Яка різниця між AOI та SPI20240904
Розуміння SPI-інспекції: ключ до надійного виробництва електроніки
У сфері виробництва електроніки точність і надійність мають першорядне значення. Технологія поверхневого монтажу (SMT) здійснила революцію в галузі, дозволивши виробляти компактні та високоефективні електронні пристрої. Однак зі зростанням складності схем і компонентів забезпечення якості та функціональності цих електронних вузлів стало складнішим. Саме тут на допомогу приходить перевірка паяльної пасти (SPI). Перевірка SPI є критично важливим процесом контролю якості в SMT, який допомагає підтримувати високі стандарти у виробництві електроніки. У цій статті ми заглибимося в деталі...Інспекція SPI, його важливість, методології та вплив на загальну якість електронних вузлів.
Що таке SPI-інспекція?
Перевірка паяльної пасти (SPI) стосується процесу оцінки нанесення паяльної пасти на друковану плату (PCB) перед розміщенням електронних компонентів. Паяльна паста – це суміш флюсу для припою та порошку припою, яка використовується для створення паяних з'єднань між електронними компонентами та друкованою платою. Правильне нанесення паяльної пасти має вирішальне значення, оскільки воно впливає на надійність та продуктивність кінцевого продукту. SPI гарантує, що паяльна паста наноситься точно, у правильній кількості та в правильних місцях, зменшуючи ймовірність дефектів у кінцевому складанні.
Навіщо використовувати SPI-інспекцію у виробництві електроніки?
1. Запобігання дефектам: SPI відіграє життєво важливу роль у запобіганні поширеним дефектам, таким як паяні містки, недостатня кількість припою та неспіввісність компонентів. Виявляючи ці проблеми на ранніх етапах виробничого процесу, SPI допомагає уникнути дорогої переробки та ремонту.
2. Підвищена надійність: Правильне нанесення паяльної пасти є важливим для створення надійних паяних з'єднань, які можуть витримувати механічні навантаження та термічні цикли. SPI гарантує рівномірне та точне нанесення паяльної пасти, що призводить до підвищення надійності та довговічності електронного пристрою.
3. Економічна ефективність: Виявлення та усунення проблем із нанесенням паяльної пасти на ранніх етапах виробництва є більш економічно ефективним, ніж вирішення проблем після розміщення або паяння компонентів. SPI допомагає мінімізувати час простою виробництва та зменшити відходи матеріалів.
4. Відповідність стандартам: Багато галузей промисловості вимагають дотримання певних стандартів та норм якості. SPI допомагає виробникам дотримуватися цих стандартів, гарантуючи, що застосування паяльної пасти відповідає необхідним специфікаціям.
Які існують методи перевірки SPI?
SPI можна проводити за допомогою різних методологій, кожна з яких має свої переваги та застосування. Основні методології включають:
1.Автоматизована оптична інспекція (AOI)Це найпоширеніший метод SPI, який використовує камери високої роздільної здатності та алгоритми обробки зображень для перевірки нанесення паяльної пасти. Системи AOI можуть виявляти аномалії, такі як надмірна або недостатня кількість паяльної пасти, неспівпадання та перемички. Ці системи є високоефективними та можуть швидко обробляти великий обсяг друкованих плат.
2.Рентгенівське обстеженняРентгенівський контроль використовується для виявлення проблем, які не видно неозброєним оком або за допомогою стандартних оптичних методів. Він особливо корисний для перевірки внутрішніх структур багатошарових друкованих плат та виявлення таких проблем, як приховані паяльні містки або порожнини.
3. Ручний контроль: Хоча ручний контроль рідше зустрічається у великосерійному виробництві, його можна використовувати у невеликому виробництві або як додатковий метод. Кваліфіковані інспектори візуально перевіряють нанесену паяльну пасту та використовують такі інструменти, як лупи, для виявлення дефектів.
4. Лазерна інспекція: Лазерні системи SPI використовують лазери для вимірювання висоти та об'єму відкладень паяльної пасти. Цей метод забезпечує точні вимірювання та ефективний у виявленні проблем, пов'язаних з об'ємом та однорідністю пасти.
Які ключові параметри інспекції SPI?
Під час перевірки SPI оцінюється кілька критичних параметрів, щоб забезпечити правильне нанесення паяльної пасти. Ці параметри включають:
1. Об'єм паяльної пасти: Кількість паяльної пасти, нанесеної на кожну площадку, повинна бути в межах заданих значень. Занадто багато або занадто мало пасти може призвести до дефектів паяних з'єднань.
2. Товщина пасти: Товщина шару паяльної пасти повинна бути однаковою, щоб забезпечити належне змочування та адгезію компонентів. Варіації товщини пасти можуть вплинути на якість паяного з'єднання.
3. Вирівнювання: Паяльна паста повинна бути точно вирівняна з контактними майданчиками друкованої плати. Неправильне вирівнювання може призвести до поганого формування паяного з'єднання та потенційних проблем із розміщенням компонентів.
4. Розподіл пасти: Рівномірний розподіл паяльної пасти по всій друкованій платі є важливим для рівномірного паяння. Системи SPI оцінюють рівномірність розподілу пасти, щоб запобігти таким проблемам, як порожнини припою або перемички.
Як гарантувати якість друку паяльною пастою?
● Швидкість ракеляШвидкість руху стискаючого елемента визначає, скільки часу паяльна паста має «скочуватися» в отвори трафарету та на контактні площадки друкованої плати. Зазвичай використовується налаштування 25 мм за секунду, але це залежить від розміру отворів у трафареті та використовуваної паяльної пасти.
● Тиск ракеляПід час циклу друку важливо застосовувати достатній тиск по всій довжині леза ракеля, щоб забезпечити чисте протирання трафарету. Занадто слабкий тиск може призвести до «розмазування» пасти на трафареті, поганого нанесення та неповного перенесення на друковану плату. Занадто великий тиск може призвести до «вичерпування» пасти з більших отворів, надмірного зносу трафарету та ракелів, а також може спричинити «розтікання» пасти між трафаретом та друкованою платою. Типове налаштування тиску ракеля становить 500 грамів тиску на 25 мм леза ракеля.
● Кут стисненняКут нахилу ракеля зазвичай встановлюється на 60° тримачами, до яких він закріплений. Збільшення кута може призвести до «вичерпування» пасти тримача з отворів трафарету, що призведе до зменшення кількості нанесення паяльної пасти. Зменшення кута може призвести до того, що після завершення друку на трафареті нанесено залишки паяльної пасти.
● Швидкість розділення трафаретів: Це швидкість, з якою друкована плата відділяється від трафарету після друку. Слід використовувати налаштування швидкості до 3 мм за секунду, яке залежить від розміру отворів у трафареті. Якщо це занадто швидко, це призведе до неповного вивільнення паяльної пасти з отворів та утворення високих країв навколо нанесень, також відомих як «собачі вуха».
● Очищення трафаретівТрафарет необхідно регулярно очищувати під час використання, що можна робити вручну або автоматично. Автоматична друкарська машина має систему, яку можна налаштувати на очищення трафарету після фіксованої кількості відбитків за допомогою безворсового матеріалу, нанесеного разом із хімічним засобом для чищення, таким як ізопропіловий спирт (IPA). Система виконує дві функції: перша - очищення нижньої сторони трафарету, щоб запобігти розмазуванню, а друга - очищення отворів за допомогою вакууму, щоб запобігти засміченню.
● Стан трафарету та ракеляЯк трафарети, так і ракелі потрібно ретельно зберігати та обслуговувати, оскільки будь-яке механічне пошкодження будь-якого з них може призвести до небажаних результатів. І те, й інше слід перевірити перед використанням та ретельно очистити після використання, в ідеалі за допомогою автоматизованої системи очищення, щоб видалити будь-які залишки паяльної пасти. Якщо виявлено будь-які пошкодження ракеля або трафаретів, їх слід замінити, щоб забезпечити надійний та повторюваний процес.
● Друк обведенняЦе відстань, яку проходить ракель по трафарету, і рекомендується, щоб вона становила щонайменше 20 мм після найдальшого отвору. Відстань після найдальшого отвору важлива для того, щоб забезпечити достатньо місця для скочування пасти під час зворотного ходу, оскільки саме скочування шару паяльної пасти створює силу, спрямовану вниз, яка вдавлює пасту в отвори.
Які види друкованих плат можна друкувати?
Неважливожорсткий,ІМС,жорстко-гнучкоабогнучка друкована плата(див. нашіВиробництво друкованих плат), якщо міцність друкованої плати недостатня для того, щоб підтримувати саму друковану плату настільки ж рівною, як вимагається, на рейках ліній поверхневого монтажу, виробник складання друкованих плат попросить виконати налаштування.Носій SMTабо переносник (виготовлений з дюростоуну).
Це важливий фактор для забезпечення рівного прилягання друкованої плати до трафарету під час процесу друку. Якщо друкована плата, незалежно від того, жорстка вона, IMS, жорстко-гнучка чи гнучка, не повністю підтримується, це може призвести до дефектів друку, таких як погане нанесення пасти та розмазування. Кріплення для друкованих плат зазвичай постачаються з друкарськими машинами, які мають фіксовану висоту та програмовані положення для забезпечення стабільного процесу. Існують також адаптивні друковані плати, які корисні для двостороннього складання.
ПКонтроль надрукованої паяльної пасти (SPI)
Процес друку паяльною пастою є однією з найважливіших частин процесу поверхневого монтажу. Чим раніше виявлено дефект, тим менше коштуватиме його виправлення – корисне правило, яке слід враховувати, полягає в тому, що дефект, виявлений після оплавлення, коштуватиме в 10 разів більше для повторної обробки, ніж дефект, виявлений до оплавлення – дефект, виявлений після випробування, коштуватиме ще в 10 разів дорожче для повторної обробки. Зрозуміло, що процес друку паяльною пастою створює набагато більше можливостей для дефектів, ніж будь-який інший окремий процес.Виробничі процеси за технологією поверхневого монтажу (SMT)Крім того, перехід на безсвинцеву паяльну пасту та використання мініатюрних компонентів збільшив складність процесу друку. Було доведено, що безсвинцеві пасти не розтікаються та не «змочуються» так добре, як олов'яно-свинцеві пасти. Загалом, для безсвинцевого процесу потрібен точніший процес друку. Це спонукало виробника впровадити певний тип контролю після друку. Для перевірки процесу можна використовувати автоматичний контроль паяльної пасти для точної перевірки відкладень паяльної пасти. У RICHFULLJOY ми можемо виявити деякі дефекти надрукованої паяльної пасти, недостатнє відкладення ліній, надмірне відкладення, деформацію форми, відсутність пасти, зміщення пасти, розмазування, перекриття тощо.
