手工焊接是用一种叫做焊料的填充材料连接两种金属的过程。焊料通常是熔点低于被连接金属的金属合金。这有时与焊接混淆，但焊接和焊接的主要区别在于焊接时连接的金属不会熔化。
这种工艺已经使用了几千年，因为专家们认为手工焊接早在5000年前就在埃及使用了。大约4000年前，当锡被发现是一种可流动的金属连接材料时，焊接作为一种组装工艺的应用越来越普及。
这种焊接技术很快从地中海地区扩展到罗马帝国、瑞士和匈牙利。焊接工艺从一个文化到另一个文化，从一代人到另一代人都有所改进。然而，尽管有这些经验，今天的电子装配仍然受到这种古老的金属连接工艺所导致的制造问题的困扰。
安全标准
电子行业多年来实施了许多标准，以确保我们生产的产品满足客户对安全可靠运行的需求。作为制造商，我们必须考虑利润的实现，以保持生产线的运转和投资者的快乐。我们最大的开销项目之一是为每天练习焊接艺术的装配操作员提供行业标准培训的成本。通常，这些标准基于最终焊接接头的视觉外观。
许多运营商只有在多年的经验和多次培训后才能获得这种专业知识。尽管如此，手工焊接仍然是一门艺术，取决于人类的行为。不幸的是，作为人类，我们是容易犯错的，尽管经过培训、实践和检验，我们仍能交付具有潜在缺陷的产品。
例如，2015年12月，福特汽车公司因与11起撞车事故有关的前灯故障召回了313，000辆旧车。该汽车制造商召回了2003年至2005年的福特皇冠维多利亚和水星大侯爵，以更换照明控制模块。模块的焊点可能会破裂，中断前照灯的供电，增加夜间撞车的风险。
焊料互连的可靠性取决于金属间化合物的形成，金属间化合物是时间和温度的函数。回流峰值温度和液相线以上的时间是决定集成电路厚度的两个关键变量。集成电路对于良好的焊点互连是必要的，并且它的存在在焊料和元件终端和/或板基板之间提供了结合层。焊点的可靠性会受到缺少集成电路层和集成电路层过厚的影响。如果在焊点内形成厚的集成电路层，其脆性会引起焊点可靠性问题。
连接验证
连接验证焊接系统是由Metcal设计的，可重复创建焊点的金属间层，并在焊点可接受时向操作员提供反馈。此外，当操作员选择的尖端和操作温度不会产生合适的金属间化合物时，CV系统也可以警告操作员。这就形成了一个闭环系统，帮助操作员满足可接受焊接连接的正确焊接参数。
数据是当今工厂的燃料。CV的众多特性之一是它能够收集手工焊接操作的数据、焊盒的性能及其在被焊接组件上的工作温度。一些可被捕获并存储在等速万向节卡盘中的参数包括:卡盘零件号、批号、序列号、怠速尖端温度、焊点数量、总运行时间、每个焊接事件期间的实际尖端温度和时间以及静电放电检测，这些加在一起构成了最终产品的过程控制和可追溯性。
数据收集是以既定的、系统的方式收集和测量有关感兴趣变量的信息的过程，这种方式使人们能够回答陈述的研究问题、测试假设和评估结果。在过去的六十年里，许多通信协议已经被开发出来，并且至今仍在使用。
原始设备制造商收集专有数据，并按照他们指定的方式加密。在某些情况下，这样做是为了阻止用户使用来自其他原始设备制造商的设备。由于数据结构不同，设备间共享数据的限制导致使用数据分析方法难以得出结论。现有架构不支持当前自动化和数据交换的趋势，无法推动整个制造网络的制造、维护、库存跟踪和其他类型的活动。
随着物联网的引入，高级分析和机器学习正在改变工业机器交互的格局。捕获的数据只有在能够共享的情况下才有价值。需要一种共同的语言。
说同一种语言
2017年，IPC开始开发一种机器间通信的国际标准，称为互联工厂交换(CFX)。IPC-CFX 是电子制造业开发的标准，构成了工业4.0应用的基础和支柱。 IPC-CFX 简化和标准化机器通信，同时促进机器对企业和企业对机器的解决方案。
因为它是一个工业标准，所以不会有专有格式和/或加密，因为每个人都会在公共领域共享它。不再需要NDA了。如果机器是CFX兼容的，那么它们可以相互通信。信息可以共享。制造业将不再需要运行不同的应用程序来收集数据。所有数据都可以存储在中央数据库中。
去年9月，在CFX会议上，大型机器制造商介绍了他们的设备如何进行通信。但这主要是专有信息，旨在帮助技术人员如何最好地运行机器——更换卷轴、添加焊膏等。
当轮到梅卡尔时，我们展示了新的连接验证手工焊接系统如何与 IPC-CFX服务器上简单烙铁的状态，同时提供有关焊点质量的信息以及操作员的输出。这个简单的焊点演示被CFX标准的参与者和创建者认为是革命性的。没有一个行业专家考虑过监控手工焊接过程的可能性。
有问题的焊点仍然是印刷电路板故障的一个持续来源。通常，连接的可靠性取决于目视检查、操作员的影响和技能。与焊点形成相关的每个因素都是一个风险因素，可能会影响生产能力或可靠性。降低手工焊接中的风险需要识别这些因素，并通过CV系统来控制它们。
纠正缺陷的时间是在初始焊接过程中。焊接过程完成后，作为一个行业，我们不能依靠人工或机器进行的检查来确认焊点的形成是否符合标准。最高风险点是在焊接操作期间，并且是金属间化合物的形成。目视检查和操作员技能不能验证焊点内金属间化合物的正确形成。现在是时候考虑一个具有CFX兼容性的闭环焊接系统，用于过程控制和可追溯性。
整体成功和质量 IPC-CFX 是电子行业创新和发展的证明。有史以来第一次，所有供应商的所有类型的机器都能够使用单一语言、协议和编码方法来消除所有自定义解释器和共享实时数据的任何错误可能性。