Qual è la differenza tra AOI e SPI20240904

Comprendere l'ispezione SPI: la chiave per una produzione elettronica affidabile

Nel campo della produzione elettronica, precisione e affidabilità sono fondamentali. La tecnologia a montaggio superficiale (SMT) ha rivoluzionato il settore, consentendo la produzione di dispositivi elettronici compatti ed altamente efficienti. Tuttavia, con la crescente complessità dei circuiti e dei componenti, garantire la qualità e la funzionalità di questi gruppi elettronici è diventato più impegnativo. È qui che entra in gioco l'ispezione della pasta saldante (SPI). L'ispezione SPI è un processo critico di controllo qualità in SMT che aiuta a mantenere standard elevati nella produzione elettronica. In questo articolo approfondiremo i dettagliIspezione SPI, la sua importanza, le metodologie e il suo impatto sulla qualità complessiva degli assemblaggi elettronici.

Cos'è l'ispezione SPI? 

L'ispezione della pasta saldante (SPI) si riferisce al processo di valutazione dell'applicazione della pasta saldante su un circuito stampato (PCB) prima del posizionamento dei componenti elettronici. La pasta saldante è una miscela di flusso e polvere saldante utilizzata per creare giunti di saldatura tra i componenti elettronici e il PCB. La corretta applicazione della pasta saldante è fondamentale perché influisce sull'affidabilità e sulle prestazioni del prodotto finale. SPI garantisce che la pasta saldante venga applicata accuratamente, nella giusta quantità e nelle posizioni corrette, riducendo la probabilità di difetti nell'assemblaggio finale.

Perché utilizzare l'ispezione SPI nella produzione elettronica?

1.Prevenzione dei difetti: SPI svolge un ruolo fondamentale nella prevenzione di difetti comuni come ponti di saldatura, saldatura insufficiente e disallineamento dei componenti. Rilevando questi problemi nelle prime fasi del processo di produzione, SPI aiuta a evitare costose rilavorazioni e riparazioni.

2. Affidabilità migliorata: la corretta applicazione della pasta saldante è essenziale per creare giunti di saldatura affidabili in grado di resistere a sollecitazioni meccaniche e cicli termici. SPI garantisce che la pasta saldante venga applicata in modo uniforme e accurato, migliorando l'affidabilità e la longevità del dispositivo elettronico.

3. Efficienza in termini di costi: rilevare e risolvere i problemi di applicazione della pasta saldante nelle prime fasi della produzione è più conveniente rispetto alla gestione dei problemi dopo che i componenti sono stati posizionati o saldati. SPI aiuta a ridurre al minimo i tempi di fermo della produzione e a ridurre gli sprechi di materiale.

4.Conformità agli standard: molti settori richiedono il rispetto di specifici standard e normative di qualità. SPI aiuta i produttori a soddisfare questi standard garantendo che l'applicazione della pasta saldante soddisfi le specifiche necessarie.

Quali sono i metodi di ispezione SPI?

La SPI può essere condotta utilizzando varie metodologie, ciascuna con la propria serie di vantaggi e applicazioni. Le metodologie principali includono:

1.Ispezione ottica automatizzata (AOI): Questo è il metodo SPI più comune, che utilizza telecamere ad alta risoluzione e algoritmi di elaborazione delle immagini per ispezionare l'applicazione della pasta saldante. I sistemi AOI sono in grado di rilevare anomalie quali pasta saldante eccessiva o insufficiente, disallineamento e ponti. Questi sistemi sono altamente efficienti e possono elaborare rapidamente un grande volume di PCB.

2.Ispezione a raggi X: L'ispezione a raggi X viene utilizzata per rilevare problemi che non sono visibili a occhio nudo o tramite metodi ottici standard. È particolarmente utile per ispezionare le strutture interne di PCB multistrato e rilevare problemi come ponti di saldatura nascosti o vuoti.

3.Ispezione manuale: sebbene meno comune nella produzione di grandi volumi, l'ispezione manuale può essere utilizzata nella produzione su scala ridotta o come metodo supplementare. Ispettori addestrati esaminano visivamente l'applicazione della pasta saldante e utilizzano strumenti come lenti di ingrandimento per identificare i difetti.

4. Ispezione laser: i sistemi SPI basati su laser utilizzano i laser per misurare l'altezza e il volume dei depositi di pasta saldante. Questo metodo fornisce misurazioni precise ed è efficace nel rilevare problemi relativi al volume e all'uniformità della pasta.

Quali sono i parametri chiave nell'ispezione SPI?

Durante l'ispezione SPI vengono valutati diversi parametri critici per garantire la corretta applicazione della pasta saldante. Questi parametri includono:

1.Volume della pasta saldante: la quantità di pasta saldante depositata su ciascuna piazzola deve rientrare nei limiti specificati. Troppa o troppo poca pasta può causare difetti nei giunti di saldatura.

2.Spessore della pasta: lo spessore dello strato di pasta saldante deve essere coerente per garantire la corretta bagnatura e adesione dei componenti. Le variazioni nello spessore della pasta possono influire sulla qualità del giunto di saldatura.

3.Allineamento: la pasta saldante deve essere accuratamente allineata con i pad PCB. Il disallineamento può comportare una scarsa formazione del giunto di saldatura e potenziali problemi di posizionamento dei componenti.

4. Distribuzione della pasta: la distribuzione uniforme della pasta saldante sul PCB è essenziale per una saldatura coerente. I sistemi SPI valutano l'uniformità della distribuzione della pasta per prevenire problemi come vuoti di saldatura o ponti.

Come garantire la qualità della stampa della pasta saldante?

● Velocità della racla: La velocità di spostamento della compressione determina quanto tempo è disponibile affinché la pasta saldante "rotoli" nelle aperture dello stencil e sui pad del PCB. In genere, viene utilizzata un'impostazione di 25 mm al secondo, ma questa è variabile a seconda della dimensione delle aperture all'interno dello stencil e della pasta saldante utilizzata.

● Pressione della racla: Durante il ciclo di stampa, è importante applicare una pressione sufficiente su tutta la lunghezza della lama di compressione per garantire una pulizia pulita dello stencil. Una pressione troppo bassa può causare “sbavature” della pasta sullo stencil, scarsa deposizione e trasferimento incompleto sul PCB. Una pressione eccessiva può causare il "raccoglimento" della pasta da aperture più grandi, un'eccessiva usura dello stencil e delle racle e può causare uno "sversamento" della pasta tra lo stencil e il PCB. Un'impostazione tipica per la pressione della spatola è di 500 grammi di pressione per 25 mm di lama della spatola.

● Angolo di compressione: L'angolo della spatola è generalmente impostato su 60° dai supporti a cui è fissata. Se l'angolo viene aumentato, è possibile che la pasta del supporto venga "scavata" dalle aperture dello stencil e quindi venga depositata meno pasta saldante. Se l'angolo viene ridotto, è possibile che rimanga un residuo di pasta saldante sullo stencil dopo che la compressione ha completato la stampa.

● Velocità di separazione degli stampini: Questa è la velocità con cui il PCB si separa dallo stencil dopo la stampa. È necessario utilizzare un'impostazione di velocità massima di 3 mm al secondo, che dipende dalle dimensioni delle aperture all'interno dello stencil. Se questo avviene troppo velocemente, la pasta saldante non si libererà completamente dalle aperture e si formeranno bordi alti attorno ai depositi, noti anche come “orecchie di cane”.

● Pulizia degli stampini: Lo stencil deve essere pulito regolarmente durante l'uso, operazione che può essere eseguita manualmente o automaticamente. La macchina da stampa automatica è dotata di un sistema che può essere impostato per pulire lo stencil dopo un numero fisso di stampe utilizzando materiale privo di pelucchi applicato con un detergente chimico come alcol isopropilico (IPA). Il sistema svolge due funzioni, la prima è la pulizia della parte inferiore dello stencil per evitare sbavature, e la seconda è la pulizia delle aperture utilizzando l'aspirazione per eliminare i blocchi.

● Condizioni dello stencil e della spatola: Sia gli stencil che le racle devono essere conservati e mantenuti con cura poiché qualsiasi danno meccanico a entrambi può portare a risultati indesiderati. Entrambi devono essere controllati prima dell'uso e puliti accuratamente dopo l'uso, preferibilmente utilizzando un sistema di pulizia automatizzato in modo da rimuovere eventuali residui di pasta saldante. Se si notano danni alla racla o agli stampini, è necessario sostituirli per garantire un processo affidabile e ripetibile.

● Stampa tratto: Questa è la distanza percorsa dalla racla attraverso lo stencil e si consiglia che sia almeno 20 mm oltre l'apertura più lontana. La distanza oltre l'apertura più lontana è importante per consentire spazio sufficiente affinché la pasta possa rotolare durante la corsa di ritorno poiché è il rotolamento del cordone di pasta saldante che genera la forza verso il basso che spinge la pasta nelle aperture.

Quali tipi di PCB possono essere stampati?

Non importarigido,IMS,rigido-flessibileOPCB flessibile(fare riferimento al nsProduzione di PCB), se la resistenza del PCB è inadeguata a supportare il PCB stesso in modo assolutamente piatto come richiesto sui binari delle linee SMT, il produttore dell'assieme PCB chiederà di personalizzarePortante SMTo trasportino (in Durostone).

Questo è un fattore importante per garantire che il PCB venga mantenuto piatto contro lo stencil durante il processo di stampa. Se il PCB, non importa se rigido, IMS, rigido-flessibile o flessibile, non è completamente supportato, può causare difetti di stampa, come uno scarso deposito di pasta e sbavature. I supporti PCB sono generalmente forniti con macchine da stampa che hanno un'altezza fissa e posizioni programmabili per garantire un processo coerente. Esistono anche PCB adattabili e sono utili per il montaggio su due lati.

PIspezione della pasta saldante rigata (SPI)

Il processo di stampa della pasta saldante è una delle parti più importanti del processo di assemblaggio a montaggio superficiale. Quanto prima viene identificato un difetto, tanto meno costerà correggerlo – una regola utile da considerare è che un difetto identificato dopo la rifusione costerà 10 volte l’importo da rilavorare rispetto a quello identificato prima della rifusione – un difetto identificato dopo il test costerà altri 10 volte di più da rielaborare. Resta inteso che il processo di stampa della pasta saldante presenta molte più possibilità di difetti rispetto a qualsiasi altro processo individualeProcessi di produzione della tecnologia a montaggio superficiale (SMT).. Inoltre, il passaggio alla pasta saldante senza piombo e l'uso di componenti in miniatura ha aumentato la complessità del processo di stampa. È stato dimostrato che le paste saldanti senza piombo non si diffondono né si “bagnano” così come le paste saldanti con piombo e stagno. In generale, in un processo senza piombo è necessario un processo di stampa più accurato. Ciò ha spinto il produttore a implementare un qualche tipo di ispezione post-stampa. Per verificare il processo, è possibile utilizzare l'ispezione automatica della pasta saldante per controllare accuratamente i depositi di pasta saldante. Presso RICHFULLJOY siamo in grado di rilevare alcuni difetti della pasta saldante stampata, depositi insufficienti sulla linea, depositi eccessivi, deformazione della forma, pasta mancante, offset della pasta, sbavature, ponti e altro.