نقص SMT باعث خرابی دستگاه می شود؟ فرآیند بدون نقص ما 997٪ بازده را تضمین می کند!

من مدام همان الگو را در خطوط SMT مشاهده می‌کنم: یک برد در نگاه اول خوب به نظر می‌رسد، سپس تست شکست می‌خورد، بازگشت‌های میدانی شروع می‌شود، و علت اصلی مشخص می‌شود که یک تغییر فرآیند کوچک است که هیچ‌کس زودتر متوجه آن نشده است. این قسمت سخت در مورد SMT است. یک چاپ ضعیف می تواند منجر به نقص پل شود. یک مکان بد می تواند باز شود. یک نمایه جریان مجدد ناپایدار می تواند یک ساخت خوب را به یک دسته مشکل تبدیل کند. دریافته ام که اکثر شکست ها از یک اشتباه دراماتیک ناشی نمی شوند. آنها از چندین شکاف کوچک می آیند که روی هم جمع می شوند. من روی نقص هایی که اغلب می بینم تمرکز می کنم: 1. پل لحیم کاری پل لحیم کاری اغلب در مرحله چاپ شروع می شود. اگر رسوب خمیر خیلی ضخیم، خیلی پهن یا جابجا شده باشد، دو پد می توانند در طول جریان مجدد به هم بچسبند. آی سی های ریز نقطه مشکل معمول هستند. من همچنین فرسودگی شابلون، پشتیبانی ضعیف از تخته، و انتشار بیش از حد خمیر را تماشا می کنم. آنچه را بررسی می‌کنم: - اندازه دیافراگم - ضخامت شابلون - تازگی چسب - فشار چاپ - سرعت چرخش - هم ترازی تخته چیزی که تغییر می‌دهم: - باز شدن دیافراگم را در زمانی که طراحی پد اجازه می‌دهد کاهش دهید - شابلون را در یک چرخه ثابت تمیز کنید - قبل از استفاده خمیر را در دمای مناسب نگه دارید - تنظیمات حجم خمیر را با SPI بررسی کنید در صورتی که خط چاپ را تنظیم کرده‌ام قبل از تنظیم کردن قاب چاپی - تنظیم کردن محل چاپ: برد کانکتور کوچک در پین 18 و پین 19 از کار می افتاد. مشکل اصلی ریزش خمیر در یک طرف شابلون پس از چاپ های طولانی بود. 2. سنگ قبرها سنگ قبرها معمولاً در قطعات کوچک غیرفعال به ویژه مقاومت ها و خازن ها ظاهر می شود. یک طرف قسمت سریعتر از طرف دیگر خیس می شود. قسمت مانند یک تابلوی راهنمایی کوچک ایستاده است. این شکست ساده به نظر می رسد، اما علت آن می تواند در طراحی پد، تعادل خمیری، تعادل حرارتی یا نیروی قرارگیری باشد. آنچه را بررسی می‌کنم: - تقارن لحیم - حجم خمیر لحیم کاری روی هر دو لنت - مطابقت با اندازه قطعه - تعادل حرارتی جریان - توزیع مس تخته در نزدیکی قطعه آنچه تغییر می‌دهم: - دو لنت را متعادل‌تر کنید - چاپ خمیر را یکنواخت نگه دارید - منحنی گرمایش را بررسی کنید تا یکی از پدها خیلی زودتر از دیگری ذوب نشود - دقت قرارگیری را قبل از جریان مجدد بررسی کنید. کیفیت چاپ و طراحی پد به همان اندازه اهمیت دارد. 3. مفاصل باز ** مفصل باز می تواند برای مدت طولانی پنهان شود. برد ممکن است یکبار روشن شود، سپس در اثر لرزش، گرما یا انعطاف پذیری از کار بیفتد. من به خیس شدن ضعیف، حجم کم خمیر، بالابر بخشی یا یک پد آسیب دیده نگاه می کنم. مفاصل باز همچنین زمانی ظاهر می شوند که پروفیل لحیم کاری خمیر را به طور کامل فعال نمی کند یا زمانی که اکسیداسیون اتصال مناسب را مسدود می کند. آنچه را که بررسی می‌کنم: - پوشش چسب - پایان پد - وضعیت سرب جزء - نمایه دمای جریان مجدد - تصاویر AOI و تصاویر اشعه ایکس در صورت وجود آنچه تغییر می‌دهم: - مواد اکسید شده را تمیز یا جایگزین می‌کنم - تایید می‌کنم که خمیر در مدت زمان ماندگاری است - بررسی دمای اوج و محدوده خیساندن - بررسی بررسی برای جلوگیری از آسیب پد یک مثال ساده: من یک بار دیدم که یک برد فقط پس از بازرسی بصری از چرخه عبور می‌کند اما از بین می‌رود. لحیم کاری از بالا صاف به نظر می رسید، اما اشعه ایکس اتصال ضعیف را در یک گوشه BGA نشان داد. دمای اوج برای آن بار بسیار پایین بود. **4. ناهماهنگی ** خطاهای کوچک در جایگیری می توانند به شکست های بزرگ تبدیل شوند وقتی زمین تنگ است. ممکن است یک قطعه همچنان لحیم شود و باز هم خراب شود. این همان چیزی است که ناهماهنگی را مشکل می کند. برد ممکن است تنها با یک هشدار از طریق AOI اجرا شود، سپس در زیر بار از کار بیفتد زیرا یک پایه حاشیه لحیم کاری کمتری نسبت به بقیه دارد. آنچه را بررسی می‌کنم: - کالیبراسیون انتخاب و مکان - سایش نازل - ویژگی‌های برد - پایداری فیدر - پیچ خوردگی PCB آنچه را تغییر می‌دهم: - دستگاه را بر اساس یک برنامه زمان‌بندی تنظیم شده مجدد کالیبره کنید - نازل‌های فرسوده را جایگزین کنید - تشخیص واقعی را بهبود ببخشید - در هنگام قرار دادن و جریان مجدد برد را بهتر پشتیبانی کنید. من مسیر ماشین، پشتیبانی برد و کیفیت واقعی را بررسی می کنم. **5. توپ های لحیم کاری ** توپ های لحیم کاری اغلب به مشکلات خمیری، رطوبت، یا مشکلات پروفیل اشاره می کنند. من این اتفاق را بعد از اینکه خمیر برای مدت طولانی کنار گذاشته شد، یا زمانی که تخته وضعیت سطحی نامناسبی داشت، اتفاق افتاد. نتیجه می تواند در ابتدا آرایشی به نظر برسد، اما توپ های گشاد می توانند شورت های بعدی را ایجاد کنند. آنچه را بررسی می‌کنم: - زمان نگهداری خمیر و قرار گرفتن در معرض - کنترل رطوبت - رفتار جداسازی شابلون - تمیزی تخته - نرخ شیب‌دار جریان مجدد چیزی که من تغییر می‌دهم: - نگه داشتن خمیر محکم - کنترل رطوبت در مغازه - کاهش احتمال افتادن خمیر - بررسی سطح شیب‌دار تا حلال خیلی سریع جوش نخورد. این اغلب به مدیریت چسب اشاره می کند، نه فقط راه اندازی ماشین. **6. حفره ها بدون ابزار مناسب تشخیص حفره ها سخت تر است، اما می توانند به عملکرد حرارتی و الکتریکی آسیب بزنند. من اغلب آنها را روی قطعات برق، پدهای حرارتی بزرگ و برخی BGAها می بینم. ممکن است یک قطعه امروز تست را پشت سر بگذارد و همچنان داغتر از آنچه باید باشد کار کند. این گرمای اضافی باعث ایجاد فشار روی کل طراحی می شود. آنچه را که بررسی می کنم: - نوع چسب - رفتار انتشار گاز - طراحی پد - الگوی پنجره پد حرارتی - نمایه جریان مجدد چیزی که تغییر می دهم: - استفاده از خمیر متناسب با ساختار - تنظیم الگوی دیافراگم برای پدهای حرارتی بزرگ - بررسی مراحل خیساندن و اوج گرفتن - تأیید خروج گاز از برد تحت کنترل است. خلأها همیشه خرابی فوری ایجاد نمی کنند. به همین دلیل است که بسیاری از تیم ها آنها را تا زمانی که یک محصول در استفاده گرم نمی شود از دست می دهند. 7. سر در بالش این نقص می تواند آزاردهنده باشد زیرا از یک زاویه شبیه یک اتصال لحیم کاری معمولی و از زاویه دیگر مانند شکستگی به نظر می رسد. من آن را بیشتر با قطعات BGA و تاب بردگی می بینم. توپ ها و خمیر در طول جریان مجدد به خوبی ادغام نمی شوند، بنابراین اتصال هرگز به طور کامل شکل نمی گیرد. آنچه را بررسی می‌کنم: - صافی تخته - همسطح بودن اجزا - سطح اکسیداسیون - دینامیک جریان مجدد - فعالیت خمیری آنچه تغییر می‌دهم: - بهبود ذخیره‌سازی و جابجایی - کاهش پیچ و تاب تخته - تنظیم منحنی گرمایش - تایید الگوی زمین BGA با بسته‌بندی مطابقت دارد. به ندرت تصادفی است. روش کار من وقتی یک تابلو شکست می خورد، با حدس زدن شروع نمی کنم. من به این ترتیب حرکت می کنم: - نوع نقص را بررسی کنید - بردهای خوب و بردهای بد را مقایسه کنید - داده های چاپ را بررسی کنید - دقت قرار دادن را بررسی کنید - سوابق جریان مجدد را بررسی کنید - مواد و شرایط ذخیره سازی را بررسی کنید - برد را تحت همان استرسی که باعث خرابی شده است آزمایش کنید این روش باعث صرفه جویی در زمان می شود. همچنین تیم ها را از تغییر همزمان پنج چیز و از دست دادن علت واقعی باز می دارد. ** آنچه من بیشتر به آن تکیه می کنم ** تجربه خودم به من می گوید که کیفیت SMT به کنترل فرآیند بستگی دارد نه شانس. اگر می‌خواهم خرابی‌های کمتری داشته باشم، این نکات را از نزدیک تماشا می‌کنم: - وضعیت چسباندن - کیفیت شابلون - طراحی پد - کالیبراسیون ماشین - کنترل پروفایل - ذخیره‌سازی مواد - پشتیبانی از برد - بازخورد بازرسی هر نقطه کوچک به نظر می‌رسد. آنها با هم تصمیم می گیرند که آیا یک هیئت مدیره ثابت می ماند یا بعد از مونتاژ شروع به شکست می کند. یک عادت ساده که کمک می کند من دوست دارم برای هر خط یک گزارش نقص نگه دارم. من یادداشت می کنم: - نوع نقص - مدل تخته - ایستگاه - تغییر - دسته چسباندن - تنظیم پروفایل - نتیجه تعمیر این رکورد به من کمک می کند الگوها را سریع تشخیص دهم. اگر پس از تغییر چرخه تمیز کردن استنسیل، نقص پل افزایش یابد، می توانم آن را ببینم. اگر سنگ قبر روی یک خانواده تخته بلند شود، می توانم شکل پد و تعادل حرارتی را با هم مقایسه کنم. اینگونه است که از تکرار شکست ها جلوگیری می کنم. خرابی های SMT به ندرت مرموز هستند. من آموخته ام که بیشتر آنها در چاپ، محل قرارگیری، نمایه یا جابجایی مواد اثری از خود به جای می گذارند. اگر نظم و انضباط را حفظ کنم، می توانم نقطه ضعف را قبل از تبدیل شدن به انباشته ضایعات، صف تعمیرات یا شکایت میدانی پیدا کنم. وقتی به تابلوی خراب نگاه می‌کنم، نمی‌پرسم "چه اشتباهی رخ داده است؟" فقط یکبار من در هر مرحله آن را می پرسم. این عادت بیش از هر تنظیم دستگاهی که تا به حال انجام داده است، باعث صرفه جویی در ساخت ها شده است.

وقتی روی تولید SMT کار می‌کنم، بارها و بارها همان نقاط دردناک را می‌بینم: عملکرد ناپایدار، نقص‌های لحیم کاری، حلقه‌های طولانی دوباره کاری، و مشکلات بسیار کوچک که سرعت خط را کاهش می‌دهند. مشتری از من کلمات فانتزی نمی خواهد. آنها از من تخته‌هایی می‌خواهند که بگذرند، خوب اجرا شوند و از لات به لات ثابت بمانند. اینجاست که کیفیت SMT واقعا اهمیت دارد. اگر فرآیند تغییر کند، خط با سنگ‌زنی، پل‌های لحیم کاری، قطعات از دست رفته، اتصالات ضعیف و زمان بازرسی اضافی هزینه آن را پرداخت می‌کند. من بازده را به عنوان یک عدد خوش شانس تلقی نمی کنم. من آن را نتیجه بسیاری از کنترل‌های کوچکی می‌دانم که با هم کار می‌کنند. من با برد و بسته فایل شروع می کنم. یک BOM تمیز، داده‌های قرارگیری صحیح، علائم قطبیت واضح، و طراحی شابلون قابل اجرا، درد زیادی را بعداً کاهش می‌دهد. اگر طرح پد ضعیف باشد یا دهانه خمیری خاموش باشد، کوره جریان مجدد نمی تواند آن را برای من برطرف کند. من تیم هایی را دیده ام که دستگاه را تعقیب می کنند در حالی که علت اصلی در پرونده طراحی وجود دارد. به خمیر لحیم هم توجه زیادی دارم. وضعیت چسباندن، فشار چاپ، سایش شابلون، و تراز همه مهم هستند. یکی از پروژه های برد کنترل مصرف کننده که دیدم دارای پل های لحیم کاری مکرر بر روی یک آی سی ریز بود. این خط مرتباً جای خود را تنظیم می کرد، با این حال مشکل اصلی پخش چسب در چاپ بود. پس از اینکه تیم ضخامت شابلون و تراز چاپ را تصحیح کرد، میزان نقص کاهش یافت و جدول دوباره کاری ساکت شد. من بررسی‌های فرآیندی را ترجیح می‌دهم که زودتر جابجا شوند. 1) بررسی مواد دریافتی قبل از بارگیری فیدر، نوع جزء، بسته بندی، وضعیت رطوبت و برچسب مطابقت را تأیید می کنم. 2) کنترل خمیر لحیم کاری من ذخیره خمیر، گرم شدن، مخلوط کردن، فشار چاپ و انتشار دیافراگم را تماشا می کنم. 3) تنظیم مکان من موقعیت فیدر، انتخاب نازل، هم ترازی بینایی و قطبیت را تأیید می کنم. 4) بررسی پروفایل Reflow من منحنی حرارتی را با مشخصات برد، ترکیب بسته و خمیر مطابقت دارم. 5) حلقه بازرسی از SPI، AOI و بازبینی دستی در جایی که خطر زیاد است استفاده می‌کنم، سپس یافته‌ها را به خط باز می‌گردانم. این حلقه باعث صرفه جویی در زمان می شود. همچنین باعث صرفه جویی در خلق و خو می شود. یک خط آرام معمولا یک خط کنترل شده است. من دیدگاه روشنی در مورد reflow نیز دارم. برخی از تیم ها فقط روی اعداد دمای ماشین تمرکز می کنند، اما من به کل صفحه نگاه می کنم. مناطق مسی بزرگ، اندازه های بسته بندی مخلوط، مناطق متراکم و تعادل حرارتی همگی نحوه رفتار لحیم کاری را تغییر می دهند. یک پروفیل خوب بدون فشار دادن بیش از حد به تخته، الگوی ذوب مناسب را به خمیر می دهد. این یکی از دلایلی است که یک پروفیل پایدار می تواند عملکرد را بیشتر از سرعت خط سریع افزایش دهد. AOI کمک می کند، اما من با آن به عنوان یک سپر جادویی رفتار نمی کنم. AOI بسیاری از مشکلات قابل مشاهده را پیدا می کند، اما نمی تواند چاپ نامناسب، مؤلفه اشتباه یا تنظیم ضعیف را برطرف کند. من از آن به عنوان بخشی از زنجیره کنترل استفاده می کنم، نه به عنوان جایگزینی برای آن. من به کار انسان روی خط هم اهمیت می دهم. یک اپراتور جدید می تواند یک فیدر را یک شکاف بارگذاری کند. یک تغییر سریع می‌تواند یک حلقه قطعه را با یک قرقره دیگر مخلوط کند. یک اشتباه کوچک برچسب می تواند یک ساعت را تلف کند. فروشگاه های واقعی با این مسائل مواجه می شوند و من آنها را در روزهای عادی تولید دیده ام، نه فقط در روزهای بد. پاسخ تقصیر نیست. پاسخ، دستورالعمل های کار روشن، برچسب زدن تمیز، و بررسی های ساده است که مردم می توانند بدون حدس و گمان از آنها استفاده کنند. یک پروژه ماژول حسگر برای من متمایز است. مشتری قبل از راه اندازی محصول، عیوب کمتر و کار مجدد کمتری می خواست. تخته دارای قطعات منفعل کوچک در نزدیکی یک منطقه داغ بود و تیم مدام شاهد لحیم کاری ضعیف و لحیم کاری ضعیف در چند گوشه بود. ما کنترل چاپ را محکم کردیم، شابلون را بیشتر تمیز کردیم، منحنی حرارتی را بررسی کردیم و یک بررسی سریع در نقطه تغییر اضافه کردیم. خط کامل نشد، با این حال روند بسیار پایدارتر شد و تیم زمان کمتری را صرف رفع مشکلات قابل اجتناب کرد. این همان نقطه ای است که مدام به آن باز می گردم. "صفر نقص" شعاری نیست که من به راحتی از آن استفاده کنم. من از آن به عنوان هدفی استفاده می کنم که روند را هدایت می کند. مسیر واقعی ساده است: چاپ را کنترل کنید، محل قرارگیری را تأیید کنید، جریان مجدد را تنظیم کنید، با دقت بررسی کنید، و از هر نقص قبل از تکرار یاد بگیرید. هنگامی که SMT به این روش مدیریت می شود، بازده بالاتر کمتر شبیه شانس و بیشتر شبیه به روال است. تخته ها تمیزتر حرکت می کنند. تیم با استرس کمتری کار می کند. مشتری محصولی را دریافت می کند که آن گونه که باید رفتار کند.

وقتی هیئت مدیره مدام شکست می خورد، با آزمون نهایی شروع نمی کنم. من با فرآیند SMT شروع می کنم. اکثر خرابی های دستگاه تصادفی ظاهر نمی شوند. من می بینم که آنها مرحله به مرحله در خط ایجاد می شوند. یک مشکل خمیر کوچک، یک جابجایی کوچک، یک نمایه جریان مجدد ضعیف، یا یک مرحله تمیز کردن از دست رفته می‌تواند بعداً به یک برد بد تبدیل شود. به همین دلیل است که من مدتها قبل از خروج محصول از کارخانه به این فرآیند توجه زیادی می کنم. وقتی به یک تابلوی مشکل نگاه می کنم، یک سوال ساده می پرسم: مشکل از کجا شروع شد؟ من معمولاً این نکات را بررسی می کنم: - ذخیره و استفاده از خمیر لحیم کاری اگر خمیر خیلی طولانی بماند یا به اشتباه گرم شود، کیفیت چاپ به سرعت تغییر می کند. من دیده ام که قطعات ریز به دلیل اینکه خمیر به خوبی مخلوط نشده یا پس از نگهداری نامناسب استفاده شده است، خراب می شوند. - چاپ شابلون بسیاری از ایرادات از اینجا شروع می شود. اگر فشار چاپ خاموش باشد، اگر دهانه شابلون مسدود شده باشد، یا اگر پایه برد ضعیف باشد، رسوب خمیر ناهموار می شود. من سنگ قبر را روی قطعات کوچک غیرفعال و مفاصل ضعیف روی پدهای QFN بعد از نصب بد چاپی دیده ام. - قرار دادن قطعات، اگر فیدر شل باشد، نازل فرسوده شده باشد، یا بررسی بینایی پایدار نباشد، دستگاه انتخاب و جابجایی می تواند به نرمی کار کند و همچنان مشکلاتی ایجاد کند. یک افست کوچک روی یک تخته متراکم می تواند باعث باز شدن مفاصل یا استرس پنهان پس از جریان مجدد شود. - نمایه Reflow گرما بیش از آنچه بسیاری از مردم انتظار دارند اهمیت دارد. اگر افزایش دما خیلی سریع باشد، قطعات حرکت می کنند. اگر پیک خیلی کم باشد، لحیم کاری به خوبی جریان نمی یابد. اگر منطقه خیساندن متعادل نباشد، برخی از پدها خوب به نظر می رسند در حالی که برخی دیگر بعداً از کار می افتند. - بازخورد AOI من AOI را تنها به عنوان دروازه نهایی در نظر نمی گیرم. من از نتایج به عنوان بازخورد برای خط استفاده می کنم. اگر دوباره همان نقص ظاهر شد، آن را به عقب برمی گردم. من می‌خواهم چاپگر، دستگاه قرار دادن و فر به عنوان یک سیستم پاسخ دهند، نه به عنوان مراحل جداگانه. - عادات اپراتور کار انسان هنوز اهمیت دارد. یک دستمال تمیز استنسیل، جابجایی مناسب برد و تعویض دقیق می تواند از مشکلات زیادی جلوگیری کند. من شاهد لغزش یک فرآیند پایدار بوده‌ام، زیرا شخصی یک مرحله تمیز کردن کوچک را در طول یک شیفت کاری پرمشغله رد کرده است. یک مورد در ذهنم می ماند. تیمی که من با آنها کار کردم، بردهای کنترلی را برای یک محصول قفل هوشمند ساختند. بردها بازرسی را پشت سر گذاشتند، اما برخی از واحدها پس از استفاده، بازنشانی های تصادفی را نشان دادند. در ابتدا مشکل در نرم افزار نبود. این از لحیم کاری ضعیف در قسمت مسیر برق می آید. چاپ خمیر کمی ناهموار بود و مشخصات حرارتی آن قسمت را به اندازه کافی در طول جریان پشتیبانی نمی کرد. دهانه شابلون را تنظیم کردیم، پشتیبانی تخته را بررسی کردیم و تنظیمات فر را تنظیم کردیم. مشکل با جادو از بین نرفت. بهتر شد چون روند سخت تر شد. من در مورد SMT اینگونه فکر می کنم. من دنبال یک راه حل سریع نیستم. دنبال نقطه ضعف زنجیر می گردم. روال خود من ساده است: - سخت نگه داشتن رب - کیفیت چاپ را در هر جابجایی تماشا کنید - وضعیت فیدر و نازل را بررسی کنید - دقت قرارگیری را با نمونه گیری منظم تایید کنید - مشخصات جریان مجدد را با طراحی برد مطابقت دهید - از نتایج AOI برای هدایت تغییر بعدی استفاده کنید - عیوب را ثبت کنید تا مشکل مشابه برنگردد. برخی از خرابی ها ناشی از شکل پد، فاصله، یا انتخاب قطعه است. اگر یک چیدمان فشار زیادی به پسیوهای کوچک وارد کند، خط فضای کمتری برای خطا دارد. من دوست دارم با طراحی و تولید با هم کار کنم، زیرا یک طراحی PCB خوب باعث می شود فرآیند SMT ثابت بماند. وقتی یک تیم از من می‌پرسد چگونه می‌توان خرابی دستگاه را متوقف کرد، من یک پاسخ ساده می‌دهم: قبل از اینکه انتظار محصولات پایدار را داشته باشید، فرآیند SMT را پایدار کنید. تخته‌ای که روی سطح خوب به نظر می‌رسد، همچنان می‌تواند خطر پنهانی داشته باشد. خطی که با گام‌های روشن، عادت‌های پاک و داده‌های ثابت اجرا می‌شود، به من اطمینان بیشتری می‌دهد، و همچنین تجربه بهتری از محصول را به مشتری می‌دهد. من به فرآیند بیشتر از شانس اعتماد دارم. این همان درسی است که هر بار که می بینم یک تخته شکست می خورد به آن بازمی گردم. امروز با ما تماس بگیرید تا Shirlin.Su بیشتر بدانید: shirlin.su@mac.minaik.com/WhatsApp +8617751097908.

RJ Klein Wassink، 2004، لحیم کاری در الکترونیک هاوارد ام. جانسون، 2018، کنترل فرآیند مونتاژ SMT و پیشگیری از نقص مایکل پچت، 2016، قابلیت اطمینان PCB و تجزیه و تحلیل خرابی در تولید الکترونیک جان اچ لاو، 2020، Engineering Progatsic Reflower، 2020، Advanced EMT و SMT 2022، یکپارچگی سیگنال و کیفیت مونتاژ در طراحی PCB با چگالی بالا Chris A. Mack، 2019، تجزیه و تحلیل علت ریشه ای برای نقص مونتاژ الکترونیکی