作为焊膏制造商的技术支持工程师，我总是开玩笑说，打电话来的人提出的问题都好难。现有客户和潜在客户经常问的一个问题是——“我该如何测试和评估新的焊膏？”

虽然这听起来像是一个简单的问题，会对应一个很简单的答案，但事实并非如此。评估方法对于想要采用新焊膏的组装厂来说至关重要，因为由此产生的决定将影响工厂运营很多年。但是，根据情况不同，最佳评估方法也会因用户而异。更简单地说，对于如何评估焊膏这个问题，最好的答案、也是大多数人想要听到的答案是：“取决于具体情况”。或者换个说法：“对你来说什么最重要？”

如果对每个人而言答案都不相同，那么该如何开始制定测试计划呢？一个比较好的切入点是先了解能分配给评估的资源，而这一点通常与公司规模有关。如果是只有一条SMT生产线的小型制造商进行评估，并且是由一名工程师独自完成，则应将重点放在只评估焊膏产品性能中对这个制造商而言最重要的因素上。如果评估是由一家大型多工厂（甚至跨国）制造商进行，并由专业的专家指导一个团队来完成的话，那么测试计划中就应该包含所有可能的性能因素，范围就有可能非常广泛了。大型评估还需使用定制或专门设计的测试样品，并且能够在多个地点重复测试，而较小的公司可能仅限于在生产计划中断期间对当前或产品设计样品进行测试。测试计划的深度和广度取决于有效但不过度的可用资源，过度会导致需要过多时间来确定结果。

现在，我们已经了解了测试计划的基本范围，下一步就是确定进行测试的具体重点。所有评估都应该包含两大关键领域，即质量和可靠性。

美国质量协会（ASQ） 给出的“质量”定义为“产品满足规定或暗示的需求的能力特性” 。在这种情况下，重点是从用于确保印制电路板组件（PCBA）质量的焊膏印刷和回流焊工艺中获得的关键工艺输出变量（KPOV）。这因产品功能和设计而异，因此不同的组装厂有不同的关键因素。如果有工艺控制计划的话，这就是获取所有工艺KPOV的最佳点。这些因素是当前工艺中要控制或检查的因素，它们体现了组装厂为了让产品符合规范而付出的努力。

最显著的KPOV来自焊膏检测（SPI）系统：印刷体积，通常会标准化为转移效率（实际印刷体积除以孔径理论体积，以百分比表示）。SPI输出的其他数据还包括覆盖面积和高度，这些最适合作为体积测量的补充数据。由于转移效率的分布是面积比（A / R）的函数，所以，将SPI数据作为每个孔径与钢网的面积比的函数来分析是非常重要的。将所有数据组合起来，所形成的总数据分布是由多个不同子分布组合起来的。例如，如果使用Type 4粉末尺寸分布（按照IPC / ANSI-J-STD-005）测试焊膏，A / R值大于0.8的孔径的转移效率应该非常接近100％，并且分布的变化很小。当在A / R为0.50的孔径上测试时，相同焊膏的分布会有明显不同，转移效率会较低，变化会较大。将多个A / R孔径的数据组合起来可能会掩盖真实性能水平，尤其是当来自所有焊膏的表现都很好的位置的数据点太多时。

其他与印刷性能有关的因素还包括塌落性能、生产暂停后的性能和钢网寿命。这个列表并不全面，对于组装工艺而言，所有的重要因素都有可能需要评估。较小的评估能够依靠制造商执行按标准化测试方法得到的测试结果，例如热塌落和冷塌落，而有更多资源的评估有可能会重复这些测试。规模较大的评估也可以开发专用测试方法和测试样品，以对应会遇到的具体问题或其应用的独特需求；评估中能限制测试方法开发的只有想象力和可用资源。

回流焊是可以作为评估测试中质量测量的另一个领域。回流焊完成后，空洞是能进行的最明显且最相关的质量测试。还有一些可以测试焊膏的润湿性、铺展性、耐磨性、焊球性能、枕头效应和未润湿开路缺陷的方法。测试方法开发过程中的重点应该是识别出与回流焊工艺相关的关键参数输出，与之前我们提到的对印刷质量和对资源限制的考虑一样。

所有评估都应该包含的第二个主要因素是可靠性。ASQ将可靠性定义为：“在规定的条件下产品在一定时间内不会出现故障，能够执行其预期功能的可能性。”对于焊膏，有两大关注点：机械性能，是由焊料合金决定的；电化学性能，是由助熔剂化学性能决定的。

可靠性测试需要了解最终产品的工作环境，这就是为什么正确的测试方法与组件设计以及客户如何使用它（“执行其预期功能”）、客户计划在哪里使用它（“在规定的条件下”）、保修期或客户预期的产品寿命（“在一定时间内不会故障”）之间有着非常大关系的原因。这些是由设计部门在产品开发时决定的。因此，同时进行设计和制造的公司通常都能很容易地确定这些因素。然而，合同制造商就基本无法了解这些产品因素，所以在开发可靠性测试计划的时候，需要选择具有代表性的测试或咨询客户。

但是，可靠性测试既不便宜也不快捷，所以，在规模较小的评估中，人们会很想略过这一部分——但是这样做很危险。可靠性因素在制造时不易观察，但是在决定采用新材料之后的很长一段时间内，都会导致客户满意度不佳，这时才会显现出来可靠性问题。微软®Xbox 360“三红灯”就是一个很好的可靠性问题案例，在初始测试未检测出问题，但在工作环境中普遍出现问题，这证明了不进行关键的可靠性测试会有多么严重的后果。

机械性能测试主要由合金决定，所以，希望用另一种SAC305焊膏替代现有SAC305焊膏的生产商在大多数情况下都可以参考过去的测试结果，除了某些细分市场（例如医疗、航空航天、汽车）。机械可靠性测试包括振动、跌落/冲击、热循环和高温耐久性。振动和跌落/冲击测试针对机械应力的稳健性、热循环测试疲劳寿命、高温耐久性测试抗蠕变性能。这些测试的实际参数，如温度、测试持续时间、振动幅度和跌落高度在很大程度上取决于产品及其预期的工作环境。

化学可靠性测试对于免清洗工艺来说至关重要。电化学可靠性测试需要使用温度/湿度/偏置（THB）测试条件。在材料一级，供应商们使用了各种表面绝缘电阻（SIR）测试来证明其材料符合规范要求的最低性能水平。但是，这些测试都使用了一组相同的偏置、设计和环境条件，因此无法复制到所有可能的设计组合中。因此，在设备通电并暴露于适当的环境条件下进行测试，对于验证用于组件的免清洗助焊剂的适用性来说至关重要。

潜在的电化学可靠性缺陷测试对于在焊接后采用清洗的工艺也很重要，但这些工艺需要重点确保清洗后的清洁程度。使用清洗工艺通常可以在组件上进行提取测试（例如，溶剂提取物的电阻、离子污染测试、离子色谱）来确认清洗工艺的有效性。也可以对清洗后的组件进行针对免清洗组件的THB测试，以确保在提取测试所用限制条件下，符合清洗工艺的组件可靠性要求。读者需谨慎：针对未清洗的免洗材料的提取测试只可单独使用，与组件上的并行THB测试无关，不适合作为可靠性评估测试。

最后，任何良好的测试计划都应该把重点放在受控并且一致的条件下开发出的量化测量方法。如果数据在分析过程中出现异常现象，就应该认为这些数据是可疑的，确定其异常原因并将之消除。在某些情况下，还可能需要进行重新测试，因为良好的评估需要规避因特殊原因造成焊膏测试中不正常的表现。不要害怕拒绝不良数据，即使是这样会令人不悦！您可以根据所获得的良好数据引导您，在未来的几年中顺利使用所选择的焊膏。重点应放在完成测试和收集为达成目标的良好数据上，而不是要求在第一次、也是唯一的一次计划中完成测试。

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