Wat is het verschil tussen AOI en SPI20240904?

Inzicht in SPI-inspectie: een sleutel tot betrouwbare elektronicafabricage

In de elektronica-industrie zijn precisie en betrouwbaarheid van het grootste belang. Surface Mount Technology (SMT) heeft een revolutie teweeggebracht in de industrie en de productie van compacte en zeer efficiënte elektronische apparaten mogelijk gemaakt. Echter, met de toenemende complexiteit van circuits en componenten is het waarborgen van de kwaliteit en functionaliteit van deze elektronische assemblages steeds lastiger geworden. Hier komt Solder Paste Inspection (SPI) om de hoek kijken. SPI-inspectie is een cruciaal kwaliteitscontroleproces binnen SMT dat bijdraagt ​​aan het handhaven van hoge normen in de elektronica-industrie. In dit artikel gaan we dieper in op de details van SPI.SPI-inspectiehet belang ervan, de methodologieën en de impact ervan op de algehele kwaliteit van elektronische assemblages.

Wat is een SPI-inspectie? 

Soldeerpasta-inspectie (SPI) verwijst naar het proces waarbij de toepassing van soldeerpasta op een printplaat (PCB) wordt geëvalueerd voordat elektronische componenten worden geplaatst. Soldeerpasta is een mengsel van soldeerflux en soldeerpoeder dat wordt gebruikt om soldeerverbindingen te maken tussen elektronische componenten en de printplaat. De correcte toepassing van soldeerpasta is cruciaal omdat dit de betrouwbaarheid en prestaties van het eindproduct beïnvloedt. SPI zorgt ervoor dat de soldeerpasta nauwkeurig, in de juiste hoeveelheid en op de juiste plaatsen wordt aangebracht, waardoor de kans op defecten in de uiteindelijke assemblage wordt verkleind.

Waarom SPI-inspectie gebruiken bij de productie van elektronica?

1. Defectpreventie: SPI speelt een cruciale rol bij het voorkomen van veelvoorkomende defecten zoals soldeerbruggen, onvoldoende soldeer en verkeerde uitlijning van componenten. Door deze problemen vroegtijdig in het productieproces te detecteren, helpt SPI kostbare herstelwerkzaamheden en reparaties te voorkomen.

2. Verbeterde betrouwbaarheid: Een correcte toepassing van soldeerpasta is essentieel voor het creëren van betrouwbare soldeerverbindingen die bestand zijn tegen mechanische spanning en thermische cycli. SPI zorgt ervoor dat de soldeerpasta gelijkmatig en nauwkeurig wordt aangebracht, wat leidt tot een verbeterde betrouwbaarheid en langere levensduur van het elektronische apparaat.

3. Kostenbesparing: Het vroegtijdig opsporen en aanpakken van problemen met de soldeerpasta-applicatie is kosteneffectiever dan het oplossen van problemen nadat de componenten zijn geplaatst of gesoldeerd. SPI helpt de productiestilstand te minimaliseren en materiaalverspilling te verminderen.

4. Naleving van normen: Veel industrieën vereisen naleving van specifieke kwaliteitsnormen en -voorschriften. SPI helpt fabrikanten aan deze normen te voldoen door ervoor te zorgen dat de soldeerpasta-applicatie aan de vereiste specificaties voldoet.

Wat zijn de methoden voor SPI-inspectie?

SPI kan worden uitgevoerd met behulp van verschillende methoden, elk met zijn eigen voordelen en toepassingen. De belangrijkste methoden zijn:

1.Geautomatiseerde optische inspectie (AOI)Dit is de meest gangbare SPI-methode, waarbij gebruik wordt gemaakt van hogeresolutiecamera's en beeldverwerkingsalgoritmen om de soldeerpasta-applicatie te inspecteren. AOI-systemen kunnen afwijkingen detecteren zoals te veel of te weinig soldeerpasta, verkeerde uitlijning en kortsluiting. Deze systemen zijn zeer efficiënt en kunnen snel grote hoeveelheden printplaten verwerken.

2.RöntgenonderzoekRöntgeninspectie wordt gebruikt om problemen op te sporen die niet met het blote oog of via standaard optische methoden zichtbaar zijn. Het is met name nuttig voor het inspecteren van de interne structuren van meerlaagse printplaten en het opsporen van problemen zoals verborgen soldeerbruggen of holtes.

3. Handmatige inspectie: Hoewel minder gebruikelijk bij massaproductie, kan handmatige inspectie worden gebruikt bij kleinschalige productie of als aanvullende methode. Getrainde inspecteurs onderzoeken visueel de aangebrachte soldeerpasta en gebruiken hulpmiddelen zoals vergrootglazen om defecten te identificeren.

4. Laserinspectie: Lasergebaseerde SPI-systemen gebruiken lasers om de hoogte en het volume van soldeerpasta-afzettingen te meten. Deze methode levert nauwkeurige metingen op en is effectief in het opsporen van problemen met betrekking tot het pastavolume en de uniformiteit.

Wat zijn de belangrijkste parameters bij een SPI-inspectie?

Tijdens de SPI-inspectie worden verschillende kritische parameters geëvalueerd om een ​​correcte toepassing van de soldeerpasta te garanderen. Deze parameters omvatten:

1. Hoeveelheid soldeerpasta: De hoeveelheid soldeerpasta die op elk pad wordt aangebracht, moet binnen de gespecificeerde limieten blijven. Te veel of te weinig pasta kan leiden tot defecten in de soldeerverbindingen.

2. Dikte van de soldeerpasta: De dikte van de soldeerpastalaag moet consistent zijn om een ​​goede bevochtiging en hechting van de componenten te garanderen. Variaties in de pastadikte kunnen de kwaliteit van de soldeerverbinding beïnvloeden.

3. Uitlijning: De soldeerpasta moet nauwkeurig worden uitgelijnd met de contactpunten op de printplaat. Een verkeerde uitlijning kan leiden tot een slechte soldeerverbinding en mogelijke problemen met de plaatsing van componenten.

4. Pastaverdeling: Een gelijkmatige verdeling van de soldeerpasta over de printplaat is essentieel voor consistent solderen. SPI-systemen beoordelen de gelijkmatigheid van de pastaverdeling om problemen zoals soldeerholtes of kortsluitingen te voorkomen.

Hoe garandeer je een goede printkwaliteit van soldeerpasta?

● Snelheid van de wisserDe snelheid waarmee de soldeerpasta wordt aangedrukt, bepaalt hoeveel tijd er beschikbaar is om de soldeerpasta in de openingen van het stencil en op de contactpunten van de printplaat te laten 'rollen'. Doorgaans wordt een snelheid van 25 mm per seconde gebruikt, maar dit kan variëren afhankelijk van de grootte van de openingen in het stencil en de gebruikte soldeerpasta.

● Druk van de wisserTijdens het printproces is het belangrijk om voldoende druk uit te oefenen over de gehele lengte van de rakel om een ​​schone reiniging van het stencil te garanderen. Te weinig druk kan leiden tot het uitsmeren van de pasta op het stencil, een slechte afzetting en een onvolledige overdracht naar de printplaat. Te veel druk kan leiden tot het opzuigen van pasta uit grotere openingen, overmatige slijtage van het stencil en de rakel, en kan ervoor zorgen dat de pasta tussen het stencil en de printplaat doorsijpelt. Een gebruikelijke instelling voor de rakeldruk is 500 gram druk per 25 mm rakelblad.

● KnijphoekDe hoek van de rakel wordt doorgaans ingesteld op 60° door de houders waaraan deze is bevestigd. Als de hoek groter wordt, kan dit ertoe leiden dat de soldeerpasta uit de stencilopeningen wordt "gezogen", waardoor er minder soldeerpasta wordt aangebracht. Als de hoek kleiner wordt, kan er soldeerpasta op de stencil achterblijven nadat het printen is voltooid.

● Snelheid van stencilscheidingDit is de snelheid waarmee de printplaat na het printen loskomt van het stencil. Een snelheid van maximaal 3 mm per seconde moet worden gebruikt; deze snelheid is afhankelijk van de grootte van de openingen in het stencil. Als de snelheid te hoog is, komt de soldeerpasta niet volledig los uit de openingen en ontstaan ​​er hoge randen rond de afzettingen, ook wel bekend als "dog-ears".

● SjabloonreinigingHet sjabloon moet tijdens gebruik regelmatig worden gereinigd, wat handmatig of automatisch kan gebeuren. De automatische printmachine heeft een systeem dat kan worden ingesteld om het sjabloon na een vast aantal afdrukken te reinigen met een pluisvrij materiaal in combinatie met een reinigingsmiddel zoals isopropylalcohol (IPA). Het systeem voert twee functies uit: ten eerste het reinigen van de onderkant van het sjabloon om vlekken te voorkomen, en ten tweede het reinigen van de openingen met behulp van een vacuüm om verstoppingen te verhelpen.

● Conditie van sjabloon en rakelZowel sjablonen als rakelbladen moeten zorgvuldig worden opgeslagen en onderhouden, aangezien mechanische schade aan een van beide tot ongewenste resultaten kan leiden. Beide moeten vóór gebruik worden gecontroleerd en na gebruik grondig worden gereinigd, bij voorkeur met behulp van een geautomatiseerd reinigingssysteem, zodat alle soldeerpastaresten worden verwijderd. Als er schade aan het rakelblad of de sjablonen wordt geconstateerd, moeten deze worden vervangen om een ​​betrouwbaar en reproduceerbaar proces te garanderen.

● PrintlijnDit is de afstand die de rakel over het sjabloon aflegt en het wordt aanbevolen om minimaal 20 mm voorbij de verste opening te komen. De afstand voorbij de verste opening is belangrijk om voldoende ruimte te creëren voor de soldeerpasta om te rollen tijdens de teruggaande beweging. Het rollen van de soldeerpasta-rand genereert namelijk de neerwaartse kracht die de pasta in de openingen duwt.

Welke soorten printplaten kunnen worden geprint?

Het maakt niet uitonbuigzaam,IMS,stijf-flexibelofflexibele printplaat(raadpleeg onzePCB-productieAls de sterkte van de printplaat onvoldoende is om de printplaat zelf zo vlak te houden als vereist op de rails van de SMT-lijnen, zal de fabrikant van de printplaatassemblage vragen om een ​​aangepaste printplaat.SMT-dragerof drager (gemaakt van Durostone).

Dit is een belangrijke factor om ervoor te zorgen dat de printplaat tijdens het printproces vlak tegen het stencil blijft liggen. Als de printplaat, ongeacht of deze stijf, IMS, stijf-flexibel of flexibel is, niet volledig wordt ondersteund, kan dit leiden tot printfouten, zoals een slechte pasta-afzetting en vlekken. Printplaatsteunen worden over het algemeen meegeleverd met printmachines. Deze steunen hebben een vaste hoogte en programmeerbare posities om een ​​consistent proces te garanderen. Er zijn ook aanpasbare printplaatsteunen, die handig zijn voor dubbelzijdige assemblage.

Pbedrukte soldeerpasta-inspectie (SPI)

Het printproces van de soldeerpasta is een van de belangrijkste onderdelen van het oppervlaktemontageproces. Hoe eerder een defect wordt vastgesteld, hoe lager de reparatiekosten. Een handige vuistregel is dat een fout die na het reflowproces wordt ontdekt, tien keer zoveel kost om te herstellen als een fout die vóór het reflowproces wordt ontdekt. ​​Een fout die na een test wordt ontdekt, kost nóg eens tien keer zoveel om te herstellen. Het is bekend dat het printproces van de soldeerpasta veel meer mogelijkheden voor defecten biedt dan elk van de andere afzonderlijke stappen.Fabricageprocessen voor Surface Mount Technology (SMT)Daarnaast heeft de overgang naar loodvrije soldeerpasta en het gebruik van miniatuurcomponenten de complexiteit van het printproces vergroot. Het is gebleken dat loodvrije soldeerpasta's zich minder goed verspreiden of "bevochtigen" dan soldeerpasta's met tin. Over het algemeen is een nauwkeuriger printproces vereist bij een loodvrij proces. Dit heeft fabrikanten ertoe aangezet om een ​​vorm van nacontrole te implementeren. Om het proces te controleren, kan automatische soldeerpasta-inspectie worden gebruikt om de soldeerpasta-afzettingen nauwkeurig te controleren. Bij RICHFULLJOY kunnen we diverse defecten in de geprinte soldeerpasta detecteren, zoals onvoldoende of overmatige afzetting, vormvervorming, ontbrekende pasta, verschuiving van de pasta, uitvloeiing, overbrugging en meer.