AOI と SPI20240904 の違いは何ですか
SPI 検査を理解する : 信頼性の高いエレクトロニクス製造の鍵
エレクトロニクス製造の分野では、精度と信頼性が最も重要です。表面実装技術 (SMT) は業界に革命をもたらし、コンパクトで高効率の電子デバイスの製造を可能にしました。しかし、回路やコンポーネントが複雑になるにつれて、これらの電子アセンブリの品質と機能を確保することがより困難になってきています。ここで、はんだペースト検査 (SPI) が登場します。 SPI 検査は、SMT における重要な品質管理プロセスであり、エレクトロニクス製造における高水準の維持に役立ちます。この記事では、その詳細について掘り下げていきますSPI検査、その重要性、方法論、電子アセンブリの全体的な品質への影響。
SPI検査とは何ですか？
はんだペースト検査 (SPI) は、電子部品を配置する前に、プリント基板 (PCB) 上のはんだペーストの塗布を評価するプロセスを指します。はんだペーストは、はんだフラックスとはんだ粉末の混合物で、電子部品と PCB の間にはんだ接合を作成するために使用されます。はんだペーストを正しく塗布することは、最終製品の信頼性と性能に影響を与えるため、非常に重要です。 SPI は、はんだペーストが正確、適切な量、正しい位置に塗布されることを保証し、最終アセンブリでの欠陥の可能性を減らします。
エレクトロニクス製造で SPI 検査を使用する理由は何ですか?
1.欠陥の防止：SPIは、はんだブリッジ、はんだ不足、コンポーネントの位置ずれなどの一般的な欠陥を防止する上で重要な役割を果たします。 SPI は、製造プロセスの早い段階でこれらの問題を検出することで、コストのかかるやり直しや修理を回避するのに役立ちます。
2.信頼性の向上: 機械的ストレスや熱サイクルに耐えられる信頼性の高いはんだ接合を作成するには、適切なはんだペーストの塗布が不可欠です。 SPI は、はんだペーストが均一かつ正確に塗布されることを保証し、電子デバイスの信頼性と寿命の向上につながります。
3.コスト効率: はんだペースト塗布の問題を生産の初期段階で検出して対処することは、コンポーネントの配置またははんだ付け後に問題に対処するよりもコスト効率が高くなります。 SPI は、生産のダウンタイムを最小限に抑え、材料の無駄を削減するのに役立ちます。
4.規格への準拠: 多くの業界では、特定の品質規格や規制への準拠が求められています。 SPI は、はんだペーストの塗布が必要な仕様を確実に満たすことにより、メーカーがこれらの規格を満たすのに役立ちます。
SPI検査にはどのような方法があるのでしょうか？
SPI はさまざまな方法を使用して実行でき、それぞれに独自の利点と用途があります。主な方法論には次のものがあります。
1.自動光学検査 (AOI): これは最も一般的な SPI 方法で、高解像度カメラと画像処理アルゴリズムを使用してはんだペーストの塗布を検査します。 AOI システムは、はんだペーストの過剰または不足、位置ずれ、ブリッジなどの異常を検出できます。これらのシステムは効率が高く、大量の PCB を迅速に処理できます。
2.X線検査: X 線検査は、肉眼や標準の光学的方法では見えない問題を検出するために使用されます。これは、多層 PCB の内部構造を検査し、隠れたはんだブリッジやボイドなどの問題を検出するのに特に役立ちます。
3.手動検査: 大量生産ではあまり一般的ではありませんが、手動検査は小規模生産や補助的な方法として使用できます。訓練を受けた検査員がはんだペーストの塗布を目視検査し、虫眼鏡などのツールを使用して欠陥を特定します。
4.レーザー検査: レーザーベースの SPI システムは、レーザーを使用して、はんだペーストの堆積物の高さと体積を測定します。この方法は正確な測定を提供し、ペーストの量と均一性に関連する問題を検出するのに効果的です。
SPI 検査の重要なパラメータは何ですか?
適切なはんだペーストの塗布を保証するために、SPI 検査中にいくつかの重要なパラメータが評価されます。これらのパラメータには次のものが含まれます。
1.はんだペーストの量: 各パッドに堆積するはんだペーストの量は、指定された制限内である必要があります。ペーストが多すぎても少なすぎても、はんだ接合部に欠陥が生じる可能性があります。
2.ペーストの厚さ: コンポーネントの適切な濡れと接着を確保するには、はんだペースト層の厚さが一定である必要があります。ペーストの厚さの変化は、はんだ接合の品質に影響を与える可能性があります。
3.位置合わせ: はんだペーストは PCB パッドと正確に位置合わせする必要があります。位置ずれがあると、はんだ接合の形成が不十分になり、コンポーネントの配置に問題が生じる可能性があります。
4.ペーストの分布: PCB 全体にはんだペーストを均一に分布させることは、一貫したはんだ付けのために不可欠です。 SPI システムはペースト分布の均一性を評価して、はんだボイドやブリッジなどの問題を防ぎます。
はんだペーストの印刷品質を保証するにはどうすればよいですか?
●スキージ速度: 圧搾の移動速度によって、はんだペーストがステンシルの開口部および PCB のパッド上に「転がる」までの時間が決まります。通常、25mm/秒の設定が使用されますが、これはステンシル内の開口部のサイズや使用するはんだペーストによって異なります。
●スキージ圧力: 印刷サイクル中、ステンシルを確実にきれいに拭き取るために、スクイーズ ブレードの全長に十分な圧力を加えることが重要です。圧力が小さすぎると、ステンシル上のペーストの「汚れ」、蒸着不良、および PCB への転写の不完全が発生する可能性があります。圧力が大きすぎると、大きな開口部からのペーストの「すくい出し」、ステンシルとスキージの過度の摩耗、およびステンシルと PCB の間のペーストの「にじみ」が発生する可能性があります。スキージ圧力の一般的な設定は、25 mm のスキージ ブレードあたり 500 グラムの圧力です。
●スクイーズ角度: スキージの角度は、固定されるホルダーによって通常 60°に設定されます。角度が大きくなると、ステンシルの開口部からホルダー ペーストが「すくい取られ」、堆積されるはんだペーストが少なくなる可能性があります。角度が小さくなると、印刷が完了した後にステンシルにはんだペーストの残留物が残る可能性があります。
● 版分離速度: 印刷後に基板がステンシルから離れる速度です。最大 3 mm/秒の速度設定を使用する必要があり、これはステンシル内の開口部のサイズによって決まります。これが速すぎると、はんだペーストが開口部から完全に放出されず、「ドッグイヤー」とも呼ばれる堆積物の周囲に高いエッジが形成される原因になります。
● 版の洗浄: ステンシルは使用中に定期的に清掃する必要があり、これは手動または自動で行うことができます。自動印刷機には、イソプロピル アルコール (IPA) などの洗浄剤を塗布した糸くずの出ない素材を使用して、一定回数の印刷後にステンシルを洗浄するように設定できるシステムが搭載されています。このシステムは 2 つの機能を実行します。1 つは汚れを防ぐためにステンシルの下側を洗浄することで、2 つ目は詰まりを防ぐために真空を使用して開口部を洗浄することです。
● ステンシルとスキージの状態: ステンシルとスキージはどちらも機械的損傷があると望ましくない結果につながる可能性があるため、両方とも慎重に保管および維持する必要があります。どちらも使用前にチェックし、使用後に徹底的に洗浄する必要があります。理想的には自動洗浄システムを使用して、はんだペーストの残留物を除去する必要があります。スキージやステンシルに損傷が見つかった場合は、プロセスの信頼性と再現性を確保するために交換する必要があります。
● 印刷ストローク: これは、スキージがステンシルを横切って移動する距離であり、最も遠い開口部を少なくとも 20 mm 超えることが推奨されます。最も遠い開口部を過ぎた距離は、ペーストを開口部に押し込む下向きの力を生成するはんだペーストのビードの転がりにより、戻りストロークでペーストが転がるのに十分なスペースを確保するために重要です。
どの種類の PCB を印刷できますか?
関係ない硬い、IMS、リジッドフレックスまたはフレックスPCB(当社のプリント基板製造）、PCB の強度が、SMT ラインのレール上の要件に応じて完全に平らな PCB 自体をサポートするには不十分な場合、PCB アセンブリのメーカーはカスタマイズするよう依頼します。SMTキャリアまたはキャリア（デュロストーン製）。
これは、印刷プロセス中に PCB がステンシルに対して平らに保持されるようにするための重要な要素です。リジッド、IMS、リジッドフレックス、またはフレックスに関係なく、PCB が完全にサポートされていない場合、ペーストの付着不良や汚れなどの印刷欠陥が発生する可能性があります。 PCB サポートは通常、高さが固定されており、一貫したプロセスを保証するために位置がプログラム可能な印刷機に付属しています。適応可能な基板もあり、両面実装に便利です。
Pはんだペースト検査 (SPI)
はんだペーストの印刷プロセスは、表面実装アセンブリプロセスの最も重要な部分の 1 つです。欠陥の特定が早ければ早いほど、修正にかかるコストは少なくなります。考慮すべき有益なルールは、リフロー後に特定された欠陥は、リフロー前に特定された欠陥の 10 倍の手直し費用がかかるということです。テスト後に特定された欠陥には、さらに 10 倍の費用がかかります。やり直すのにさらに何倍もかかります。はんだペーストの印刷プロセスでは、他のプロセスよりもはるかに多くの欠陥が発生する可能性があることが理解されています。表面実装技術 (SMT) 製造プロセス。さらに、鉛フリーはんだペーストへの移行と小型コンポーネントの使用により、印刷プロセスの複雑さが増しています。鉛フリーはんだペーストは、錫鉛はんだペーストほど広がりも「濡れ」もしないことが証明されています。一般に、鉛フリープロセスでは、より正確な印刷プロセスが要求されます。このため、メーカーは何らかの種類の印刷後検査を導入する必要がありました。プロセスを検証するには、自動はんだペースト検査を使用して、はんだペーストの堆積を正確にチェックできます。 RICHFULLJOYでは、印刷されたはんだペーストの欠陥、ライン付着量不足、付着量過多、形状変形、ペースト抜け、ペーストオフセット、スミアリング、ブリッジングなどを検出することができます。