Công nghệ PCB - Thực hành và suy nghĩ về kiểm soát chất lượng trong toàn bộ quá trình SMT

Thực hành và suy nghĩ về toàn bộ quá trình kiểm soát chất lượng SMT 1 Các tính năng kiểm soát quá trình SMT Trọng tâm của kiểm soát quá trình SMT chủ yếu là 5P: bảng in PCB, các bộ phận, dán dán hàn, vị trí đặt, đường cong đường viền, tức là kiểm soát vật liệu+thiết kế in ấn (thiết kế mẫu+kiểm soát in ấn)+kiểm soát bản vá+thiết kế đường cong nhiệt độ.

1.1 Kiểm soát vật liệu

PCB (bảng mạch in, bảng mạch in) là vật liệu quan trọng nhất. Sau khi nhận được vật liệu, giấy chứng nhận COC (Giấy chứng nhận hoàn thành) của nhà sản xuất cần được kiểm tra (bao gồm báo cáo phần kim loại, báo cáo khả năng hàn pad, kiểm tra độ sạch), kiểm tra độ phẳng, v.v.), trước khi lắp ráp cần phải được sấy khô để loại bỏ độ ẩm khỏi tấm và phải chú ý đến thời gian hiệu lực của PCB.

Các yếu tố cần chú ý đến khả năng hàn của pin và loại bỏ xử lý vàng. Đối với các thành phần cần sàng lọc thứ cấp, cũng cần chú ý đến tính chung vì quá trình sàng lọc thứ cấp dễ bị biến dạng kẹp của vật cố thử nghiệm, dẫn đến tính chung kém hơn.

1.2 Thiết kế in ấn

Trước khi in, cần phải thiết kế một mẫu, xác định lỗ mở của miếng đệm và độ dày của mẫu và xác định cách xử lý mẫu. Thông thường chọn cắt laser thép không gỉ+mẫu đánh bóng điện tường bên trong. Khi mẫu được giao, căng thẳng nên được kiểm tra, căng thẳng nên là 40-50 N. Căng thẳng cũng nên được kiểm tra trước mỗi lần sử dụng để đảm bảo rằng căng thẳng không nhỏ hơn 30 N sau khi tái sử dụng.

Theo tiền đề của việc xác định mẫu, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng in là: chất lượng dán hàn và các thông số của quá trình in. Cần chú ý đến việc kiểm tra và xác minh dán hàn trước khi sử dụng, tái nhiệt độ trong quá trình sử dụng, khuấy và giới hạn thời gian sử dụng.

Áp suất của máy cạo trong các thông số kỹ thuật có liên quan đến kích thước của máy cạo, yêu cầu là 1,97~2,76N/cm. Tốc độ in có liên quan đến thành phần của dán hàn và khoảng cách giữa các tấm in.

1.3 Kiểm soát Patch

Chip cần kiểm tra tính tương đồng của các chân thành phần, thường được đặt ở 0,08 × ½ 0,12 mm.

Áp suất lắp đặt thường được kiểm soát sao cho độ sâu của dây dẫn của phần tử được ép vào dán hàn ít nhất bằng một nửa độ dày của pin. Điều quan trọng cần lưu ý là đối với các thiết bị đóng gói thủy tinh dễ vỡ, áp suất lắp đặt cần được giảm để tránh làm hỏng cơ thể thiết bị.

1.4 Thiết kế đường cong nhiệt độ

Đường cong nhiệt độ hàn trở lại đòi hỏi phải kiểm tra nhiệt độ thực tế cho từng loại PCBA (cụm bảng mạch in) khác nhau. Một đường cong nhiệt độ tốt, sự hội tụ nhiệt độ của công suất nhiệt tối đa và công suất nhiệt tối thiểu vào cuối quá trình làm nóng sơ bộ, có nghĩa là nhiệt độ của toàn bộ tấm đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt.

Cài đặt đường cong nhiệt độ liên quan đến kích thước và lớp PCBA, thông số kỹ thuật thành phần, mạ pin và thông số kỹ thuật hàn.

2. Yêu cầu kiểm tra NADCAP AC7120

NADCAP là hệ thống chứng nhận cho các nhà thầu quốc phòng và hàng không vũ trụ quốc gia hoặc các hệ thống quản lý kỹ thuật đặc biệt cho các chương trình được ủy quyền. AC7120 là một tiêu chuẩn để kiểm toán các thành phần bảng mạch in, bao gồm tất cả các quy trình sản xuất lắp ráp bảng mạch in, chẳng hạn như dữ liệu CAD (thiết kế hỗ trợ máy tính), lập trình, đặt thành phần, AOI (kiểm tra quang học tự động) hoặc kiểm tra máy X-ray, hàn sóng, hàn hồi lưu, hàn tay, lắp ráp, làm sạch, phủ và niêm phong, Kiểm tra cuối cùng (kim bay, giường kim, kiểm tra ranh giới, kiểm tra chức năng), làm lại, v.v.

Kiểm toán AC7120 chủ yếu chia làm hai phần: Kiểm toán tài liệu, chủ yếu kiểm tra xem quy trình làm việc và thông số kỹ thuật có phù hợp với yêu cầu của điều khoản kiểm toán hay không, có đầy đủ và đầy đủ hay không; Hiệu quả của việc thực hiện chủ yếu là thông qua việc thực hiện mô hình (yêu cầu của khách hàng, yêu cầu của ngành) để kiểm tra xem việc thực hiện có hiệu quả và tuân thủ các yêu cầu của tài liệu hay không.

2.1 Các yêu cầu kiểm toán cơ bản

Mặc dù AC7120 là một yêu cầu kiểm toán để tuân thủ quy trình trong quá trình sản xuất linh kiện tấm in, có một số yêu cầu cơ bản có thể được sử dụng phổ biến để kiểm soát dây chuyền sản xuất khác, chẳng hạn như:

a) Yêu cầu nhân sự: IPC của người vận hành và thanh tra, bằng chứng kiểm tra thị lực; Làm quen với các thông số kỹ thuật và vị trí khác nhau; Làm việc theo yêu cầu.

b) Yêu cầu vật liệu: được quy định trong bản vẽ thiết kế; Phù hợp với điều khiển ESD (xả tĩnh điện)/MSD (thiết bị nhạy cảm với độ ẩm); Xác định và kiểm soát việc sử dụng ngày hết hạn, mở ngày hết hạn, hợp đồng phụ có hiệu lực; Yêu cầu nghiệm thu nhập sở; Kiểm tra thường xuyên trong sử dụng.

c) Yêu cầu thiết bị: danh sách kiểm tra bảo trì; Nhân viên được ủy quyền vận hành thiết bị; Cấu hình của các thiết bị giám sát khác nhau; Kiểm tra và lưu từng ca;

d) Yêu cầu về quy trình: phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế hoặc công nghiệp; Xác nhận và kiểm tra sau mỗi quy trình; Kiểm soát thủ tục; Tính hợp lý của phương pháp công nghệ;

e) Yêu cầu môi trường: nhiệt độ, độ ẩm, yêu cầu ESD của EPA (khu bảo tồn tĩnh điện), tiếng ồn, độ sáng và độ sạch.

Các tài liệu được yêu cầu này sẽ được kiểm toán viên xem xét trong quá trình kiểm toán và xác minh từng mục trong quá trình kiểm toán tại chỗ.

2.2 Yêu cầu kiểm soát chất lượng

2.1 Chú ý đến hệ thống chất lượng

Kiểm toán chuyên nghiệp AC7120 luôn dựa trên việc thực hiện các yêu cầu về hệ thống quản lý chất lượng của đơn vị, cụ thể là: sổ tay chất lượng, thủ tục và kiểm soát tài liệu, trình độ nhân sự, yêu cầu môi trường, kiểm soát vật liệu, kiểm soát nhà cung cấp, xác định phần đầu tiên, quản lý sản phẩm không phù hợp và hành động khắc phục, Nhân viên QA (đảm bảo chất lượng, đảm bảo chất lượng), hiệu lực của kiểm toán nội bộ, kết hợp với các yêu cầu của kiểm toán quá trình sẽ được kiểm toán và yêu cầu cung cấp bằng chứng thực hiện.

2.2 Chú ý đến hiệu quả của hành động khắc phục

Chú ý đến việc thực hiện hiệu quả các hành động khắc phục không phù hợp trong quá trình đánh giá trước đó và xác minh kết quả. Nếu hành động khắc phục không được thực hiện hiệu quả và duy trì trong thời gian dài, AC7120 Professional Audit sẽ đưa ra 2 lỗi không phù hợp nghiêm trọng: một là vấn đề trùng lặp và một là hệ thống không thể duy trì hiệu quả của hành động khắc phục.

2.2.3 Chú ý truy xuất nguồn gốc

Bất kỳ vật liệu nào cũng phải có số lô của nhà sản xuất ban đầu và đặc biệt là COC phải được đính kèm với báo cáo đầu tiên. Tất cả các vật liệu trên trang web phải có nhãn phụ, được đánh dấu: đặc điểm kỹ thuật tên vật liệu, ngày hết hạn của bao bì gốc, số lô, ngày hết hạn mở, nhà thầu phụ, số lô vật liệu phải được ghép theo đơn đặt hàng công việc. Lưu trữ của tất cả các sản phẩm là vĩnh viễn và tất cả các hồ sơ sản xuất tại chỗ được lưu giữ trong hơn 5 năm.

2.3 Yêu cầu chuyên môn

2.3.1 Kiểm soát ESD

Kiểm soát tĩnh điện trước hết là kiểm soát khu vực EPA: vật liệu chống tĩnh điện nên được sử dụng cho các cơ sở phần cứng trong khu vực (sàn nhà, thảm bàn, ghế, v.v.) để nối đất thiết bị và các vật thể khác (thùng doanh thu, thùng rác, nhíp, ống hút). Nếu không có điều kiện để sử dụng vật liệu chống tĩnh điện, quạt ion nên được cấu hình trong quá trình vận hành.

Vật liệu chống tĩnh điện Kiểm soát tĩnh điện, túi chống tĩnh điện, đeo dây đeo cổ tay chống tĩnh điện khi chọn và đặt.

Kiểm soát tĩnh điện nhân viên, kiểm tra hàng ngày giày chống tĩnh điện và kiểm tra cổ tay.

2.2 Kiểm soát MSD

Thiết bị nhạy cảm với độ ẩm cần xác định mức độ, sấy khô theo các mẹo ban đầu của nhà máy trước khi lắp ráp và lắp ráp và sử dụng trong suốt cuộc đời của xưởng.

2.3.3 Làm sạch PCBA

Vì PCBA liên quan đến nhiều quy trình, vẫn còn một số thời gian để hoàn thành lắp ráp sau khi hàn mặt đầu tiên. Đối với các nhà sản xuất cung cấp toàn bộ máy, PCBA cần được làm sạch sau khi vận hành veneer, thường là hơn 8 giờ sau khi hàn. Tại thời điểm này, hiệu quả làm sạch không còn hiệu quả nhất trong việc loại bỏ thông lượng trên PCBA, vì vậy NADCAP AC7120 quy định rằng PCBA cần được làm sạch trong vòng 8 giờ sau khi hàn. Nếu làm sạch bằng nước hoặc bán nước, sẽ mất 4 giờ thời gian sấy, điều này sẽ hạn chế đáng kể chu kỳ quá trình của dây chuyền sản xuất, vì vậy việc làm sạch pha khí có thể được xem xét.

2.3.4 Kiểm soát làm lại và sửa chữa

Trong tiêu chuẩn công nghiệp, chỉ có giới hạn về số lần làm lại và sửa chữa, nhưng NADCAP AC7120 nhấn mạnh rằng việc làm lại không được phép và việc sửa chữa phải được khách hàng tư vấn.

Chuyên môn quy trình yêu cầu đánh giá chủ yếu về tính hiệu quả của việc thực hiện tại chỗ, đây cũng là trọng tâm của kiểm toán AC7120. Trong quá trình đánh giá trang web, người ta sẽ tập trung vào việc liệu từng quy định có truy xuất nguồn gốc chính xác hay không, liệu việc thực hiện trong quá trình có chính xác hay không, liệu hồ sơ có đầy đủ hay không và liệu người vận hành có thể truy cập các tài liệu hướng dẫn hiện đang có hiệu lực hay không. Tất cả các yêu cầu quy định là cam kết của tổ chức và phải được thực hiện trong quá trình này.

3 Thực hành và suy nghĩ

Trải qua nhiều lần xét duyệt hiện trường và xét duyệt nội bộ, tôi cảm thấy trong quá trình thực hiện một số yêu cầu kiểm soát, vẫn còn một số sai lệch về mặt hiểu biết và thực hiện, cho nên tổng kết một số chia sẻ kinh nghiệm.

3.1 Tính hợp lệ của tài liệu

Khi viết các tài liệu triển khai riêng biệt tạm thời, bạn cần tuân theo các tiêu chuẩn và tập trung vào các yêu cầu của khách hàng ngoài các yêu cầu kiểm tra và hình thành kinh nghiệm của riêng bạn. Tuy nhiên, đôi khi có sự khác biệt và mâu thuẫn giữa các tiêu chuẩn công nghiệp. Đây là một xác minh chi tiết để xác minh những khác biệt và mâu thuẫn này. Phối hợp và áp dụng các tiêu chuẩn, thuật ngữ và yêu cầu chung quốc tế thay vì chỉ sử dụng chúng.

Đối với các biểu mẫu yêu cầu người vận hành điền, phải có nguồn cho dù đó là lệnh công việc trong hồ sơ sản phẩm hoặc do quản lý các biểu mẫu cần điền. Tất cả các biểu mẫu phải có số biểu mẫu và số phiên bản của biểu mẫu có thể được truy nguyên từ các quy định tài liệu cụ thể.

3.2 Vị trí nhân sự

Thông thường, các tài liệu quy trình hoặc thủ tục quy định rằng người vận hành và thanh tra viên cần có giấy chứng nhận làm việc và việc quản lý năng lực nhân sự phải tạo thành một hệ thống hiệu quả. Những người này cần được kiểm tra và đánh giá tại chỗ thường xuyên hoặc hàng năm, hỏi và chứng kiến hoạt động của họ:

a) Người lao động mô tả vị trí của mình và yêu cầu mỗi nhân viên hiểu rõ vị trí và trách nhiệm mà họ đảm nhận;

b) Thực hiện lại hoạt động thực tế, yêu cầu hoạt động của từng nhân viên phải đầy đủ, chính xác;

c) Nhân viên có thể truy vấn các tài liệu hỗ trợ cho hoạt động hay không và mỗi nhân viên phải biết rõ SOP hiệu quả dựa trên cái gì và ở đâu.

3.3 Kiểm tra mảnh đầu tiên

Khi thực hiện các yêu cầu của tài liệu kiểm tra phần đầu tiên, hãy chú ý xem mỗi quy trình và kiểm tra cuối cùng có đủ điều kiện hay không và liệu toàn bộ quá trình có bị lệch hay không. Ngoài ra, cần tập trung vào ba yêu cầu sau:

a) Chứng minh chất lượng của vật liệu, để đảm bảo truy xuất nguồn gốc chất lượng của vật liệu đến, vật liệu bao gồm các bộ phận mua ngoài, PCB và các bộ phận mua ngoài khác;

b) Kiểm tra thành phần đầu tiên, chẳng hạn như báo cáo kiểm tra thành phần đầu tiên cho PCB và khung gầm;

c) Quy trình đặc biệt và kiểm tra kích thước đặc trưng. Những đặc điểm này cần được kiểm tra cần được quy định rõ ràng trong bản vẽ để thiết kế, quy trình và thực hiện được thực hiện đầy đủ để đảm bảo sản phẩm tuân thủ các yêu cầu.

3.4 Cách ly

Để ngăn chặn việc sử dụng vô tình, các mặt hàng cần được cách ly tại hiện trường là: các mặt hàng đang chờ xử lý không đạt tiêu chuẩn hoặc có vấn đề, các mặt hàng đã hết hạn và các mặt hàng bổ sung. Thông thường các tài liệu thủ tục tương đối thô, chỉ đưa ra yêu cầu xác định và cách ly, không có bước thực hiện cụ thể. Cần làm rõ thêm trong quá trình thực hiện trang web:

a) Ai chịu trách nhiệm đưa ra yêu cầu cách ly;

b) cô lập phạm vi của sản phẩm (đang trong quá trình, thành phẩm), cho dù nó là cần thiết để tái chế sản phẩm xuất xưởng;

c) Cô lập các bộ phận cần ban hành và tránh bỏ sót các bước thực hiện;

d) Các nhà hoạch định chính sách.

3.5 Kiểm soát dây chuyền sản xuất 6s

Thay vì yêu cầu một hệ thống giám sát môi trường thực sự để đo lường một phần dữ liệu để mô tả xem môi trường dây chuyền sản xuất có đạt tiêu chuẩn hay không, nó định hình một môi trường làm việc tốt thông qua 6s tổng thể:

a) Làm thế nào để kiểm soát các chất gây ô nhiễm trong môi trường và giảm thiểu các mảnh vụn vật chất lạ;

b) Nhân viên có rửa tay khi ra vào dây chuyền sản xuất hay không, đảm bảo không gây hại cho sản phẩm, không gây hại cho bản thân;

c) Độ sạch của bề mặt làm việc và mặt đất;

d) Độ sạch của ống xả của thiết bị hàn sóng và hàn hồi lưu;

e) Độ sạch của đáy và chu vi của các thùng chứa như túi chống tĩnh điện, hộp;

f) Làm sạch bên trong tủ lạnh, bút thông lượng và thuốc thử hóa học.

3.6 Kiểm soát rủi ro

Rủi ro ở khắp mọi nơi và có thể đến từ hoạt động sai, không thực hiện hoặc hư hỏng. Các biện pháp phòng ngừa hiệu quả phải được thực hiện để ngăn chặn rủi ro xảy ra. Có nhiều rủi ro có thể xảy ra với dây chuyền sản xuất SMT. Nó là cần thiết để thực hiện an toàn thiết yếu của thiết bị và sửa đổi tự động của dây chuyền sản xuất để giảm hoặc giải quyết rủi ro. Kết hợp với tình hình thực tế hiện nay, áp dụng phương tiện tự động hóa, thông minh hóa.

a) Đối với việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm của dây chuyền sản xuất, thực hành tốt nhất là sử dụng điều khiển nhiệt độ và độ ẩm không khí chính xác 24 giờ, sẽ báo động ngay khi vượt quá tiêu chuẩn; Thực tiễn một chút là phương thức ghi chép theo thời gian thực 24/24, đảm bảo giám sát không gián đoạn; Phương pháp tồi tệ nhất là do con người tạo ra. Phương pháp kiểm tra đồng hồ hai giờ một lần thiếu giám sát thời gian thực. Một khi vượt quá tiêu chuẩn, việc thực hiện các biện pháp đã có tác động đến sản phẩm.

b) Kiểm tra ESD cho nhân viên, thực hành tốt nhất là thiết lập hệ thống kiểm soát truy cập, sử dụng cổng và báo động hồng ngoại để cấm kiểm tra thất bại; Một thực hành nhỏ là chỉ kiểm tra và không sử dụng hệ thống báo động; Điều tồi tệ nhất là không kiểm tra thời gian nhân viên ra vào dây chuyền sản xuất mỗi ngày.3.7 Thống kê yêu cầu số liệu thống kê ở khắp mọi nơi trong quá trình này. Thống kê được sử dụng để quan sát các biến động để cải thiện tốt hơn và duy trì các quy trình, hoạt động và phương pháp tốt. Tổ chức phải xây dựng các yêu cầu áp dụng các kỹ thuật thống kê quy định các đơn vị chịu trách nhiệm, phạm vi thống kê, tần suất thống kê, phân tích thống kê vị trí và các biện pháp cần thực hiện. Thống kê không chỉ là dữ liệu sản phẩm. Các yếu tố mà dây chuyền sản xuất SMT có thể được thống kê là: a) chất lượng hàn PCBA, độ dày lớp phủ PCBA, nồng độ ion sau khi làm sạch PCBA và dữ liệu chất lượng sản phẩm khác;