1 引言

為什么同樣的生產(chǎn)線(xiàn)、同樣的機(jī)器，同種類(lèi)型的產(chǎn)品在不同的國(guó)家制造，會(huì)產(chǎn)生很大的差異？這就是電子裝聯(lián)技術(shù)、制造技術(shù)。

這是電路圖紙無(wú)法表達(dá)的一種專(zhuān)門(mén)技術(shù)，他把設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量和可靠性、壽命有效地體現(xiàn)在產(chǎn)品上，使產(chǎn)品獲得穩(wěn)定質(zhì)量的技術(shù)。就是這種技術(shù)，在運(yùn)行了幾十年后的今天，我們本著實(shí)事求是的觀點(diǎn)來(lái)看當(dāng)代電子裝聯(lián)技術(shù)到底存在什么問(wèn)題呢？

2 軟釬焊接中的問(wèn)題

在整個(gè)電子設(shè)備的裝聯(lián)過(guò)程中，“軟釬焊”的權(quán)重可達(dá)60%以上，它對(duì)電子產(chǎn)品的整體質(zhì)量和可靠性有著特殊的意義。它的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到電子設(shè)備的工作可靠、壽命長(zhǎng)短。而要保證任何一臺(tái)/套電子設(shè)備或電子系統(tǒng)中成千上萬(wàn)個(gè)焊點(diǎn)都是完美無(wú)缺的焊接，難度是極大的！他是電子裝聯(lián)技術(shù)中使用最多、最廣泛、永遠(yuǎn)不可缺的關(guān)鍵技術(shù)與質(zhì)量！

這是當(dāng)代電子裝聯(lián)問(wèn)題的首要問(wèn)題。提出這一問(wèn)題，是為有效地推進(jìn)焊接技術(shù)的認(rèn)知和操作，他關(guān)系到電子產(chǎn)品和設(shè)備的小型化、輕量化，快速反應(yīng)平臺(tái)的可靠性，國(guó)家前途和命運(yùn)，是對(duì)設(shè)計(jì)師、工藝師、整個(gè)電子行業(yè)社會(huì)歷史責(zé)任感的呼喚。

可是很多人都較輕視軟釬焊接技術(shù)，理由是：焊接時(shí)，動(dòng)手一試，立馬粘上了，所以認(rèn)為它簡(jiǎn)單。然而，在當(dāng)今電子產(chǎn)品朝向更輕、薄、小、高密度組裝時(shí)，要求設(shè)備高可靠性時(shí)，人們才發(fā)現(xiàn)，設(shè)備的故障原因，除元器件的早期不良和正常消耗外，基本上都是焊接不良！

因?yàn)楫a(chǎn)品制成后，檢驗(yàn)不可能將問(wèn)題焊點(diǎn)一個(gè)不漏的查出來(lái)，更何況軟釬焊的裝聯(lián)技術(shù)本身存在著許多隱含的質(zhì)量因素。因此：焊接技術(shù)并不簡(jiǎn)單，決不只是規(guī)定操作標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)就可以了。

2.1 對(duì)焊接界面認(rèn)識(shí)不清

電子設(shè)備中的每個(gè)焊點(diǎn)至少有兩個(gè)連接界面：焊接金屬A與焊接金屬B均由中間的焊料相連接的兩個(gè)界面。見(jiàn)圖1所示。

圖1  由焊料組成的的兩個(gè)被焊接金屬示意圖

錫-鉛焊料對(duì)母材銅基體焊接時(shí)，在熔融焊料與基體金屬的界面上，由于擴(kuò)散作用，從焊料方面看，僅有S_n參與了反應(yīng)，P_b沒(méi)有參與化合物反應(yīng)。因?yàn)閺哪覆慕饘俜矫婵?，基體金屬與焊料之間的界面上以原子量的比例按化學(xué)方式結(jié)合起來(lái)的金屬間化合物，在靠近焊料一側(cè)形成了Cu₆Sn₅(η相)，而靠近母材銅的一側(cè)形成了Cu₃Sn（ε相）。顯然P_b沒(méi)有結(jié)合進(jìn)這個(gè)金屬間的化合層內(nèi)。一個(gè)可靠性良好的焊點(diǎn)，其金屬間結(jié)合層的這個(gè)界面，在顯微金相組織下所呈現(xiàn)的主要應(yīng)是銅錫合金的薄層。

但是，當(dāng)溫度繼續(xù)升高、時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，Sn/Pb焊料中的Sn不斷向Cu表面擴(kuò)散，在焊料一側(cè)只留下Pb（注意而不是母材一側(cè)），形成了富Pb層。 Cu₃Sn和富Pb層之間的界面結(jié)合力非常脆弱，當(dāng)受到溫度、震動(dòng)等沖擊，就會(huì)在焊接界面處發(fā)生裂紋。焊料越多、焊接溫度越高、焊接時(shí)間越長(zhǎng)形成的富Pb層越厚，焊點(diǎn)開(kāi)裂或脫焊的概率就越大。

因此，我們千萬(wàn)不能認(rèn)為焊點(diǎn)越胖越可靠！

2.2 焊料厚度究竟多少為最佳

那么，兩個(gè)被焊接金屬間化合物的薄層量化概念是多少呢？理論界不同說(shuō)法：

<4>μm、5 μm、8 μm？

但是業(yè)內(nèi)有一點(diǎn)認(rèn)識(shí)非常統(tǒng)一：

焊接后必須生成結(jié)合層，且結(jié)合層中不可能沒(méi)有金屬間化合物，但不能太厚，因?yàn)榻饘匍g化合物比較脆，與基板材料、焊盤(pán)、元器件、焊接端之間的熱膨脹系數(shù)差別很大時(shí)，容易產(chǎn)生龜裂造成焊點(diǎn)失效。如圖2所示。

大量的研究試驗(yàn)結(jié)論認(rèn)為：

軟釬焊接的結(jié)合強(qiáng)度不取決于釬接部位釬料量的多少，釬料量對(duì)單元面積的強(qiáng)度影響不大。

圖2  焊料太厚造成的焊點(diǎn)龜裂

因此根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告認(rèn)為：合金層厚度為1.2～3.5μm時(shí)比較合適。這個(gè)厚度的量化指標(biāo)已經(jīng)被我正式寫(xiě)入國(guó)軍標(biāo)了。

感興趣的業(yè)內(nèi)人員可去參見(jiàn)：GJB163/Z -2013《印制電路組件裝焊工藝技術(shù)指南》

3 對(duì)裝聯(lián)知識(shí)的認(rèn)可及質(zhì)量意識(shí)問(wèn)題

一臺(tái)先進(jìn)、完美的電子產(chǎn)品，不但要有技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更需要有好的工藝技術(shù)，產(chǎn)品的最后實(shí)現(xiàn)以及它是否具有市場(chǎng)生命力，在很大程度上取決于工藝技術(shù)的先進(jìn)程度。    

3.1 對(duì)電子裝聯(lián)技術(shù)的認(rèn)可

電子裝聯(lián)技術(shù)幾十年來(lái)沒(méi)有形成獨(dú)立的技術(shù)科研開(kāi)發(fā)和如何低成本制造的工程化專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)。

筆者2007年初至今，一直在業(yè)界上電子裝聯(lián)技術(shù)的培訓(xùn)課，其中特別是整機(jī)的課程、多芯電纜組件的裝焊課程，在國(guó)內(nèi)幾乎是空白?？梢?jiàn)這種知識(shí)的傳播、專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)作，是多么的蒼白無(wú)力！

面對(duì)現(xiàn)代化的電子產(chǎn)品、成套電子裝備，電子裝聯(lián)技術(shù)及人員，必須思考：什么樣的電路設(shè)計(jì)才符合可制造性要求（即DFM）？什么樣的工藝設(shè)計(jì)才能滿(mǎn)足產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性要求？什么樣的工藝知識(shí)才具有可指導(dǎo)性、可操作性？

3.2  電子裝聯(lián)技術(shù)的質(zhì)量意識(shí)問(wèn)題

 關(guān)于質(zhì)量的定義，在ISO9000:2000質(zhì)量管理體系中是這樣說(shuō)的：      

 質(zhì)量是一組固有特性滿(mǎn)足要求的程度。

固有特性：事物本來(lái)就有的，尤其是永久性特性（功能、安全性、維修性、可靠性、交貨期等）。

在物理學(xué)中，質(zhì)量就是自然科學(xué)，一組滿(mǎn)足要求的固有特性程度。對(duì)軟釬焊接來(lái)說(shuō)他包括了焊料與金屬母材基體的擴(kuò)散、潤(rùn)濕、溶解、最后形成金屬化合物結(jié)構(gòu)情況、合金化合物成分、焊料厚度等等問(wèn)題。

在哲學(xué)中，質(zhì)與量又怎樣理解呢？

個(gè)人認(rèn)為，世界上的所有事物，其問(wèn)題無(wú)不有哲學(xué)的道理在其中，只有充分將事物往哲學(xué)的道理方面進(jìn)行理解、認(rèn)識(shí)才能使我們變得聰明一點(diǎn)，進(jìn)步一點(diǎn)，把事物把握得好一點(diǎn)。特別是搞工藝的、搞技能操作的不認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)，做起事情來(lái)所謂的“悟性”、“舉一反三”就操作不好，就不能做到游刃有余。

軟釬焊中的哲理：潤(rùn)濕和表面張力的矛盾、溫度和時(shí)間的矛盾、焊縫厚度與焊點(diǎn)強(qiáng)度的矛盾等等，不能只追求一面而不顧及另一面的影響。任何情況下我們只能去尋求矛盾的平衡，而不是消滅矛盾！

因此，在電裝工藝技術(shù)中我創(chuàng)用的語(yǔ)言是：學(xué)會(huì)觀察靜態(tài)質(zhì)量和動(dòng)態(tài)質(zhì)量。這就是用哲理來(lái)悟工藝技術(shù)的真諦！這也是質(zhì)量意識(shí)的境界，不能用物理的、哲學(xué)的思維來(lái)悟電子裝聯(lián)的技術(shù)，就永遠(yuǎn)把握不住這種技術(shù)的真正內(nèi)涵！

因?yàn)?，電子裝聯(lián)質(zhì)量的可靠性不比機(jī)加工。電子裝聯(lián)的技術(shù)常常只能是一種定性的要求、總體的描述要求、即便有量化要求，也是一種范圍的要求，而機(jī)械加工質(zhì)量主要由設(shè)備來(lái)保證，尺寸精度來(lái)要求，加工后的質(zhì)量可以立馬可見(jiàn)、可測(cè)，并且一旦固化不會(huì)改變。而軟釬焊接技術(shù)、整機(jī)布線(xiàn)技術(shù)，是會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生焊點(diǎn)的蠕變疲勞問(wèn)題、布線(xiàn)問(wèn)題會(huì)隨外界因素變化產(chǎn)生潛在應(yīng)力釋放而導(dǎo)致斷線(xiàn)故障！或直接導(dǎo)致系統(tǒng)級(jí)電磁不兼容情況發(fā)生！

如何把握這些動(dòng)態(tài)質(zhì)量、規(guī)避隱含故障的發(fā)生，這才是電子裝聯(lián)技術(shù)的真正的質(zhì)量意識(shí)的建立！

4 電裝工藝的不完善表現(xiàn)

4.1焊點(diǎn)方面的表現(xiàn)

近代電子裝聯(lián)技術(shù)幾十年過(guò)去了，對(duì)軟釬焊接后質(zhì)量的認(rèn)可問(wèn)題、實(shí)踐中如何判定優(yōu)良焊點(diǎn)、好焊點(diǎn)、可接受焊點(diǎn)、差焊點(diǎn)、不可接受焊點(diǎn)的問(wèn)題。對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)中都有要求，但是，如何結(jié)合焊接實(shí)際情況來(lái)判定，標(biāo)準(zhǔn)在可操作性上顯得蒼白了些。因?yàn)槎嗌倌陙?lái)，我們的電裝檢驗(yàn)、技術(shù)人員對(duì)焊點(diǎn)的認(rèn)識(shí)不是好就是壞，沒(méi)有中間成分，造成了許多不必要的返工。

表1 就是SJ標(biāo)準(zhǔn)、QJ標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)的關(guān)于潤(rùn)濕角的評(píng)定。

表1 焊接潤(rùn)濕角的判定表

在操作者、檢驗(yàn)人員中長(zhǎng)期存在一種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)：焊料量寧多勿少，90o>θ>75o焊點(diǎn)“飽滿(mǎn)”、看著踏實(shí)、好；而15oθ<>o的焊點(diǎn)，錫量太少！但恰恰是潤(rùn)濕角θ≥90o和90o>θ>75o ，不但焊接強(qiáng)度降低，還存在著“液態(tài)釬料和基體金屬表面之間缺乏潤(rùn)濕親合力”，潛伏著“虛焊”的危險(xiǎn)性。

下面是筆者關(guān)于焊點(diǎn)的一些截圖與作圖，以期讀者可以較好地對(duì)照表1，建立對(duì)具體潤(rùn)濕角度的量化感觀認(rèn)識(shí)。

圖3 潤(rùn)濕角約在15oθ<>o的焊點(diǎn)

圖4 潤(rùn)濕角約在30oθ<>o的焊點(diǎn)

圖5 潤(rùn)濕角約在45oθ<>o的焊點(diǎn)

圖6 潤(rùn)濕角約在45oθ<>o的焊點(diǎn)

圖7 潤(rùn)濕角約在θ>90o的焊點(diǎn)

4.2  整機(jī)方面的表現(xiàn)

對(duì)整機(jī)裝焊而言，主要靠工藝卡在指導(dǎo)操作。但是工藝卡的使用必須有較為完善的工藝體系文件來(lái)支撐，目前這個(gè)“卡”只是一個(gè)流程指引。因?yàn)閷?duì)工藝來(lái)講似乎除了布線(xiàn)、焊接就沒(méi)有什么更多的技術(shù)所在了，這就是目前整機(jī)裝焊中工藝的普遍現(xiàn)象。

實(shí)際上目前這種工藝卡片并不能完全指導(dǎo)生產(chǎn)與操作。因?yàn)橐尣僮髡邔?duì)一批電子設(shè)備裝焊出來(lái)后質(zhì)量一致、效率最高、成本最低，就必須對(duì)電路設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行二次工藝開(kāi)發(fā)，才能真正指導(dǎo)生產(chǎn)！

4.2.1 整機(jī)布線(xiàn)的問(wèn)題

整機(jī)布線(xiàn)問(wèn)題在電裝中千奇百怪、氣象萬(wàn)千，容易被忽略和不易掌握的是: 焊點(diǎn)上連接導(dǎo)線(xiàn)間存在的看不見(jiàn)的“力”。即焊點(diǎn)上引出導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度問(wèn)題、整形問(wèn)題都關(guān)系到這個(gè) “力”。

這個(gè)“力”即是焊點(diǎn)上引出導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度，整機(jī)中焊接端子上的導(dǎo)線(xiàn)與線(xiàn)束扎帶之間的兩個(gè)制約點(diǎn)（見(jiàn)圖8所示），它們之間的距離就是導(dǎo)線(xiàn)的自由伸縮長(zhǎng)度，在這個(gè)長(zhǎng)度上的所有距離上都存在應(yīng)力。焊接時(shí)伸縮長(zhǎng)度留多少？如何把握所留長(zhǎng)度的形態(tài)？這是一個(gè)非?？拷?jīng)驗(yàn)的操作問(wèn)題，恰到好處地把握2～3 mm的長(zhǎng)度差異，不是一件易事。這種整機(jī)內(nèi)部隱含的、可變的、無(wú)法測(cè)量的質(zhì)量因素，是“流程卡”能指引的嗎？

圖8 焊接端子上導(dǎo)線(xiàn)與線(xiàn)束出線(xiàn)間的兩個(gè)制約點(diǎn)示意圖

所以，整機(jī)裝聯(lián)工藝技術(shù)必須“把握”大量隱含質(zhì)量問(wèn)題的處理能力，必須學(xué)會(huì)“看透”一個(gè)焊點(diǎn)長(zhǎng)期在整機(jī)中的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)及這個(gè)“力”的處理如何，然后把這些“把握”和“看透”根據(jù)具體不同的情況反映在工藝卡上，使工藝卡不再是流程卡，結(jié)束長(zhǎng)期以來(lái)在操作者眼里這些“流程卡”的擺設(shè)作用，這才是整機(jī)裝聯(lián)技術(shù)的關(guān)鍵所在。

4.3 接口方面的表現(xiàn)

電裝的接口問(wèn)題一般表現(xiàn)在機(jī)柜、裝機(jī)、裝車(chē)、裝船等系統(tǒng)級(jí)電子設(shè)備上。這些接口的工程問(wèn)題最集中的就體現(xiàn)在各級(jí)的接地上，即系統(tǒng)級(jí)工程電磁兼容問(wèn)題，工藝是如何做的呢？長(zhǎng)期以來(lái)，這個(gè)問(wèn)題幾乎都是一個(gè)空白：工藝卡上如何反映接口的接地！

多芯電纜組件是維系系統(tǒng)級(jí)電子設(shè)備接口的關(guān)鍵部件，組件的本身裝焊不是問(wèn)題，但是當(dāng)他被使用到系統(tǒng)級(jí)電子設(shè)備中時(shí)，這些電纜組件在設(shè)備上如何布局、如何接地、直接關(guān)系到接口間電氣指標(biāo)的最大實(shí)現(xiàn)！

當(dāng)系統(tǒng)級(jí)電子設(shè)備產(chǎn)生電磁不兼容的時(shí)候，往往就直接關(guān)系到這些電纜組件是如何接地的！

那么我們的工藝卡又是怎樣反映這些多芯電纜怎么接地、整體怎么布局的呢？

5 工藝路線(xiàn)、方法、工藝參數(shù)問(wèn)題

5.1 工藝路線(xiàn)

工藝路線(xiàn)是編制工藝規(guī)程和產(chǎn)品加工部門(mén)分工的重要依據(jù)。他的正確與否，會(huì)影響產(chǎn)品的周轉(zhuǎn)工作量、加工時(shí)間長(zhǎng)短，產(chǎn)品的外觀質(zhì)量等等。工藝路線(xiàn)是工藝規(guī)程的關(guān)鍵，合理的工藝路線(xiàn)可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少勞動(dòng)損耗，對(duì)設(shè)備物資的合理利用，對(duì)提高產(chǎn)效至關(guān)重要。           

工藝路線(xiàn)是否良好？可以對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行思考。

工藝路線(xiàn)是否可以對(duì)工藝文件進(jìn)行監(jiān)控；工藝路線(xiàn)是否支持產(chǎn)品的設(shè)計(jì)并不容易出錯(cuò)；一個(gè)好的工藝路線(xiàn)，是企業(yè)的無(wú)價(jià)之寶！好的工藝路線(xiàn)要依賴(lài)一個(gè)好團(tuán)隊(duì)！

5.2 工藝方法

工藝方法也是工藝方案，他是指導(dǎo)產(chǎn)品工藝、準(zhǔn)備工作的依據(jù)。

工藝方法規(guī)定了產(chǎn)品加工所采用的設(shè)備、材料、手工或自動(dòng)，有無(wú)工裝夾具、工藝過(guò)程、或其他工藝制造等因素。    

工藝方法是工藝工作的總綱，也是進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，優(yōu)化工藝 / 效率、編制工藝文件的指導(dǎo)性文件。選擇工藝方法時(shí)是否考慮到了工藝難點(diǎn)的描述、對(duì)這些難點(diǎn)有無(wú)有效的對(duì)策、質(zhì)量是否可控等等。另外，工藝方法也必須對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量水平進(jìn)行預(yù)計(jì)，針對(duì)性地制定工藝管制方法。

小批量、單件有其小的、單的工藝方法；批量生產(chǎn)有批量生產(chǎn)的工藝方法；新產(chǎn)品小批量試制的產(chǎn)品也有其不同的工藝方法；就是返工返修也有自己的一套工藝方法。這些工藝方法的一系列作法，在一些大型民企中反倒做得不錯(cuò)，但是在一些央企似乎不很完善。

5.3 工藝參數(shù)

電裝中關(guān)于工藝參數(shù)的問(wèn)題，主要反映在PCB組件的生產(chǎn)中。由于現(xiàn)代信息化的推進(jìn)，加速了電子設(shè)備朝向更加輕、薄、短、小、集成化發(fā)展的進(jìn)程。因而使用設(shè)備“干活”的局面就成為PCB電子裝聯(lián)的主要手段。 這樣，工藝參數(shù)的問(wèn)題就成了PCB生產(chǎn)中的一個(gè)突出問(wèn)題。如何做好“工藝參數(shù)”的事情，對(duì)PCB組件的生產(chǎn)尤為重要。

對(duì)以下一些問(wèn)題在目前現(xiàn)代電子裝聯(lián)的PCB組件生產(chǎn)中是否是常態(tài)呢？值得我們思考。

1) 沒(méi)有‘窗口’概念，不知道設(shè)置點(diǎn)所處位置。

2) 同一工藝參數(shù)需要進(jìn)行往返調(diào)整？

3) 同一產(chǎn)品因人而異有不同的參數(shù)設(shè)置。

4) 加工參數(shù)是否在設(shè)備能力范圍內(nèi)？

5) 有沒(méi)有驗(yàn)證設(shè)備能力支持本單位的工藝能力差距是多少 ？

6) 沒(méi)有或分不清‘工藝參數(shù)’和‘設(shè)備參數(shù)’。

7) 不按‘機(jī)理’調(diào)整，以‘嘗試’或‘經(jīng)驗(yàn)’為主。

8) 對(duì)各種“測(cè)量誤差”的平衡處理如何？（例如誤差來(lái)自：雙面膠測(cè)貼片精度、熱耦模擬負(fù)荷精度、偏移、分析度、線(xiàn)性、重復(fù)性、內(nèi)阻等測(cè)量及操作誤差）

9) 有無(wú)對(duì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤導(dǎo)時(shí)的識(shí)別機(jī)制？

10) 參數(shù)是否能容忍用戶(hù)的錯(cuò)誤操作？

11) 生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)的管理常常不接“地氣”？

12) 是否建立基礎(chǔ)工藝技術(shù)研究 / 開(kāi)發(fā)？（先確認(rèn)有哪些基礎(chǔ)工藝技術(shù)）

13) 良好的工藝管理是否從設(shè)計(jì)開(kāi)始的 ？

……

現(xiàn)實(shí)中，往往人為制造的復(fù)雜化是企業(yè)執(zhí)行不力的重要原因。制造復(fù)雜是執(zhí)行有力的大敵，制造復(fù)雜是在為企業(yè)制造災(zāi)難！常常在實(shí)際運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)栴}不在執(zhí)行本身，而在制定本身！

所以執(zhí)行的潛規(guī)則：誰(shuí)把管理復(fù)雜化，意味著誰(shuí)在以復(fù)雜化來(lái)使自己的愚蠢合理化，是在以復(fù)雜化來(lái)使自己的工作拖拉化，是在以復(fù)雜化來(lái)使自己的位置權(quán)威化。

6 現(xiàn)行電裝標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施問(wèn)題

標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品質(zhì)量的判據(jù)，是我們從事電路設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品組裝和檢驗(yàn)的依據(jù)，也是一種帶強(qiáng)制性的技術(shù)法規(guī)。

工藝代表著國(guó)家的制造業(yè)水平，而標(biāo)準(zhǔn)又是具指導(dǎo)工藝作用的，一流的國(guó)家制定標(biāo)準(zhǔn)，二流的國(guó)家使用標(biāo)準(zhǔn)。顯然標(biāo)準(zhǔn)的制定在一個(gè)國(guó)家、一個(gè)研究所、一個(gè)企業(yè)表示著什么？

6.1 裝聯(lián)操作工藝與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的沖突

這里所說(shuō)的沖突是指：標(biāo)準(zhǔn)所要求做到的，在實(shí)際操作上是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，或不計(jì)成本和極低效益才能獲取的。工藝標(biāo)準(zhǔn)，不比其它體現(xiàn)理論要求的標(biāo)準(zhǔn)。工藝標(biāo)準(zhǔn)必須講究可操作性、可指導(dǎo)性，否則只能是紙上談兵，無(wú)人信服。這種產(chǎn)生沖突的例子是很多的，特別是禁限用工藝。

比如，QJ3011-98，對(duì)通孔插裝元器件焊接時(shí)的金屬化孔透錫率達(dá)到100%，并且在禁用工藝上又明確規(guī)定不得兩面焊接。但據(jù)了解，即使航天系統(tǒng)內(nèi)部至今也達(dá)不到上述規(guī)定和要求，并且在實(shí)際操作上難免還是需要兩面焊。    

又如，QJ3173-2003規(guī)定，片式元器件引線(xiàn)合格的橫向偏移率從國(guó)軍標(biāo)GJB3243-98規(guī)定的小于或等于0.25 mm，提高到小于或等于0.15，提高了整整10個(gè)百分點(diǎn)。這個(gè)橫向偏移率的大小涉及PCB設(shè)計(jì)，焊膏印刷，貼片精度和回流焊接等各個(gè)環(huán)節(jié)。

目前軍事電子產(chǎn)品，一般情況下均不存在大批量生產(chǎn)的可能性，手工操作仍占有較大的比例，即使是全自動(dòng)SMT生產(chǎn)線(xiàn)，要普遍達(dá)到橫向偏移率小于或等于0.15是十分困難的。因此片式元器件引線(xiàn)合格的橫向偏移率小于或等于0.15就與實(shí)際操作發(fā)生了矛盾。

再如，GJB3243-98規(guī)定禁止使用水清洗，但美國(guó)軍事電子裝備印制電路板組裝件普遍采用水清洗/半水清洗。而在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，即使是航天產(chǎn)品都在使用水清洗/半水清洗技術(shù)。因?yàn)椋?/span>QJ3173-2003在關(guān)于清洗設(shè)備中明確規(guī)定：可以使用半水或純水清洗機(jī)。這不與GJB3243規(guī)定的禁止使用水清洗相矛盾了嗎？

在GJB1150-91中，對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的規(guī)定：

任何導(dǎo)線(xiàn)，不允許續(xù)接使用。然而，在目前電子裝聯(lián)中，由于焊錫環(huán)材料的問(wèn)世，導(dǎo)線(xiàn)續(xù)接的操作比比皆是；同樣這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)導(dǎo)線(xiàn)端頭浸錫的要求是：浸錫部位應(yīng)與絕緣層端保持1～1.5 mm的距離。

軟釬焊接中導(dǎo)線(xiàn)浸錫時(shí)會(huì)產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象，這種規(guī)定在實(shí)際操作上是很難實(shí)現(xiàn)的，幾乎沒(méi)有操作者按此工作；

在SJ20353標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)這個(gè)問(wèn)題也有同樣要求，并且還要求：導(dǎo)線(xiàn)焊接后，絕緣末端與焊點(diǎn)一般應(yīng)留有1～2 mm間距。

對(duì)于AF-250型號(hào)的導(dǎo)線(xiàn)來(lái)說(shuō)，在機(jī)箱裝焊時(shí)焊接矩形插座上的杯狀端子，如果按這種規(guī)定進(jìn)行焊接，我的職業(yè)實(shí)踐證明：在例行試驗(yàn)的隨機(jī)振動(dòng)中，很多導(dǎo)線(xiàn)會(huì)在端子的杯口處折斷！

結(jié)果我們反其道而行之：將導(dǎo)線(xiàn)靠近端子或再伸入進(jìn)杯口0.5～1 mm。經(jīng)試驗(yàn)證明，沒(méi)有一根導(dǎo)線(xiàn)折斷的。

SJ20353-93標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)焊點(diǎn)潤(rùn)濕角要求是：潤(rùn)濕角θ應(yīng)小于40°。而在QJ3011-98標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)潤(rùn)濕角要求是：焊料對(duì)元器件和焊盤(pán)的潤(rùn)濕角都應(yīng)小于90°。

我們前面關(guān)于焊點(diǎn)潤(rùn)濕角的問(wèn)題已經(jīng)談及：大于75°的潤(rùn)濕角已經(jīng)是不能接受了，更何況90°的潤(rùn)濕角呢？

6.2 關(guān)于元器件引腳除金的問(wèn)題

關(guān)于元器件鍍金引腳的所謂“除金”標(biāo)準(zhǔn)。這更是長(zhǎng)期困惑著工藝人員、操作者！

在對(duì)表面貼裝元器件（如SOIC、SOP、QFP等）的“去金”，由于引線(xiàn)間距窄而薄且易變形其共面性一旦破壞，是無(wú)法修復(fù)的，搪錫處理十分困難；特別是PCB上使用的電連接器，它們的接觸偶大多是鍍金的，在要求去金時(shí)，必須考慮它們的絕緣材料耐溫問(wèn)題、引腳沾錫后變粗無(wú)法再插入焊盤(pán)孔中的問(wèn)題；焊劑、焊料在搪錫時(shí)產(chǎn)生的虹吸現(xiàn)象問(wèn)題；另外，當(dāng)今的接觸偶密度越來(lái)越高，已經(jīng)不僅是操作困難的問(wèn)題了，而是幾乎無(wú)法“去金”！

電子元器件引腳鍍金是電裝中常遇到的，是否一遇到鍍金的引腳不管在什么焊接情況下，一定要去金后再焊接？!作為一個(gè)成熟的工藝人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀，進(jìn)行認(rèn)真考慮！

當(dāng)金鍍層低于1.3μm以下，引腳上的金成分在不適當(dāng)?shù)暮附訙囟群蜁r(shí)間的影響下容易析出與焊料形成合金，一旦形成一定量的合金會(huì)使焊點(diǎn)呈現(xiàn)多孔狀，也即針狀，這種針狀會(huì)降低金的防護(hù)價(jià)值。如果焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，金就會(huì)熔出來(lái)與其它合金元素共沉積使鍍層硬度增加，降低可焊性。當(dāng)焊料中被熔解的金含量超過(guò)3%時(shí)，形成的金-錫金屬間化合物將招致焊點(diǎn)的焊接強(qiáng)度完全喪失，引發(fā)焊點(diǎn)金脆。

但是，在一定的焊接溫度和時(shí)間的作用下，金-錫金屬間化合物是有限度的，當(dāng)鍍金層厚度與鍍層之比小于2%時(shí)，鍍金引腳對(duì)焊接反而有利了，焊接的合金層不再出現(xiàn)多孔狀，而呈彌散分布了。如果要使一個(gè)焊點(diǎn)中的金含量超過(guò)3%（與錫鉛含量共有的百分比），特別是在手工焊接中，是極不易做到的（因?yàn)橛泻附訒r(shí)間和溫度的限制），因此在一個(gè)焊點(diǎn)中只要不超過(guò)這個(gè)量，就無(wú)需將鍍金元器件引腳進(jìn)行去金處理。

因此，關(guān)于鍍金引線(xiàn)的“去金”要求，前幾年本人專(zhuān)門(mén)對(duì)這個(gè)問(wèn)題，私下問(wèn)了許多業(yè)界同行，他們?cè)趯?shí)際操作中，幾乎都沒(méi)有要求操作者對(duì)鍍金引線(xiàn)進(jìn)行搪錫后再焊接 。本人負(fù)責(zé)29所航天產(chǎn)品整機(jī)工藝二十幾年中，焊接質(zhì)量從未因沒(méi)“去金”而產(chǎn)生任何焊接故障！

鍍金引腳是電裝中常遇到的，特別是現(xiàn)在PCB中微矩形電連接器其接觸偶幾乎都是鍍金的，是否一遇到鍍金的引腳就要無(wú)條件地按照標(biāo)準(zhǔn)要求除金后再焊接？這些“除金”要求的標(biāo)準(zhǔn)幾乎至少都是十多二十多年前的標(biāo)準(zhǔn)，并且有些標(biāo)準(zhǔn)也是從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中摘錄到另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，完全不從實(shí)踐出發(fā)、可操作性出發(fā)。鑒于此，在我主編的GJB\Z163《印制電路組件裝焊工藝技術(shù)指南》中對(duì)元器件鍍金要求提出了修改意見(jiàn)，得到了業(yè)界專(zhuān)家、學(xué)者、從業(yè)人員的廣泛認(rèn)可。

GJB\Z 163是：

a.當(dāng)元器件引出腳或引出端是鍍金時(shí)，其金鍍層小于1.3 μm的，采用手工焊接時(shí)，不需要除金。

b.當(dāng)元器件引腳的鍍金層（金）含量與被焊端子焊料之比小于2%時(shí)，這時(shí)的鍍金引腳對(duì)焊接是有利的，不需要引腳除金。

因此，金是具有極好的抗腐蝕性和抗化學(xué)性。我們?yōu)槭裁催€要花各種代價(jià)、冒存在虛焊、器件受一次次熱沖擊危險(xiǎn)而帶來(lái)的各種潛在焊接質(zhì)量問(wèn)題而非要“去金”呢？

6.3 依靠標(biāo)準(zhǔn) 敢于實(shí)踐

在找不到標(biāo)準(zhǔn)作依據(jù)時(shí)，必須把握住顯見(jiàn)技術(shù)與隱含質(zhì)量之間存在的動(dòng)態(tài)技術(shù)問(wèn)題。如何把握？這就是我們前面提到的對(duì)于一個(gè)沒(méi)有精確尺寸要求、只是定性要求的裝聯(lián)技術(shù)，你必須將很多問(wèn)題結(jié)合實(shí)用性，把一些表面形態(tài)的焊點(diǎn)、引腳、布線(xiàn)、接地等千變?nèi)f化的、會(huì)隨著時(shí)間推移、環(huán)境因素進(jìn)一步變化的動(dòng)態(tài)情況預(yù)先考慮到，這就是把握。

就是說(shuō)這些問(wèn)題大多是隨機(jī)的，這次工藝上這么做 了，實(shí)踐證明是正確的，但下次又這么做，就不一定正確了。以上這些例子都不能指望可以“寫(xiě)死”在工藝大綱、要求、規(guī)范、細(xì)則、工藝卡中。

因此，工藝標(biāo)準(zhǔn)不能包羅萬(wàn)象，依靠標(biāo)準(zhǔn)，敢于實(shí)踐，才是一個(gè)成熟工藝師的本質(zhì)。所以一個(gè)有責(zé)任心的工藝人員，只要善于把握生產(chǎn)線(xiàn)看不見(jiàn)的問(wèn)題，練就一付好眼力，具備裝聯(lián)技術(shù)內(nèi)涵的能力是不難的。只有這樣才能處理好生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)上、各種電子產(chǎn)品加工過(guò)程中、調(diào)試中、列試中、產(chǎn)品服役中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，這時(shí)就能真正做到：沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)作依據(jù)時(shí)，你的判斷就是依據(jù)！

6.4  電子裝聯(lián)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的未來(lái)

當(dāng)下，沒(méi)有不斷推出來(lái)的管用新標(biāo)準(zhǔn)，或是舊標(biāo)準(zhǔn)的不斷確認(rèn)版本，不少標(biāo)準(zhǔn)不是翻譯國(guó)外的就是將這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、那個(gè)標(biāo)準(zhǔn)抄抄摘摘，拼拼湊湊，不敢或不善于將電子裝聯(lián)中許多有用的新技術(shù)、新材料、被實(shí)踐證明是可操作、好操作的東西寫(xiě)入標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)具可指導(dǎo)性、可操作性、實(shí)用性才是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的靈魂。標(biāo)準(zhǔn)最終是需要驗(yàn)證應(yīng)用的，能真正引導(dǎo)生產(chǎn)、指導(dǎo)操作者們出優(yōu)良產(chǎn)品、好產(chǎn)品、合格產(chǎn)品。

為什么在今天我國(guó)制造業(yè)已經(jīng)走向了世界，而指導(dǎo)制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)卻跟不上制造的發(fā)展，很多標(biāo)準(zhǔn)都是一、二十年以前或更長(zhǎng)時(shí)間的還在引用呢？許多新技術(shù)、新材料的應(yīng)用沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)來(lái)加以明確，標(biāo)準(zhǔn)的制定和重新確認(rèn)，正如當(dāng)今工藝人員的斷層一樣，標(biāo)準(zhǔn)的編制正處于一個(gè)“青黃不接”的時(shí)代。 本人感到，這也許和我們目前的管理制度有關(guān)。

電裝工藝崗位歷來(lái)就有些留不住人才，加之任務(wù)重、產(chǎn)品產(chǎn)值與人員配置的嚴(yán)重不合理性，工藝人員大多忙于事物性工作、“救火”工作、“補(bǔ)洞”工作，工作范圍要與方方面面的人員、部門(mén)打交道，一般來(lái)說(shuō)，是沒(méi)有時(shí)間來(lái)考慮寫(xiě)“標(biāo)準(zhǔn)”的，如果沒(méi)有某種強(qiáng)烈的因素，是沒(méi)有人會(huì)去思考編制標(biāo)準(zhǔn)的。另外，還有一個(gè)不得不說(shuō)的因素：激勵(lì)機(jī)制問(wèn)題。在電子工程領(lǐng)域內(nèi)，特別是一些整機(jī)院所：長(zhǎng)期是設(shè)計(jì)老大、結(jié)構(gòu)老二、工藝?yán)先ㄟ€是機(jī)加工工藝）、裝聯(lián)工藝被稱(chēng)為“專(zhuān)業(yè)工藝”?？梢?jiàn)其地位之低下！待遇之不公！這是一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)的國(guó)情問(wèn)題。在這種不公平的待遇下又怎么會(huì)激發(fā)出“奉獻(xiàn)”精神呢？更何況標(biāo)準(zhǔn)的編制要花費(fèi)大量的精力和時(shí)間，比起工藝工作要艱辛得多，而報(bào)酬卻不及日常工藝工作。這種現(xiàn)狀如不加以改變，標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)的未來(lái)是不容樂(lè)觀的。

7 結(jié)束語(yǔ)

電子裝聯(lián)技術(shù)問(wèn)題的研究，應(yīng)秉承科學(xué)精神，倡導(dǎo)實(shí)事求是、注重可制造性、可操作性的主題來(lái)研究，才能接地氣。

使用開(kāi)放和包容的學(xué)術(shù)研究文化精神進(jìn)行指導(dǎo)。本人所說(shuō)的開(kāi)放即是解放思想，解除各種意識(shí)形態(tài)和傳統(tǒng)觀念的束縛，用革命前輩陳云的話(huà)來(lái)結(jié)束我的這篇文章，即：“不唯上、不唯書(shū)、只唯實(shí)”。