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SMT生產(chǎn)過程中零缺陷，零返工的最佳方案

 2017-09-11

行業(yè)最關(guān)鍵的驅(qū)動因素是實現(xiàn)“零缺陷，零返工“的目標。這種生產(chǎn)規(guī)模受到正常商業(yè)需求和趨勢的影響：更低的成本、更高的質(zhì)量和更快的交貨時間。生產(chǎn)行業(yè)必須在流程過程的各個方面采納“最佳實踐” ，以實現(xiàn)這一目標。隨著密度的增加，組件和軌道的縮小，其重要性將會增加。

典型SMT流程中，廣泛接收一個觀點，60%-70%的組件缺陷是由于焊膏印刷部分造成的。隨著密度的增加以及部件和軌道尺寸的減小，能否有能力控制和檢測印刷流程已變得更為重要。（SPI）焊膏印刷檢測設(shè)備技術(shù)已經(jīng)相當完善，使用數(shù)據(jù)幫助優(yōu)化印刷流程。3D SPI著重于沉積的漿料的體積和位置的檢測，并且可以明顯減少因缺陷導(dǎo)致回流的印刷數(shù)量和變化。3D SPI的成功在很大程度上依賴于，在印刷過程中能夠檢測焊膏的體積和位置。3D SPI只能識別缺陷，它不會在打印之前立即進行調(diào)節(jié)，也不會消除裸PCB板上存在的污染或異物造成的缺陷。因此，盡管優(yōu)化的打印過程可確保出色的打印質(zhì)量，但無法克服由于污染造成的隨機缺陷。

PCB到達打印機時，會帶有不同的種類和類型的污染物，這些污染物會導(dǎo)致隨機缺陷。一些缺陷是由于碎屑而直接引發(fā)的，有些則是由碎片堵塞打印模板造成的。最常見的后回流缺陷是開路和干焊點。這些缺陷都被3D SPI檢測出啦，并都顯示與在打印期間，焊膏的體積減少有關(guān)。 在其他控制良好的工藝中，焊膏不足的的主要原因則是模板的堵塞，這減少了流量孔的體積，因此降低了下落漿料的量。焊膏量的短缺導(dǎo)致產(chǎn)品缺陷，通常會發(fā)生在一塊接一塊的板材上，直至3D SPI檢測出焊膏量的不足，停止生產(chǎn)線。使用3D SPI來識別這種類型的打印問題會導(dǎo)致重大的返工，當線上出現(xiàn)問題時，必須停止生產(chǎn)線，并取出電路板，焊膏需要被清除，之后才能在使用電路板再生產(chǎn)。

PCB上打印機時攜帶的污染顆粒是造成模板堵塞的主要原因。在打印之前即刻清潔紙板材，大大降低了模板被堵塞的可能性，并且還可以降低模板擦拭的頻率。

電路板的清潔通常被視為沒有必要的工序。在某些行業(yè)，電路板清潔步驟純粹是為了滿足客戶的審核要求。然而，投資在可以消除缺陷的在線電路板清潔設(shè)備上，這較少的投資與3D SPI等設(shè)備成本的相比，是極小的部分。 

現(xiàn)今市場上有各種類型的電路板清潔系統(tǒng)可以使用，但要想有效，系統(tǒng)必須能夠滿足一些關(guān)鍵條件。

它必須能夠去除從0.1μm到500μm寬度范圍的微顆粒粒，因為，鑒于組件的尺寸在不斷縮小，可能導(dǎo)致缺陷的污染物的尺寸也在不斷減少。運用空氣運動，列如空氣刀或者真空清潔的清潔系統(tǒng)，因會產(chǎn)生“ 邊界層 ”效應(yīng)而無法清除這些微小的顆粒污染物。但接觸式清潔可以清除細微到納米級的微顆粒。

它絕不能在電路板上產(chǎn)生任何靜電值，以避免損壞電路板上已經(jīng)嵌入的敏感元件。非常細微的軌道同樣容易被靜電損壞。符合既定的靜電控制標準，如ANSI / ESD S20.20  -  2014是減少靜電影響的關(guān)鍵。清潔刷擦拭電路板會產(chǎn)生明顯的靜電， 真空清潔系統(tǒng)中使用的高速空氣的沖擊也會有同樣的結(jié)果。精心研發(fā)的接觸式清潔符合ANSI/ESD S20.20標準。

清潔系統(tǒng)更不應(yīng)對電路板進行再污染?？諝庀到y(tǒng)導(dǎo)致空氣不斷運動，提升起污染物顆粒后，任由它們自由重新沉積回落，最終依附在附近任何物品的表面，包括電路板的其他部分。通過接觸式清潔，板上的污染物被永久地捕獲在粘塵紙上?？梢杂行У姆治鑫廴疚锏膩碓矗瑥亩岣呋A(chǔ)板材的清潔度。

接觸式清潔是電子裝配行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)必選的清潔方法。如果同時進行可靠的評估，實施良好的在線接觸式清潔可以很好地幫助達成零缺陷的目標。圖一顯示，引入Teknek 接觸式清潔機后，3D SPI檢測出的缺陷值大幅度減少。

接觸式清潔的關(guān)鍵因素包括：

1.彈性清潔膠輥的表面電阻率約為1 x 108歐姆

2.彈性清潔膠輥的施壓壓力較低-小于2N/cm2

3.無硅清潔膠輥和粘塵紙

4.精確的速度控制，以免劃傷電路板

5.靜電監(jiān)測，以確保電路板清潔出口<100伏

這種產(chǎn)品現(xiàn)有可使用在焊錫之前的雙面清潔系統(tǒng)，并且對于高產(chǎn)量流程，例如移動電話組裝，更有多線清潔系統(tǒng)可以提供。 

實現(xiàn)零缺陷 - 零返工的目標，為組裝生產(chǎn)企業(yè)提供了實在的商業(yè)利益；提供更高價值的產(chǎn)品，同時減少缺陷，避免浪費，有效增加了企業(yè)利潤。通過結(jié)合最佳實踐的線上清潔系統(tǒng)，和卓越的高科技檢測監(jiān)控系統(tǒng)，零缺陷- 零返工的目標將越來越近。