在電子制造領(lǐng)域，PCBA加工的質(zhì)量直接決定了電子產(chǎn)品的性能和可靠性。作為SMT貼片加工廠，1943科技深知高質(zhì)量PCBA加工對(duì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要性。我們將分享PCBA加工中不良品產(chǎn)生的根本原因，并提出切實(shí)可行的改善對(duì)策。
一、PCBA加工常見(jiàn)不良現(xiàn)象及根源分析
1. 焊接缺陷
焊接是PCBA加工的核心環(huán)節(jié)，也是不良品產(chǎn)生的主要來(lái)源。常見(jiàn)的焊接問(wèn)題包括虛焊、冷焊、連焊和焊點(diǎn)發(fā)白等。
虛焊通常由焊膏量不足、焊接時(shí)間不當(dāng)、助焊劑使用不當(dāng)或烙鐵頭溫度異常引起。冷焊則主要因焊接溫度過(guò)低，導(dǎo)致焊接材料未完全熔化，焊點(diǎn)表面粗糙、無(wú)光澤。連焊多因焊膏過(guò)多或元件貼裝位置不當(dāng)造成，相鄰元器件引腳過(guò)近、鋼網(wǎng)與PCB板間距過(guò)大都會(huì)導(dǎo)致錫膏印刷過(guò)厚。
2. 元件定位問(wèn)題
元件偏移、翹立和缺件是嚴(yán)重影響PCBA質(zhì)量的定位問(wèn)題。
偏移問(wèn)題通常由于電路板上的定位基準(zhǔn)點(diǎn)不清晰，或基準(zhǔn)點(diǎn)沒(méi)有對(duì)正，以及PCB在印刷機(jī)內(nèi)固定不牢造成。翹立問(wèn)題（又稱墓碑效應(yīng)）常因銅鉑兩邊大小不一產(chǎn)生拉力不均，或回焊爐內(nèi)溫度分布不均導(dǎo)致。缺件問(wèn)題則可能由真空泵吸力不足、吸嘴堵塞或元件厚度檢測(cè)不當(dāng)引起。
3. 設(shè)計(jì)與材料問(wèn)題
- 設(shè)計(jì)缺陷是PCBA不良的重要原因之一。不合理的設(shè)計(jì)如布線不當(dāng)、過(guò)多的過(guò)孔或元件過(guò)于密集，可能引起焊接缺陷或電氣性能不穩(wěn)定。電磁干擾和散熱設(shè)計(jì)不良會(huì)導(dǎo)致成品在實(shí)際使用中出現(xiàn)故障。
- 材料質(zhì)量問(wèn)題對(duì)PCBA質(zhì)量有直接影響。使用劣質(zhì)或不符合規(guī)格的元器件可能導(dǎo)致焊接不牢、組件早期失效。PCB基板材料質(zhì)量不佳會(huì)引起翹曲、分層或?qū)щ姴涣嫉葐?wèn)題。
4. 環(huán)境與設(shè)備因素
- 環(huán)境因素如溫度、濕度和潔凈度不足會(huì)嚴(yán)重影響PCBA質(zhì)量。高濕度環(huán)境下，元件和PCB板易吸濕，導(dǎo)致焊接時(shí)出現(xiàn)氣泡或分層。灰塵污染會(huì)影響焊接效果和電氣性能。
- 設(shè)備狀態(tài)不佳也是不良品產(chǎn)生的重要原因。設(shè)備老化或維護(hù)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、貼片位置不精準(zhǔn)。貼片機(jī)精度下降或吸嘴磨損會(huì)直接增加不良品率。
二、降低PCBA不良品的系統(tǒng)性改善對(duì)策
1. 強(qiáng)化設(shè)計(jì)評(píng)審階段的質(zhì)量控制
實(shí)施DFM（可制造性設(shè)計(jì)）分析是關(guān)鍵一環(huán)。通過(guò)在設(shè)計(jì)階段識(shí)別潛在工藝風(fēng)險(xiǎn)，可以提前優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，避免因設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的生產(chǎn)問(wèn)題。建議建立專門的設(shè)計(jì)評(píng)審流程，對(duì)焊盤尺寸、元件布局、散熱設(shè)計(jì)等進(jìn)行全面評(píng)估。
引入失效模式分析（FMEA），預(yù)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的失效點(diǎn)，并制定針對(duì)性預(yù)防措施。例如，針對(duì)微型元件貼裝，可通過(guò)高精度校準(zhǔn)技術(shù)降低偏移風(fēng)險(xiǎn)。
2. 優(yōu)化焊接工藝參數(shù)
精確控制焊接溫度曲線是提升焊接質(zhì)量的核心。通過(guò)優(yōu)化回流焊溫度曲線，將焊接峰值溫度波動(dòng)控制在合理范圍內(nèi)，可顯著降低焊接缺陷率。建議每班次檢測(cè)溫度曲線，確保穩(wěn)定性。
加強(qiáng)鋼網(wǎng)管理同樣重要。定期清潔鋼網(wǎng)并進(jìn)行張力測(cè)試，確保錫膏印刷一致性。根據(jù)元件封裝規(guī)格精準(zhǔn)設(shè)計(jì)鋼網(wǎng)開(kāi)孔尺寸和形狀，可有效控制錫膏量。
3. 完善物料管理體系
建立供應(yīng)商分級(jí)管理制度，嚴(yán)格篩選元器件供應(yīng)商，確保物料質(zhì)量穩(wěn)定。對(duì)關(guān)鍵物料實(shí)行進(jìn)料全檢，通用料件執(zhí)行批次抽檢，杜絕不合格物料流入生產(chǎn)線。
實(shí)施物料追溯機(jī)制，為所有物料建立唯一標(biāo)識(shí)碼，實(shí)現(xiàn)從入庫(kù)到成品出貨的全流程追溯。這樣一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可以快速定位并隔離問(wèn)題批次，減少損失。
4. 提升設(shè)備與環(huán)境管控水平
制定完善的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，包括日常清潔、定期校準(zhǔn)和預(yù)防性維護(hù)。例如，操作人員每班清潔設(shè)備軌道，技術(shù)員每周校準(zhǔn)視覺(jué)系統(tǒng)，定期進(jìn)行深度保養(yǎng)。
環(huán)境控制也不容忽視。應(yīng)將SMT車間劃分為不同溫區(qū)，確保物料存儲(chǔ)區(qū)、操作區(qū)和焊接區(qū)的溫濕度符合要求。同時(shí)，建立完整的ESD防護(hù)體系，定期檢測(cè)接地電阻和離子風(fēng)機(jī)平衡度。
5. 加強(qiáng)人員培訓(xùn)與質(zhì)量意識(shí)
定期培訓(xùn)操作人員掌握印刷、貼片、檢測(cè)等多項(xiàng)技能，提高整體素質(zhì)。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋設(shè)備操作、工藝標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量要求等方面。
建立基于質(zhì)量指標(biāo)的績(jī)效考核體系，將直通率、一次交驗(yàn)合格率等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)與員工激勵(lì)掛鉤，增強(qiáng)全員質(zhì)量意識(shí)。同時(shí)，設(shè)立改善提案制度，鼓勵(lì)一線員工積極參與質(zhì)量改進(jìn)活動(dòng)。
6. 實(shí)施全過(guò)程質(zhì)量檢測(cè)
在生產(chǎn)線關(guān)鍵工位設(shè)置多重檢測(cè)關(guān)卡。包括錫膏印刷后采用3D SPI檢測(cè)錫膏厚度和面積、貼片后引入AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)、對(duì)BGA等隱藏焊點(diǎn)采用X-Ray檢測(cè)。
對(duì)于高可靠性要求的產(chǎn)品，應(yīng)進(jìn)行加嚴(yán)測(cè)試，如高溫老化、溫度循環(huán)、振動(dòng)測(cè)試等，以篩除早期失效產(chǎn)品。
結(jié)論
降低PCBA加工不良品率是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要從設(shè)計(jì)、材料、工藝、設(shè)備、人員和環(huán)境等多個(gè)方面進(jìn)行全面管控。1943科技通過(guò)實(shí)施上述改善措施，已成功將PCBA直通率提升至行業(yè)領(lǐng)先水平。我們將繼續(xù)致力于工藝優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新，為客戶提供更高質(zhì)量、更可靠的PCBA加工服務(wù)。
通過(guò)系統(tǒng)性的分析和針對(duì)性的改善，PCBA加工質(zhì)量完全可以得到有效控制，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、低成本的制造目標(biāo)。
2024-04-26
