[案例]新产品不良分析研发怎么可以打迷煳仗？产品印字不良分析

这几天国外研发(RD)单位寄了一台列印不良的试产品给188金宝搏苹果下载 分析，因为他们的工程师及技术人员检查了电路板上的相关线路及零件，并更换了一颗新的打印头(Printer head)，最终仍然找不到不良原因出在哪里，然后就把矛头指向了一颗QFN封装的EMI滤波器，他们强烈且高度怀疑这颗QFN的吃锡可能有问题，因为他们在显微镜下观察到这颗QFN的侧面吃锡状况不佳，因为侧面没有吃锡，因此认为其可能有de-wetting（缩锡）或non-wetting（假、冷焊、不吃锡）的不良，希望188金宝搏苹果下载 可以把产品送回给SMT工厂分析其焊锡品质。

看倌们从上面的描述中有没有发现到什么重大问题？

第一个发现：怎么现在的RD变得这么好混了，产品问题无法Debug就丢给工厂来分析，而他们的理由是QFN尺寸很小，而且其旁边还有其他邻近的零件，他们说因为设备不足，所以无法更换这颗较小的QFN零件，希望工厂可以要求工厂帮忙更换这颗QFN以确认问题点。

真不知当初工厂反应相邻零件太近时，是谁在坚持没有空间的？各有各的压力吧！不管心理怎么不爽，该帮忙的还是得帮忙。这就是「人在江湖身不由己」？

第二个发现：关于QFN的吃锡品质该如何判断其好坏？真的可以仅从QFN的侧面爬锡状况来判断其吃锡品质？

QFN (Quad Flat No leads，四方平面无引脚封装) 为无引脚IC封装设计，由于IC封装的先后制程关系，大部分都是先电镀后才裁切其引脚，所以会造成QFN侧面的无引脚切断面没有被电镀到而直接露铜，如果制程是先切断再电镀就没有这个问题，但实际上如此操作确有困难，因为电镀时零件脚需要连接到正、负两极，对那些已经先切断引脚的IC，想要再同时将所有IC的切断面连接到正负极真的是一项大挑战，不然就要採用化学沈积法，麻烦啊！

总之，市面上绝大部分QFN产品的侧面焊点都是露铜的，铜面基本上只要暴露在大气环境下很快就会发生氧化，并造成拒焊的问题，既使有温湿度管控的环境也会氧化，只是氧化速度较慢。所以【IPC-A-610D 规范】中对QFN侧边焊点吃锡的允收标准其实规定得相当宽松。基本上没有要求一定要形成吃锡弧度(Fillet)，而「QFN爬锡高度」则是留给设计自己决定。

Table 8-13 Dimensional Criteria – PQFN (Plastic Quad Flat Pack – No Leads)
Feature	Dim.	Class 1	Class 2	Class 3
Maximum Side Overhang	A	50% W, Note 1	25% W, Note 1
Toe Overhang (outside edge of component termination)	B	No permitted
Minimum End Joint Width	C	50% W	75% W
Minimum Side Joint Length	D	Note 4
Solder Fillet Thickness	G	Note 3
Minimum Toe (End) Fillet Height	F	Notes 2, 5		G +H, Notes 2,5
Termination Height	H	Note 5
Solder Coverage of Thermal Pad		Note 4
Land Width	P	Note 2
Termination Width	W	Note 2
Note 1. Does not violate minimum electrical clearance.
Note 2. Unspecified parameter or variable in size as determined by design.
Note 3. Wetting is evident.
Note 4. Not a visually inspectable attribute.
Note 5. ‘‘H’’ = height of solderable surface of lead, if present. Some package configurations do not have a continuous solderable surface on the sides and do not require a toe (end) fillet.

想了解更多关于QFN焊接品质可以参考【QFN封装在SMT的焊接品质】一文。

好吧！回到本文的主题，188金宝搏苹果下载 拿到不良品后，并没有直接送给去工厂分析，而是自己先依据下列几个步骤进行了分析，免得到时候送给工厂后说焊接及制程都没有问题，反而变成罗生门，最近就常常碰到这样的问题：

步骤一、确认不良现象(symptom)是否与研发描述的问题一致。

如果现象不符或不确定，就要跟对方沟通再次确认问题。当初研发只说印表机不良，并没有说明是何种不良，几经确认后研发单位说他们看到的不良现象为「打印机感应不到纸张」，这个与188金宝搏苹果下载 一开始发现的不良现象不一样，还好188金宝搏苹果下载 重组几次后有复制出「打印机感应不到纸张」的不良现象。

步骤二、显微镜下观察研发描述的QFN吃锡现象是否一致

当初从RD提供的照片上观察到QFN似乎有一处焊盘吃锡可能不佳，还有一处疑似晶体破裂，但实际拿到样品观察后，其吃锡及疑似晶体破裂现象却与当初的照片不同，样品的侧边吃锡虽然不是很漂亮，但其底部焊盘应该都有吃到锡，如果想要进一步确认QFN的吃锡品质就必须拿去照X-Ray，最好要有可以倾斜角度的X-Ray或是3D CT X-Ray。

后来跟RD再次确认后，他们说为了确认问题，拍完了照片后有再动过热风枪，所以外观的现象不太一样了。总之，目前看来QFN的焊锡初步判断应该是没有问题才对。

步骤三、取良品及不良品机台互换可能有问题零件并依据经验判断最可能发生的问题点

188金宝搏苹果下载 前面有提到，刚接到不良样品时发现其不良现象与RD描述的不一致，188金宝搏苹果下载 最先发现的问题是「印字不清晰」，与RD反馈「侦测不到纸张」不一致，经过几次反覆组装后终于复制出「侦测不到纸张」的不良现象，而且可以重复复制出不良现象。（分析不良品时最怕出现间歇性问题～）

再来就是取一印字正常的机台做记号，与不良机台互换印字头，结果发现「侦测不到纸张」的问题跟随着「坏板(bad PCBA)」，而印字头则没有问题，于是将问题收敛在已经组装好的电路板上。

因为在重复组装的过程当中，188金宝搏苹果下载 发现有时候可以侦测到纸张、有时候侦测不到纸张，依据过往的经验判断，这应该是电子线路上什么地方或零件有间歇性接触不良所造成的现象，查看印字功能的相关线路图后，排查QFN零件及其他相关线路上的零件都没有明显的焊接不良（零件端点焊接处查看有否形成良好的弧形焊锡），最后将问题锁定在与连接打印机的软排线连接器 (FPC connector)上。

188金宝搏苹果下载 首先确认软排线的连接器焊接没有问题，接着再检查打印机的软排线上金手指压痕也都正常，这下伤脑筋了～不死心，在显微镜下观察未插软排线时连接器的状态也没有太大的发现，再观察软排线插入连接器后的状态，宾果！最后终于发现软排线插入连接器后，连接器上的接触簧片排列有高低不一致的现象，拿三用电錶量测（还好可以直接量测）后发现其簧片沉得比较深入连接器塑胶的位置有接触不良的现象（阻抗变大或直接给它open），这样主因（Root cause）基本上就确定下来了。

步骤四、确认问题

尝试在软排线的补强板贴上0.05mm厚度的Kapton-tape以加强金手指与弹片的接触力，再插入连接器后组装起来测试，果然「侦测不到纸张」的问题就解决了，但是之前印字淡的问题还是存在，应该是增加软排线厚度后仍然无法完全解决接触的问题，将Kapton-tape移除，再重新组装一次「侦测不到纸张」又重新出现，证明连接器接触不良就是问题的主因。

步骤五、将问题反馈给工厂及连接器厂商解决

剩下的工作就简单了，将不良现象反馈给SMT工厂注意，并且通知连接器厂商确认问题并加以改善就可以了，如果问题严重，可能会要求厂商回收连接器，更严重的话可能需要招回产品更换连接器。

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