我的上一篇专栏文章讨论了缺陷级别。再次重申，产品经过回流焊后零缺陷是不现实的，但我们希望向客户提供的产品是零缺陷——这就是为什么要在检查、测试和维修上花费大量时间和金钱的原因，即使这些流程并不能为产品增值，但却是必要的步骤。究其原因就是，我们不希望客户发现缺陷。
至于本文题目提出的问题——宁愿产品出现短路还是开路？哪个我都不想选。但如果必须选其一，我会选择一个更可接受的缺陷。但是什么是可接受的缺陷？一种永远不会逃脱检查和测试的缺陷，或者说是产品发货前会被发现的缺陷。在回答这个问题之前，简要回顾一下真正会对产品功能产生重要影响的主要缺陷及相关的行业标准。
行业标准以及主要缺陷类型
业界三种主要的行业标准分别是IPC、EIA、J-STD。 每种标准关注焦点不同，且推理论证和目标受众也不同。多年来， 随着深入参与各种标准制定工作，主持了多项标准的开发，并且仍然在继续，在今后的专栏中我将深入探讨标准开发主题。本文将重点讨论两个涉及缺陷验收规范的标准。
IPC-A-610是一份受业界广泛采纳的标准，通过彩色照片和少量文字制定了所有类型缺陷的验收规范。该标准易于阅读和执行，主要目标使用者是SMT生产线上的检验员和操作员。
电子组件缺陷验收规范的主要标准是J-STD-001。IPC-A-610是J-STD-001中建立的验收要求的直观表示。J-STD-001标准的照片非常少，用文本和表格形式描述了验收要求，供质量和工艺工程师使用。
如果您浏览这些标准，会发现其中有数百种不同类型的缺陷，以至于这些标准的培训课程和认证项目可长达一周。 但是，如果你仔细想一下，只有两种类型的缺陷会对电子组件的功能产生“致命”影响——相邻引线之间的短路或桥接、相邻焊点之间的开路。所有测试方法（例如在线测试（ICT）和功能测试）仅查找短路和开路，无法检测到其他类型的缺陷。 需要指出的是，并不是说我们可以简化IPC-A-610和J-STD-001，只是想说明面对数百种缺陷时不用太紧张。
应该重点关注哪类缺陷？
正如我刚才提到的，ICT和功能测试只能找到开路和短路，如果排除开路或短路类型以外的缺陷，可以放心地将其归类为“其他”。“其他”类型包括但不仅限于墓碑缺陷、吊桥、部件移位等。
桥接是最形象的缺陷类型之一。开路，尤其是隐藏的开路，甚至可以轻易逃过ICT和功能测试，因为它们最有可能在测试期间因施加的压力而产生间歇性连接。
还有另一种叫做焊接不充分的开路。我把焊接不充分的焊点称之为开路焊点，许多人不同意我的说法，但都同意焊接不充分焊点确定为在当下不是完全开路，但极有可能在明天或几个月后发生
开路。因此，我们不妨认为是开路。与桥接不同，焊接不充分的焊点是可以发现的最主观的缺陷。两名训练有素的检验员很可能对焊接不充分的焊点是否可接受有不同意见。为了安全起见，
你不妨认为它不可接受。
行业调查结果：哪种缺陷更为普遍？
在我的上一篇专栏文章中，我引用了Stig Oresjo[1] 的一篇论文和表1，该论文给出了鸥翼形器件的缺陷水平。
|
间距 |
PPM |
|
16 mils (0.4 mm) |
13088 |
|
20 mils (0.5 mm) |
1878 |
|
25 mils |
950 |
|
50 mils |
650 |
表1. QFP缺陷水平与间距
从表1来看，显然间距越小缺陷水平越高，因为间距较小的器件增加了制造的复杂性，例如处理、印制、贴放和焊接。
Oresjo的同一篇论文还分析了所有元器件的缺陷类型：
- 开路：46%
- 短路：22%
- 焊接不充分：17%
正如我前面提到的，焊接不充分的焊点随着时间推移会演变为开路，因此，将开路和焊接不充分的焊点两种缺陷加在一起，几乎三分之二的缺陷（63%）是开路，22%是短路，其他缺陷为15%。 这是Orsejo论文中给所有类型元器件缺陷的平均值。
论文中关于鸥翼形器件的结果甚至更有意义：
- 开路：65%
- 焊接不充分：11%
- 短路：16%
- 其他：8%
如果把开路和焊接不充分两种缺陷数据加起来，数字是惊人的76%，短路只占所有缺陷的16%。
我的发现：哪种缺陷更为普遍？
我将详细介绍为两家大公司咨询过程中发现的缺陷结果，一家是美国医疗电子公司，另一家是向全球汽车业供货的日本大型电子公司（图1和图2）。
图1：医疗电子公司产品中的短路、开路及其他缺陷
Short and open Ratio: 短路缺陷与开路缺陷的对比
图2：汽车电子公司产品中的短路、开路及其他缺陷
All products Jan to Oct’ 2016: 2016年1月至10月所有产品的缺陷
Open：开路 Other：其他 Short：短路
Test：测试 Visual：目检
建议
查看公司大批量产品的数据，把缺陷分为短路、开路和其他三大类。将焊接不充分、墓碑、吊桥、部件移位等归入开路。对于那些既不能归入开路也不能归为短路类别的缺陷，归类为其他。
我打赌你的发现与我的发现以及从Orsejo的论文中引用的内容没有什么不同，我很肯定，因为多年来我一直在查看很多公司的数据。如果我错了，我们在SMTAI或IPC APEX EXPO等行业活动中见面时，我一定请你一杯。
我发现缺陷数量中短路是开路的6到8倍，究其原因是，短路永远不可能逃过检查和测试步骤，但无论检查和测试制度有多严格，都有可能会漏检开路。但天网恢恢，开路终究逃不过的是客户组装生产线，如果更糟糕到了用户端，这已为时太晚，且因维修太昂贵而无法修复。
为减少缺陷，我的建议简单易操作——正确设计焊盘和印刷钢板以减少开路缺陷，这部分内容将在后续的文章中继续讨论。
References
- Oresjo, S. “Year 1999 Defect Level and Fault Spectrum Study,” SMTAI Proceedings, 2000.
Ray Prasad是Ray Prasad咨询集团的总裁，也是教科书《表面贴装技术：原理与实践》的作者。Prasad还是IPC名人堂（电子行业的最高荣誉）的入选者，在SMT领域拥有数十年的经验，包括他在波音和英特尔担任实施SMT的领导角色，帮助全球的OEM和EMS客户建立强大的SMT基础设施，并开设SMT专业课程（最近的一期课程是2019年10月21-23号）。可通过邮箱smtsolver@rayprasasd.com与他联系。更多详情请访问www.rayprasad.com。如需阅读往期专栏，可单击此处。
