Este blogue partilha as melhores práticas de SPI na montagem de PCB, utilizando a inspeção 3D e os dados do processo para aumentar a qualidade da soldadura e a fiabilidade da eletrónica do armário.
Quando uma arca frigorífica ou um armário para bebidas morre no terreno, o utilizador final apenas vê “frigorífico avariado”. Mas nós sabemos: muitas vezes é um pequeno problema de solda na placa de circuito impresso por trás das bonitas prateleiras de metal, vidro e arame.
É por isso que as Inspeção de pasta de solda (SPI) não é “bom ter”. É uma sobrevivência básica para a sua linha SMT e para marcas que vendem produtos como componentes para vitrinas comerciais ou suporte para bebidas grelha anti-pontas juntamente com controladores inteligentes de parceiros como QIAO.
A maioria dos engenheiros de processos dir-lhe-á uma verdade dolorosa:
Mais de metade dos defeitos da SMT provêm da impressão de pasta de solda passo.
Se só verificar após a refusão, já perdeu. Desperdiçou peças, tempo e capacidade de linha numa placa que estava “condenada” na impressora.
Prática recomendada 1: Colocar o SPI logo após a impressão, antes da colocação.
Cena do mundo real:
Está a construir placas de controlo para um merchandiser de porta de vidro. Se a pasta de um CI de potência QFN for fraca e ninguém a apanhar, essa placa pode falhar dentro de um supermercado às 3 da manhã. Tudo começou na impressora.
As linhas antigas ainda utilizam o SPI 2D ou mesmo apenas o microscópio manual. Funciona... até deixar de funcionar.
Porque é que o 3D é agora a norma para as linhas SMT sérias:
Em construções NPI ou quando se monta uma nova placa para uma unidade de refrigeração topo de gama, utilize o 3D SPI para afinar o processo de impressão até obter um mapa “verde” estável. O 2D ainda pode ajudar para pads simples e grandes, mas não confie apenas nele para BGA de 0,5 mm ou QFN apertado.
Não se pode dizer que a impressão da pasta é “boa” ou “má” sem números. A maioria das equipas de EMS define janelas de objetivo para volume e altura relativamente à conceção.
Um ponto de partida comum em muitas fábricas:
Depois, afinam-no por tipo de produto.
| Parâmetro SPI | Janela de objetivo típica (ponto inicial) | Se for demasiado baixo | Se demasiado elevado | Comentário |
|---|---|---|---|---|
| Volume da pasta (todas as almofadas) | 80-120% do volume de projeto | Juntas abertas, filete de solda fraco | Ponte, bolas de solda, risco de vazio | Ajustar por tipo de componente |
| Colar Altura | ~ espessura do estêncil ±20% | Metal insuficiente, juntas “secas | Queda, aumento do spread, risco de tombamento | Assistir à pasta de envelhecimento |
| Desvio X/Y | < 25-50% da largura da almofada | Filete retirado da almofada, parcialmente aberto | O mesmo, mais o risco de pontes de arremesso fino | Alinhamento da impressora / fiduciais PCB |
| Cobertura da área | > 80-90% de área de almofada | Cantos sem cobre, filete demasiado pequeno | Normalmente ligado ao volume/altura | Verificação após a mudança do stencil |
| Pontes / Manchas | 0 autorizado na produção em massa | Sem humidade, sem ponte | Curtas, retrabalho, NCMR, devoluções de clientes | Não negociar aqui |
Estes números não são religiosos. Os bons engenheiros de processos utilizam-nos como uma receita inicial, e, em seguida, aperfeiçoar com dados reais: Resultados AOI, raios X para BGA, resultados de campo.
Se utilizar o SPI apenas para dizer “Aprovado/Reprovado”, está a desperdiçar dinheiro. O valor real é controlo do processo.
A rotina diária numa linha moderna pode ser assim:
Exemplo de um trabalho de controlador de frigorífico:
É no passo fino que a SPI ganha realmente o seu dinheiro. Para BGA de 0,5 mm, QFN com almofada térmica grande e CIs lógicos pequenos, muitas fábricas usam janelas mais apertadas:
Dicas extra que mostram que conhece o ofício:
Se fornecer componentes para vitrinas comerciais ou componentes para câmaras frigoríficas com controladores inteligentes co-concebidos com a QIAO, é necessário que esses BGAs sejam sólidos. Um único vazio escondido num controlador de compressor pode parar toda uma linha de merchandisers numa cadeia de retalho.
Para clientes sérios (retalho alimentar, câmaras frigoríficas farmacêuticas, cadeias de supermercados), “parece-me bem” não é suficiente. Esperam que faça referência a normas industriais como IPC-7527 para a qualidade de impressão da pasta de solda.
Melhores práticas aqui:
Sejamos realistas: ninguém na produção tem tempo para coisas puramente académicas. A SPI tem de apoiar tempo de cadência, rendimento e rampa NPI.
Eis como as equipas maduras utilizam os dados:
Esta mentalidade funciona quer se monte PCB para congeladores industriais, máquinas de venda automática ou iluminação dentro de vitrinas. Para uma empresa como a QIAO, que se concentra em serviços de fabrico de estantes metálicas por medida e componentes para vitrinas comerciais, Se o seu parceiro EMS for um parceiro com um processo SPI sólido, é um controlo de risco inteligente. As suas peças metálicas mantêm a produtos de pé, os seus PCBs mantêm-nos a funcionar.
