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PCBA加工SMT代工工艺评审的要点(下)

time : 2019-08-15 09:03       作者:凡亿pcb

摘要:PCBA加工企业希望顺利导入SMT新品,保证按时将合格产品交付给客户,而做好细致全面的工艺评审是新品试样前必不可少的准备工作,本文从PCB的DFM设计、特殊元件、客户的特殊要求等三大方面详细描述了工艺评审的要点。 
关键词:PCBA加工 SMT代工 工艺评审

二、特殊元件 
1、敏感类元件 
①湿度敏感元件:针对非真空包装的湿敏元件,除非客户能提供开封时间证明未超出车间寿命的,可以直接发放使用外,其他的需全部按湿度超标处理,烘烤除湿后再抽真空包装。对于湿敏等级为6级的元件,不管是否为真空包装,使用之前必须经过烘烤,并且必须在潮湿敏感注意标贴上所规定的时间限定内回流。 
②ESD敏感元件:针对ESD敏感等级高的元件,需在BOM上注明,在存储、开封、取放、检验、返工、包装等环节均需采取特别的ESD防护措施。 
③温度敏感的元件:注意电解电容、有机薄膜电容、连接器、电感、晶体等元件都是耐温等级比较低的元件,如果板上有这些元件的,需要测试这些元件在焊接过程中的温度变化曲线,评估炉温设置是否安全。 
2、特殊IC类元件 
针对BGA、CSP类元件需制定专门的返工SOP,评估是否需要制作BGA植球治具,购买符合要求的锡球。针对FLASH ROM类元件需评估是否需Firmware烧录,有没有合适的烧录设备和烧录座。 
3、体积和重量异常的元件 
①特别重和大的元件:针对体积和重量较大的元件,需作特别工艺处理,SMD元件可以考虑在底部加贴片胶固定,通孔元件可以采用铆钉加固焊盘,并加辅助胶水固定元件本体。 
②特别小的SMD元件:需评估SMD的外形尺寸是否在贴片机的可贴装元件范围以内。 
4、特殊的通孔元件 
①特殊引脚形状的通孔元件:需评估现有整形设备能否满足其特殊引脚形状的要求,是否需要添购新的整形设备或制作专门的整形治具。 
②带卡口的通孔元件:需用很大压力才能插入的带卡口的通孔元件,插入时会带来PCB很大的震动,使得已经插好的元件跳出插孔,所以需在插件工序前安排预装配工位。 
③无明显外观标记的极性通孔元件:针对此类元件,需评估合适的检验方法,包括万用表测试或制作简易测试治具。 
④手焊通孔元件:评估有没有需手焊的通孔元件,这些元件的焊盘有没有开走锡位(方向与走板方向相反,开口为0.5mm-1mm),以防波峰焊接时堵孔,如果没有开走锡位的,需评估是否加贴掩膜胶带,还是在炉后安排专人用电烙铁挑开锡洞。是否需要制作手焊治具,以提高效率和质量。 
5、特殊封装和包装的元件 
①SMD新型封装越来越多,需特别关注新型封装的IC、连接器之类的异形元件,考虑是否该定制适合该封装的吸嘴,以保证高的取料率,同时需研究合适的检测方式和贴装速度,以降低抛料率,保证贴装精度。 
②SMD元件包装类型:SMD一般的包装类型有TRAY、STICK、TAPE、BULK等,分别需要对应的不同供料器,贴装效率和精度差异也很大。需评估现有供料器资源是否足够,是否需要人工改变包装方式,如将BULK元件重新编带为TAPE,将TAPE拆开放入TRAY等,虽然耗费了人工成本,但是在供料器资源不够时,也是可以考虑的无奈之举。 
 
三、客户的特殊要求 
1、PCB外观要求 
①需明确客户对PCB表面清洁度的要求,重点确认焊剂残渣、锡渣锡珠等项目,评估是否需要增加板面清洗的工序,采用何种清洗剂和清洗方式。 
②纸质PCB过炉以后一般颜色会有不同程度的变深,需明确客户对PCB变色的要求,评估确定炉温曲线和过炉次数限制。 
③PCB多次过炉以后可能会产生变形,特别是面积大、厚度薄、V-CUT槽多联板、纸质PCB等PCB变形会更严重,
需明确客户的接受标准,评估确定炉温曲线和过炉次数限制,必要时使用载板过炉。 
④需明确客户对通孔元件浮高的要求,评估是否需要制作载板压头,压住浮高要求较严的元件。 
⑤需明确客户的对通孔元件露出PCB的引脚长度的要求,评估通过元件引脚预整形是否能满足需求,是否需要安排专人在炉后剪脚,剪脚后是否需要重新补焊。 
2、测试要求 
①需明确客户的AOI测试要求,客户无要求的,也可以自己确定测试需求,评估AOI测试的可行性和适用机台,安排TE编制测试程式。 
②需明确客户的ICT测试要求,确定ICT测试覆盖率和测试盲点,评估是否需要制作目视检验套板,确认客户提供的电路原理图和GERBER文件,填报ICT测试针床申购单。 
③需明确客户的FCT测试要求,确定FCT测试详细内容和FCT测试治具的来源,根据需求填报FCT测试治具申购单。如果需要测试软件的,请客户提供。 
3、其他要求 
①需明确客户的包装要求,如果现有包材无法满足客户需求的,可以完成设计后,填报包材申购单。 
②需明确客户的成品标识要求。 
③需明确客户的分板要求,评估现有分板设备是否满足需求,是否需要制作分板治具。 
④需明确客户对测温板的要求,确认是采用模拟板还是实板,如果是采用实板的,需确定实板的来源和实板报废成本的承担方。 
⑤需明确客户是否需要IC烧录,如需要,请客户提供烧录Firmware。 
⑥需明确客户对钢网、载板、治具等的要求,是否由客户提供,如是客户提供的,需评估其设计合理性,检验其制作质量,如果发现有问题的,需与客户商讨解决办法,必要时可以自己重新申请制作新的治具。 
⑦需明确客户对生产辅料的要求,是否由客户提供,如是客户提供的,需评估其定额的合理性,如果客户指定品牌型号的,需向客户咨询其认可的供应商,如果客户不指定的,从现有的生产辅料中选择。 
 
通过工艺评审,我们需要确定SMT新品进行试样前的准备工作,包括: 
1、找出DFM设计缺陷,协调客户修改PCB设计; 
2、针对轻微的PCB DFM设计缺陷和特殊元器件的弱点,在工艺流程安排时考虑弥补措施; 
3、确定并安排制作各种必需的钢网、载板、治具、测温板等; 
4、确定适合的SMT线体配置和新设备添购的必要性; 
5、确定生产辅料的品牌型号; 
6、确定客户的质量验收标准(特别是外观标准)、烧录Firmware、测试软件等; 
 
结论: 
目前规模较大的OEM公司都制定了明确的PCB DFM设计规则,PCB设计完成后有工艺工程师再作DFM审核,所以DFM方面的设计缺陷很少。而小公司在这方面做得很不够,设计出来的PCB DFM缺陷很多,针对轻微的PCB DFM设计缺陷,还可以在工艺流程安排时采取弥补措施,但针对严重的PCB DFM设计缺陷,则必须修改设计,否则,批量投产后,会产生超高的不良率,严重影响产品质量、生产成本和客户交期,使得SMT代工厂和客户利益都受到损害。 
 
俗话说“知己知彼,百战不殆”,在SMT新品导入前,充分了解产品细节和客户需求,能帮助我们少走弯路,少受损失。要特别需要重视向客户了解两个方面的信息,一个方面是客户对产品外观的要求,包括板面清洁度、PCB变色程度、PCB变形程度、通孔元件的浮高程度和引脚露出长度等,因为外观检验标准很难用文字表述清楚,所以不同的检验员对外观检验标准的把握尺度差异很大,这就容易导致SMT代工厂与客户之间执行外观标准的时候产生分歧,如果不是事先充分协商达成一致,被客户批量退货就是必然的后果。建议采用实物封样或实物图片加文字表述的方式确定外观检验标准,使得外观检验标准更直观更有可操作性。另外一个方面是向客户了解所代工新品的特点和注意事项,客户外包生产的一般都是成熟产品,他们对产品的了解程度是代工厂无法企及的,如果能向客户了解到该代工新品的工艺难点、质控重点、高发不良现象等重要信息,不仅能减少犯错几率,提高产品质量,还能有效降低质量控制成本。 
 
根据工艺评审的结果,我们在新品导入试样前,需要确定能做出最佳质量能发挥最大效益的生产线设备配置,需要确定是否购买新的生产设备、辅助设备、检测仪器等,需要安排制作测温板、印刷钢网、目视检验套板、各种载板(包括印刷载板、回流载板、波峰载板等)、各种治具(包括ICT测试针床、FCT测试治具、手焊治具、植球治具、分板治具、整形治具等),需要确定生产辅助材料的品牌型号,需要确定客户提供的东西(包括烧录Firmware、测试软件等),需要明确客户的特殊要求(包括外观要求、测试要求和其他要求)。只有把工艺评审的准备工作做充分了,才能做出切实可行的新品试样计划,才能预见和预防试样过程中可能出现的各种问题,才能保证将合格的产品按时交到客户手中,才能赢得客户的满意和信任,才能在市场竞争中立于不败之地。