SMT拋料來(lái)料原因調(diào)查與改進(jìn)

周繼瑞 張朔 李素華 楊琳

摘 要：某編帶產(chǎn)品被客戶(hù)集中投訴SMT拋料，經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)并對(duì)不良品進(jìn)行分析，確認(rèn)是河南芯睿電子科技有限公司編帶產(chǎn)品存在問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多輪調(diào)查分析找到了主因。由此，通過(guò)調(diào)整制程參數(shù)和更換塑封模具對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，之后驗(yàn)證發(fā)貨2.7萬(wàn)卷盤(pán)產(chǎn)品，客戶(hù)使用未再發(fā)生拋料現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：SMT拋料；塑封模具；尺寸配合；封刀溫度與壓合氣壓；編帶拉力標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN405.93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）23-0048-03

Investigation and Improvement of the Causes of SMT Material Throwing

ZHOU Jirui ZHANG Shuo LI Suhua YANG Lin

（Henan Xinrui Electronics Technology Co.， Ltd.，Xinxiang Henan 453000）

Abstract： The product had been concentrated by the customer to complain SMT toss， through the contrast test and the bad product analysis， confirming that Henan Xinrui Electronics Technology Co.， Ltd. had the product problems； after multiple rounds of investigation and analysis to find the main cause. From this， through adjusting the process parameters and changing the plastic mold to improve it， and then verified the delivery of 27 000 coil products， customer use no more discharging phenomenon.

Keywords： SMT throwing material；plastic mold；size matching；sealing temperature and pressure；tape tension standard

表面貼裝技術(shù)（Surface Mount Technology，SMT），是將無(wú)引腳或短引線表面組裝元器件（SMC/SMD）安裝在印制電路板（PCB）或其他基板的表面，再通過(guò)回流焊或浸焊進(jìn)行焊接組裝的電路裝連技術(shù)。典型的工藝流程是印刷—貼片—焊接—檢修，其中貼片是貼片機(jī)將元器件吸起放到印刷板固定焊盤(pán)處的步驟，其決定了產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平。

拋料是貼片過(guò)程中，貼片機(jī)吸嘴吸到物料之后不向PCB上貼，而是將物料丟棄在料盒或其他地方，或是未吸到料而執(zhí)行一個(gè)同樣的拋料動(dòng)作。拋料問(wèn)題是貼片機(jī)頻繁發(fā)生報(bào)警的原因。公司某編帶包裝的產(chǎn)品，在一個(gè)時(shí)期內(nèi)遭到客戶(hù)集中投訴退貨，反饋是拋料問(wèn)題?？蛻?hù)投訴、批量退貨等，嚴(yán)重影響了公司的銷(xiāo)售和信譽(yù)。為此，成立專(zhuān)題組針對(duì)SMT拋料來(lái)料原因進(jìn)行攻關(guān)。

1 造成SMT拋料的原因

造成SMT拋料的原因有：吸嘴、視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)、取料位置、真空、程序特征值設(shè)定、來(lái)料（常見(jiàn)的是來(lái)料不規(guī)則，引腳氧化的不合格產(chǎn)品）、供料器等方面的問(wèn)題[1]。而綜合此次客戶(hù)反饋的共同點(diǎn)，并取同行產(chǎn)品在貼片機(jī)上進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，確定了此次問(wèn)題在來(lái)料方面，但通過(guò)鏡檢，未見(jiàn)管腳有氧化現(xiàn)象。因此，本次的研究對(duì)象是非管腳氧化型來(lái)料原因引起的SMT拋料。

2 歸納投訴的類(lèi)型和頻次

客戶(hù)投訴的問(wèn)題類(lèi)型和頻次主要包括以下三方面：第一，管子粘在蓋帶上（4次）；第二，管子在載帶內(nèi)出不來(lái)（2次）；第三，個(gè)別管子有膠粘蓋帶剝離不開(kāi)（4次）。問(wèn)題表現(xiàn)見(jiàn)圖1至圖3。

3 調(diào)查分析與假設(shè)推斷

3.1 結(jié)合投訴和生產(chǎn)信息提出假設(shè)

①管子和載帶的配合問(wèn)題，該產(chǎn)品使用的塑封模具已是第三代，經(jīng)過(guò)多次變更，現(xiàn)有模具型腔的上限是0.515mm（管體厚度），最初設(shè)計(jì)時(shí)為0.505mm，但配合使用的載帶尺寸未變動(dòng)。

②設(shè)備問(wèn)題，如設(shè)備封口部位發(fā)熱器燙頭及壓帶板臟，會(huì)造成壓帶板發(fā)熱，管子粘到蓋帶上。

③靜電吸附。

④蓋帶與載帶的粘結(jié)力不均勻，一些部位拉力過(guò)大，造成剝離不開(kāi)。

3.2 調(diào)查制程工藝參數(shù)與驗(yàn)證假設(shè)

根據(jù)初步假設(shè)，對(duì)小組進(jìn)行分工：①一人測(cè)量管子尺寸，特別是客戶(hù)投訴管，與載帶尺寸進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)了解同行使用同樣載帶的情況；②一人統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)編帶設(shè)備的設(shè)定參數(shù)情況。

3.2.1 卡管和未卡管尺寸測(cè)量值比較。卡管和未卡管尺寸測(cè)量值的比較結(jié)果見(jiàn)表1。

從表1中可以看出：厚度標(biāo)稱(chēng)設(shè)計(jì)值是0.5mm，含公差上限為0.52mm?？ü芄茏忧惑w的長(zhǎng)寬厚度尺寸均超出了允差范圍，且厚度最明顯。同一塑封模具封出的產(chǎn)品有一定比例個(gè)體的尺寸（厚度）超標(biāo)，同時(shí)，即使不超標(biāo)的個(gè)體厚度也接近允差上限。配套使用的載帶槽深是0.55mm，一直未更改。這樣從理論上會(huì)造成腔體容易卡在槽內(nèi)，同時(shí)在槽內(nèi)時(shí)管子的上表面與上方蓋帶的冗余安全間距相比減少30%～60%[2]，容易在壓合時(shí)造成蓋帶和管子上表面接觸，加上壓合高溫的因素，就可能使涂覆在蓋帶上的熱熔膠質(zhì)熔化并和塑封腔體上表面粘連到一起。

3.2.2 編帶機(jī)壓合溫度和氣壓參數(shù)。編帶機(jī)壓合溫度和氣壓參數(shù)見(jiàn)表2。

各參數(shù)符合工藝要求，與之前長(zhǎng)期無(wú)投訴時(shí)期的設(shè)定一致，同時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)際溫度與表頭顯示溫度的誤差在允許范圍內(nèi)，未發(fā)生實(shí)際溫度或氣壓的失控現(xiàn)象。

3.2.3 編帶拉力。以8#機(jī)為例：33天的拉力數(shù)據(jù)分布如圖4所示。

從圖1可知，最小值平均是46.5g，最大值平均是72g；最大值超過(guò)80g的天數(shù)有6天，占比18.2%。偏大比例較高。

3.2.4 靜電吸附。類(lèi)型2的情況，最初懷疑是靜電吸附影響，但對(duì)投訴產(chǎn)品采取接地、吹負(fù)離子風(fēng)等措施均無(wú)改善，因此排除了靜電吸附原因的假設(shè)。

4 改進(jìn)驗(yàn)證

針對(duì)上述分析的原因，通過(guò)以下改進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)證。

①監(jiān)視載帶和管子尺寸的變化，完善管體尺寸測(cè)量方法（之前是卡尺測(cè)量，細(xì)微的尺寸超標(biāo)不易看出，誤差較大）、記錄具體的測(cè)量數(shù)據(jù)，關(guān)注塑封模具的使用壽命，必要時(shí)更換模具。

②控制粘接拉力[3]。拉力標(biāo)準(zhǔn)范圍由原來(lái)的20～100g變更為30～80g，操作者每班首件檢驗(yàn)，設(shè)備工藝人員實(shí)施監(jiān)控。

③局部加濕處理、設(shè)備接地，做好靜電防護(hù)（預(yù)防靜電原因）。

④結(jié)合措施①加工新模具，替代塑封尺寸已超差的舊模具。

以上措施實(shí)施后，拋料問(wèn)題得到控制。改進(jìn)后的半年內(nèi)，共銷(xiāo)售改進(jìn)產(chǎn)品2.75萬(wàn)卷盤(pán)（每盤(pán)1萬(wàn)支產(chǎn)品），未再發(fā)生拋料現(xiàn)象。問(wèn)題得到解決。

5 結(jié)論

通過(guò)歸納客戶(hù)投訴現(xiàn)象的類(lèi)別、推論假設(shè)、調(diào)查驗(yàn)證，落實(shí)改進(jìn)的過(guò)程，從而解決問(wèn)題。通過(guò)改進(jìn)，保障了正常出貨，公司形象和信譽(yù)得到恢復(fù)，取得了良好的效益。

需要關(guān)注的一個(gè)細(xì)節(jié)：?jiǎn)栴}發(fā)生前已有每周測(cè)量塑封體尺寸的檢驗(yàn)活動(dòng)，但直到客戶(hù)投訴和專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查時(shí)才發(fā)現(xiàn)塑封體尺寸存在問(wèn)題，日常的測(cè)量活動(dòng)未達(dá)到監(jiān)測(cè)的目的。問(wèn)題仍出在細(xì)節(jié)上，如測(cè)量工具與測(cè)量方法：塑封體表面有一定的粗糙度，且硬度有限，測(cè)量工具的卡緊用力大小都會(huì)造成測(cè)量差異。用普通卡尺測(cè)量精度不滿足要求。最后經(jīng)多次試驗(yàn)，用非接觸式數(shù)字顯微鏡測(cè)量方式解決了這一問(wèn)題。因此，大批量工業(yè)生產(chǎn)中，面對(duì)質(zhì)量問(wèn)題，一是有解決思路，構(gòu)建假設(shè)與失效模型；二是在調(diào)查細(xì)節(jié)問(wèn)題時(shí)需要充分確認(rèn)，保障基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]桑特.芯片制造：半導(dǎo)體工藝制程實(shí)用教程[M].6版.北京：電子工業(yè)出版社，2015.

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[3]沈文正.實(shí)用集成電路工藝手冊(cè)[M].北京：宇航出版社，1989.