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SMT贴片装配工艺检查方法

 

SMT表面贴装装配是一系列非常复杂的事件与大量单独行动。我们的诀窍是要建立一个平衡的检查与监测的策略,而不是全部检查。本文要讨论的是检查方法、技术和手工检查工具,以及回顾一下自动检查工具和使用检查结果(缺陷数量与类型)来改善工艺与产品的质量。

检查是以产品为中心的,而监测是以工艺为中心的。产品检查是被动的(缺陷已经发生),而工艺监测是主动的(缺陷可以防止) - 预防比对已经存在的缺陷作被动反应要有价值地多。

检查其实是一个筛选过程,因为它企图找出不可接受的产品去修理。检查是一个主观的活动,即使有相当程度的培训,它也是一个困难的任务。在许多情况中,你可以叫一组检查员来评估一个焊接点,但是得到几种不同的意见。

过分检查也是一个普遍的问题。类似插入安装的元件,许多检查员还希望板的两面完美的焊接圆脚,通孔完全充满。检查质量随着检查员的注意力紧张与集中的程度而波动。例如惧怕可能提高生产场所的注意力集中程度,一段时间内质量可能改善。但缺陷产品还可能产生,并可能走出工厂。

我们应该回避的另一个术语是补焊。很不幸不少员工认为出现补焊是正常的装配工艺部分。返工通常看作为不希望的,但它是灌输在整个制造组织的必要信息。重要的是建立一个把缺陷与返工看作是可避免的和最不希望的制造环境。

对于多数公司,手工检查是第一道防线。检查员使用各种放大工具,更近地查看元件与焊接点。

  对于一般检查,首选一种配备可变焦镜头(4-30X)和高清晰度彩色监视器的视频系统。这些系统容易使用,更重要的是比显微镜更不容易疲劳。

  概括起来,建立一个介于0-100%检查的平衡的监测策略是一个挑战。从这一点,关键的检查点,我们将讨论检查设备...

  自动化是奇妙的;在许多情况中,比检查员更准确、快速和效率高。但可能相当昂贵,决定于其复杂化程度。自动化检查设备可能会淡化人的意识,给人一个安全的错觉。

 锡膏检查。锡膏印刷是一个复杂的过程,它很容易偏离所希望的结果。需要人工检查覆盖区域和测量厚度,但是最好使用自动化的覆盖、厚度和体积的测量。使用极差控制图(X-bar R chart)来记录结果。

 锡膏检查设备有简单的3X放大镜到昂贵的自动在线机器。一级工具使用光学或激光测量厚度,而二级工具使用激光测量覆盖区域、厚度和体积。两种工具都是离线使用的。三级工具也测量覆盖区域、厚度和体积,但是在线安装的。这些系统的速度、精度和可重复性是不同的。

 对于大多数装配线,特别是高混合的生产,首选中等水平性能,它是离线的、安装台面的工具,测量覆盖面积、厚度和体积。它们检查板速度更快,更方便,因为是在线安装的。最适合于大批量、低混合的装配线。

 胶的检查。胶的分配是另一容易偏离所希望结果的复杂工艺。与锡膏印刷一样,需要一个清晰定义和适当执行的工艺监测策略,以保持该工艺受控。

 在一个滴胶循环的前后,在板上滴至少两个隔离的胶点来代表每一点直径是一个好主意。这允许操作员比较帝胶循环期间的胶点品质。胶点检查工具相对不贵,基本上有便携式或台式测量显微镜。

 最初产品的确认。公司通常对从装配线上下来的第一块板进行详细的检查,以证实机器的设定。这个方法慢、被动和不够准确。常见到一块复杂的板含有至少1000个元件,许多都没有标记。这使检查困难。验证机器设定是一个积极的方法。AOI可以有效地用于第一块板的检查。

 协调机器设定的验证是一个工艺监测员的理想角色,他通过一张检查表的帮助带领机器操作员通过生产线确认过程。除了验证送料器的设定之外,工艺监测员应该使用现有工具仔细地检查最初的两块板。在回流焊接之后,工艺监测员应该进行对关键元件快速但详细的检查。同时,生产线继续装配板。为了减少停机时间,在工艺监测员检查最初两块回流之后的板的同时,生产线应该在回流之前装满板。这可能有点危险,但是通过验证机器设定可以获得这样做的信心。

 X射线检查。X射线对检查焊接短路非常好,但对查找焊接开路效果差一点。低成本的X射线机器只能往下看,对焊接短路的检查是足够的。可以将检查中的物体倾斜的X射线机器对检查开路比较好。

 自动光学检查(AOI)。一个好的工艺监测策略应该包括一些重叠的工具,如在线测试(ICT)、光学检查、功能测试和外观检查。这些过程相互重叠、相互补充,都不能单独提供足够的覆盖率。

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