Questo blog condivide le migliori pratiche SPI nell'assemblaggio di PCB, utilizzando l'ispezione 3D e i dati di processo per aumentare la qualità delle saldature e l'affidabilità dell'elettronica di cabinet.
Quando un refrigeratore o un armadietto per bevande muore sul campo, l'utente finale vede solo “frigorifero rotto”. Ma io e voi sappiamo che spesso si tratta di un piccolo problema di saldatura di un circuito stampato dietro i bei ripiani di metallo, vetro e filo.
Ecco perché i solidi Ispezione delle paste saldanti (SPI) non è “bello da avere”. È un elemento di base per la sopravvivenza della vostra linea SMT e per i marchi che vendono prodotti come componenti per vetrine commerciali o portabevande antiribaltamento rastrelliera in filo metallico insieme ai controllori intelligenti di partner come QIAO.
La maggior parte degli ingegneri di processo vi dirà una dolorosa verità:
Più della metà dei difetti SMT deriva dalla stampa della pasta saldante passo.
Se si controlla solo dopo la rifusione, si è già perso. Avete buttato pezzi, tempo e capacità di linea in una scheda che era “condannata” dalla stampante.
Pratica migliore 1: inserire l'SPI subito dopo la stampa, prima del posizionamento.
Scena del mondo reale:
State costruendo delle schede di controllo per un distributore di bevande in vetro. Se la pasta di un circuito integrato di potenza QFN è scarsa e nessuno la prende, quella scheda potrebbe guastarsi in un supermercato alle 3 di notte. Il compressore si ferma, le bevande diventano calde, tutti si arrabbiano. Tutto è iniziato dalla stampante.
Le vecchie linee utilizzano ancora l'SPI 2D o anche solo il microscopio manuale. Funziona... fino a quando non funziona più.
Perché il 3D è ormai lo standard per le linee SMT serie:
Nelle costruzioni NPI o quando si prepara una nuova scheda per un'unità di refrigerazione di fascia alta, utilizzare l'SPI 3D per regolare il processo di stampa fino a ottenere una mappa “verde” stabile. Il 2D può ancora essere utile per pad semplici e grandi, ma non affidatevi solo a esso per BGA da 0,5 mm o QFN stretti.
Non si può parlare di “buona” o “cattiva” stampa della pasta senza numeri. La maggior parte dei team EMS stabilisce finestre di riferimento per volume e altezza relativo al design.
Un punto di partenza comune a molte fabbriche:
Poi la sintonizzano per tipo di prodotto.
| Parametro SPI | Finestra target tipica (punto di partenza) | Se troppo basso | Se troppo alto | Commento |
|---|---|---|---|---|
| Volume della pasta (tutti i pad) | 80-120% del volume di progetto | Giunti aperti, filetto di saldatura debole | Ponti, sfere di saldatura, rischio di vuoto | Regolazione per tipo di componente |
| Altezza dell'impasto | ~ spessore della matrice ±20% | Metallo insufficiente, giunti “secchi | Crollo, extra spread, rischio di tombamento | Guarda la pasta per l'invecchiamento |
| Offset X/Y | < 25-50% di larghezza del tampone | Filetto estratto dal cuscinetto, apertura parziale | Stessa cosa, più rischio sui ponti a passo fine | Allineamento della stampante / fiduciarie del PCB |
| Copertura dell'area | > 80-90% di area del pad | Angoli di rame scoperti, filetto troppo piccolo | Di solito sono comunque legati al volume/altezza | Controllo dopo la sostituzione dello stencil |
| Ponti / Sbavature | 0 consentito nella produzione di massa | Nessuna bagnatura, nessun ponte | Brevi, rilavorazioni, NCMR, resi dei clienti | Non negoziate qui |
Questi numeri non sono una religione. I bravi ingegneri di processo li usano come ricetta di partenza, e poi perfezionare con dati reali: Risultati AOI, radiografie per BGA, risultati di campo.
Se si usa l'SPI solo per dire “passa/ non passa”, si sta sprecando denaro. Il vero valore è controllo del processo.
La routine quotidiana di una linea moderna potrebbe essere la seguente:
Esempio di lavoro di un controllore di frigoriferi:
Il passo fine è l'ambito in cui l'SPI guadagna davvero. Per i BGA da 0,5 mm, i QFN con grandi pad termici e i circuiti integrati logici di piccole dimensioni, molte fabbriche utilizzano finestre più strette:
Suggerimenti extra che dimostrano che conoscete il mestiere:
Se si fornisce componenti per vetrine commerciali o Componenti della cella frigorifera con i controllori intelligenti progettati in collaborazione con QIAO, è necessario che i BGA siano solidi. Un singolo vuoto nascosto in un driver del compressore può bloccare un'intera linea di espositori in una catena di vendita al dettaglio.
Per i clienti più seri (vendita al dettaglio di prodotti alimentari, celle frigorifere farmaceutiche, catene di supermercati), il “mi sembra buono” non è sufficiente. Si aspettano che facciate riferimento a standard industriali come IPC-7527 per la qualità di stampa della pasta saldante.
La migliore pratica in questo caso:
Siamo realisti: nessuno in produzione ha tempo per le cose puramente accademiche. SPI deve supportare tempo di presa, rendimento e rampa NPI.
Ecco come i team più maturi utilizzano i dati:
Questa mentalità è valida sia che si tratti di assemblare PCB per congelatori industriali, distributori automatici o illuminazione di vetrine. Per un'azienda come QIAO, che si concentra su servizi di produzione di scaffalature in filo metallico personalizzate e componenti per vetrine commerciali, Scegliere partner EMS con un forte processo SPI è un controllo intelligente dei rischi. Le vostre parti metalliche mantengono il prodotti in piedi, i loro circuiti stampati li fanno funzionare.
