Ayer a las 3 a. m., la línea de producción de repente activó una alarma: AOI interceptó continuamente 23 placas y la tasa de destrucción de resistencias 0201 se disparó Al 18%. Cuando extrajimos los datos de SPI, encontramos que la desviación estándar del espesor de la pasta de soldadura en toda la placa saltó directamente de los 12 μm normales a 29 μm. El espesor medio en la zona inferior izquierda fue de sólo 58 μm, mientras que alcanzó los 92 μm en la zona superior derecha. Este tipo de espesor regional desigual no puede solucionarse mediante ajustes menores de parámetros; debemos detener inmediatamente la línea para inspeccionar el estado físico.
Primero utilizamos una galga de espesores para medir la altura de separación de la plantilla y descubrimos que la desviación en las cuatro esquinas alcanzó 0,15 mm. Luego retiramos la plantilla y la medimos con un tensiómetro: la tensión en la zona central era de solo 32 N/cm² y el borde había caído por debajo de la línea base del proceso de 28 N/cm². Esta plantilla estuvo en uso continuo durante 67 días y se imprimió 142.000 veces, superando con creces el umbral de reemplazo obligatorio de 30 días o 100.000 veces. Lo que era peor, ese mismo día acababan de sustituir la escobilla de goma por una cuchilla nueva, pero el sensor de presión mostró que el rendimiento real era un 12 % inferior Al valor establecido. Resultó que había una ligera fuga en el diafragma interno de la válvula neumática, provocando una atenuación en la transmisión de la presión del aire.
Durante la gestión de emergencia no tocamos ningún parámetro. En su lugar, reemplazamos el soporte original con un soporte a base de aluminio espesado con succión Al vacío, limpiamos rápidamente la pasta de soldadura residual del fondo de la plantilla con toallitas con alcohol y la secamos con una pistola de nitrógeno. Luego reimprimimos manualmente 5 tableros frente a la máquina SPI para verificar el espesor. Solo lanzamos una producción de prueba en lotes pequeños después de confirmar que el punto más delgado se recuperó a 71 μm. Esto es mucho más rápido que aumentar ciegamente la presión de la espátula o reducir la velocidad de liberación, porque esto último sólo exacerbaría la deformación de la plantilla y la falla por corte de la soldadura en pasta.
La solución de la causa raíz debe ser un enfoque combinado. La vida útil de la plantilla ya no estará controlada por días, sino que estará vinculada Al valor CPK de espesor de SPI por turno. Cuando CPK esté por debajo de 1,33 durante dos turnos consecutivos, el proceso de desguace se activará automáticamente. La presión de la escobilla de goma se debe medir y calibrar con un manómetro digital cada 4 horas, y se instalarán parches de detección de planitud con una precisión de 0,02 mm en todas las superficies de montaje de la escobilla de goma. Los portadores se eliminarán por completo del material ABS, se reemplazarán uniformemente con aleación de aluminio 6061-T6 y se agregarán puntos de monitoreo de presión negativa de vacío de 4 puntos para garantizar que la deformación de la PCB durante la impresión se controle dentro de ±5 μm.
La clave para la prevención radica en la detección anticipada de anomalías. La inspección diaria del primer artículo no solo medirá el espesor promedio, sino que también capturará el gráfico de tendencia de desviación estándar de 256 puntos de la cuadrícula en todo el tablero de SPI. Una vez que la fluctuación de un solo día supere el 15%, se iniciará inmediatamente una nueva prueba de tensión de la plantilla. Todas las plantillas nuevas deben completar tres ciclos de prueba de caída de tensión antes de almacenarse, y la diferencia entre la tensión inicial y la tensión residual después de 24 horas debe registrarse después de cada prueba. Se rechazará cualquier plantilla con una diferencia superior a 3 N/cm². La impresión de soldadura en pasta nunca es un problema de un solo proceso; es el resultado combinado de las propiedades reológicas de la plantilla, la espátula, el portador, la pasta de soldadura y la respuesta dinámica del equipo. Una pequeña desviación en cualquier enlace se amplificará exponencialmente en el momento de su publicación.
La semana pasada, la línea vecina cambió a una pasta de soldadura de un nuevo proveedor, con una viscosidad nominal de 720 Pa·s pero una fluctuación medida entre lotes de ±85 Pa·s. Como resultado, bajo los mismos parámetros, el rango de espesor de impresión se amplió de 18 μm a 33 μm. Por lo tanto, ahora requerimos que toda la soldadura en pasta entrante debe ir acompañada de la curva reológica del lote actual y debe dejarse reposar en una habitación con temperatura y humedad constantes durante 24 horas antes de abrirse para su uso, para evitar una liberación desigual de tensión interna de la soldadura en pasta causada por diferencias de temperatura. Estos detalles parecen triviales, pero son precisamente los factores ocultos que con mayor frecuencia se pasan por alto en los defectos de impresión SMT.
