Належні методи вимірювання SPI*

12.10.2023 |

* SPI – Solder Paste Inspection – Контроль паяльної пасти

У скількох місцях слід вимірювати товщину шару пасти?

На запитання однієї компанії про бажану кількість точок вимірювання товщини пасти Стів Арнесон (Steve Arneson), національний бізнес-менеджер ASC International, відповів: «Щоб точно відповісти на це запитання, ви повинні спочатку розглянути загальну складність усієї схеми та визначити області, які викликають найбільшого занепокоєння. При використанні портативної стаціонарної системи SPI найкраще встановити процедуру вимірювання, яка зосереджується на 4 кутах і центральних областях друкованої плати для визначення загальних параметрів друку. На другому кроці ви повинні переглянути компоненти з найменшим растром. Цю процедуру слід проводити на перших кількох платах, а після того, як будуть зроблені всі налаштування та встановлено стабільний процес, рекомендується контролювати цей параметр кожні 10-20 плат.

Однак, якщо ви використовуєте автоматичну офлайн-систему SPI, я рекомендую створити сценарій, який дозволить вам вимірювати 100% перших кількох плат у серії. Це забезпечить найточнішу інформацію про те, де знаходяться «гарячі точки» на друкованій платі. За допомогою відповідних коригувальних дій ці зони можна стабілізувати та запровадити регулярне вимірювання зразків як засіб моніторингу процесу друку протягом усього виробничого циклу. Якщо в ланцюзі є будь-які критичні компоненти, які потребують додаткової уваги, 100% цих компонентів слід перевірити […].

З вбудованим SPI найкращим рішенням з точки зору процесу є повна 100-відсоткова перевірка. Як і в автоматизованому автономному режимі, проблемні зони можна визначити швидко та легко. Впровадження відповідних коригувальних дій зробить процес повністю контрольованим, і всі плати можна буде контролювати в виробничому циклі або через певні проміжки часу, щоб відповідати як вимогам якості, так і загальним вимогам відстеження.

[…] Незалежно від того, чи ми обираємо процедуру перевірки на основі дуже обмеженої вибірки, чи 100-відсоткову перевірку, SPI завжди надасть цінний зворотний зв’язок, щоб допомогти визначити найкращий спосіб виробництва ідеальної друкованої плати».

І ще кілька коментарів на цю тему від Фріца Байла (Fritz Byle) з Astronautics, мабуть, найактивнішого учасника форумів SMT у світі: «В ідеальному світі ми хочемо бути впевненими, що кількість пасти на кожній області знаходиться в межах допустимого значення – це означає 100-відсодковий 3D контроль. Однак часто ми не маємо такої розкоші. Якщо ми не виконуємо 100% контроль об’єму пасти, то слід розглянути, яка її частина дає нам найбільш цінну інформацію?

Я б запропонував, щоб вимірювач товщини пасти в основному використовувався як інструмент налаштування процесу, щоб переконатися, що опора друкованої плати або тиск ракеля знаходяться там, де вони повинні бути. Я б вимірював з боків, біля обох рейок і біля центру, орієнтуючись на контактні площадки середнього розміру: ні дуже маленькі, ні дуже великі. На етапі налаштування процесу я б також розглянув можливість вимірювання найбільших отворів, щоб переконатися, що на друкованій платі не залишиться зайвої пасти. Після того, як процес буде встановлено, я продовжу зосереджуватися на областях біля обох рейок і центру плати. Необхідна частота вибірки залежить від специфіки процесу.

Така стратегія вимірювання займе досить багато часу і відносно легко визначити сценарії, коли вона буде невдалою. Досвідчений оператор може сказати стільки ж, а то й більше про якість друку, візуально оглянувши форму за допомогою збільшувального скла. Однак існують ситуації, коли візуальний огляд майже завжди призводить до помилок. Прикладом може бути часткове виділення пасти з мініатюрних отворів BGA, що може призвести до об’єму дозувань менше 30% від номінального значення, що все ще може виглядати добре при візуальному огляді. Тільки якісне 3D-об’ємне сканування може зафіксувати такі незначні відхилення.

Значної кількості проблем із друком можна уникнути, правильно налаштувавши процес: переконайтеся, що у вас є хороша та рівна опора для плат, трафарет високої якості, ви тримаєте його в ідеальній чистоті та використовуєте хороші ракелі, які контролюються на знос і при необхідності замінювати».

За матеріалами сайту https://tek.info.pl