SMT生产过程中零缺陷，零返工的最佳方案

 2017-09-11

行业最关键的驱动因素是实现“零缺陷，零返工“的目标。这种生产规模受到正常商业需求和趋势的影响：更低的成本、更高的质量和更快的交货时间。生产行业必须在流程过程的各个方面采纳“最佳实践” ，以实现这一目标。随着密度的增加，组件和轨道的缩小，其重要性将会增加。

典型SMT流程中，广泛接收一个观点，60%-70%的组件缺陷是由于焊膏印刷部分造成的。随着密度的增加以及部件和轨道尺寸的减小，能否有能力控制和检测印刷流程已变得更为重要。（SPI）焊膏印刷检测设备技术已经相当完善，使用数据帮助优化印刷流程。3D SPI着重于沉积的浆料的体积和位置的检测，并且可以明显减少因缺陷导致回流的印刷数量和变化。3D SPI的成功在很大程度上依赖于，在印刷过程中能够检测焊膏的体积和位置。3D SPI只能识别缺陷，它不会在打印之前立即进行调节，也不会消除裸PCB板上存在的污染或异物造成的缺陷。因此，尽管优化的打印过程可确保出色的打印质量，但无法克服由于污染造成的随机缺陷。

PCB到达打印机时，会带有不同的种类和类型的污染物，这些污染物会导致随机缺陷。一些缺陷是由于碎屑而直接引发的，有些则是由碎片堵塞打印模板造成的。最常见的后回流缺陷是开路和干焊点。这些缺陷都被3D SPI检测出啦，并都显示与在打印期间，焊膏的体积减少有关。 在其他控制良好的工艺中，焊膏不足的的主要原因则是模板的堵塞，这减少了流量孔的体积，因此降低了下落浆料的量。焊膏量的短缺导致产品缺陷，通常会发生在一块接一块的板材上，直至3D SPI检测出焊膏量的不足，停止生产线。使用3D SPI来识别这种类型的打印问题会导致重大的返工，当线上出现问题时，必须停止生产线，并取出电路板，焊膏需要被清除，之后才能在使用电路板再生产。

PCB上打印机时携带的污染颗粒是造成模板堵塞的主要原因。在打印之前即刻清洁纸板材，大大降低了模板被堵塞的可能性，并且还可以降低模板擦拭的频率。

电路板的清洁通常被视为没有必要的工序。在某些行业，电路板清洁步骤纯粹是为了满足客户的审核要求。然而，投资在可以消除缺陷的在线电路板清洁设备上，这较少的投资与3D SPI等设备成本的相比，是极小的部分。 

现今市场上有各种类型的电路板清洁系统可以使用，但要想有效，系统必须能够满足一些关键条件。

它必须能够去除从0.1μm到500μm宽度范围的微颗粒粒，因为，鉴于组件的尺寸在不断缩小，可能导致缺陷的污染物的尺寸也在不断减少。运用空气运动，列如空气刀或者真空清洁的清洁系统，因会产生“ 边界层 ”效应而无法清除这些微小的颗粒污染物。但接触式清洁可以清除细微到纳米级的微颗粒。

它绝不能在电路板上产生任何静电值，以避免损坏电路板上已经嵌入的敏感元件。非常细微的轨道同样容易被静电损坏。符合既定的静电控制标准，如ANSI / ESD S20.20  -  2014是减少静电影响的关键。清洁刷擦拭电路板会产生明显的静电， 真空清洁系统中使用的高速空气的冲击也会有同样的结果。精心研发的接触式清洁符合ANSI/ESD S20.20标准。

清洁系统更不应对电路板进行再污染。空气系统导致空气不断运动，提升起污染物颗粒后，任由它们自由重新沉积回落，最终依附在附近任何物品的表面，包括电路板的其他部分。通过接触式清洁，板上的污染物被永久地捕获在粘尘纸上。可以有效的分析污染物的来源，从而提高基础板材的清洁度。

接触式清洁是电子装配行业领先企业必选的清洁方法。如果同时进行可靠的评估，实施良好的在线接触式清洁可以很好地帮助达成零缺陷的目标。图一显示，引入Teknek 接触式清洁机后，3D SPI检测出的缺陷值大幅度减少。

接触式清洁的关键因素包括：

1.弹性清洁胶辊的表面电阻率约为1 x 108欧姆

2.弹性清洁胶辊的施压压力较低-小于2N/cm2

3.无硅清洁胶辊和粘尘纸

4.精确的速度控制，以免划伤电路板

5.静电监测，以确保电路板清洁出口<100伏

这种产品现有可使用在焊锡之前的双面清洁系统，并且对于高产量流程，例如移动电话组装，更有多线清洁系统可以提供。 

实现零缺陷 - 零返工的目标，为组装生产企业提供了实在的商业利益；提供更高价值的产品，同时减少缺陷，避免浪费，有效增加了企业利润。通过结合最佳实践的线上清洁系统，和卓越的高科技检测监控系统，零缺陷- 零返工的目标将越来越近。