Вчера в 3 часа ночи на производственной линии неожиданно сработала тревога: AOI непрерывно перехватывала 23 платы, а процент захоронения резисторов 0201 взлетел до 18%. Когда мы получили данные SPI, мы обнаружили, что стандартное отклонение толщины паяльной пасты по всей плате резко подскочило с нормальных 12 мкм до 29 мкм. Средняя толщина в нижней левой области составляла всего 58 мкм, тогда как в верхней правой области она достигала 92 мкм. Такую региональную неравномерность толщины невозможно исправить незначительной корректировкой параметров; мы должны немедленно остановить очередь, чтобы проверить физическое состояние.
Сначала мы использовали щуп для измерения высоты отрыва трафарета и обнаружили, что отклонение по четырем углам достигло 0,15 мм. Затем мы удалили трафарет и измерили его с помощью измерителя натяжения: напряжение в центральной части составило всего 32 Н/см², а по краю упало ниже базовой линии процесса 28 Н/см². Этот трафарет непрерывно использовался в течение 67 дней и был напечатан 142 000 раз, что намного превышает порог обязательной замены в 30 дней или 100 000 раз. Хуже того, в тот день ракель только что заменили на новое лезвие, но датчик давления показал, что фактическая производительность была на 12% ниже установленного значения. Оказалось, что во внутренней диафрагме пневмоклапана произошла небольшая утечка, что привело к ослаблению передачи давления воздуха.
Во время аварийной обработки мы не трогали никакие параметры. Вместо этого мы заменили оригинальный носитель на утолщенный носитель на основе алюминия с вакуумным отсосом, быстро вытерли остатки паяльной пасты со дна трафарета спиртовыми салфетками и высушили его азотным пистолетом. Затем мы вручную перепечатали 5 плат перед станком SPI для проверки толщины. Мы запустили мелкосерийное пробное производство только после того, как подтвердили, что самая тонкая точка восстановилась до 71 мкм. Это намного быстрее, чем слепое увеличение давления ракеля или уменьшение скорости отпускания, поскольку последнее только усугубит деформацию трафарета и нарушение сдвига паяльной пасты.
Решение первопричины должно представлять собой комбинированный подход. Срок службы трафарета больше не будет контролироваться по дням, а будет привязан к значению толщины CPK от SPI за смену. Когда КФК ниже 1,33 в течение двух последовательных смен, автоматически запускается процесс утилизации. Давление швабры необходимо измерять и калибровать с помощью цифрового манометра каждые 4 часа, а на всех монтажных поверхностях швабры будут установлены метки для определения плоскостности с точностью до 0,02 мм. Носители будут полностью заменены алюминиевым сплавом 6061-T6, а также будут добавлены 4-точечные точки контроля вакуумного отрицательного давления, чтобы гарантировать, что деформация печатной платы во время печати контролируется в пределах ± 5 мкм.
Ключом к предотвращению является своевременное обнаружение аномалий. Ежедневная проверка первого изделия не только измеряет среднюю толщину, но и фиксирует график тренда стандартного отклонения из 256 точек сетки по всей доске от SPI. Как только однодневное колебание превысит 15 %, будет немедленно начато повторное испытание натяжения трафарета. Все новые трафареты должны пройти три цикла испытаний на затухание напряжения перед помещением на хранение, а разница между начальным натяжением и остаточным натяжением через 24 часа должна регистрироваться после каждого испытания. Любой трафарет с разницей более 3 Н/см² будет отклонен. Печать паяльной пасты никогда не является проблемой отдельного процесса; это совокупный результат реологических свойств трафарета, ракеля, носителя, паяльной пасты и динамической реакции оборудования. Небольшое отклонение в любой ссылке будет экспоненциально усиливаться в момент публикации.
На прошлой неделе соседняя линия перешла на паяльную пасту нового поставщика с номинальной вязкостью 720 Па·с, но измеренными колебаниями от партии к партии ±85 Па·с. В результате при тех же параметрах диапазон толщины печати расширился с 18 мкм до 33 мкм. Поэтому теперь мы требуем, чтобы вся поступающая паяльная паста сопровождалась реологической кривой текущей партии и оставлялась в помещении с постоянной температурой и влажностью в течение 24 часов перед открытием для использования, чтобы избежать неравномерного снятия внутреннего напряжения паяльной пасты, вызванного разницей температур. Эти детали кажутся тривиальными, но именно они являются скрытыми факторами, которые чаще всего упускают из виду при дефектах печати SMT.
