ความแตกต่างระหว่าง AOI และ SPI20240904 คืออะไร
ทำความเข้าใจการตรวจสอบ SPI : กุญแจสำคัญสู่การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อถือได้
ในขอบเขตของการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง เทคโนโลยี Surface Mount (SMT) ได้ปฏิวัติอุตสาหกรรม ทำให้สามารถผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพสูงได้ อย่างไรก็ตาม ด้วยความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของวงจรและส่วนประกอบ การรับรองคุณภาพและการทำงานของชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้จึงมีความท้าทายมากขึ้น นี่คือจุดที่ Solder Paste Inspection (SPI) เข้ามามีบทบาท การตรวจสอบ SPI เป็นกระบวนการควบคุมคุณภาพที่สำคัญใน SMT ที่ช่วยรักษามาตรฐานระดับสูงในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในบทความนี้เราจะมาเจาะลึกรายละเอียดของการตรวจสอบเอสพีไอความสำคัญ วิธีการ และผลกระทบต่อคุณภาพโดยรวมของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์
การตรวจสอบ SPI คืออะไร?
การตรวจสอบการบัดกรี (SPI) หมายถึงกระบวนการประเมินการใช้การบัดกรีบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ก่อนการวางชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ Solder paste เป็นส่วนผสมของฟลักซ์บัดกรีและผงบัดกรีที่ใช้ในการสร้างรอยประสานระหว่างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และ PCB การใช้สารบัดกรีอย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากจะส่งผลต่อความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย SPI ช่วยให้มั่นใจว่ามีการใช้สารบัดกรีอย่างถูกต้อง ในปริมาณที่เหมาะสม และในตำแหน่งที่ถูกต้อง ซึ่งช่วยลดโอกาสที่จะเกิดข้อบกพร่องในการประกอบขั้นสุดท้าย
เหตุใดจึงใช้การตรวจสอบ SPI ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
1.การป้องกันข้อบกพร่อง: SPI มีบทบาทสำคัญในการป้องกันข้อบกพร่องทั่วไป เช่น สะพานบัดกรี การบัดกรีที่ไม่เพียงพอ และการวางแนวของส่วนประกอบที่ไม่ตรง ด้วยการตรวจพบปัญหาเหล่านี้ตั้งแต่เนิ่นๆ ในกระบวนการผลิต SPI จะช่วยหลีกเลี่ยงการทำงานซ้ำและการซ่อมแซมที่มีค่าใช้จ่ายสูง
2.ความน่าเชื่อถือที่ได้รับการปรับปรุง: การบัดกรีแบบพอกที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างข้อต่อบัดกรีที่เชื่อถือได้ ซึ่งสามารถทนต่อความเครียดทางกลและวงจรความร้อนได้ SPI ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสารบัดกรีจะถูกใช้อย่างสม่ำเสมอและแม่นยำ ซึ่งนำไปสู่ความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
3. ประสิทธิภาพด้านต้นทุน: การตรวจจับและแก้ไขปัญหาการใช้สารบัดกรีในช่วงแรกของการผลิตจะคุ้มค่ากว่าการจัดการกับปัญหาหลังจากวางหรือบัดกรีส่วนประกอบแล้ว SPI ช่วยลดเวลาหยุดทำงานของการผลิตและลดการสูญเสียวัสดุ
4.การปฏิบัติตามมาตรฐาน: อุตสาหกรรมจำนวนมากจำเป็นต้องปฏิบัติตามมาตรฐานและกฎระเบียบด้านคุณภาพที่เฉพาะเจาะจง SPI ช่วยให้ผู้ผลิตปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้โดยรับรองว่าการใช้สารบัดกรีตรงตามข้อกำหนดที่จำเป็น
การตรวจสอบ SPI มีวิธีการใดบ้าง?
SPI สามารถดำเนินการโดยใช้วิธีการต่างๆ มากมาย โดยแต่ละวิธีมีข้อดีและการใช้งานของตัวเอง วิธีการหลัก ได้แก่ :
1.การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (AOI): นี่เป็นวิธี SPI ที่ใช้บ่อยที่สุด ซึ่งใช้กล้องความละเอียดสูงและอัลกอริธึมการประมวลผลภาพเพื่อตรวจสอบการใช้งานการบัดกรี ระบบ AOI สามารถตรวจจับความผิดปกติ เช่น การบัดกรีที่มากเกินไปหรือไม่เพียงพอ การวางแนวที่ไม่ตรง และการเชื่อมต่อ ระบบเหล่านี้มีประสิทธิภาพสูงและสามารถประมวลผล PCB จำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว
2.การตรวจเอ็กซ์เรย์: การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ใช้ในการตรวจจับปัญหาที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือด้วยวิธีการมองเห็นแบบมาตรฐาน มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบโครงสร้างภายในของ PCB หลายชั้น และการตรวจจับปัญหา เช่น สะพานประสานหรือช่องว่างที่ซ่อนอยู่
3.การตรวจสอบด้วยตนเอง: แม้ว่าจะพบได้น้อยในการผลิตปริมาณมาก การตรวจสอบด้วยตนเองสามารถนำมาใช้ในการผลิตขนาดเล็กหรือเป็นวิธีการเสริมได้ ผู้ตรวจสอบที่ได้รับการฝึกอบรมจะตรวจสอบการใช้สารบัดกรีด้วยสายตา และใช้เครื่องมือ เช่น แว่นขยาย เพื่อระบุข้อบกพร่อง
4.การตรวจสอบด้วยเลเซอร์: ระบบ SPI ที่ใช้เลเซอร์ใช้เลเซอร์ในการวัดความสูงและปริมาตรของสารบัดกรี วิธีการนี้ให้การวัดที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพในการตรวจจับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับปริมาตรและความสม่ำเสมอของเพสต์
พารามิเตอร์หลักในการตรวจสอบ SPI คืออะไร
พารามิเตอร์ที่สำคัญหลายตัวได้รับการประเมินในระหว่างการตรวจสอบ SPI เพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้สารบัดกรีอย่างเหมาะสม พารามิเตอร์เหล่านี้ได้แก่:
1.ปริมาณการบัดกรี: ปริมาณของการวางบัดกรีที่สะสมบนแต่ละแผ่นจะต้องอยู่ภายในขีดจำกัดที่กำหนด การพอกมากเกินไปหรือน้อยเกินไปอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในข้อต่อการบัดกรีได้
2.วางความหนา: ความหนาของชั้นวางประสานจะต้องสอดคล้องเพื่อให้แน่ใจว่าเปียกและการยึดเกาะของส่วนประกอบที่เหมาะสม ความหนาของกาวที่ต่างกันอาจส่งผลต่อคุณภาพของรอยประสาน
3.การจัดตำแหน่ง: วางประสานจะต้องสอดคล้องกับแผ่น PCB อย่างถูกต้อง การจัดตำแหน่งที่ไม่ตรงอาจส่งผลให้เกิดการประสานที่ไม่ดีและปัญหาการวางตำแหน่งส่วนประกอบที่อาจเกิดขึ้น
4. การกระจายแบบวาง: การกระจายตัวประสานแบบสม่ำเสมอทั่ว PCB เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบัดกรีที่สม่ำเสมอ ระบบ SPI ประเมินความสม่ำเสมอของการกระจายตัวของเนื้อครีม เพื่อป้องกันปัญหาต่างๆ เช่น ช่องว่างของการบัดกรีหรือการเชื่อมติด
จะรับประกันคุณภาพการพิมพ์แบบ Solder Paste ได้อย่างไร
● ความเร็วปาดน้ำ: ความเร็วของการเคลื่อนที่ของการบีบจะกำหนดระยะเวลาที่สารบัดกรีจะ "ม้วน" เข้าไปในรูของสเตนซิลและบนแผ่น PCB โดยทั่วไปแล้ว จะใช้การตั้งค่าที่ 25 มม. ต่อวินาที แต่จะแปรผันได้ขึ้นอยู่กับขนาดของช่องรับแสงภายในสเตนซิลและสารบัดกรีที่ใช้
● แรงดันปาดน้ำ: ในระหว่างรอบการพิมพ์ สิ่งสำคัญคือต้องใช้แรงกดที่เพียงพอตลอดความยาวของใบมีดบีบเพื่อให้แน่ใจว่าลายฉลุจะสะอาดหมดจด แรงกดที่น้อยเกินไปอาจทำให้เกิด "รอยเปื้อน" ของส่วนผสมบนสเตนซิล การสะสมที่ไม่ดี และการถ่ายโอนไปยัง PCB ที่ไม่สมบูรณ์ แรงกดที่มากเกินไปอาจทำให้เกิด "การตัก" ของส่วนผสมจากช่องขนาดใหญ่ การสึกหรอมากเกินไปบนสเตนซิลและไม้กวาดหุ้มยาง และอาจทำให้เกิด "เลือดออก" ของส่วนผสมระหว่างสเตนซิลและ PCB การตั้งค่าทั่วไปสำหรับแรงดันปาดน้ำคือแรงดัน 500 กรัมต่อใบมีดปาดน้ำ 25 มม.
● มุมบีบ: โดยทั่วไปแล้วมุมของไม้กวาดหุ้มยางจะตั้งไว้ที่ 60° โดยตัวยึดที่ยึดไว้ หากมุมเพิ่มขึ้นอาจทำให้ "การตัก" ของที่วางตัวยึดออกจากช่องลายฉลุและทำให้การบัดกรีสะสมน้อยลง หากมุมลดลง อาจทำให้เกิดคราบบัดกรีตกค้างบนลายฉลุหลังจากการบีบพิมพ์เสร็จสิ้น
● ความเร็วในการแยกลายฉลุ: นี่คือความเร็วที่ PCB แยกออกจากสเตนซิลหลังการพิมพ์ ควรใช้การตั้งค่าความเร็วสูงสุด 3 มม. ต่อวินาที และควบคุมโดยขนาดของรูรับแสงภายในสเตนซิล หากเร็วเกินไป จะทำให้สารบัดกรีหลุดออกจากรูได้ไม่เต็มที่ และเกิดขอบสูงรอบๆ คราบสกปรก หรือที่เรียกว่า "หูหมา"
● การทำความสะอาดลายฉลุ: ต้องทำความสะอาดลายฉลุอย่างสม่ำเสมอระหว่างการใช้งาน ซึ่งสามารถทำได้ด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ เครื่องพิมพ์อัตโนมัติมีระบบที่สามารถตั้งค่าให้ทำความสะอาดลายฉลุหลังจากพิมพ์ตามจำนวนที่กำหนดโดยใช้วัสดุที่ไม่เป็นขุยผสมกับสารเคมีทำความสะอาด เช่น ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ (IPA) ระบบทำหน้าที่สองอย่าง อย่างแรกคือการทำความสะอาดด้านล่างของลายฉลุเพื่อหยุดการเกิดรอยเปื้อน และอย่างที่สองคือการทำความสะอาดรูรับแสงโดยใช้สุญญากาศเพื่อหยุดการอุดตัน
● สภาพลายฉลุและไม้กวาดหุ้มยาง: ทั้งลายฉลุและไม้กวาดหุ้มยางจำเป็นต้องจัดเก็บและบำรุงรักษาอย่างระมัดระวัง เนื่องจากความเสียหายทางกลใดๆ ที่เกิดขึ้นอาจทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ได้ ควรตรวจสอบทั้งสองอย่างก่อนใช้งานและทำความสะอาดอย่างทั่วถึงหลังการใช้งาน โดยหลักการแล้วควรใช้ระบบทำความสะอาดอัตโนมัติเพื่อให้สารบัดกรีที่ตกค้างถูกกำจัดออกไป หากสังเกตเห็นความเสียหายต่อไม้กวาดหุ้มยางหรือสเตนซิล ควรเปลี่ยนใหม่เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการเชื่อถือได้และทำซ้ำได้
● จังหวะการพิมพ์: นี่คือระยะทางที่ไม้กวาดหุ้มยางเคลื่อนที่ผ่านลายฉลุ และแนะนำให้ห่างจากรูรับแสงที่ไกลที่สุดอย่างน้อย 20 มม. ระยะห่างจากรูรับแสงที่ไกลที่สุดเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มีพื้นที่เพียงพอสำหรับการวางที่จะม้วนในจังหวะย้อนกลับ ในขณะที่มันกำลังกลิ้งของเม็ดบีดประสานที่สร้างแรงลงที่ผลักดันการวางเข้าไปในรูรับแสง
PCB ชนิดใดที่สามารถพิมพ์ได้?
ไม่เป็นไรเข้มงวด-ไอเอ็มเอส-แข็งดิ้นหรือดิ้น PCB(อ้างอิงถึงของเราการผลิต PCB) หากความแข็งแรงของ PCB ไม่เพียงพอที่จะรองรับ PCB เองให้แบนราบตามข้อกำหนดบนรางของสาย SMT ผู้ผลิตประกอบ PCB จะขอให้ปรับแต่งผู้ให้บริการ SMTหรือพาหะ (ทำจาก Durostone)
นี่เป็นปัจจัยสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่า PCB จะวางราบกับสเตนซิลในระหว่างกระบวนการพิมพ์ หาก PCB ไม่ว่าจะแข็ง, IMS, Rigid-flex หรือ Flex ไม่ได้รับการรองรับอย่างเต็มที่ อาจนำไปสู่ข้อบกพร่องในการพิมพ์ เช่น เนื้อครีมไม่ดีและรอยเปื้อน โดยทั่วไปส่วนรองรับ PCB จะมาพร้อมกับเครื่องพิมพ์ที่มีความสูงคงที่และมีตำแหน่งที่ตั้งโปรแกรมได้เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการมีความสม่ำเสมอ นอกจากนี้ยังมี PCB แบบปรับได้และมีประโยชน์สำหรับการประกอบสองด้าน
ปการตรวจสอบการวางประสานแบบรินด์ (SPI)
กระบวนการพิมพ์แบบวางประสานเป็นหนึ่งในส่วนที่สำคัญที่สุดของกระบวนการประกอบการยึดบนพื้นผิว ยิ่งระบุข้อบกพร่องได้เร็วเท่าไร ค่าใช้จ่ายในการแก้ไขก็จะน้อยลง กฎที่เป็นประโยชน์ที่ต้องพิจารณาก็คือ ข้อผิดพลาดที่ระบุหลังจากการจัดเรียงใหม่จะมีค่าใช้จ่าย 10 เท่าของจำนวนเงินที่ต้องดำเนินการซ้ำ มากกว่าที่ระบุไว้ก่อนการเปลี่ยนโฟลว์ - ข้อผิดพลาดที่ระบุหลังการทดสอบจะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม 10 เท่า ทำซ้ำได้อีกหลายครั้ง เป็นที่เข้าใจกันว่ากระบวนการพิมพ์แบบบัดกรีทำให้เกิดข้อบกพร่องมากกว่าบุคคลอื่นกระบวนการผลิตเทคโนโลยี Surface Mount (SMT)- นอกจากนี้ การเปลี่ยนมาใช้สารบัดกรีไร้สารตะกั่วและการใช้ส่วนประกอบขนาดเล็ก ได้เพิ่มความซับซ้อนของกระบวนการพิมพ์ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสารบัดกรีไร้สารตะกั่วไม่แพร่กระจายหรือ "เปียก" เช่นเดียวกับสารบัดกรีตะกั่วดีบุก โดยทั่วไป กระบวนการพิมพ์แบบไร้สารตะกั่วจำเป็นต้องมีกระบวนการพิมพ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น สิ่งนี้ได้ผลักดันให้ผู้ผลิตดำเนินการตรวจสอบหลังการพิมพ์บางประเภท เพื่อตรวจสอบกระบวนการนี้ สามารถใช้การตรวจสอบการบัดกรีแบบอัตโนมัติเพื่อตรวจสอบการสะสมของการบัดกรีได้อย่างแม่นยำ ที่ RICHFULLJOY เราสามารถตรวจจับข้อบกพร่องบางประการของสารบัดกรีที่พิมพ์ออกมา การสะสมของเส้นไม่เพียงพอ การสะสมของคราบมากเกินไป การเสียรูปของรูปร่าง การติดที่หายไป การชดเชยของการวาง รอยเปื้อน การเชื่อมและอื่น ๆ