淺談SMT生產(chǎn)過程控制的方法和措施

李曉琴

(山西省電子工業(yè)科學(xué)研究所，山西 太原 030006)

在SMT生產(chǎn)不斷發(fā)展的今天，提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為SMT生產(chǎn)中最重要的核心內(nèi)容，產(chǎn)品質(zhì)量水平不僅是生產(chǎn)部門管理水平的標(biāo)志，也是企業(yè)產(chǎn)品生存和發(fā)展的重要保證。為確保產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)生產(chǎn)過程的合理、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)線必須結(jié)合實際生產(chǎn)情況，制定合理、有效的生產(chǎn)質(zhì)量過程控制體系。該過程控制體系是起點，也是改進(jìn)SMT制造過程的最基本元素。有效的控制可以及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題，將不合格產(chǎn)品的生產(chǎn)率降低到最小化，從而避免因不合格而造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，SMT生產(chǎn)過程中，在三個重要環(huán)節(jié)：印刷——貼片——回流，做到如下控制是至關(guān)重要的。

1 SMT絲網(wǎng)漏印部分

1.1 印刷線路板來料監(jiān)測控制

每批印刷線路板在絲網(wǎng)漏印之前必須進(jìn)行抽檢。

1) 檢測內(nèi)容： a) 檢測印刷電路板是否存在變形；b) 通過抽樣焊接，判斷電路板焊盤有無氧化；c) 檢查印制板表面有無劃傷、斷線、露銅現(xiàn)象；d) 印刷電路板印刷部分是否均勻。

2) 注意事項：線路板拿取時須戴手套，通過目測方法確認(rèn)缺陷時，目視距離應(yīng)為肉眼與被測線路板保持30 cm～45 cm距離，并成30°～45°角度范圍測試。檢測時要輕拿輕放，避免碰撞、摔落，不可疊放、豎放，以防劃斷線路。同時也要檢測線路板相關(guān)定位孔與絲網(wǎng)漏印定位針是否完全匹配。

1.2 焊錫膏的使用及管理

SMT生產(chǎn)過程中必須對焊錫膏的有效期進(jìn)行監(jiān)控。不得使用過期的焊錫膏，購進(jìn)的焊錫膏應(yīng)存放在冰箱的冷藏室；開蓋后的焊錫膏盡量不超過一周；焊錫膏使用時，車間環(huán)境溫度應(yīng)控制在25 ℃左右為宜，相對濕度應(yīng)控制在35%～75%，超出范圍時，需要做出相應(yīng)的人工處理；暫不使用的焊錫膏要撤離現(xiàn)場，以免在生產(chǎn)過程中混淆；當(dāng)新錫膏與舊錫膏混合使用時，新舊比例配置為3∶1均勻攪拌混合在一起；盡量保證焊錫膏先進(jìn)先用，使用過程中一定嚴(yán)貼標(biāo)簽。

1.3 印刷過程的相關(guān)控制

合格的絲網(wǎng)漏印產(chǎn)品應(yīng)該注意：

1) 判斷印刷部分是否完全(若不完全，及時調(diào)整印刷板、鋼網(wǎng)、刮刀)；

2) 印刷是否有橋接現(xiàn)象(主要看陰腳間距最小的芯片，通常為CPU)；

3) 印刷厚度是否均勻(若印刷厚度不勻，及時調(diào)節(jié)刮刀的力度)；

4) 焊盤是否有塌邊(如有塌邊應(yīng)檢查鋼網(wǎng)開孔是否有堵塞)；

5) 印刷部分有無偏差(若有偏差，及時調(diào)整鋼網(wǎng)定位)。

另外，在絲網(wǎng)漏印過程中還應(yīng)隨時清洗模板，防止殘留焊膏干涸在鋼網(wǎng)上，堵塞網(wǎng)孔；對于在實際應(yīng)用中振動力度較大的產(chǎn)品(比如汽車電子產(chǎn)品)生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)整錫膏的厚度，確保產(chǎn)品的可焊性，以及在市場使用過程中的牢固性。

2 SMT貼片機(jī)部分

貼片機(jī)是SMT生產(chǎn)中關(guān)鍵的設(shè)備之一，該設(shè)備通過完成：吸取—位移—定位—放置等功能，來實現(xiàn)SMD元件快速而準(zhǔn)確地貼裝到PCB板所指定的相應(yīng)焊盤位置。這樣就要求各項工藝精密準(zhǔn)確，尤其：供料、編程、調(diào)試、裝配等主要工序。

2.1 貼片生產(chǎn)過程中相關(guān)要求

1) 所有貼片器件，使用中必須確保供料無誤；

2) 程序作為控制指令信號，編輯過程必須保證精準(zhǔn)無誤，各相關(guān)數(shù)據(jù)也要符合貼片機(jī)相關(guān)編程手冊；

3) SMD元件與供料器的裝配要盡量精準(zhǔn)，以避免錯誤現(xiàn)象重復(fù)發(fā)生；

4) 貼裝前對貼片機(jī)設(shè)備程序調(diào)試要精準(zhǔn)，貼裝生產(chǎn)過程中要及時處理各種相關(guān)故障。

2.2 SMT貼片機(jī)在完成貼裝生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障時的解決思路

貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)組成較為復(fù)雜，包括傳動機(jī)構(gòu)、伺服系統(tǒng)、識別系統(tǒng)、傳感器等。在貼裝生產(chǎn)過程中極易出現(xiàn)不同的故障，下面就貼片機(jī)在生產(chǎn)中出現(xiàn)問題時的解決思路做了如下總結(jié)：

1) 分析貼片機(jī)的工作順序，以及設(shè)備各項傳動部分之間的邏輯關(guān)系；

2) 了解設(shè)備運行過程中故障發(fā)生的部位、環(huán)節(jié)與程度，能夠通過異常的聲音來判斷問題；

3) 應(yīng)當(dāng)清楚故障發(fā)生之前的操作過程；

4) 判斷故障是否發(fā)生在固定的貼裝頭、吸嘴上；

5) 故障情況是否發(fā)生在特定的供料器、及相應(yīng)的器件上；

6) 重復(fù)故障是否發(fā)生在特定的批量、特定的時刻。

SMT貼片機(jī)作為一種高精密電子設(shè)備，承載著完成大量繁重的電子貼裝生產(chǎn)任務(wù)。生產(chǎn)過程中必須制定出按時維護(hù)設(shè)備的工作日程，以確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。

3 SMT回流焊部分

回流焊原理及工藝要求：

回流焊(Reflow)是“氣體”通過熱對流，在焊機(jī)內(nèi)循環(huán)流動產(chǎn)生達(dá)到焊接溫度的高溫，將貼好的貼片元件(SMC)和貼裝器件(SMD)焊接到PCB線路板上的SMT生產(chǎn)工藝。

在回流焊焊接工藝中，最重要的是溫度曲線的設(shè)置(如圖1)。

圖1 回流焊溫度曲線圖

要求：1) 設(shè)置合理的回流焊溫度曲線，并要定期做溫度曲線的實時測試；

2) 焊接時，按照PCB設(shè)計時的焊接方向進(jìn)行；

3) 焊接過程中避免傳送鏈條有抖動現(xiàn)象；

4) 焊接效果要通過以下幾個方面來進(jìn)行檢查。

a) 判斷器件的焊接部分是否充分；

b) 檢查各焊點表面是否光滑；

c) 目測焊點形狀是否成半月狀；

d) 線路板表面有無錫球和殘留物；

e) 借助顯微鏡檢查是否有橋接和虛焊等情況。

注意：生產(chǎn)過程中，要適時根據(jù)焊接情況調(diào)整溫度曲線，以達(dá)到良好的焊接效果。

4 總結(jié)

SMT生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)，都至關(guān)重要，它們決定了產(chǎn)品的質(zhì)量與市場；這就需要在生產(chǎn)過程中嚴(yán)格按照工藝要求做到把控落實，才能真正有效推動產(chǎn)品的順利生產(chǎn)與市場的良好運行。