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浅谈SMT生产过程控制的方法和措施

2018-09-06李晓琴

山西电子技术 2018年4期
关键词:线路板贴片丝网

李晓琴

(山西省电子工业科学研究所,山西 太原 030006)

在SMT生产不断发展的今天,提高产品质量已成为SMT生产中最重要的核心内容,产品质量水平不仅是生产部门管理水平的标志,也是企业产品生存和发展的重要保证。为确保产品质量,促进生产过程的合理、规范、标准。生产线必须结合实际生产情况,制定合理、有效的生产质量过程控制体系。该过程控制体系是起点,也是改进SMT制造过程的最基本元素。有效的控制可以及时发现生产过程中的质量问题,将不合格产品的生产率降低到最小化,从而避免因不合格而造成经济损失。因此,SMT生产过程中,在三个重要环节:印刷——贴片——回流,做到如下控制是至关重要的。

1 SMT丝网漏印部分

1.1 印刷线路板来料监测控制

每批印刷线路板在丝网漏印之前必须进行抽检。

1) 检测内容: a) 检测印刷电路板是否存在变形;b) 通过抽样焊接,判断电路板焊盘有无氧化;c) 检查印制板表面有无划伤、断线、露铜现象;d) 印刷电路板印刷部分是否均匀。

2) 注意事项:线路板拿取时须戴手套,通过目测方法确认缺陷时,目视距离应为肉眼与被测线路板保持30 cm~45 cm距离,并成30°~45°角度范围测试。检测时要轻拿轻放,避免碰撞、摔落,不可叠放、竖放,以防划断线路。同时也要检测线路板相关定位孔与丝网漏印定位针是否完全匹配。

1.2 焊锡膏的使用及管理

SMT生产过程中必须对焊锡膏的有效期进行监控。不得使用过期的焊锡膏,购进的焊锡膏应存放在冰箱的冷藏室;开盖后的焊锡膏尽量不超过一周;焊锡膏使用时,车间环境温度应控制在25 ℃左右为宜,相对湿度应控制在35%~75%,超出范围时,需要做出相应的人工处理;暂不使用的焊锡膏要撤离现场,以免在生产过程中混淆;当新锡膏与旧锡膏混合使用时,新旧比例配置为3∶1均匀搅拌混合在一起;尽量保证焊锡膏先进先用,使用过程中一定严贴标签。

1.3 印刷过程的相关控制

合格的丝网漏印产品应该注意:

1) 判断印刷部分是否完全(若不完全,及时调整印刷板、钢网、刮刀);

2) 印刷是否有桥接现象(主要看阴脚间距最小的芯片,通常为CPU);

3) 印刷厚度是否均匀(若印刷厚度不匀,及时调节刮刀的力度);

4) 焊盘是否有塌边(如有塌边应检查钢网开孔是否有堵塞);

5) 印刷部分有无偏差(若有偏差,及时调整钢网定位)。

另外,在丝网漏印过程中还应随时清洗模板,防止残留焊膏干涸在钢网上,堵塞网孔;对于在实际应用中振动力度较大的产品(比如汽车电子产品)生产中应当适当调整锡膏的厚度,确保产品的可焊性,以及在市场使用过程中的牢固性。

2 SMT贴片机部分

贴片机是SMT生产中关键的设备之一,该设备通过完成:吸取—位移—定位—放置等功能,来实现SMD元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的相应焊盘位置。这样就要求各项工艺精密准确,尤其:供料、编程、调试、装配等主要工序。

2.1 贴片生产过程中相关要求

1) 所有贴片器件,使用中必须确保供料无误;

2) 程序作为控制指令信号,编辑过程必须保证精准无误,各相关数据也要符合贴片机相关编程手册;

3) SMD元件与供料器的装配要尽量精准,以避免错误现象重复发生;

4) 贴装前对贴片机设备程序调试要精准,贴装生产过程中要及时处理各种相关故障。

2.2 SMT贴片机在完成贴装生产过程中出现故障时的解决思路

贴片机的结构组成较为复杂,包括传动机构、伺服系统、识别系统、传感器等。在贴装生产过程中极易出现不同的故障,下面就贴片机在生产中出现问题时的解决思路做了如下总结:

1) 分析贴片机的工作顺序,以及设备各项传动部分之间的逻辑关系;

2) 了解设备运行过程中故障发生的部位、环节与程度,能够通过异常的声音来判断问题;

3) 应当清楚故障发生之前的操作过程;

4) 判断故障是否发生在固定的贴装头、吸嘴上;

5) 故障情况是否发生在特定的供料器、及相应的器件上;

6) 重复故障是否发生在特定的批量、特定的时刻。

SMT贴片机作为一种高精密电子设备,承载着完成大量繁重的电子贴装生产任务。生产过程中必须制定出按时维护设备的工作日程,以确保生产正常进行。

3 SMT回流焊部分

回流焊原理及工艺要求:

回流焊(Reflow)是“气体”通过热对流,在焊机内循环流动产生达到焊接温度的高温,将贴好的贴片元件(SMC)和贴装器件(SMD)焊接到PCB线路板上的SMT生产工艺。

在回流焊焊接工艺中,最重要的是温度曲线的设置(如图1)。

图1 回流焊温度曲线图

要求:1) 设置合理的回流焊温度曲线,并要定期做温度曲线的实时测试;

2) 焊接时,按照PCB设计时的焊接方向进行;

3) 焊接过程中避免传送链条有抖动现象;

4) 焊接效果要通过以下几个方面来进行检查。

a) 判断器件的焊接部分是否充分;

b) 检查各焊点表面是否光滑;

c) 目测焊点形状是否成半月状;

d) 线路板表面有无锡球和残留物;

e) 借助显微镜检查是否有桥接和虚焊等情况。

注意:生产过程中,要适时根据焊接情况调整温度曲线,以达到良好的焊接效果。

4 总结

SMT生产过程中的每一个环节,都至关重要,它们决定了产品的质量与市场;这就需要在生产过程中严格按照工艺要求做到把控落实,才能真正有效推动产品的顺利生产与市场的良好运行。

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