简述运用田口试验设计方法改善PCB板自动焊接工艺刘海印周平金许若芬【摘要】随着工业化的进程，在中国制造业正在逐步开始自动化设备生产取代人工手工生产模式，在这个转换过程中，传统工艺技术经验已经无法解决自动化生产中的问题，必须运用科学的、系统的方法来解决自动化生产工艺中的问题，而田口试验设计就是其中一种科学系统的方法，它通过几组不同条件的组合试验得出几十组、几百组甚至上千组试验才能得出的结论。加速了工艺改善的速度，为企业节省了大量的人力物力，节约了制造过程的成本。【关键词】自动焊接；田口试验；假焊；试验设计：TN405：A：2095-2457（2018）16-0062-002DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.026PCB板又叫印制电路板或者PCB线路板是电子元器件电气连接的搭载体。PCB焊接部位主要是主要是用来连接线路导通的铜箔，铜箔周边被绿油包围着。绿油是一层隔绝铜箔的环氧树脂，主要避免线路之间发生短路PCB板自动焊接机是将焊锡丝（焊锡丝是用于连接焊接线路中相关部位的一种含有锡以及助燃剂松香的熔点较低的焊料）首先裁切成一定长度的焊锡丝段，再通过烙铁头的高温融化焊锡丝，焊锡自然流入到PCB板中需要焊接的铜箔和零件之间，再通过自然冷却，快速凝固，将PCB线路板中需要连接的线路零件连接在一起。这里将介绍一下PCB线路板与电机定子铜线焊接在一起产生的缺陷的解决方法。自动焊接机常见缺陷：假焊、未焊完全、针孔、锡珠等。（a）假焊：在焊接过程中焊点表面看上去焊接成功，但是焊点体积肥大，通常成球形，实际上焊接位置并没有完全焊接在一起。（b）未焊完全：又称做漏铜，即焊点位置的焊锡没有将铜箔完全覆盖，有一部分铜箔漏出来，这种缺陷的焊点强度较弱。（c）针孔：焊点表面有一个凹陷的孔穴。（d）锡珠：在焊接过程中，焊接用的焊锡有部分成球状分布在焊点附近。下面将介绍如何运用田口试验设计方法改善PCB线路板与电机定子铜线焊接假焊缺陷。假焊缺陷主要是由于在焊接过程中焊锡没有充分融化或者焊锡充分融化后，但是没有在焊锡填满焊接孔即凝固，造成假焊现象。而影响焊接温度的条件有很多，单纯提高焊接温度又会造成其他缺陷，比如焊接温度过高，会使PCB板焊点周边的绿油烧焦，PCB板上焊点周边的铜箔浮起，甚至是焊点周边的电子元件找到破坏。所以必须通过各种试验找到自动焊接机焊接PCB板相关工艺条件的最佳组合，使各项条件达到平衡点，才能彻底改善假焊缺陷。通过田口试验设计，可以用最少的试验，最快的时间明确改善方案。下面就将进行田口试验设计是如何实际应用改善自动焊接机焊接PCB板的假焊缺陷的。田口试验设计是以日本田口玄一（田口玄一博士：出生于1924年，知名的统计学家与工程管理专家。从1950年代开始，他创造了田口方法，为品质工程的奠基者）提出的稳健性参数设计为基础，通过正交试验（正交试验是用于研究多要素多水准的一种试验设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验。根据要素和水准的不同，有不同的正交试验表，通常有L9和L18正交表，L9正交表为3水准4要素，可以通过9组试验推测出81种组合的结果，L18正交表为2水准1要素3水准7要素，可以通过18组试验推出出4374种组合的结果。本文叙述的是L9正交表试验设计方法），明确影响产品生产工艺的控制要素，在多项控制要素中找出最优的工艺参数，最终到达生产工艺最佳化。具体的田口试验设计方法应用：1明确试验样品的评判方法及基准使用田口试验设计方法进行改善试验，试验样品评判方法必须是量化评价，即用实际数值评判样品的好坏。根据测试条件和评判合理性，最终选定焊接点正面焊锡的面积和焊接点背面焊锡的面积作为试验样品的评判方法。2运用FTA分析方法分析影响自动焊接机出现假焊缺陷的可能因素FTA：FaultTreeAnalysis，故障树分析又称事故树分析，是从一个可能的事故开始，自上而下、层层的寻找顶事件的直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。明确烙铁头温度、焊接时间、预热时间、焊锡丝长度、烙铁头清洗频度、氮气流量、焊接后保温时间、铜线焊接长度、PCB板放置时间、...