Leiterplattentechnisch - Praxis und Denken von SMT Whole Process Quality Control

Practice und Thinking of SMT Whole Process Quality Control
1 SMT process control characteristics
The focus of SMT process control is mainly 5P: Leiterplatte, Teile, Lötpaste einfügen, Platzierung, Profilkurve, das ist, material control + printing design (template design + printing control) + patch control + temperature curve design .

1.1 Materialkontrolle

PCB (Printed Leiterplatte, gedruckt Leiterplatte) is the most important material. Nach Erhalt des Materials, it is necessary to check the manufacturer’s COC (Certification of Completion) certificate (including metallographic section report, Bericht über die Lötbarkeit von Pads, cleanliness test), Flachheitsprüfung, etc.), Vor der Montage ist eine Vortrocknung erforderlich, um Feuchtigkeit in der Platte zu entfernen, und das Ablaufdatum der PCB muss beachtet werden,.

Die Komponenten müssen auf die Lötbarkeit der Stifte achten und die Goldbehandlung entfernen. Bei Bauteilen, die Sekundärsiebung erfordern, sollte auch auf Koplanarität geachtet werden, da der Sekundärsiebungsprozess anfällig für Klemmverformungen der Prüfvorrichtung ist, was zu einer schlechten Koplanarität führt.

1.2 Druckdesign

Vor dem Drucken ist es notwendig, eine Vorlage zu entwerfen, die Öffnung des Tampons und die Dicke der Vorlage zu bestimmen und die Verarbeitungsmethode der Vorlage zu bestimmen. Im Allgemeinen wird eine Edelstahl-Laserschneidvorlage ausgewählt, die Innenwand-Elektropolierschablone schneidet. Wenn die Schablone geliefert wird, sollte die Spannung getestet werden, die 40-50 N sein sollte. Die Spannung sollte auch vor jedem Gebrauch getestet werden, um sicherzustellen, dass sie nicht weniger als 30 N nach wiederholtem Gebrauch ist.

Unter der Voraussetzung, dass die Vorlage bestimmt wird, sind die Faktoren, die die Druckqualität beeinflussen: Lötpastenqualität und Druckprozessparameter. Aufmerksamkeit sollte auf die Prüfung und Überprüfung der Lotpaste vor Gebrauch, die Wiedertemperatur während des Gebrauchs, das Rühren und die Begrenzung der Verwendungszeit gelegt werden.

Der Druck der Rakel in den Prozessparametern hängt mit der Größe der Rakel zusammen, die erforderlich ist, 1.97, 2.76 N/cm zu sein. Die Druckgeschwindigkeit hängt von der Zusammensetzung der Lotpaste und der Neigung der bedruckten Pads ab.

1.3 Patch Control

Der Chip muss die Koplanarität der Bauteilstifte überprüfen, im Allgemeinen 0,08～0,12 mm eingestellt.

Der Montagedruck wird in der Regel so geregelt, dass die Tiefe der in die Lötpaste gepressten Bauteilleitungen mindestens die Hälfte der Dicke des Stifts beträgt. Es ist zu beachten, dass bei empfindlichen Glasverpackungsgeräten der Montagedruck gesenkt werden muss, um Schäden am Gerätekörper zu vermeiden.

Entwurf der Temperaturkurve 1.4

Die Reflow-Löttemperaturkurve erfordert eine tatsächliche Temperaturprüfung für jeden verschiedenen PCBA-Typ (Printed Circuit Board Assembly). Eine gute Temperaturkurve, die maximale Wärmekapazität und die minimale Wärmekapazität am Ende der Vorwärmtemperatur konvergieren, das heißt, die Temperatur der gesamten Platine erreicht thermisches Gleichgewicht.

Die Einstellung der Temperaturkurve hängt mit der PCBA-Größe und Anzahl der Schichten, Bauteilspezifikationen, Pin-Plating und Lötspezifikationen zusammen.

2. NADCAP AC7120 Prüfungsanforderungen

NADCAP ist ein Zertifizierungssystem für spezielle Engineering Management Systeme für nationale Luft- und Raumfahrtunternehmen oder autorisierte Projekte. AC7120 ist ein Standard für Auditing gedruckt Leiterplatte Komponenten, Abdeckung aller Prozesse der gedruckten Leiterplatte Montageherstellung, such as CAD ( Computer -Aided Design) data, Programmierung, Bauteilplatzierung, AOI (Automated Optical Inspection) or X-ray machine inspection, Wellenlöten, Reflow-Löten, manuelles Löten, Montage, Reinigung, Beschichtung und Abdichtung, Final test (flying probe, Nadelbett, Grenzprüfung, functional test), Nacharbeit, etc.

Die Prüfung der AC7120 gliedert sich hauptsächlich in zwei Teile: Dokumentenprüfung, hauptsächlich um zu überprüfen, ob die Arbeitsverfahren und Spezifikationen den Anforderungen der Prüfungsklauseln entsprechen und ob sie vollständig und ausreichend sind; Die Wirksamkeit der Implementierung besteht hauptsächlich darin, zu überprüfen, ob die effektive Umsetzung und Einhaltung der Anforderungen der Dokumente durch den Modellbau erfolgt (Kundenanforderungen, Branchenanforderungen).

2.1 Grundlegende Prüfungsanforderungen

Obwohl AC7120 eine Auditanforderung für die Prozesskonformität des Herstellungsprozesses der Leiterplattenmontage ist, gibt es einige grundlegende Anforderungen, die universell für andere Produktionslinien verwendet werden können, wie:

a) Personalanforderungen: IPC für Bediener und Inspektoren, Sichtnachweis; Kenntnis der verschiedenen Spezifikationen und Positionen; nach Bedarf arbeiten.

b) Materialanforderungen: in den Konstruktionszeichnungen angegeben; in Übereinstimmung mit der ESD-Regelung (elektrostatische Entladung)/MSD (feuchtigkeitsempfindliches Gerät); Nutzungsablaufdatum, Öffnungslaufdatum, Identifikation und Kontrolle des Ablaufdatums von Unteraufträgen; Zulassung erforderlich; regelmäßige Tests im Einsatz.

c) Anforderungen an die Ausrüstung: Wartungscheckliste; befugtes Personal zur Bedienung der Ausrüstung; Konfiguration verschiedener Überwachungseinrichtungen; jede Schicht testen und speichern;

d) Prozessanforderungen: Erfüllung internationaler oder industrieller Standards; Bestätigung und Prüfung nach jedem Verfahren; Verfahrenskontrolle; Rationalität der Verfahrensmethoden;

e) Umweltanforderungen: Temperatur, Feuchtigkeit, ESD-Anforderungen in EPA (Electrostatic Protected Area), Lärm, Beleuchtungsstärke und Sauberkeit.

Diese erforderlichen Dokumente werden vom Auditor während des Audits überprüft und während des Audits vor Ort Punkt für Punkt überprüft.

2.2 Anforderungen an die Qualitätskontrolle

2.2.1 Achten Sie auf das Qualitätssystem

Das professionelle Audit AC7120 basiert immer auf der Umsetzung der Anforderungen des Qualitätsmanagementsystems der Einheit, die insbesondere Folgendes umfasst: Qualitätshandbücher, Verfahren und Dokumentenkontrolle, Personalqualifikationen, Umweltanforderungen, Materialkontrolle, Lieferantenkontrolle, Bewertung des ersten Artikels, nicht konformes Produktmanagement und Korrekturmaßnahmen, QA-Personal (Qualitätssicherung, Qualitätssicherung), interne Audit-Effektivität, kombiniert mit Prozessaudit-Anforderungen werden geprüft und erfordern Implementierungsnachweise.

2.2.2 Achten Sie auf die Wirksamkeit von Korrekturmaßnahmen

Achten Sie auf die effektive Umsetzung von Korrekturmaßnahmen bei Nichtkonformitäten im vorherigen Überprüfungsprozess und die Überprüfung der Ergebnisse. Wenn die Korrekturmaßnahmen nicht effektiv umgesetzt und für eine lange Zeit aufrechterhalten werden, wird das professionelle Audit AC7120 zwei schwerwiegende Nichtkonformitäten feststellen: das eine ist ein doppeltes Problem, das andere ist, dass das System die Wirksamkeit der Korrekturmaßnahmen nicht aufrechterhalten kann.

2.2.3 Achten Sie auf die Rückverfolgbarkeit

Jedes Material muss auf die Chargennummer des Originalherstellers zurückverfolgt werden können, insbesondere die COC muss dem ersten Artikelbericht beigefügt werden. Alle Materialien vor Ort müssen mit Unterverpackungsetiketten versehen sein, die Folgendes enthalten: Materialname und Spezifikation, Gültigkeitsdauer der Originalverpackung, Chargennummer, Gültigkeitsdauer der Öffnung, Subunternehmer und die Materialchargennummer müssen mit dem Produktionsauftrag verpflanzt werden. Die Akten aller Produkte werden dauerhaft aufbewahrt und alle Produktionsunterlagen vor Ort über fünf Jahre aufbewahrt.

2.3 Berufliche Anforderungen

2.3.1 ESD-Steuerung

Statische Steuerung ist in erster Linie die Kontrolle des EPA-Bereichs: Die Hardware-Einrichtungen in dem Bereich (Boden, Tischmatten, Stühle usw. müssen aus antistatischen Materialien hergestellt sein), Ausrüstungsgegenstände geerdet und andere Objekte sollten aus antistatischen Materialien (Umschlagboxen, Mülleimer, Pinzette, Saugstift) bestehen. Wenn keine Bedingung für die Verwendung antistatischer Materialien besteht, sollte während des Betriebs ein Ionenlüfter konfiguriert werden.

Statische Kontrolle von ESD-Materialien, antistatische Taschen, tragen antistatische Handgelenkriemen beim Nehmen und Verstauen.

Statische Kontrolle des Personals, tägliche Inspektion der antistatischen Schuhe und Handgelenkprüfung.

2.3.2 MSD-Steuerung

Feuchteempfindliche Geräte müssen den Füllstand identifizieren, nach den ursprünglichen Werksanweisungen vor der Montage trocknen und der Montage und Verwendung innerhalb der Lebensdauer der Werkstatt folgen.

2.3.3 PCBA Reinigung

Da PCBA viele Prozesse beinhaltet, bleibt nach dem Löten der ersten Seite noch Zeit, die Montage abzuschließen. Für Hersteller, die die komplette Maschine liefern, muss PCBA nach dem Debuggen von Einzelplatinen gereinigt werden, und PCBA wird oft nach mehr als acht Stunden nach dem Löten gereinigt. Zu diesem Zeitpunkt kann der Reinigungseffekt das Flussmittel auf der Leiterplatte nicht mehr am effektivsten entfernen, so dass NADCAP AC7120 vorschreibt, dass die Leiterplatte innerhalb von acht Stunden nach dem Löten gereinigt werden muss. Wenn Wasserreinigung oder halbwässrige Reinigung verwendet wird, ist eine Trocknungszeit von vier Stunden erforderlich, die den Prozesszyklus der Produktionslinie stark einschränkt, so dass eine Dampfphasenreinigung in Betracht gezogen werden kann.

2.3.4 Nachbesserungs- und Reparaturkontrolle

Im Industriestandard gibt es nur eine Grenze für die Anzahl der Nacharbeiten und Reparaturen, aber NADCAP AC7120 betont, dass Nacharbeiten nicht erlaubt sind und Kundenmeinungen für Reparaturen eingeholt werden müssen.

Prozessfachliche Anforderungen überprüfen vor allem die Effektivität der Durchführung vor Ort, die auch im Fokus des AC7120 Audits steht. Während des Audits vor Ort wird darauf geachtet, ob jede Verordnung die korrekte Rückverfolgbarkeit aufweist, ob die Durchführung im Prozess korrekt und korrekt ist, ob die Aufzeichnungen vollständig sind und ob die Betreiber aktuelle und wirksame Leitlinien erhalten können. Alle geforderten Anforderungen sind die Versprechen der Organisation und müssen dabei erfüllt werden.

3. Praxis und Denken

Nach vielen NADCAP-Vor-Ort-Audits und internen Audits habe ich das Gefühl, dass es bei der Umsetzung einiger Management- und Kontrollanforderungen immer noch Abweichungen im Verständnis und der Umsetzung gibt, daher habe ich ein paar Erfahrungsaustausch zusammengefasst.

3.1 Gültigkeit der Dokumente

Bei der Erstellung eines separaten Implementierungsdokuments müssen Sie neben Ihren eigenen Test- und Erfahrungsbildungsanforderungen auch Standards einhalten und Kundenanforderungen beachten. Manchmal gibt es jedoch Unterschiede und Inkonsistenzen zwischen den Industriestandards. Dies ist eine detaillierte Überprüfung, um diese Unterschiede und Inkonsistenzen zu überprüfen. Koordinieren, übernehmen Sie internationale gemeinsame Normen, Terminologie und Anforderungen, anstatt sie nur zu verwenden.

Für die Formulare, die vom Betreiber ausgefüllt werden müssen, sei es ein Arbeitsauftrag im Produktdossier oder ein Formular, das aus administrativen Gründen ausgefüllt wird, muss eine Quelle vorhanden sein. Alle Formulare müssen über eine Formularnummer und eine Formularversionsnummer verfügen, die auf bestimmte Dokumentenregelungen zurückverfolgt werden können.

3.2 Die Position des Personals ist kompetent

Generell sehen die Verfahrens- oder Verfahrensunterlagen vor, dass Betreiber und Inspektoren Berufszeugnisse erwerben müssen, und das dynamische Management der Personalkompetenz muss ein wirksames System bilden. Dieses Personal muss regelmäßig oder jährlich vor Ort inspiziert und bewertet werden, um seine Tätigkeit zu überprüfen und zu beobachten:

a) Mitarbeiter beschreiben ihre Positionen und verlangen von jedem Mitarbeiter, die Positionen und Verantwortlichkeiten, in denen er tätig ist, klar zu kennen;

b) die eigentliche Operation erneut durchführen, wobei die Operation jedes Mitarbeiters vollständig und korrekt sein muss;

c) Ob Mitarbeiter sich nach den Belegen des Betriebs erkundigen können und jeder Mitarbeiter genau wissen muss, worauf der gültige SOP basiert und wo er ihn erhält.

3.3 FAI First Article Inspection

Achten Sie bei der Umsetzung der Anforderungen der ersten Artikelinspektionsdokumente darauf, ob jeder Prozess und die Endkontrolle qualifiziert sind und ob es Abweichungen im gesamten Prozess gibt. Darüber hinaus müssen folgende drei Anforderungen im Mittelpunkt stehen:

a) Das Qualitätszertifikat der Materialien, um die Rückverfolgbarkeit der Qualität der eingehenden Materialien zu gewährleisten, umfassen die Materialien Outsourcing-Teile, PCB und andere Outsourcing-Teile;

b) FAI (first article inspection) of parts, wie FAI-Bericht von PCB und Fahrgestell;

c) Spezielles Verfahren und charakteristische Größenprüfung. Diese Eigenschaften, die getestet werden müssen, müssen in den Zeichnungen klar spezifiziert werden, damit Design, Prozess und Ausführung vollständig realisiert werden können, um die Produktkonformität zu gewährleisten.

3.4 Isolierung

Um unbeabsichtigte Verwendung zu verhindern, müssen vor Ort isoliert werden: unqualifizierte oder problematische ausstehende Artikel, abgelaufene Artikel und Extras. In der Regel sind die Programmdokumente relativ grob, es werden nur die Anforderungen zur Identifizierung und Isolierung vorgebracht und es gibt keine spezifischen Umsetzungsschritte. Bei der Durchführung vor Ort muss Folgendes genauer geklärt werden:

a) Wer für die Einreichung des Isolationsantrags verantwortlich ist;

b) den Umfang von Quarantäneprodukten (Work-in-Process, Fertigerzeugnisse), ob die ab Werk hergestellten Produkte zurückgewonnen werden müssen;

c) Isolierung der Abteilungen, die die Ausstellung benötigen, um fehlende Ausführungsschritte zu vermeiden;

d) Entscheidungsträger.

3.5 6s Steuerung der Produktionslinie

Es erfordert kein echtes Umweltüberwachungssystem, um Daten zu messen, um zu charakterisieren, ob die Produktionslinienumgebung dem Standard entspricht, sondern um eine gute Arbeitsumgebung durch die insgesamt 6s zu gestalten:

a) Wie man Schadstoffe in der Umwelt kontrolliert und FOD (Foreign Object Debris) minimiert;

b) ob Mitarbeiter sich beim Betreten und Verlassen der Produktionslinie die Hände waschen, um sicherzustellen, dass sie für das Produkt unbedenklich und für sich selbst unbedenklich ist;

c) die Sauberkeit der Arbeitsfläche und des Bodens;

d) Die Sauberkeit der Auspuffrohre von Wellenlöt- und Reflow-Lötanlagen;

e) Sauberkeit des Bodens und der Peripherie von Behältern wie antistatischen Säcken und Boxen;

f) Die Sauberkeit der Innenseite des Kühlschranks, der Flussmittel und der chemischen Reagenzien.

3.6 Risikokontrolle

Risiken sind überall und können durch Fehlbedienung, Nichtausführung oder Schäden entstehen. Es müssen wirksame Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um das Auftreten von Risiken zu verhindern. Es gibt viele mögliche Risiken in der SMT-Produktionslinie. Es ist notwendig, die intrinsische Sicherheit der Ausrüstung und die automatische Umwandlung der Produktionslinie zu implementieren, um die Risiken zu reduzieren oder zu beheben. In Kombination mit der aktuellen Realität werden automatische und intelligente Mittel eingesetzt.

a) Für die Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle der Produktionslinie ist die beste Praxis, 24-Stunden-Präzisionstemperatur- und Feuchtigkeitsklimaanlage zu verwenden, sobald der Standard überschritten wird, wird der Alarm sofort sein; Die geringfügige Übung ist die 24-Stunden-Nadelzeichnungsmethode zur Echtzeitaufzeichnung, um eine unterbrechungsfreie Überwachung zu gewährleisten; Die Art und Weise, die Uhr alle zwei Stunden zu überprüfen, fehlt an Echtzeit-Überwachung. Sobald die Norm überschritten ist, haben Maßnahmen bereits Auswirkungen auf das Produkt.

b) ESD detection for employees, Best Practice ist die Einrichtung eines Zugangskontrollsystems, Verwendung von Toren und Infrarot-Alarmen, um fehlgeschlagene Inspektionen zu verhindern; Ein wenig Übung ist, nur ohne Alarmsystem zu überprüfen; Die schlechteste Praxis ist, nicht jeden Tag zu überprüfen, wann Mitarbeiter die Produktionslinie betreten und verlassen.
3.7 Statistical requirements
There are statistics everywhere in the process. Statistiken werden verwendet, um Schwankungen zur besseren Verbesserung zu beobachten, und gute Prozesse aufrechtzuerhalten, Operationen, und Methoden. Die Organisation formuliert die Anwendungsanforderungen der statistischen Technologie, die zuständige Stelle festlegen, statistischer Geltungsbereich, statistische Häufigkeit, poststatistische Analyse, und zu treffende Maßnahmen. Statistiken sind nicht nur Produktdaten. The factors that can be counted by SMT production line are:
a) Product quality data such as PCBA welding quality, PCBEine Schichtdicke, und Ionenkonzentration nach PCBA cleaning;