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首页技术文档 >> 过程监测可以防止电路板缺陷

  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。需要一个清晰定义和适当执行的工艺监测策略来保持该工艺受控。至少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,取决于价格。越贵的工具提供更好的性能。

  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。这些工具具有灵活性,成本低于$50,000美元,一般都提供所希望数量的反馈信息。很明显,自动化工具成本都贵得多($75,000 - $200,000美元)。可是,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。推荐使用手工检查胶点直径。使用极差控制图(X-bar R chart)来记录结果。

  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。这些点也可以用来测量胶点直径。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。还不知道有没有专门设计用于胶点检查的自动设备。一些自动光学检查(AOI, automated optical inspection)机器可以调整用来完成这个任务,但可能是大材小用。

  最初产品(first-article)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(值、零件编号等)。这使检查困难。验证机器设定(元件、机器参数等)是一个积极的方法。AOI可以有效地用于第一块板的检查。一些硬件与软件供应商也提供送料器(feeder)设定确认软件。

  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(密间距元件、BGA、极性电容等)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。基于经验,X射线对于BGA装配不一定要强制使用。可是,它当然是手头应该有的一个好工具,如果你买得起的话。应该推荐对CSP装配使用它。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)。十年前,光学检查被用作可以解决每个人的品质问题的工具。后来该技术被停止不用,因为它不能跟上装配技术的步伐。在过去五年中,它又作为一种合乎需要的技术再次出现。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。

  二维的(2-D)AOI机器可以检查元件丢失、对中错误、不正确零件编号和极性反向。另外,三维(3-D)的机器可以评估焊接点的品质。一些供应商开提供台式、2-D AOI机器,价格低于$50,000美元。这些机器对于最初产品的检查和小批量的样品计划是理想的。在较高性能的种类中,2-D独立或在线机器价格在$75,000-125,000美元,而3-D机器价格$150,000-250,000美元。AOI技术有相当的前途,但是处理速度和编程时间还是一个局限因素。

  数据收集是一回事,但是使用这些数据来提高性能和减少缺陷才是最终目的。不幸的是,许多公司收集一大堆数据而没有有效地利用它。审查和分析数据可能是费力的,经常看到这个工作只由工程设计人员进行,不包括生产活动。没有准确的反馈,生产盲目地进行。每周的品质会议对于工程设计与生产部门沟通关键信息和推动必要的改进可能是一个有效的方法。这些会议要求一个领导者,必须组织良好,尤其时间要短(30分钟或更少)。在这些会议上提出的数据必须用户友好和有意义(例如,Pareto图表)。当确认一个问题后,必须马上指派一个调查研究人员。为了保证一个圆满结束,会议领导必须做准确的记录。结束意味着根源与改正行动。

[录入:admin] [日期:10-05-05]

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