Qual é a diferença entre AOI e SPI20240904

Compreendendo a inspeção SPI: uma chave para a fabricação confiável de eletrônicos

No domínio da fabricação de eletrônicos, a precisão e a confiabilidade são fundamentais. A Tecnologia de Montagem em Superfície (SMT) revolucionou a indústria, permitindo a produção de dispositivos eletrônicos compactos e altamente eficientes. No entanto, com a crescente complexidade dos circuitos e componentes, garantir a qualidade e funcionalidade destes conjuntos eletrónicos tornou-se mais desafiador. É aqui que entra a Inspeção de Pasta de Solda (SPI). A inspeção SPI é um processo crítico de controle de qualidade em SMT que ajuda a manter altos padrões na fabricação de eletrônicos. Neste artigo, vamos nos aprofundar nos detalhes deInspeção SPI, sua importância, metodologias e seu impacto na qualidade geral dos conjuntos eletrônicos.

O que é inspeção SPI? 

A Inspeção de Pasta de Solda (SPI) refere-se ao processo de avaliação da aplicação de pasta de solda em uma placa de circuito impresso (PCB) antes da colocação de componentes eletrônicos. Pasta de solda é uma mistura de fluxo de solda e pó de solda usada para criar juntas de solda entre componentes eletrônicos e o PCB. A aplicação correta da pasta de solda é crucial porque afeta a confiabilidade e o desempenho do produto final. A SPI garante que a pasta de solda seja aplicada com precisão, na quantidade certa e nos locais corretos, reduzindo a probabilidade de defeitos na montagem final.

Por que usar a inspeção SPI na fabricação de eletrônicos?

1.Prevenção de defeitos: O SPI desempenha um papel vital na prevenção de defeitos comuns, como pontes de solda, solda insuficiente e desalinhamento de componentes. Ao detectar esses problemas no início do processo de fabricação, o SPI ajuda a evitar retrabalho e reparos dispendiosos.

2. Maior confiabilidade: A aplicação adequada da pasta de solda é essencial para criar juntas de solda confiáveis ​​que possam suportar estresse mecânico e ciclos térmicos. O SPI garante que a pasta de solda seja aplicada de maneira uniforme e precisa, melhorando a confiabilidade e a longevidade do dispositivo eletrônico.

3.Eficiência de custos: Detectar e resolver problemas de aplicação de pasta de solda nos estágios iniciais da produção é mais econômico do que lidar com problemas após os componentes serem colocados ou soldados. O SPI ajuda a minimizar o tempo de inatividade da produção e a reduzir o desperdício de material.

4. Conformidade com padrões: Muitas indústrias exigem adesão a padrões e regulamentos de qualidade específicos. A SPI ajuda os fabricantes a atender a esses padrões, garantindo que a aplicação da pasta de solda atenda às especificações necessárias.

Quais são os métodos de inspeção SPI?

O SPI pode ser conduzido utilizando diversas metodologias, cada uma com seu próprio conjunto de vantagens e aplicações. As principais metodologias incluem:

1.Inspeção Óptica Automatizada (AOI): Este é o método SPI mais comum, que utiliza câmeras de alta resolução e algoritmos de processamento de imagem para inspecionar a aplicação de pasta de solda. Os sistemas AOI podem detectar anomalias como pasta de solda excessiva ou insuficiente, desalinhamento e pontes. Esses sistemas são altamente eficientes e podem processar rapidamente um grande volume de PCBs.

2.Inspeção de raios X: A inspeção por raios X é usada para detectar problemas que não são visíveis a olho nu ou através de métodos ópticos padrão. É particularmente útil para inspecionar as estruturas internas de PCBs multicamadas e detectar problemas como pontes de solda ocultas ou vazios.

3. Inspeção manual: Embora menos comum na fabricação de grandes volumes, a inspeção manual pode ser usada na produção em menor escala ou como método suplementar. Inspetores treinados examinam visualmente a aplicação da pasta de solda e usam ferramentas como lupas para identificar defeitos.

4.Inspeção a laser: Os sistemas SPI baseados em laser usam lasers para medir a altura e o volume dos depósitos de pasta de solda. Este método fornece medições precisas e é eficaz na detecção de problemas relacionados ao volume e uniformidade da pasta.

Quais são os principais parâmetros da inspeção SPI?

Vários parâmetros críticos são avaliados durante a inspeção SPI para garantir a aplicação adequada da pasta de solda. Esses parâmetros incluem:

1.Volume da pasta de solda: A quantidade de pasta de solda depositada em cada almofada deve estar dentro dos limites especificados. Muita ou pouca pasta pode causar defeitos nas juntas de solda.

2.Espessura da pasta: A espessura da camada de pasta de solda deve ser consistente para garantir umedecimento e adesão adequados dos componentes. Variações na espessura da pasta podem afetar a qualidade da junta de solda.

3.Alinhamento: A pasta de solda deve estar alinhada com precisão com as almofadas PCB. O desalinhamento pode resultar em má formação de juntas de solda e possíveis problemas de posicionamento de componentes.

4. Distribuição de pasta: A distribuição uniforme da pasta de solda em todo o PCB é essencial para uma soldagem consistente. Os sistemas SPI avaliam a uniformidade da distribuição da pasta para evitar problemas como vazios de solda ou pontes.

Como garantir a qualidade de impressão da pasta de solda?

● Velocidade do rodo: A velocidade de deslocamento do aperto determina quanto tempo está disponível para a pasta de solda “rolar” nas aberturas do estêncil e nas almofadas da PCB. Normalmente, é usada uma configuração de 25 mm por segundo, mas isso é variável dependendo do tamanho das aberturas no estêncil e da pasta de solda usada.

● Pressão do rodo: Durante o ciclo de impressão, é importante aplicar pressão suficiente em todo o comprimento da lâmina de compressão para garantir uma limpeza limpa do estêncil. Pouca pressão pode causar “manchas” da pasta no estêncil, má deposição e transferência incompleta para o PCB. Muita pressão pode causar “escavação” da pasta em aberturas maiores, desgaste excessivo do estêncil e dos rodos, e pode causar “sangramento” da pasta entre o estêncil e o PCB. Uma configuração típica para a pressão do rodo é de 500 gramas de pressão por 25 mm de lâmina do rodo.

● Ângulo de compressão: O ângulo do rodo é normalmente definido em 60° pelos suportes aos quais ele está fixado. Se o ângulo for aumentado, pode fazer com que a pasta de suporte “escave” das aberturas do estêncil e, portanto, menos pasta de solda seja depositada. Se o ângulo for reduzido, pode deixar um resíduo de pasta de solda no estêncil após a compressão ter concluído a impressão.

● Velocidade de separação do estêncil: Esta é a velocidade com que o PCB se separa do estêncil após a impressão. Deve ser usada uma configuração de velocidade de até 3 mm por segundo e é determinada pelo tamanho das aberturas dentro do estêncil. Se isto for muito rápido, fará com que a pasta de solda não se solte totalmente das aberturas e a formação de bordas altas ao redor dos depósitos, também conhecidas como “orelhas de cachorro”.

● Limpeza de estêncil: O estêncil deve ser limpo regularmente durante o uso, o que pode ser feito manualmente ou automaticamente. A impressora automática possui um sistema que pode ser configurado para limpar o estêncil após um número fixo de impressões usando material sem fiapos aplicado com um produto químico de limpeza como Álcool Isopropílico (IPA). O sistema desempenha duas funções, sendo a primeira a limpeza da parte inferior do estêncil para evitar manchas, e a segunda é a limpeza das aberturas por meio de vácuo para evitar bloqueios.

● Condição do estêncil e do rodo: Tanto os estênceis quanto os rodos precisam ser cuidadosamente armazenados e mantidos, pois qualquer dano mecânico a qualquer um deles pode levar a resultados indesejados. Ambos devem ser verificados antes do uso e cuidadosamente limpos após o uso, de preferência usando um sistema de limpeza automatizado para que qualquer resíduo de pasta de solda seja removido. Se for observado algum dano no rodo ou nos estênceis, eles deverão ser substituídos para garantir um processo confiável e repetível.

● Imprimir traço: Esta é a distância que o rodo percorre através do estêncil e é recomendado que seja no mínimo 20 mm além da abertura mais distante. A distância além da abertura mais distante é importante para permitir espaço suficiente para a pasta rolar no curso de retorno à medida que rola o cordão da pasta de solda que gera a força descendente que impulsiona a pasta para dentro das aberturas.

Que tipo de PCB pode ser impresso?

Não importarígido,IMS,rígido-flexívelouPCB flexível(consulte nossoFabricação de PCBs), se a resistência do PCB for inadequada para suportar o próprio PCB tão absolutamente plano quanto exigido nos trilhos das linhas SMT, o fabricante do conjunto de PCB solicitará a personalizaçãoPortadora SMTou transportador (feito de Durostone).

Este é um fator importante para garantir que o PCB fique nivelado contra o estêncil durante o processo de impressão. Se o PCB, seja rígido, IMS, rígido-flex ou flexível, não estiver totalmente suportado, pode causar defeitos de impressão, como depósito deficiente de pasta e manchas. Os suportes de PCB são geralmente fornecidos com máquinas de impressão de altura fixa e posições programáveis ​​​​para garantir um processo consistente. Existem também PCB adaptáveis ​​​​e úteis para montagem frente e verso.

PInspeção de pasta de solda impressa (SPI)

O processo de impressão da pasta de solda é uma das partes mais importantes do processo de montagem de montagem em superfície. Quanto mais cedo um defeito for identificado, menos custará para corrigi-lo – uma regra útil a considerar é que uma falha identificada após o refluxo custará 10 vezes o valor do retrabalho do que aquela identificada antes do refluxo – uma falha identificada após o teste custará mais 10 vezes mais para retrabalhar. Entende-se que o processo de impressão de pasta de solda apresenta muito mais oportunidades para defeitos do que qualquer outro processo individual.Processos de fabricação de tecnologia de montagem em superfície (SMT). Além disso, a transição para pasta de solda sem chumbo e o uso de componentes em miniatura aumentaram a complexidade do processo de impressão. Foi comprovado que as pastas de solda sem chumbo não se espalham nem “molham” tão bem quanto as pastas de solda de estanho-chumbo. Em geral, é necessário um processo de impressão mais preciso num processo sem chumbo. Isso levou o fabricante a implementar algum tipo de inspeção pós-impressão. Para verificar o processo, a inspeção automática da pasta de solda pode ser usada para verificar com precisão os depósitos de pasta de solda. Na RICHFULLJOY, podemos detectar alguns defeitos de pasta de solda impressa, depósitos insuficientes de linha, depósitos excessivos, deformação de forma, pasta faltante, deslocamento de pasta, manchas, pontes e muito mais.