PCB技術 - SMT全工程品質管理の実践と思考

SMT全過程品質制御の実践と思考

SMTプロセス制御特性

SMTプロセス制御の重点は主に5 P：プリント基板, パーツ, ペーストペースト, 配置, プロフィール曲線, それで, 材料制御＋印刷設計（テンプレート設計＋印刷制御）＋パッチ制御＋温度曲線設計。

物質管理

PCB（印刷回路基板, 印刷 回路基板) 最も重要な材料です。受信後, メーカーのCOC（完成証明書）証明書（金相スライス報告を含む、パッドのはんだ付け性報告, 清浄度試験）、平坦度試験, など）、前乾燥は、基板の水分を除去するためにアセンブリの前に必要とされる, との有効期限 プリント配線板注意しなければならない.

部品は、ピンのはんだ付け性に注意を払い、金処理を除去する必要がある。二次スクリーニングを必要とする構成要素については、二次スクリーニングプロセスが試験器具のクランプ変形に影響されやすく、結果として、共平面性が不十分であるので、共平面性も考慮されるべきである。

1.2印刷デザイン

印刷する前に、テンプレートを設計し、パッドの開口とテンプレートの厚さを決定し、テンプレートの処理方法を決定する必要がある。一般的には、ステンレス鋼レーザ切断＋内壁電解研磨テンプレートが選択される。テンプレートが送られるとき、緊張はテストされなければなりません。そして、それは40 - 50 Nでなければなりません。

テンプレートが決定されるという前提において，印刷品質に影響する因子は，はんだペースト品質と印刷プロセスパラメータである。使用前のはんだペーストの試験，確認，使用中の再熱，撹はん，使用時間の制限に注意する。

プロセスパラメータ中のスキージの圧力はスキージのサイズに関係しており，これは1.97〜2.76 n／cmであることが必要である。印刷速度は、はんだペーストの組成及び印刷パッドのピッチに関係する。

1.3パッチコントロール

チップは、部品ピンの平面性をチェックする必要があり、一般には0.08個の1／2から0.12 mmに設定されている。

一般に、はんだペーストに押し込まれる部品リードの深さは、少なくともピンの厚さの半分になるように、実装圧力が制御される。脆弱なガラスパッケージ装置では、装置本体に対する損傷を避けるために、実装圧力を下げる必要がある。

1.4温度曲線設計

リフローはんだ付け温度曲線は、異なるタイプのPCBA（プリント回路基板アセンブリ）毎に実際の温度試験を必要とする。予熱温度の終了時の良好な温度曲線，最大熱容量および最小熱容量，すなわち，ボード全体の温度は熱平衡に達する。

温度曲線の設定は，pcbaサイズと層数，部品仕様，ピンめっき，はんだ仕様に関係する。

NADCAP AC 7120監査要件

NADCAPは、国家航空宇宙および防衛契約者または認可されたプロジェクトのための特別なエンジニアリング管理システムのための認証システムです. AC 7120は、印刷を監査するための標準です 回路基板 コンポーネント, 印刷のすべてのプロセスをカバーする 回路基板 組立製造工程, 例えばCAD（コンピュータ支援設計）データ、プログラミング, コンポーネント配置, AOI（自動光学検査）またはX線機検査、はんだ付け, リフローはんだ付け, マニュアル, 組立, 洗浄, 被覆及び封止, 最終テスト（飛行探査機、針床, 境界テスト, 機能テスト)、リワーク, など

監査は、主に2つの部分に分かれています：主に、作業手順と仕様が監査条項の要件を満たしているかどうかをチェックし、完全で十分であるかどうかを確認します本実施形態の有効性は、主に、文書作成（顧客要件、産業要件）を通じて、文書の要件の妥当な実施とコンプライアンスが行われるかどうかをチェックすることである。

基本的な監査要件

AC 7120は、プリント基板アセンブリ製造プロセスのプロセスコンプライアンスに対する監査要件であるが、以下のような他の生産ライン制御に対して一般的に使用できるいくつかの基本的要件がある。

人的要求事項オペレーター及び検査官のためのIPC、視認検査の証明様々な仕様や位置に精通して；必要に応じて作業する。

材料要件：設計図面に記載ESD（静電気放電）／MSD（湿気感装置）制御に準拠して有効期限、開封期限、下請有効期限の確認及び管理を開始する受入資格の認定使用中の定期的試験

機器要件：メンテナンスチェックリスト装置を操作する公認の職員各種監視装置の構成テストし、すべてのシフトを保存；

プロセス要件：国際又は工業規格に適合する確認後、各プロセスのテスト；手続管理プロセス方法の合理性

e）環境条件：温度，湿度，epa（静電気防御域），騒音，照度，清浄度におけるesd要件。

これらの必要な書類は監査中に監査人によって審査され、現場監査の間、アイテムごとに確認されます。

品質管理要件

品質システムに注意を払う

AC 7120プロの監査は、常にユニットの品質管理システムの要件の実装に基づいています。具体的には、品質マニュアル、手順、ドキュメントコントロール、人事資格、環境要件、材料管理、サプライヤーコントロール、最初の記事の評価、不適切な製品管理と是正措置。QA（品質保証、品質保証）人事、内部監査の有効性、プロセス監査要件と組み合わせて監査され、実施の証拠が必要です。是正措置の有効性に注意を払う

前回のレビュープロセスにおける非適合性に対する是正措置の効果的実施と結果の検証に注意を払う。是正措置が効果的に実施され維持され長期間維持されなければ、AC 7120専門監査は2つの重大な不一致を発行する。一つは重複した問題であり、もう1つは修正措置の有効性を維持できないことである。トレーサビリティに注意を払う

すべての材料は、元の製造業者の経度の経度番号、特にCOCを最初の記事のレポートに添付する必要が追跡できる必要があります。サイト上のすべての材料は、サブパッケージのラベルを持っている必要があります：材料名と仕様、元の包装の有効期間、バッチ番号、オープン有効期限、下請け業者、およびマテリアルバッチ番号を作業順序で移植する必要があります。すべての製品のファイルは永久に保たれます、そして、すべてのオンサイトの生産記録は5年以上の間保たれます。

プロセス専門の必要条件

ESD制御

静的制御は、EPAエリアのすべての制御の最初です：領域（床、テーブルマット、椅子などの帯電防止材料で作られている）、機器の接地、その他のオブジェクトは、帯電防止材料（ターンオーバーボックス、ゴミ箱、ピンセット、吸引ペン）で作られる必要があります。帯電防止材料を使用する条件がない場合、イオンファンは操作中に設定する必要があります。

ESD材料、帯電防止ポケットの静的コントロールは、取るとき、それらを置くと、静的な手首ストラップを着用します。

担当者の静的管理，静電気靴の日常検査と手首テスト

MSDコントロール

湿度敏感なデバイスは、アセンブリの前に元の工場プロンプトに従って乾燥して、アセンブリを使用してワークショップの生活の中で使用するレベルを識別する必要があります。

PCBAクリーニング

PCBAは多くのプロセスを含むので、第1の側面が半田付けされた後にアセンブリを完成させるべき時間がまだ存在する。完全な機械を供給するメーカーのために、PCBAはシングルボード・デバッギングの後、きれいにされる必要があります、そして、PCBAはしばしばはんだ付けの後の8時間後にきれいにされます。このとき、洗浄効果はPCBA上のフラックスを最も効果的に除去することができないので、NADCAP AC 7120は、半田付け後8時間以内にPCBAを洗浄する必要があることを規定する。水洗浄や半水洗を用いれば、4時間の乾燥時間が必要となり、生産ラインのプロセス周期を大きく制限するので、気相洗浄を考慮することができる。

リワークと修理管理

業界標準では，再加工や修理の数に制限があるが，nadcap ac 7120は再加工は許されず，修理のため顧客の意見を得なければならない。

プロセスプロの要件は、主にAC 7120監査の焦点であるオンサイトの実行の有効性を検討する。オンサイト監査の間、各々の規制が正確なトレーサビリティを持っているかどうかに注意します、プロセスの実行が正確で、適所であるかどうか、記録が完全であるかどうか、そして、オペレーターが現在で効果的なガイダンス文書を得ることができるかどうか。すべての規定された要件は、組織の約束であり、プロセスで満たさなければなりません。

実践と思考

NADCAPのオンサイト監査と内部監査の何度かの後、私はいくつかの管理と制御の要件の実装に理解と実装にいくつかの逸脱がまだあることを感じているので、いくつかの経験共有をまとめた。

ドキュメントの3.1の妥当性

時のための個別の実装ドキュメントをコンパイルするときに、独自のテストと経験の形成要件に加えて、また、標準に従うと顧客の要件に注意を払う必要があります。しかし、時々、業界標準の違いと矛盾があります。これは、これらの違いと矛盾を確認する詳細な検証です。を調整し、それらを使用する代わりに、国際的な共通基準、用語、および要件を採用。

オペレーターによって満たされる必要があるフォームのために、それが製品dossierの仕事注文か管理上のニーズのために記入されたフォームであるかどうかにかかわらず、源がなければなりません。すべてのフォームはフォーム番号とフォームのバージョン番号を持たなければなりません。

3.2の人員の位置は、有能です

一般的に、オペレーター及び検査官が職務証明書を取得する必要があることを規定する手続又は手続文書は、人事能力の動的管理が有効なシステムを形成しなければならない。これらの人員は、定期的に、または毎年定期的に、または、毎年、彼らの操作を調査して、目撃するために検査されて、評価される必要があります：

従業員は自分のポジションが何であるかを説明し、それぞれの従業員に彼らが従事している位置と責任を明確に知る必要がある

実際の操作を再度行い、各従業員の操作が完了し、正しいことを要求すること

従業員が操作のサポート文書について尋ねることができるかどうかにかかわらず、各々の従業員は有効なSOPが何に基づいているか、そして、それをどこで得るかはっきりと知る必要があります。

3.3 FAI最初の記事検査

第1条の検査書類の要件を実施する場合は、各工程及び最終検査が適格であるかどうか、及び全工程に逸脱があるか否かに留意する。加えて、以下の3つの要件が注目される必要があります。

材料の品質証明書は、着信材料の品質のトレーサビリティを確保するために、材料はアウトソーシング部品、PCBやその他のアウトソーシングの部品が含まれます

b) FAI (first article inspection) of parts, FAIレポート PCB シャーシ；

c）特殊プロセスと固有サイズ試験試験する必要があるこれらの特徴は、図面において明確に特定される必要があるので、設計、工程及び実行は、製品のコンプライアンスを確実にするために完全に実現することができる。

3.4分離

意図しない使用を防ぐために、サイトで隔離される必要があるアイテムは以下の通りです：資格のないアイテム、期限切れのアイテムとエクストラ。通常、プログラムドキュメントは比較的ラフで、識別と隔離のための要件だけが前方に置かれます、そして、特定の実装ステップがありません。現場での実行中にさらに明らかにする必要がある。

隔離請求をする責任を負う者

検疫製品の範囲（加工品、完成品）、前工場製品の回収の必要性

不足している実行ステップを避けるために発行を必要とする部門を隔離してください;

意思決定者.

生産ラインの3.5

生産ライン環境が標準であるかどうかを特徴付けるためにデータを測定するために実際の環境監視システムを必要としません、しかし、全体的な6 sを通して良い労働環境を形作るために：

環境中の汚染物質をいかにコントロールし、FODを最小化するか

製造ラインに出入りするとき、従業員が自分の手を洗うかどうかは、製品に無害であり、自分自身に無害であることを保証するためです

作業面及び研削盤の清浄度

波はんだ付け及びリフローはんだ付け装置の排気管の清浄性

帯電防止袋及び箱等の容器の底面及び周囲の清浄性

f）冷蔵庫内部の清浄度，フラックスペン，化学試薬。

3.6リスクコントロール

リスクはどこでも、誤動作、非実行、または損害から来るかもしれません。リスクが発生するのを防ぐために効果的な予防措置が必要である。SMT生産ラインにはリスクが多い。機器の固有の安全性を実現し，生産ラインの自動変換を行い，リスクを低減または解決する必要がある。現在の現実と合わせて，自動でインテリジェントな手段を採用した。

Aの生産ラインの温度と湿度の制御のために、最善の練習は24時間精度の温度と湿度の空調制御を使用することです、一度標準を超えて、アラームはすぐになりますわずかな練習は、24時間針のラインは、連続的な記録方法を中断して監視を確保するために描画されます最悪の方法は、2時間ごとに時計をチェックする方法を人工的にリアルタイム監視を欠いています。一旦標準が超えられるならば、処置をすることはすでに製品に影響を及ぼしました。

b) ESD detection for employees, ベストプラクティスは、アクセス制御システムを設定することです, 失敗した検査を禁止するためにゲートと赤外線警報を使うこと；少し練習は、アラームシステムなしでチェックすることです最悪の習慣は、従業員が毎日生産ラインに入って出てくるのをチェックしないことです.
3.7 Statistical requirements
There are statistics everywhere in the process. 統計は、より良い改善のための変動を観察するために使用される, そして、良いプロセスを維持する, 操作, メソッド. 組織は、統計技術の適用要件を定式化しなければならない, 責任単位を定める, 統計的範囲, 統計的頻度, 事後統計分析, 対策. 統計は製品データではない. The factors that can be counted by SMT production line are:
a) Product quality data such as PCBA welding quality, PCB塗膜厚, イオン濃度 PCBA cleaning;