What`s my risk - Surpass-MT

Quais os riscos de meu produto falhar em
campo?
Determinando as causas de falhas
Muitos engenheiros de qualidade, processos e produto procuram determinar os riscos de performance dos
seus produtos em campo, a partir de fatores que incluem:
• Os processos que utilizam fluxos aprovados pela norma J-STD-004;
• Os processos que utilizam pasta de solda aprovados pela norma J-STD-004;
• Qualificação de Processo utilizando a norma J-STD-001 B-36 SIR.
• No recebimento com placas nuas testadas e aprovadas com valores até 2.9 µg/in² de NaCl pelo
Megômetro de 600R.
• Placas montadas testadas e aprovadas no processo de limpeza apresentando valores equivalentes de
3.1 µg/in² de NaCl no Ioncromatógrafo 500M.
• Critérios de montagens de Placas conforme a norma IPC-A-610D.
• Critérios de ESD em toda a unidade fabril.
• Sistema 6 Sigma para controlar os processos de montagem requeridos.
• Testes HALT para garantir funcionalidade a longo prazo, vida útil e confiabilidade dos produtos.
• Testes ESS para localizar potenciais problemas de qualidade.
Entretanto, apesar desses essenciais, e altamente recomendáveis cuidados, a performance de um certo
produto do segmento de telecomunicações, após apenas seis meses de uso, está apresentando os seguintes
problemas:
• Perda de informações default consequentes da descarga incontingente de baterias internas, mesmo
estando o produto sem uso;
• Intermitênsia funcional dos produtos reportada pelos técnicos de campo, feitas logo no primeiro mês
de instalação;
• Aumento mensal de problemas não encontrados (NTF - No trouble found), acima de 17%;
• Retornos de campo, entre o quinto e sexto mês de funcionamento, por causa de baterias
descarregadas, intermitência de funcional, corrosão, e curtos circuitos em ambientes controlados.
• Análises de SEM/EDS apresentando: carbono, oxigênio, brometo, chumbo e cobre.
• FTIR demonstrando uma correlação entre montagem de placas e utilização do fluxo No-Clean.
Qual é a causa-raíz?
Aparentemente, a área próxima ao conector
denota ser a área-problema. É uma área
bastante sensível.
(figura 1).
Testados individualmente, constatou-se que
componentes ruins, substituídos por novos,
soldados manualmente, nos locais com falha
tiveram boa performance.
Limpos com escova e IPA aumentaram a
performance por algumas horas na câmara
de umidade. Sem essa limpeza as placas
falharam com 20 minutos na condição de
40°C, 90% RH. Esse procedimento de
limpeza com escova permitiu 3 horas de
funcionamento,
mas,
com
falhas
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posteriormente a esse tempo).
Além disso, as extrações com C3 nessas
áreas sensíveis do circuito apresentaram alto
nível de resíduo WOA (229µg/cm²), quando
comparadas com outras áreas do lado
Bottom do SMT posicionadas mais ao centro
da placa. (próximo às bordas do pallet
seletivo, detectou-se resíduo WOA entre 11,3
µg/cm² e 9,41 µg/cm²).
As áreas próximas à soldagem seletiva, que estavam em contato com a wavesolder, apresentaram níveis
resíduais de WOA entre 44,35 µg/cm² à 37,19 µg/cm² . Verificou-se acúmulo de fluxo de solda entre as
trilhas, perto da área de soldagem seletiva, formando dendritos no topo e nas laterais dos capacitores
próximos a área de soldagem seletiva.
A causa raíz desse problema de performance é, portanto, o uso de fluxo No-Clean e com poucos sólidos
com 2,4 pH, aplicado por um processo de spray durante a soldagem a onda, e os paletes que liberaram
resíduo branco após a soldagem.
Os resíduos se acumularam justamente nas áreas de contorno em que o pallet seletivo é posicionado para
proteger a placa da sobre-temperatura a que ela é exposta ao passar pela wavesolder. Isso indica que, tendo
penetrado, mesmo que micrometricamente (por sua força capilar), sob o pallet seletivo, o fluxo ali
depositado não foi completamente ativado e resultou na formação de um ácido forte com substâncias
absorventes à umidade, criando assim corrosão e fuga de corrente.
Os resíduos de fluxo No-clean, com poucos sólidos são isolantes benignos se devidamente queimados /
volatizados (segundo recomendações de seus fabricantes). Mas, quando não devidamente queimado, esses
fluxos continuam sendo absorventes de umidade, condutivos e nesse caso, corrosivos.
O que permite que os resíduos de fluxo estejam presentes na montagem e, apesar disso, não demonstrem
falhas durante testes finais ou testes de limpeza?
 Usualmente, esses testes englobam uma área chamada de “macro” e não se restringem a pontos
específicos.
 Procedidos testes macros, o acúmulo de resíduos WOA existente próximo aos conectores é diluído
pela área total da placa testada, e não é detectado imediatamente.
 Entretanto, o resíduo está em uma área sensível que,energizada, mostrará o problemas.
 Procedimento sugerido: Escolha uma pequena área, localizada próxima à soldagem manual, para
validar o produto. Realize um teste de limpeza localizada, próxima ao conector.
 Limpo, proceda a validação dessa área isoladamente.
By: Terry Munson (Foresite Inc.)
Traduzido por: Lucas Vieira – Surpass, 28/06/2013
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