PROCESSO DE INSPEÇÃO DE PASTA DE SOLDADOR - Notícias industriais - Notícias

O processo de impressão de pasta de solda é uma das partes mais importantes do processo de montagem de montagem em superfície. Quanto mais cedo um defeito é identificado, menos custará para corrigir - uma regra útil a considerar é que uma falha identificada após refluxo custará 10 vezes a quantidade de retrabalho do que a identificada antes do refluxo - uma falha identificada após o teste custará mais 10 vezes mais para retrabalhar.

Para garantir que a quantidade desejada de pasta de solda tenha sido depositada sem defeitos e que o processo seja repetível, é importante ter um método de inspeção completo e confiável. À medida que os componentes se tornam menores e mais complexos, o controle da impressão em pasta de solda se torna mais desafiador e, portanto, é recomendável inspecionar completamente todas as PCBs impressas antes de iniciar o processo de colocação dos componentes.

Muitas máquinas de impressão de pasta de solda contêm inspeção de solda 2D, que é usada há muito tempo, mas possui uma capacidade limitada de inspeção de cobertura de área e curtos - esse sistema não tem como verificar o volume esperado de pasta de solda ou a forma dos depósitos de solda.

Existem dois métodos principais de inspeção de PCBs impressos, que são exemplos 2D e 3D, mostrados abaixo: -

Exemplo de falha usando inspeção de pasta de solda 2D

A inspeção 3D de pasta de solda tem a capacidade de não apenas verificar a cobertura e os curtos da área de pasta de solda, mas também pode medir com precisão a forma e o volume dos depósitos da pasta de solda. Abaixo estão exemplos do que pode ser visto: -

Exemplos de imagens usando inspeção de pasta de solda 3D

Considerações

Os principais aspectos ao considerar a inspeção de pasta de solda 3D são os seguintes: -

1) Programação / treinamento do operador

O software segue rapidamente e as versões mais recentes do software em execução nas máquinas de inspeção 3D tornaram a programação muito mais amigável. Versões anteriores eram muito demoradas / complexas e muitas vezes faziam com que a máquina fosse usada como um transportador caro. As versões mais recentes usam uma interface de usuário mais gráfica e possuem assistentes que orientam o programador nas várias etapas para criar o programa desejado.

É importante ter dados que representam exatamente o estêncil sendo usado e, portanto, a pasta de solda esperada é depositada. As informações de pasta de solda nos dados do gerber geralmente são uma cópia 1: 1 dos blocos da camada de trilha. Essas informações serão enviadas ao fabricante do estêncil, que passará por um processo de modificação dos dados de acordo com uma especificação predefinida, como reduções de tamanho. Os dados modificados usados para fabricar o estêncil são os dados necessários para a programação das máquinas de inspeção de pasta de solda e, portanto, devem ser solicitados para tornar o processo o mais fácil possível.

2) Velocidade de inspeção / tempo de ciclo

Se a máquina SPI for usada em uma linha de produção de alta velocidade, a velocidade da inspeção será um fator importante. A maioria das máquinas terá uma velocidade de inspeção especificada medida em cm2 / s - garanta que a máquina selecionada seja capaz de acompanhar o tempo de processo da maior placa a ser processada. A imagem abaixo mostra um exemplo de PCB em relação ao campo de visão (FOV) da máquina de inspeção - Normalmente, uma opção é aumentar o FOV para aumentar a velocidade do processo de inspeção.

3) Precisão / Repetibilidade

As máquinas de inspeção de pasta de solda podem variar bastante em custo e um dos principais fatores para essa diferença é a tecnologia de sensores e iluminação. Uma tecnologia usada é a projeção de padrão Moiré, em que a altura dos depósitos de pasta de solda é medida com precisão usando o deslocamento lateral das linhas projetadas - exemplos dos quais podem ser vistos abaixo: -

Esse sistema funciona bem, mas um dos fatores que podem limitar a repetibilidade é o número de projetores instalados na máquina. O uso de um único projetor pode gerar sombras, dependendo da altura dos depósitos de pasta de solda, o que pode levar a medidas imprecisas. A solução para esse problema é aumentar o número de projetores que melhoram a repetibilidade e a precisão, mas também aumentam o custo da máquina.

Outro aspecto das PCBs a serem inspecionadas que podem ser desafiadoras é o arco e a torção. Um recurso a ser observado nas máquinas consideradas é a 'compensação de distorção'. Esse recurso permite variação da altura da placa na máquina para manter medições precisas.

4) Melhoria de rendimento

O uso do 3D SPI reduz significativamente qualquer introdução de novo produto ou processo, pois os dados exibidos são baseados nas medições realizadas e não na interpretação da imagem. Ao processar números grandes de lotes, outro recurso a ser considerado é a capacidade de conectar a máquina SPI à impressora para permitir o ajuste automático de certos parâmetros, como o alinhamento. Ao fazer isso, as duas máquinas agem como uma e precisam de menos interação do operador. Com relação à inspeção de pasta de solda da Indústria 4.0, pode ser uma ferramenta muito útil para permitir a otimização do processo em tempo real e fornecer análises poderosas do SPC.

5) Facilidade de uso e compreensão das informações exibidas

A interface gráfica do usuário é importante para obter o máximo da máquina selecionada. Os exemplos abaixo são imagens de uma inspeção que passou e de uma que falhou - é claro ver na inspeção que falhou a almofada que tinha um volume excessivo de pasta pela cor e o volume medido.

A imagem abaixo mostra uma tela de configurações típica onde as tolerâncias podem ser definidas para as várias inspeções a serem feitas.

Verificação de estêncil usando inspeção de pasta de solda

Uma boa prática a ser implementada é a verificação dos estênceis antes da liberação para produção. À medida que as montagens se tornam mais complexas, torna-se cada vez mais difícil identificar erros dentro do estêncil, como falta de abertura - Muitas vezes, se houver erros, eles são encontrados apenas durante a produção, resultando em retrabalhos e atrasos que não são desejados.

Abaixo está um exemplo de um processo que pode ser usado para verificar estênceis usando SPI: -

Conclusão

Dada a importância de controlar o processo de impressão de pasta de solda e o efeito no processo completo, se um defeito não for detectado precocemente, o investimento em uma máquina de inspeção de pasta de solda 3D deve ser seriamente considerado.

Existem muitos fabricantes no mercado usando diferentes tecnologias e, portanto, é importante considerar os pontos acima antes de escolher uma máquina específica. Também é importante considerar as necessidades da empresa, pois algumas opções serão mais importantes que outras e outras podem não ser necessárias.

À medida que as montagens se tornam mais complexas e os componentes usados se tornam menores, fica mais difícil controlar o processo de impressão de pasta de solda sem automatizar o processo de inspeção. As máquinas de inspeção de pasta de solda são um investimento significativo, mas os benefícios de controlar rigidamente o processo de fabricação compensarão a longo prazo, reduzindo o retrabalho e melhorando o rendimento.

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