Каква е разликата между AOI и SPI20240904

Разбиране на SPI инспекцията: ключ към надеждното производство на електроника

В сферата на производството на електроника, прецизността и надеждността са от първостепенно значение. Технологията за повърхностен монтаж (SMT) революционизира индустрията, позволявайки производството на компактни и високоефективни електронни устройства. С нарастващата сложност на схемите и компонентите обаче, осигуряването на качеството и функционалността на тези електронни сглобки става все по-предизвикателно. Тук влиза в действие инспекцията на спояваща паста (SPI). SPI инспекцията е критичен процес за контрол на качеството в SMT, който помага за поддържането на високи стандарти в производството на електроника. В тази статия ще се задълбочим в подробностите за...SPI инспекция, неговото значение, методологии и влиянието му върху цялостното качество на електронните сглобки.

Какво е SPI инспекция? 

Инспекцията на спояваща паста (SPI) се отнася до процеса на оценка на нанасянето на спояваща паста върху печатна платка (PCB) преди поставянето на електронни компоненти. Спояваща паста е смес от спояващ флюс и спояващ прах, която се използва за създаване на спояващи съединения между електронните компоненти и печатната платка. Правилното нанасяне на спояваща паста е от решаващо значение, защото влияе върху надеждността и производителността на крайния продукт. SPI гарантира, че спояваща паста се нанася точно, в правилното количество и на правилните места, намалявайки вероятността от дефекти в крайния монтаж.

Защо да използваме SPI инспекция в производството на електроника?

1. Предотвратяване на дефекти: SPI играе жизненоважна роля в предотвратяването на често срещани дефекти, като например спояващи мостове, недостатъчно спойка и неправилно подравняване на компонентите. Чрез откриване на тези проблеми в ранен етап от производствения процес, SPI помага да се избегнат скъпи преработки и ремонти.

2. Подобрена надеждност: Правилното нанасяне на спояваща паста е от съществено значение за създаването на надеждни спояващи съединения, които могат да издържат на механично натоварване и термични цикли. SPI гарантира, че спояваща паста се нанася равномерно и точно, което води до подобрена надеждност и дълготрайност на електронното устройство.

3. Ефективност на разходите: Откриването и решаването на проблеми с нанасянето на спояваща паста в ранните етапи на производството е по-рентабилно от справянето с проблеми след поставянето или запояването на компонентите. SPI помага за минимизиране на времето за престой в производството и намаляване на разхищението на материали.

4. Съответствие със стандартите: Много индустрии изискват спазване на специфични стандарти и разпоредби за качество. SPI помага на производителите да спазват тези стандарти, като гарантира, че приложението на спояваща паста отговаря на необходимите спецификации.

Какви са методите за SPI инспекция?

SPI може да се проведе с помощта на различни методологии, всяка от които има свои собствени предимства и приложения. Основните методологии включват:

1.Автоматизирана оптична инспекция (AOI)Това е най-разпространеният SPI метод, който използва камери с висока резолюция и алгоритми за обработка на изображения, за да инспектира нанасянето на спояваща паста. AOI системите могат да откриват аномалии като прекомерна или недостатъчна спояваща паста, неправилно подравняване и пречупване. Тези системи са високоефективни и могат да обработват бързо голям обем печатни платки.

2.Рентгенова инспекцияРентгеновата инспекция се използва за откриване на проблеми, които не са видими с просто око или чрез стандартни оптични методи. Тя е особено полезна за проверка на вътрешните структури на многослойни печатни платки и откриване на проблеми като скрити спояващи мостове или кухини.

3. Ръчна проверка: Въпреки че е по-рядко срещана при производството на големи обеми, ръчната проверка може да се използва при по-малки производства или като допълнителен метод. Обучени инспектори визуално проверяват нанесената спояваща паста и използват инструменти като лупи, за да идентифицират дефекти.

4. Лазерна инспекция: Лазерните SPI системи използват лазери за измерване на височината и обема на отлаганията от спояваща паста. Този метод осигурява прецизни измервания и е ефективен при откриване на проблеми, свързани с обема и еднородността на пастата.

Кои са ключовите параметри при SPI инспекцията?

Няколко критични параметъра се оценяват по време на SPI инспекцията, за да се осигури правилно нанасяне на спояваща паста. Тези параметри включват:

1. Обем на спояваща паста: Количеството спояваща паста, отложено върху всяка площадка, трябва да бъде в рамките на определени граници. Твърде много или твърде малко паста може да доведе до дефекти в спояващите съединения.

2. Дебелина на пастата: Дебелината на слоя спояваща паста трябва да е постоянна, за да се осигури правилно омокряне и адхезия на компонентите. Разликите в дебелината на пастата могат да повлияят на качеството на споячната връзка.

3. Подравняване: Спояващата паста трябва да бъде точно подравнена с контактните площадки на печатната платка. Неправилното подравняване може да доведе до лошо образуване на спояващи съединения и потенциални проблеми с поставянето на компонентите.

4. Разпределение на пастата: Равномерното разпределение на спояващата паста по печатната платка е от съществено значение за равномерното запояване. SPI системите оценяват равномерността на разпределението на пастата, за да предотвратят проблеми като кухини в спойката или пречупване.

Как да гарантираме качеството на печат с паста за спойка?

● Скорост на гумената гумаСкоростта на движение на притискането определя колко време е налично за „търкаляне“ на спояващата паста в отворите на шаблона и върху контактните площадки на печатната платка. Обикновено се използва настройка от 25 мм в секунда, но това е променливо в зависимост от размера на отворите в шаблона и използваната спояваща паста.

● Налягане на гумената гумаПо време на цикъла на печат е важно да се прилага достатъчно налягане по цялата дължина на гумената гумена ракела, за да се осигури чисто избърсване на шаблона. Твърде малкото налягане може да доведе до „размазване“ на пастата върху шаблона, лошо отлагане и непълно прехвърляне върху печатната платка. Твърде голямото налягане може да доведе до „загребване“ на пастата от по-големи отвори, прекомерно износване на шаблона и гумените ракели и може да причини „изтичане“ на пастата между шаблона и печатната платка. Типична настройка за налягането на гумената ракела е 500 грама налягане на 25 мм гумена ракела.

● Ъгъл на стисканеЪгълът на гумената шпатула обикновено се задава на 60° от държачите, към които е закрепена. Ако ъгълът се увеличи, това може да доведе до „загребване“ на пастата на държача от отворите на шаблона и по този начин до отлагане на по-малко количество спояваща паста. Ако ъгълът се намали, това може да доведе до оставяне на остатъци от спояваща паста върху шаблона, след като стискането е завършило печата.

● Скорост на разделяне на шаблони: Това е скоростта, с която печатната платка се отделя от шаблона след печат. Трябва да се използва скорост до 3 мм в секунда, която се определя от размера на отворите в шаблона. Ако е твърде бърза, това ще доведе до непълно отделяне на спояващата паста от отворите и образуването на високи ръбове около отлаганията, известни още като „кучешки уши“.

● Почистване на шаблониШаблонът трябва да се почиства редовно по време на употреба, което може да се извършва ръчно или автоматично. Автоматичната печатаща машина има система, която може да се настрои да почиства шаблона след фиксиран брой разпечатки, използвайки материал без власинки, нанесен с почистващ химикал, като изопропилов алкохол (IPA). Системата изпълнява две функции, първата е почистване на долната страна на шаблона, за да се предотврати размазването, а втората е почистване на отворите с помощта на вакуум, за да се предотвратят запушванията.

● Състояние на шаблона и гумената шпатулаКакто шаблоните, така и гумените ракели трябва да се съхраняват и поддържат внимателно, тъй като всяко механично увреждане на които и да е от тях може да доведе до нежелани резултати. И двете трябва да се проверят преди употреба и да се почистят старателно след употреба, в идеалния случай с помощта на автоматизирана система за почистване, за да се отстранят всички остатъци от спояваща паста. Ако се забележат повреди по гумената ракела или шаблоните, те трябва да се сменят, за да се осигури надежден и повтаряем процес.

● Печат на щрихТова е разстоянието, което гумената шпатула изминава през шаблона и се препоръчва да бъде минимум 20 мм след най-отдалечения отвор. Разстоянието след най-отдалечения отвор е важно, за да се осигури достатъчно място за търкаляне на пастата при обратния ход, тъй като именно търкалянето на мънистото от спояваща паста генерира силата надолу, която задвижва пастата в отворите.

Какви видове печатни платки могат да бъдат отпечатани?

Няма значениетвърд,ИМС,твърдо-гъвкавилигъвкава печатна платка(вижте нашитеПроизводство на печатни платки), ако здравината на печатната платка е недостатъчна, за да поддържа самата печатна платка толкова плоска, колкото се изисква върху релсите на SMT линиите, производителят на печатни платки ще поиска персонализиранеSMT носителили носач (изработен от Durostone).

Това е важен фактор, за да се гарантира, че печатната платка е задържана плътно върху шаблона по време на процеса на печат. Ако печатната платка, независимо дали е твърда, IMS, твърдо-гъвкава или гъвкава, не е напълно поддържана, това може да доведе до дефекти при печат, като например лошо нанасяне на паста и размазване. Носачите за печатни платки обикновено се доставят с печатащи машини, които са с фиксирана височина и програмируеми позиции, за да се осигури постоянен процес. Съществуват и адаптивни печатни платки, които са полезни за двустранен монтаж.

ПИнспекция на отпечатана спояваща паста (SPI)

Процесът на отпечатване с помощта на спояваща паста е една от най-важните части от процеса на повърхностен монтаж. Колкото по-рано бъде идентифициран дефект, толкова по-малко ще струва коригирането му – полезно правило, което трябва да се има предвид, е, че дефект, идентифициран след повторно оплавляване, ще струва 10 пъти повече за повторна обработка от този, идентифициран преди повторно оплавляване – дефект, идентифициран след тест, ще струва още 10 пъти повече за повторна обработка. Разбира се, че процесът на отпечатване с спояваща паста представлява много повече възможности за дефекти, отколкото всеки друг отделен процес.Производствени процеси с технология за повърхностен монтаж (SMT)Освен това, преходът към безоловна спояваща паста и използването на миниатюрни компоненти увеличи сложността на процеса на печат. Доказано е, че безоловните спояващи пасти не се разтичат или „намокрят“ толкова добре, колкото калаено-оловните спояващи пасти. Като цяло, при безоловен процес е необходим по-точен процес на печат. Това е накарало производителя да внедри някакъв вид проверка след печат. За да се провери процесът, може да се използва автоматична проверка на спояващата паста, за да се проверят точно отлаганията на спояваща паста. В RICHFULLJOY можем да открием някои дефекти на отпечатаната спояваща паста, недостатъчни отлагания по линията, прекомерни отлагания, деформация на формата, липсваща паста, отместване на пастата, размазване, премостване и други.