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PCBA加工SMT代工工藝評審的要點(下)

time : 2019-08-15 09:03       作者:凡億pcb

摘要:PCBA加工企業希望順利導入SMT新品,保證按時將合格產品交付給客戶,而做好細致全面的工藝評審是新品試樣前必不可少的準備工作,本文從PCB的DFM設計、特殊元件、客戶的特殊要求等三大方面詳細描述了工藝評審的要點。 
關鍵詞:PCBA加工 SMT代工 工藝評審

二、特殊元件 
1、敏感類元件 
①濕度敏感元件:針對非真空包裝的濕敏元件,除非客戶能提供開封時間證明未超出車間壽命的,可以直接發放使用外,其他的需全部按濕度超標處理,烘烤除濕后再抽真空包裝。對于濕敏等級為6級的元件,不管是否為真空包裝,使用之前必須經過烘烤,并且必須在潮濕敏感注意標貼上所規定的時間限定內回流。 
②ESD敏感元件:針對ESD敏感等級高的元件,需在BOM上注明,在存儲、開封、取放、檢驗、返工、包裝等環節均需采取特別的ESD防護措施。 
③溫度敏感的元件:注意電解電容、有機薄膜電容、連接器、電感、晶體等元件都是耐溫等級比較低的元件,如果板上有這些元件的,需要測試這些元件在焊接過程中的溫度變化曲線,評估爐溫設置是否安全。 
2、特殊IC類元件 
針對BGA、CSP類元件需制定專門的返工SOP,評估是否需要制作BGA植球治具,購買符合要求的錫球。針對FLASH ROM類元件需評估是否需Firmware燒錄,有沒有合適的燒錄設備和燒錄座。 
3、體積和重量異常的元件 
①特別重和大的元件:針對體積和重量較大的元件,需作特別工藝處理,SMD元件可以考慮在底部加貼片膠固定,通孔元件可以采用鉚釘加固焊盤,并加輔助膠水固定元件本體。 
②特別小的SMD元件:需評估SMD的外形尺寸是否在貼片機的可貼裝元件范圍以內。 
4、特殊的通孔元件 
①特殊引腳形狀的通孔元件:需評估現有整形設備能否滿足其特殊引腳形狀的要求,是否需要添購新的整形設備或制作專門的整形治具。 
②帶卡口的通孔元件:需用很大壓力才能插入的帶卡口的通孔元件,插入時會帶來PCB很大的震動,使得已經插好的元件跳出插孔,所以需在插件工序前安排預裝配工位。 
③無明顯外觀標記的極性通孔元件:針對此類元件,需評估合適的檢驗方法,包括萬用表測試或制作簡易測試治具。 
④手焊通孔元件:評估有沒有需手焊的通孔元件,這些元件的焊盤有沒有開走錫位(方向與走板方向相反,開口為0.5mm-1mm),以防波峰焊接時堵孔,如果沒有開走錫位的,需評估是否加貼掩膜膠帶,還是在爐后安排專人用電烙鐵挑開錫洞。是否需要制作手焊治具,以提高效率和質量。 
5、特殊封裝和包裝的元件 
①SMD新型封裝越來越多,需特別關注新型封裝的IC、連接器之類的異形元件,考慮是否該定制適合該封裝的吸嘴,以保證高的取料率,同時需研究合適的檢測方式和貼裝速度,以降低拋料率,保證貼裝精度。 
②SMD元件包裝類型:SMD一般的包裝類型有TRAY、STICK、TAPE、BULK等,分別需要對應的不同供料器,貼裝效率和精度差異也很大。需評估現有供料器資源是否足夠,是否需要人工改變包裝方式,如將BULK元件重新編帶為TAPE,將TAPE拆開放入TRAY等,雖然耗費了人工成本,但是在供料器資源不夠時,也是可以考慮的無奈之舉。 
 
三、客戶的特殊要求 
1、PCB外觀要求 
①需明確客戶對PCB表面清潔度的要求,重點確認焊劑殘渣、錫渣錫珠等項目,評估是否需要增加板面清洗的工序,采用何種清洗劑和清洗方式。 
②紙質PCB過爐以后一般顏色會有不同程度的變深,需明確客戶對PCB變色的要求,評估確定爐溫曲線和過爐次數限制。 
③PCB多次過爐以后可能會產生變形,特別是面積大、厚度薄、V-CUT槽多聯板、紙質PCB等PCB變形會更嚴重,
需明確客戶的接受標準,評估確定爐溫曲線和過爐次數限制,必要時使用載板過爐。 
④需明確客戶對通孔元件浮高的要求,評估是否需要制作載板壓頭,壓住浮高要求較嚴的元件。 
⑤需明確客戶的對通孔元件露出PCB的引腳長度的要求,評估通過元件引腳預整形是否能滿足需求,是否需要安排專人在爐后剪腳,剪腳后是否需要重新補焊。 
2、測試要求 
①需明確客戶的AOI測試要求,客戶無要求的,也可以自己確定測試需求,評估AOI測試的可行性和適用機臺,安排TE編制測試程式。 
②需明確客戶的ICT測試要求,確定ICT測試覆蓋率和測試盲點,評估是否需要制作目視檢驗套板,確認客戶提供的電路原理圖和GERBER文件,填報ICT測試針床申購單。 
③需明確客戶的FCT測試要求,確定FCT測試詳細內容和FCT測試治具的來源,根據需求填報FCT測試治具申購單。如果需要測試軟件的,請客戶提供。 
3、其他要求 
①需明確客戶的包裝要求,如果現有包材無法滿足客戶需求的,可以完成設計后,填報包材申購單。 
②需明確客戶的成品標識要求。 
③需明確客戶的分板要求,評估現有分板設備是否滿足需求,是否需要制作分板治具。 
④需明確客戶對測溫板的要求,確認是采用模擬板還是實板,如果是采用實板的,需確定實板的來源和實板報廢成本的承擔方。 
⑤需明確客戶是否需要IC燒錄,如需要,請客戶提供燒錄Firmware。 
⑥需明確客戶對鋼網、載板、治具等的要求,是否由客戶提供,如是客戶提供的,需評估其設計合理性,檢驗其制作質量,如果發現有問題的,需與客戶商討解決辦法,必要時可以自己重新申請制作新的治具。 
⑦需明確客戶對生產輔料的要求,是否由客戶提供,如是客戶提供的,需評估其定額的合理性,如果客戶指定品牌型號的,需向客戶咨詢其認可的供應商,如果客戶不指定的,從現有的生產輔料中選擇。 
 
通過工藝評審,我們需要確定SMT新品進行試樣前的準備工作,包括: 
1、找出DFM設計缺陷,協調客戶修改PCB設計; 
2、針對輕微的PCB DFM設計缺陷和特殊元器件的弱點,在工藝流程安排時考慮彌補措施; 
3、確定并安排制作各種必需的鋼網、載板、治具、測溫板等; 
4、確定適合的SMT線體配置和新設備添購的必要性; 
5、確定生產輔料的品牌型號; 
6、確定客戶的質量驗收標準(特別是外觀標準)、燒錄Firmware、測試軟件等; 
 
結論: 
目前規模較大的OEM公司都制定了明確的PCB DFM設計規則,PCB設計完成后有工藝工程師再作DFM審核,所以DFM方面的設計缺陷很少。而小公司在這方面做得很不夠,設計出來的PCB DFM缺陷很多,針對輕微的PCB DFM設計缺陷,還可以在工藝流程安排時采取彌補措施,但針對嚴重的PCB DFM設計缺陷,則必須修改設計,否則,批量投產后,會產生超高的不良率,嚴重影響產品質量、生產成本和客戶交期,使得SMT代工廠和客戶利益都受到損害。 
 
俗話說“知己知彼,百戰不殆”,在SMT新品導入前,充分了解產品細節和客戶需求,能幫助我們少走彎路,少受損失。要特別需要重視向客戶了解兩個方面的信息,一個方面是客戶對產品外觀的要求,包括板面清潔度、PCB變色程度、PCB變形程度、通孔元件的浮高程度和引腳露出長度等,因為外觀檢驗標準很難用文字表述清楚,所以不同的檢驗員對外觀檢驗標準的把握尺度差異很大,這就容易導致SMT代工廠與客戶之間執行外觀標準的時候產生分歧,如果不是事先充分協商達成一致,被客戶批量退貨就是必然的后果。建議采用實物封樣或實物圖片加文字表述的方式確定外觀檢驗標準,使得外觀檢驗標準更直觀更有可操作性。另外一個方面是向客戶了解所代工新品的特點和注意事項,客戶外包生產的一般都是成熟產品,他們對產品的了解程度是代工廠無法企及的,如果能向客戶了解到該代工新品的工藝難點、質控重點、高發不良現象等重要信息,不僅能減少犯錯幾率,提高產品質量,還能有效降低質量控制成本。 
 
根據工藝評審的結果,我們在新品導入試樣前,需要確定能做出最佳質量能發揮最大效益的生產線設備配置,需要確定是否購買新的生產設備、輔助設備、檢測儀器等,需要安排制作測溫板、印刷鋼網、目視檢驗套板、各種載板(包括印刷載板、回流載板、波峰載板等)、各種治具(包括ICT測試針床、FCT測試治具、手焊治具、植球治具、分板治具、整形治具等),需要確定生產輔助材料的品牌型號,需要確定客戶提供的東西(包括燒錄Firmware、測試軟件等),需要明確客戶的特殊要求(包括外觀要求、測試要求和其他要求)。只有把工藝評審的準備工作做充分了,才能做出切實可行的新品試樣計劃,才能預見和預防試樣過程中可能出現的各種問題,才能保證將合格的產品按時交到客戶手中,才能贏得客戶的滿意和信任,才能在市場競爭中立于不敗之地。