务轻民生,重设计轻基础的现象普遍存在;系统设计投入力度严重不足,电路重复设计太多,电路的标准化、模块化、积木化设计程度太低,造成电路事业部恶性膨胀,臃肿不堪,而基础部门则是“瘦得皮包骨”,呈现出著名诗人杜甫笔下的“酒门酒肉臭,路有冻死骨”。


以CETC为例,有工艺主管部门构架的研究所仅占 20%,尤为可悲的有些电子研究所用设计取代工艺。


3. 电子装联技术标准中存在的问题如何应对


由于各个研究所和企业产品性质、质量要求以及技术水平的高低差异较大,而工艺人员各自的背景及阅历又各不相同,造成在对标准的理解和执行力上存在较大的差异也是可以理解的正常现象。


对于诸如电子装联标准中的“禁止双面焊”、“片式元器件引线合格的横向偏移率”、“清洗技术”、“导线的续接使用”、“导线端头的浸锡要求”、“焊点润湿角”、“多芯电缆尾部增加阻容元件”以及“镀金引线“去金””等问题,笔者已经通过百度文库和“现代表面贴装咨询”杂志详尽的提出了自己观点,有兴趣者可上网查询。


1)浸锡部位与绝缘层端的距离


GJBl150-91规定:导线端头的浸锡要求浸锡部位应与绝缘层端保持 1~1.5mm 的距离,在实际操作上确实很难实现。笔者认为,我们应理解标准提出的原因:即,如果焊锡进入绝缘层不仅会烫伤绝缘层,也更容易造成芯线在根部断裂。


导线端头的浸锡要求浸锡部位与绝缘层端保持一定的距离,并非只有 GJBl150-91 规定,2012 年新版 IPC-620B 也在 4.4“导线/引线准备,上锡”一节中再次把“在接近绝缘皮末端未上锡的股线长度不大于 1 个线径(D)”作为“导线/引线准备,上锡”的目标,见图 4。


图4


要求“浸锡部位应与绝缘层端保持 1~1.5mm 的距离”的要求同样反应在 2007 年开始执行的 QJ3268 标准的 7.4.4 条:“多股绞合芯线的搪锡,应使焊料浸透到绞合芯线之间,芯线根部应留 0.5mm~1mm 的不搪锡长度”,见图 5。


图5


有的工艺人员认为“软钎焊接中导线浸锡时会产生虹吸现象,这种规定在实际操作上是很难实现的,几乎没有操作者按此工作”;在这位工艺人员看来 IPC-620B 错了,QJ3268 也错了,都是脱离实际的,很难实现的,几乎没有操作者按此工作!


软钎焊接中导线浸锡时确实会产生虹吸现象,但能否就此下结论认为“1~1.5mm 的距离在实际操作上是很难实现”呢?未必!


对产品质量性不强的操作者不按标准规定执行的情况也确实存在,但是不是正确的呢?


2)绝缘末端与焊点的间距


导线焊接后,绝缘末端与焊点一般应留有 1~2mm 间距,也应该属于上述情况,但并非只有在 SJ20353 标准中提出,2012 年新版 IPC-620B 也在“导线绝缘皮 间隙”一节中重新把“导线的绝缘皮末端与焊料填充之间有 1 个线径(D)大小的绝缘间隙(C)”作为“导线绝缘皮间隙”的目标。由此印证,GJBl150-91 和 SJ20353 的规定并非不合理,见图6。


图6


2015 年 2 月 20 日起实施的 QJ165B 对导线绝缘层末端与焊点之间的绝缘间隙在 5.5.3.5 条中作了这样的规定:“导线与接线端子焊接后导线绝缘层末端与焊点之间的绝缘间隙应符合以下要求:


a)最小间隙:绝缘层可靠近焊料,但不应干扰焊点的形成,绝缘层不应熔融、烧焦或直径缩小;


b)最大间隙:最大间隙为两倍导线外径或 1.6mm,但不应造成相邻导体短路。有的工艺人员对此提出质疑,无视 IPC620B 和 QJ165B 的规定,认为:“对于 AF-250 型号的导线来说,在机箱装焊时焊接矩形插座上的杯状端子,如果按这种规定进行焊接,在例行试验的随机振动中,很多导线会在端子的杯口处折断”!违反 IPC620B 和 QJ165B 的规定,反其道而行之,“将导线靠近端子或再伸入进杯口 0.5~1mm 被试验证明,没有一根导线折断的”,并作为成功“经验”到处宣扬!


AF-250 导线确实容易折断,不仅仅在“机箱装焊时焊接矩形插座上的杯状端”,任何不符合可制造性设计要求,尤其在高应力环境条件下,不仅 AF-250 聚四氟乙烯导线会折断,ASTVR塑料导线也同样会折断!


把芯线折断的原因归零于“导线与接线端子焊接后导线绝缘层末端与焊点之间的间隙”未必过于武断!


在同样的应力环境下,我们设计人员和工艺人员对于防止芯线折断的工艺措施有很多选项,没有必要以违反 IPC620B 和 QJ165B 的规定作代价。


当前,电子整机和线缆组件装焊的培训课程很少,但并不是空白。笔者在九十年代初,继而在二十世纪初就已经在企业内部作过多次电子整机和线缆组件装焊工艺技术的培训,作为国家高技能人才培训基地授课讲师,编撰了近 80 万字的“高级电子装联技术”,见图 7;


图 7


2006 年12月笔者在北京交大举办为期三天的国内首次《电子设备整机装联技术》公开课,受训人数高达 120 余人,见图 8;


图 8


2006 年12月培训后,笔者将全部电子文档提供给业内人士;2007 年 7 月在上海举办的《电装工艺高级研修班》里很多内容出自笔者的电子文档,见图 9。


图 9


以及全部套用笔者教材的《整机装配工艺设计》培训,见图 10。


图10


图 10 中的图例就是笔者在九十年代为出口法国的激光测距雷达所设计接线图。2009 年应中国电科邀请,笔者在上海作《电路可制造性设计》培训,电子整机和多芯电缆组件的DFM和装焊技术也是主要内容,见图11。


图11


2010 年以后,根据培训市场的需求,笔者把关注点转向对企业内部的深化培训,对包括电科在内的十几家企业作包括电子整机和线缆组件在内的 DFM 暨装焊工艺技术培训。


4. 电子设备整机及线缆组件标准的奇缺


相比已经有二三百个虽仍存在很多问题,但基本够用的国内外板级电路(SMT/THT)标准而言,在电子设备整机、线缆组件(射频电缆组件和多芯电缆组件)以及微波模块领域的标准十分稀缺,只占 PCB/PCBA 标准的 20%,其原因主要是大部分电装工艺人员,尤其是民营电子企业本身就以 PCBA 的组装焊接为主,不牵涉到整机和线缆组件;其次,即使在军工行业从事电子系统、电子整机和线缆组件的工艺人员也少之又少,同时在业内还有一部分人(以各地 SMT 专委会为代表)误认为 SMT 就等于电子装联!


近二十年前,我们国家电子制造业在电子学会属下还有一个“电子装联/SMT 专委会”,笔者曾是国家电子装联/SMT 专委会委员,但后来随着三级分会的被撤销,国家层面的电子装联/SMT 专委会取消了,国内名目繁多的 SMT 专委会也仅仅是省一级电子学会属下的一个专委会,尽管搞得有声有色,但始终上不到国家级层面,而牵涉到电子整机和线缆组件的 DFM和组装工艺技术在 SMT 学术会议上只是一个陪衬!多年来唯一坚持以电子装联/SMT(电装工艺)为主题的只剩下一年一度的“航天电装工艺学术交流会”。


制约电子设备可靠性的关键要素是PCBA-SMT吗?无可否认,PCBA-SMT 是十分重要的,包括 PCBA-SMT 的 DFM 和组装工艺技术,但正如我国预警机的工艺总师所说,对于电子系统和整机而言,制约电子设备可靠性的关键要素是电子整机和线缆组件的 EMC;涉及到电装工艺,也就是电子整机和线缆组件的屏蔽接地技术。


电子整机和线缆组件的屏蔽接地技术现有的国内外标准十分贫乏,比较实用的只有IPC/WHMA-A-620B、QJ603A 和 GJB/Z162。IPC/WHMA-A-620B 是判据,QJ603A 是通用技术条件,GJB/Z162 则是技术指南。


笔者在这里向业内朋友大力推荐 GJB/Z162“多芯电缆装焊技术指南”。按标准编制者的本意,该标准的名称应该是“多芯电缆装焊工艺要求”,属于规范性工艺标准,但发布时被标准批准机构定位为“指南”。该指南是编者毕生经验的沉淀和总结,是名副其实的多芯电缆装焊工艺,如同那本《多芯电缆装焊工艺与技术》著作,是值得一读和借鉴的!


QJ603A 是 2007 年 5 月 1 日起实施的,而 GJB/Z162 是 2010 年报批、2012 年 9 月 1 日起实施的的,《多芯电缆装焊工艺与技术》则是在 2010 年出版的。


GJB/Z162 的主编在《多芯电缆装焊工艺与技术》一书的前言中谈到:“从 1992 年原航天工业部发布了 QJ603《电缆组装件制作通用技术条件》行业标准以来一直没有一个新的标准来指导和规范多芯电缆的制作和验收”,这是不符合实际的,因为就在 GJB/Z162 立项前的 2007年 5 月 1 日,QJ603 的升级版——QJ603A 就开始实施了,在《多芯电缆装焊工艺与技术》一书的参考文献中也已经把 QJ603A 作为主要参考文献,而在 GJB/Z162 标准里恰没有把 QJ603A作为引用标准,这就互相矛盾了。


同时,IPC在2002年已经发布IPC620线缆及线束组件的要求与验收,2006年发布IPC620A线缆及线束组件的要求与验收;GJB/Z162 和《多芯电缆装焊工艺与技术》一书中的相当一部分图片直接引自 IPC620/IPC620A,但 GJB/Z162 标准里也并没有把 IPC620A 作为引用标准。


五. 立足于构建企业电装工艺体系


标准的主要特征之一是它的通用性和典型性,越是高层次标准的通用性和典型性的特征越加明显,它的要求也就越低;而企业的工艺标准则是具体的,越接近具体产品的工艺标准的要求越高。


因此,工艺人员要把立足点放在构建企业电装工艺体系建设上来,以极大的热情和高度的关注编制、增补和完善以 GB、GJB、SJ 及 QJ 和 HB 以及 NASE、MIL 和 IPC(三级)技术标准为依据的企业电子装联/SMT 技术标准,构建能满足企业科研生产需求的电子装联/SMT 工艺标准体系。包括可制造性设计规范,组装焊接工艺规范和电子装联物流工艺控制规范三个层面。


这些企业技术标准和工艺规范是从事电子产品装联的设计人员、工艺人员和操作工人必须重点掌握的基本技能和相关知识。


然而,这还远远不够,因为作为一个现代化的电子企业,尤其是军工电子企业,其研制生产的产品所涉足的面很广,可靠性要求和环境条件各不相同;有的电子企业既从事着可靠性要求很高、环境条件十分恶劣的宇航级电子产品的研制生产,也从事着普通民用电子产品的研制生产,存在着军民高度融合需要迫切解决的问题。


在这种情况下,一个企业既不应该降低以航天航空为代表的军用电子产品的标准要求,也没有必要把所有普通民用电子产品的可靠性要求提高到宇航级。


这就要求我们深入了解不同等级标准的异同点,分析不同产品的共性之处。


借鉴国外发达工业国家的经验,我们可以看到涉及电子产品的设计标准,无论是宇航级或民用级,它的设计要求都是基本一致的;电子产品的工艺标准的基础部分是共性的、通用的、典型的,操作部分则是具体的,按所使用的工艺设备而不同;而产品的验收标准则是分等级的。


工艺人员的职责就是要强化设计标准和工艺标准的通用性和典型性,让标准成为习惯,让习惯符合标准;同时要细化不同产品等级、不同元器件和不同设备所反映出来的工艺标准和验收标准的个性,作为指导操作人员实施的准则。


六. 工艺的现场处理


1.工艺面临的困惑


有人认为:“在找不到标准作依据时,必须把握住显见技术与隐含质量之间存在的动态技术问题”。如何把握呢?:“必须将很多装配焊接问题结合实用性,把一些表面形态的焊点、引脚、布线、接地等千变万化的、会随着时间推移、环境因素发生进一步变化的情况预先考虑到”。


然而,即使那些已经从事工艺二、三十年以上的老工艺人员,例如笔者从事电子装联工艺技术和电路设计历时整整半个世纪,退休后被集团公司命名为集团公司工艺技术专家。即使有上述历练,笔者尚不敢自喻能够完全“把握住显见技术与隐含质量之间存在的动态技术问题,将很多装配焊接问题结合实用性,把一些表面形态的焊点、引脚、布线、接地等千变万化的、会随着时间推移、环境因素发生进一步变化的情况预先考虑到”。更何况这些缺乏实际经验的“80 后”?他们中的很多人对于什么是工艺,电子装联有些什么标准和要求都不清楚,如何去把握、去洞察啊?


2. 顺序前进,先学会“知其然”,然后再了解“其所以然”


与其要求我们那些身负重任而又缺乏实际经验的“80 后”去“能够洞察整机中大量隐含质量问题和焊点长期在整机中的动态,从而把握这些工艺技术,并根据具体不同的整机情况反映在工艺卡上”;或者“把握住显见技术与隐含质量之间存在的动态技术问题,将很多装配焊接问题结合实用性,把一些表面形态的焊点、引脚、布线、接地等千变万化的、会随着时间推移、环境因素发生进一步变化的情况预先考虑到”,不如更加实际的告诉他们首先应认真的学习和继承前人的经验,包括国内外涉及电子装联设计和工艺的各类标准,先学会“知其然”,然后再了解“其所以然”,进而通过不断地学习和经验的沉淀做到“能够洞察(看透)整机中大量隐含质量问题和焊点长期在整机中的动态,从而把握这些工艺技术,并根据具体不同的整机情况反映在工艺卡上”;或者“把握住显见技术与隐含质量之间存在的动态技术问题,将很多装配焊接问题结合实用性,把一些表面形态的焊点、引脚、布线、接地等千变万化的、会随着时间推移、环境因素发生进一步变化的情况预先考到”。


实际上无论是“器件的焊点在焊盘上的位置问题”,还是“各种焊接端子的焊接形态及与这些端子相连接的导线弯曲问题、长短问题”或者“接地问题”都不存在所谓“显见技术与隐含质量之间存在的动态技术问题”,也没有多少“会随着时间推移、环境因素发生进一步变化的情况”。这种说法是把问题故弄玄虚了!把个例说成具有普遍意义了,实际上并没有那么复杂。


3.尊重别人的经验和成果


规范性标准是产品质量的判据,是带强制性的技术法规。国有国法,行业也有行业的规矩。如果“有法不依”或者“执法不严”,如果一遇到标准上没有规定(不排除有些标准或许您并不了解),或者相关标准的规定互相矛盾,或者标准的规定在实际工作中难以执行(不排除本单位和工艺人员自身工艺技术水平的局限)以及责任性、事业性的使然而对标准各取所需、各行其是,肆意妄为,岂不乱了套了?


当然,针对企业自己产品的实际情况,可以在不违反原有标准原则、不降低产品质量和可靠性的基础上进行现场处理,但得按程序进行,否则最终吃苦头的还是工艺人员自己。


“依靠标准,敢于实践”是正确的,但必须强调的是,这里所说的“实践”应该是“工艺人员群体”的科学实践,而不是任何个人的主观臆断;当“没有标准作依据时,你的判断就是依据”,这里的“你”不应该指一个个人,而是“工艺人员群体”!


航天五院总工艺师范燕平说:重要的是要学会尊重别人的经验和成果,遵守共同的技术法律和法规。


4.现场处理原则


工艺是一门实践性很强的科学技术,笔者多次在不同场合说过,一个电路设计师,如果专业对口,踏踏实实干个二十年,成为型号总师和研究员是很有可能的;但对于工艺人员来讲,20 年的历练是刚刚进门,30 年的历练才初具火候。而现在我们的工艺人员都比较年轻,缺乏经验,笔者以为,遵循以下几条原则是有益无害的:


1)缺陷定性


在设计、工艺和质量三方人员在场的情况下,依据 GJB、QJ 和 SJ 标准的规定和要求,而不是领导的主观意见对缺陷定性处理。凡不符合 GJB、QJ 和 SJ 标准的规定和要求的应定为不合格品。


学习和了解国内外已经有的电子装联标准(包括各类企业工艺文件),处理问题要尽可能以各类标准的规定为依据,努力做到“有法可依”“执法必严”;目前,尽管各类标准确实还存在很多问题,但总体上和绝大多数还是可以对电子装联起到指导作用的。


2)正确的准确的理解标准的规定和要求


(1)标准的规定和要求一般属于基本的或最低要求,越是高级别的标准,它的要求越带有原则性和指导性,其要求也就越低;也就是说,行业标准应高于国家标准,企业标准应高于行业标准。


(2)有些标准属于限制性标准,不属于单纯的技术标准,例如:


①国际上禁用 CFC-113 等 ODS 清洗剂,不是说 CFC-113 清洗不干净,而是因为使用 CFC-113等 ODS 清洗剂会扩大大气溴氧层,增加地球的温室效应。


②军用电子产品目前禁止使用无铅焊接,并不是军方不了解有铅焊接对人类生活的危害,而是因为无铅焊接尚存在的许多不确定的因素,将直接导致军品可靠性的严重隐患。


3)然后由工艺提出处理意见,报质量师,工艺总师和产品总设计师批准,质量处备案,并责成设计人员在设计文件上作永久性更改。


4)如果设计和工艺的意见发生严重分歧,可向总工艺师或主管质量的企业领导报告,只要设计主任或主管质量的企业领导批准,工艺可以作例外放行,但应以书面形式保留自己意见,并一式两份,交工艺部门和质量部门备案。必要时可直接上报军代表或用户。


5)标准要求较高时的处理


当标准的规定较高,而在实际执行中遇到执行不通时,可以在不降低产品质量和可靠性的原则下进行工艺现场处理;但切记一定要按企业所制定的程序进行,做到事前请示和事后验证、跟踪和报告,做到可追溯性;对于行之有效,并经过多次实践验证后写入本单位企业标准,在得到批准后成为指导企业产品生产的工艺文件。


我们设计人员和工艺人员千万要注意,所谓的工艺现场处理,仅仅是一种权宜之计,即使这样也不允许禁限用工艺所明确规定的禁限用设计和工艺有任何“变通”和“现场处理”!这是一个原则问题。


同时我们设计人员和工艺人员也千万要注意,返工返修标准中(例如 QJ2940A 和IPC-7711A/7721A)所允许采取的工艺是在一定的条件下,按照既定的程序进行的,返工返修标准中所允许的做法,并不表示合格的产品也可以允许做!


6)标准要求较低时的处理


行业标准应高于国家标准,企业标准应高于行业标准,并不是说国家标准保护落后技术,而是考虑到一个应用面。一些先进的企业完全可以通过技术更新、升级和引进,完全可以大胆制定、实施更高的产品和技术标准,营造良好的市场创新环境。


7)标准相互矛盾时的处理


由于种种原因,我们现有的电子装联标准存在很多缺陷和问题,标准的规定相互矛盾,要求不一致也是常见的,从而给我们的科研生产带来了极大的困惑。如遇到标准的规定互相矛盾,则应以产品的质量要求执行,或者按企业标准执行。这是因为,标准一般属于通用性和原则性,而产品的质量要求(包括设计要求和制造要求以及环境适应性要求)是具体的。


我们的处理经验是:


(1)“吃哪家饭,守哪家规矩”,用户之上,确保产品的设计制造和环境适应性满足用户的要求;

(2)在企业标准的制定时,应充分体现用户标准的要求;

(3)当一个企业同时承担航天、航空和军用等高可靠电子产品和民用电子产品时,参照国外发达工业国家的经验,军品和民品的设计标准和工艺标准是一致的,验收标准可以分类处理。


当前国家提出“军民融合”,很多企业也同时承担着军民两种不同要求的电子产品;解决好军品和民品之间在标准的制定和应用上的异同点有着重大的意义。


“军民融合”不应降低标准和产品质量。


对于军用电子产品和民用电子产品,除温度、振动、冲击等环境适应性要求不同以外,其余都应该是一致的,我们产品的组装焊接质量不允许出现低质伪劣,正如李克强总理所说:“ 要用先进标准倒逼中国制 造能力的提升! ! ”


8)缺陷更改处理原则


以 QJ2940A 总则的规定为原则,以 QJ2940A 及 IPC-7711B/7721B 的要求和规定为具体操作细则,结合产品实际情况进行。


9)坚持原则


由设计错误、缺乏可制造性或物料质量问题所带来的现场装配问题,工艺人员应该清楚:就一般而言,先天的设计缺乏可制造性的缺陷和物料质量问题,是很难通过改进工艺措施进行补偿的,也就是说工艺不是万能的!


工艺现场处理绝不允许以牺牲工艺纪律、违反标准规定、降低产品质量和可靠性要求去迎合设计的错误要求!设计和工艺各事其责,工艺人员不应该也没有必要为错误的设计“背黑锅”。


工艺人员一定要敢于坚持原则:一块板子、一个元器件、一件产品的事再大也是小事,任务的成败事关大局;该报废时,一定要报废,不要迁就;一个严肃的工艺人员,首先应有政治责任性,要有全局观点,要始终坚持国家利益高于一切的核心理念。


七. 航天产品的严格性


几十年来,笔者从白雪皑皑的长白山麓到大漠深处的戈壁砂滩,从激浪滔天的渤海湾到彩云之南,从荒无人烟的晋西北高原到四季如春的太阳城,直至远涉重洋前往异国他乡;既享受过成功的喜悦,有过长缨在手缚住苍龙的激情和自傲,也流过失败的泪水。在航天这个平台上,我们唯有严格遵循敬爱的周总理的谆谆教诲:“严肃认真、周到细致;稳妥可靠、万无一失”,尽职尽责,全力以赴;半个多世纪了,我们时时事事处处如履薄冰,诚惶诚恐,兢兢业业,哪能做到什么“洞察”和“把握”啊!笔者如此,同样有着五十多年电子装联从业史的航天科工集团的老工艺人员华苇华老也是如此。


与航天部门打了半个世纪的交道,航天部门严格、严肃、严密和严谨的精神和一丝不苟的作风给我们留下了刻骨铭心的影响;笔者第一次奔赴靶场是在 1971 年,之后多次作为正式参试队员亲临第一线参与多种航天型号的发射飞行试验,与航天一院、二院和五院总体部的参试队员十多次一起摸爬滚打,结下了深厚的情谊;笔者亲眼目睹航天部门为了一个不见所踪的平垫片而对全弹进行解剖,如同大海捞针般的搜索,也亲自领教了航天质检部门用高倍数放大镜检查制造部门提供的射频插头和低频插头从产品上取下来以后有没有细微粉末所表现出来的一丝不苟的作风。


由此,从二十世纪六十年代、七十年代和八十年代的“两弹一星”精神,到现在的“载人宇宙飞船精神”和“预警机”精神都已经深深地融入了企业文化和企业员工的血液。


航天部门对产品质量的苛刻已经到了“不近人情”的地步,我们只有比航天部门做得更好,才能在激烈的竞争中永远立于不败之地。


为了全面确保航天产品的质量,企业的质量控制程序文件作出了更为严格的规定:“不允许航天产品的电路设计人员和调试人员动烙铁”!


试想:电路设计人员和调试人员连动烙铁的资格都被取缔了,工艺人员怎么还可能“违背”航天标准的要求,先斩后奏;或者把自己个人的判断作为依据呢?


作为个人,四十多年航天产品职业生涯的历练,造就了笔者高度的事业性、责任性和一丝不苟的工作作风;也正因为这一点,受到所领导及工程设计中心、质量部门和制造部门的器重和青睐;有鉴于此,笔者唯有更加谦虚谨慎,广纳贤言,兢兢业业,才能不负众望。


作者来自中国电子科技集团公司10研究所

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《SMT-China表面组装技术》是针对中国电子制造业出版的技术类杂志,用简体中文出版。为满足中国电子制造业对技术信息的需要,本刊报道表面贴装电路板在设计、组装和测试时所需材料、元件、设备和方法的最新动态、技术发展及产业趋势分析,帮助读者解决他们遇到的问题。本刊的读者是电子制造产业界的技术管理人员、技术经理、工艺工程师、科学研究人员、从事开发和制造的专业人士。


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