降低SMT生產(chǎn)焊接缺陷率的策略
在電子制造領(lǐng)域,降低 SMT(表面貼裝技術(shù))生產(chǎn)中的焊接缺陷率是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。以下是具體方法:
一、優(yōu)化錫膏印刷過程
(一)選用合適的鋼網(wǎng)
鋼網(wǎng)的厚度和開孔尺寸對(duì)錫膏印刷質(zhì)量起決定性作用。一般來說,對(duì)于小型元器件,可選擇厚度較薄、開孔較小的鋼網(wǎng),以確保錫膏量適中,避免錫膏過多或過少。在選擇鋼網(wǎng)時(shí),要注意鋼網(wǎng)的材質(zhì)和表面處理,優(yōu)質(zhì)的鋼網(wǎng)應(yīng)具有良好的耐磨性、耐腐蝕性和光滑的表面,以保證錫膏能夠均勻地印刷在 PCB(印制電路板)上。
(二)調(diào)整錫膏印刷參數(shù)
錫膏印刷的壓力、速度和刮刀角度等參數(shù)需要根據(jù) PCB 的材質(zhì)、錫膏的特性以及元器件的布局進(jìn)行優(yōu)化。印刷壓力過大,易導(dǎo)致錫膏溢出,造成短路等缺陷;壓力過小,則可能導(dǎo)致錫膏印刷不飽滿。印刷速度應(yīng)適中,過快或過慢都會(huì)影響錫膏的印刷質(zhì)量和效率。刮刀角度一般在 30 - 60 度之間,合適的刮刀角度能夠使錫膏均勻地從鋼網(wǎng)孔中擠出,形成良好的印刷效果。
(三)嚴(yán)格控制錫膏質(zhì)量
使用高品質(zhì)的錫膏是保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。在選擇錫膏時(shí),要關(guān)注其顆粒度、金屬含量、活性等指標(biāo)。錫膏的顆粒度應(yīng)均勻一致,過大的顆??赡軐?dǎo)致錫膏在印刷過程中堵塞鋼網(wǎng)孔,過小的顆粒則可能使錫膏的金屬含量不足,影響焊接強(qiáng)度。金屬含量一般在 88% - 92% 之間,合適的金屬含量能夠確保焊接點(diǎn)具有良好的電氣性能和機(jī)械性能。同時(shí),要嚴(yán)格按照錫膏的儲(chǔ)存要求進(jìn)行保存,避免錫膏受潮、氧化或變質(zhì)。
二、提高貼片質(zhì)量
(一)精準(zhǔn)的貼片機(jī)校準(zhǔn)
在生產(chǎn)前,對(duì)貼片機(jī)進(jìn)行全面的校準(zhǔn),包括 X、Y 軸的定位精度、Z 軸的高度調(diào)整以及θ軸的角度校正。X、Y 軸的定位精度直接影響元器件的貼裝位置準(zhǔn)確性,一般要求定位精度在 ±0.02mm 以內(nèi)。Z 軸的高度調(diào)整要確保貼片吸嘴能夠準(zhǔn)確地吸取元器件,并在貼裝時(shí)與 PCB 表面保持適當(dāng)?shù)木嚯x,避免碰撞或貼裝不牢。θ軸的角度校正可防止元器件在貼裝過程中出現(xiàn)旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致極性錯(cuò)誤或貼裝偏移。
(二)優(yōu)化貼片參數(shù)
根據(jù)元器件的類型、尺寸和重量,合理設(shè)置貼片機(jī)的貼片壓力和速度。對(duì)于小型輕薄元器件,貼片壓力應(yīng)適中偏小,速度可適當(dāng)加快,以提高生產(chǎn)效率;而對(duì)于大型或易損元器件,貼片壓力要相對(duì)較大,速度則需適當(dāng)放緩,確保元器件能夠準(zhǔn)確、牢固地貼裝在 PCB 上。同時(shí),要定期檢查貼片機(jī)的吸嘴和送料器,及時(shí)更換磨損的吸嘴和調(diào)整送料器的張力,保證元器件的供應(yīng)穩(wěn)定和貼裝可靠。
三、嚴(yán)格控制回流焊接工藝
(一)合理的溫度曲線設(shè)置
回流焊接的溫度曲線對(duì)焊接質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。預(yù)熱階段,溫度上升速率應(yīng)控制在 1 - 3℃/s,使 PCB 和元器件緩慢受熱,避免熱沖擊導(dǎo)致元器件損壞或 PCB 變形。保溫階段,溫度應(yīng)保持在 120 - 150℃之間,持續(xù)時(shí)間約為 60 - 120 秒,使錫膏中的助焊劑充分揮發(fā),同時(shí)使 PCB 和元器件達(dá)到熱平衡?;亓麟A段,峰值溫度一般在 210 - 250℃之間,根據(jù)不同錫膏的特性和元器件的耐溫要求進(jìn)行調(diào)整,確保錫膏能夠充分熔化并形成良好的焊點(diǎn)。冷卻階段,冷卻速率應(yīng)控制在 4 - 6℃/s,過快的冷卻速率可能導(dǎo)致焊點(diǎn)出現(xiàn)裂紋或內(nèi)部應(yīng)力過大,而過慢則會(huì)影響生產(chǎn)效率。
(二)優(yōu)化回流焊爐內(nèi)環(huán)境
保持回流焊爐內(nèi)良好的氮?dú)夥諊?,可有效減少焊接過程中的氧化現(xiàn)象,提高焊接質(zhì)量。氮?dú)饧兌纫话阋笤?98% 以上,同時(shí)要確保爐內(nèi)氮?dú)獾牧髁糠€(wěn)定。定期對(duì)回流焊爐進(jìn)行清潔和維護(hù),清除爐內(nèi)的殘留物和氧化物,檢查加熱器、風(fēng)機(jī)等部件的運(yùn)行狀態(tài),確保爐內(nèi)溫度均勻性和氣氛穩(wěn)定性。
四、加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)與過程控制
在 SMT 生產(chǎn)線上,配備高精度的 AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))設(shè)備和 AXI(自動(dòng) X 射線檢測(cè))設(shè)備,對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。AOI 設(shè)備通過光學(xué)原理對(duì)元器件的貼裝位置、方向、有無缺失以及焊點(diǎn)的外觀進(jìn)行檢測(cè),能夠快速發(fā)現(xiàn)明顯的焊接缺陷,如錯(cuò)位、少錫、多錫等。AXI 設(shè)備則利用 X 射線穿透焊點(diǎn),檢測(cè)焊點(diǎn)內(nèi)部的缺陷,如虛焊、連焊、空洞等,其檢測(cè)精度高,能夠發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題。對(duì)檢測(cè)出的缺陷產(chǎn)品,要及時(shí)進(jìn)行返修或報(bào)廢處理,并對(duì)缺陷原因進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì),找出產(chǎn)生缺陷的主要因素和規(guī)律。
建立完善的生產(chǎn)過程控制體系,對(duì)每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控和管理。從 PCB 的進(jìn)貨檢驗(yàn)、錫膏印刷的質(zhì)量檢測(cè)、貼片過程的監(jiān)督到回流焊接后的成品檢驗(yàn),都要制定明確的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)流程,確保每個(gè)環(huán)節(jié)都符合質(zhì)量要求。同時(shí),要定期對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析,如焊接缺陷率、設(shè)備稼動(dòng)率、原材料損耗率等,通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異常情況和潛在問題,并及時(shí)采取改進(jìn)措施,持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)過程,降低焊接缺陷率。
對(duì) SMT 生產(chǎn)線的員工進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)和技能提升,包括設(shè)備操作技能培訓(xùn)、生產(chǎn)工藝知識(shí)培訓(xùn)、質(zhì)量意識(shí)培訓(xùn)和安全生產(chǎn)培訓(xùn)等。設(shè)備操作技能培訓(xùn)要讓員工熟練掌握貼片機(jī)、回流焊爐、AOI 設(shè)備等的正確操作方法,能夠準(zhǔn)確地設(shè)置和調(diào)整設(shè)備參數(shù),進(jìn)行日常的設(shè)備維護(hù)和故障排除。生產(chǎn)工藝知識(shí)培訓(xùn)要使員工了解 PCB 的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、錫膏印刷工藝、貼片工藝和回流焊接工藝等基礎(chǔ)知識(shí),掌握生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)和注意事項(xiàng)。質(zhì)量意識(shí)培訓(xùn)要強(qiáng)調(diào)焊接質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)聲譽(yù)的重要性,培養(yǎng)員工的責(zé)任心和質(zhì)量觀念,使其在生產(chǎn)過程中自覺遵守質(zhì)量規(guī)范和操作流程。安全生產(chǎn)培訓(xùn)要讓員工了解設(shè)備的安全操作規(guī)程,掌握正確的用電、防火、防靜電等安全知識(shí),避免在生產(chǎn)過程中發(fā)生安全事故。
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