Wróć

Dobre praktyki pomiaru SPI

W ilu lokalizacjach należy dokonać pomiarów grubości depozytu pasty?
Opublikowano: 2021-04-28

Na pytanie jednej z firm o preferowaną ilość punktów pomiaru grubości pasty odpowiedział Steve Arneson, National Business Manager z ASC International: ‘Aby dokładnie odpowiedzieć na to pytanie, należy najpierw przyjrzeć się ogólnej złożoności całego obwodu i określić obszary budzące potencjalnie największe obawy. Korzystając z ręcznego, stacjonarnego systemu SPI, najlepiej jest ustalić procedurę pomiaru, która skupia się na 4 rogach i środkowych obszarach PCB, aby określić ogólne parametry drukowania. W drugim kroku należy przyjrzeć się komponentom o najmniejszym rastrze. Należy przeprowadzić taką procedurę na pierwszych kilku płytkach, a po wprowadzeniu wszystkich korekt i ustanowieniu stabilnego procesu, rekomendowane jest monitorowanie tego parametru co 10-20 płytek.

Jeśli natomiast korzystasz z automatycznego systemu SPI offline, to polecam stworzenie skryptu, który pozwoli na 100-procentowy pomiar kilku pierwszych płytek serii. Zapewni to najdokładniejsze wskazanie, gdzie na PCB znajdują się ‘gorące punkty’. Poprzez odpowiednie działania korygujące można następnie ustabilizować te obszary i wdrożyć rutynowy pomiar próbek, jako sposób monitorowania procesu drukowania w całym cyklu produkcyjnym. Jeśli w obwodzie znajdują się jakieś krytyczne komponenty, które wymagają dodatkowej uwagi, inspekcji należy  poddać 100% tych komponentów […].

W przypadku inline SPI, najlepszym rozwiązaniem z punktu widzenia procesu jest pełna, 100-procentowa inspekcja. Podobnie jak w przypadku zautomatyzowanego rozwiązania offline, można szybko i łatwo rozpoznać obszary problemowe. Wdrożenie odpowiednich działań naprawczych sprawi, że proces stanie się w pełni kontrolowany, a monitorować można wszystkie płytki w cyklu produkcyjnym lub w określonych odstępach czasu, aby spełnić zarówno wymagania jakościowe, jak i ogólne wymagania dotyczące identyfikowalności.

[…]Niezależnie od tego, czy decydujemy się na bardzo ograniczoną procedurę inspekcji opartą na próbkach, czy na 100-procentową inspekcję, SPI zawsze dostarczy cennych informacji zwrotnych, które pomogą w stworzeniu najlepszego sposobu na wyprodukowanie perfekcyjnej PCB’.

I jeszcze kilka uwag na ten temat od Fritz’a Byle z firmy Astronautics, chyba najaktywniejszego uczestnika forów o tematyce SMT na świecie: ‘W idealnym świecie chcemy mieć pewność, że ilość pasty na każdym terenie mieści się w granicach tolerancji – to oznacza 100-procentową kontrolę 3D. Często jednak nie mamy tego luksusu. Jeśli nie wykonujemy 100% kontroli objętości pasty, to należałoby rozważyć, która jej część daje nam najwięcej wartościowych informacji?

Sugerowałbym, aby pomiaru grubości pasty był używany przede wszystkim jako narzędzia do ustawiania procesu, aby upewnić się, że podparcie PCB czy nacisk rakli są takie, jakie powinny być. Pomiarów dokonywałbym po bokach, w pobliżu obu szyn i blisko środka, skupiając się na padach o średniej wielkości: ani bardzo małych, ani bardzo dużych. Na etapie ustawiania procesu, rozważyłbym również wykonanie pomiarów największych apertur, aby upewnić się, że na PCB nie pozostaje nadmiar pasty. Po ustanowieniu konfiguracji procesu, dalej skupiałbym się na obszarach w pobliżu obu szyn i środka płytki. Wymagana częstotliwość próbkowania jest zależna od specyfiki procesu.

Taka strategia pomiaru będzie dość czasochłonna i stosunkowo łatwo jest wskazać scenariusze, w których się nie uda. Doświadczony operator może prawdopodobnie powiedzieć tyle samo lub nawet więcej o jakości druku, sprawdzając wzrokowo płytkę za pomocą lupy. Jednak istnieją scenariusze, w których inspekcja wizualna prawie zawsze doprowadzi do błędów. Przykładem może być częściowe uwolnienie pasty z miniaturowych apertur pod  BGA, które może skutkować objętością depozytu poniżej 30% wartości nominalnej, a które przy inspekcji wzrokowej wciąż może wyglądać dobrze. Tylko dobry skan wolumetryczny 3D może uchwycić tak drobne odchylenia.

Dużej ilości problemów związanych z drukowaniem można uniknąć dzięki dobremu ustawieniu procesu: należy upewnić się, że masz dobre i równe podparcie płytki, szablon jest wysokiej jakości i zachowujesz go w idealnie czystym stanie oraz używasz dobrych rakli, które są monitorowane pod kątem zużycia i wymieniane w razie potrzeby'.

Zdjęcie tytułowe: Scanditron

https://www.scanditron.com/pl/equipment_category/x-ray/
https://www.scanditron.com/pl/equipment_category/x-ray/