根据切片分析结果,与机械应力相关的因素就成为了故障失效分析的重要方向。鱼骨图有助于找出导致机械应力的各种潜在因素,然后逐一进行测试验证。下面是接续《翘起和焊点开裂分析(一)》中未介绍完的失效分析。
五、定位脚与定位孔的公差配合
轻触开关的定位脚与PCB定位孔之间如有干涉将会对其SMT贴装工序产生影响,如果其公差配合临界,将会有一定的机械应力风险。通过对轻触开关的定位脚和PCB定位孔的公差累积分析,计算出定位脚与定位孔之间的最小间隙为-0.063mm,也就是存在轻微干涉。
因此,在SMT贴装过程中存在轻触开关的定位脚不能很好地插入PCB定位孔的风险。严重的不良情况,在回流焊接前会被目视检查位发现。轻微的不良将会遗漏到后道工序,并产生一定的机械应力。根据均方根之和(RootSquareSum)分析法预测,该不良率为7153PPM。
建议将PCB定位孔尺寸和公差从0.7mm+/-0.05mm修改为0.8mm+/-0.05mm。针对优化方案再次进行公差累计分析。结果表明定位柱与定位孔之间的最小间隙为+0.037mm,干涉的风险也就消除了。
六、器件结构
对目前使用的轻触开关的结构进行分析,发现元件的两个焊接引脚是悬空的,它同PCB焊盘之间有60um的间隙,这对SMT焊接工艺提出了挑战,需要考虑阶梯钢网的使用。通过同供应商和设计工程师的沟通,发现另外一种型号的4引脚的轻触开关可以考虑。4引脚轻触开关的引脚同焊盘之间没有任何间隙,采用普通钢网就可以满足SMT工艺要求,而且4引脚轻触开关对机械应力的承受能力更强。因此,该型号的轻触开关被引入到后续的试运行中进行了验证。