Sebagai teknologi teras yang digunakan dalam perniagaan pembuatan elektronik moden, bahan baharu, teknologi baharu dan peralatan baharu yang berkaitan dengan pemasangan SMT (Teknologi Pemasangan Permukaan) sentiasa muncul selari dengan peningkatan ketumpatan pemasangan, pertambahan bilangan pin dan pengecilan jarak antara pin. Selain itu, lebih banyak SMD (Peranti Pemasangan Permukaan) bergantung pada pin tanpa penglihatan sebagai pakej.
Semua perubahan yang disebutkan di atas membawa ke hadapan keperluan yang lebih tinggi terhadap pemeriksaan dan ujian yang digunakan dalamProses pemasangan SMTdan adalah semakin penting untuk menetapkan prosedur pemeriksaan dan ujian serta memilih teknologi pemeriksaan semasa pemasangan SMT.
Teknologi Pemeriksaan dan Ujian SMT
Semasa proses pemasangan SMT, pemeriksaan dan ujian utama yang biasanya digunakan termasuk pemeriksaan visual, AOI (Pemeriksaan Optik Automatik), pemeriksaan X-ray dan ICT (Ujian Dalam Litar).
a. Pemeriksaan Visual
Dari segi makna literalnya, pemeriksaan visual merujuk kepada pemeriksaan di mana kakitangan menentukan sama ada kualiti produk mematuhi piawaian pembuatan secara langsung dengan memerhati produk sasaran menggunakan mata kasar. Pemeriksaan visual telah digunakan secara meluas kerana pengendaliannya yang mudah dan kos yang rendah, namun pelaksanaannya sangat berkait rapat dengan pengalaman dan sikap kerja kakitangan. Selain itu, ia tidak dapat digunakan untuk pemeriksaan pada pakej 0603 atau 0402 dan beberapa komponen padang halus disebabkan oleh batasan fizikal. Sepanjang barisan pembuatan SMT, pemeriksaan visual biasanya digunakan selepas percetakan pes pateri, sebelum pematerian aliran semula dan selepas pematerian aliran semula, di mana pemeriksaan visual yang dijalankan sebelum pematerian aliran semula adalah paling penting dari segi jaminan kualiti pemasangan SMT.
b. AOI
Biasanya digunakan sejurus selepas pemeriksaan visual pasca-penyolderan semula,ujian AOIdigunakan untuk mendedahkan kecacatan melalui penggunaan teknologi proses optik berkelajuan tinggi dan berketepatan tinggi. Apabila mesin AOI beroperasi, kamera akan menangkap imej sasaran yang diperiksa dengan pantas dan membandingkannya dengan parameter yang sesuai yang telah disimpan dalam pangkalan data supaya kecacatan PCB (Papan Litar Bercetak) dapat dikesan dan ditanda secara automatik melalui monitor.
Kelebihan peralatan AOI termasuk pengaturcaraan yang mudah dipelajari dan operasi yang ringkas. Namun, AOI tidak dapat digunakan untuk pemeriksaan struktur komponen dengan sambungan pateri yang tidak dapat dilihat, contohnya BGA (Ball Grid Array). Selain itu, AOI juga tidak dapat memaparkan kecacatan yang tidak ketara seperti herotan komponen dan PCB.
c. ICT
Peranti untuk pelaksanaan ICT termasuk penguji flying probe dan penguji bed of nails dan sasaran ujian biasanya ialah modul yang melalui pemasangan SMT. Prestasi elektrik komponen pada PCB boleh diuji oleh ICT dan kecacatan termasuk bahagian hilang, bahagian salah, komponen rosak, litar pintas, litar terbuka dan pemasangan rosak dan sebagainya.
d. Pemeriksaan X-ray
Pemeriksaan sinar-Xdigunakan untuk memeriksa kualiti sambungan pateri melalui pengimbasan pada PCB. Kualiti pematerian dapat ditunjukkan dengan jelas hasil daripada penembusan sinar-X. Berbanding dengan AOI, pemeriksaan sinar-X lebih berkeupayaan memaparkan lebih banyak dimensi sambungan pateri tetapi mempunyai kos yang lebih tinggi.
Pemeriksaan yang diperkenalkan di atas mempunyai atribut tersendiri dan ia harus dipilih dengan sewajarnya mengikut sasaran khusus yang perlu diperiksa semasa pemasangan SMT. Aplikasi menyeluruh pelbagai kaedah pemeriksaan membantu mengurangkan kos kerja semula dan meningkatkan peratusan lulus.
Tetapan Penempatan Pemeriksaan SMT
Pemeriksaan terutamanya dijalankan dalam langkah-langkah berikut sepanjang keseluruhan prosedur pemasangan SMT, dari penerimaan bahan mentah hingga penyempurnaan pemasangan.
a. Pemeriksaan Masuk sebelum Pemasangan
Misi utama pemeriksaan masuk bertujuan untuk menjalankan pemantauan kualiti ke atas semua bahan yang terlibat dalam pemasangan SMT, termasuk papan PCB kosong,stensil, komponen, pes pateri dan lain-lain.
b. Pemeriksaan Proses semasa Pemasangan SMT
Pemeriksaan proses semasa pemasangan SMT digunakan untuk menguji prestasi, menganalisis dan menangani kecacatan, termasuk percetakan pes pateri, pemasangan cip dan pematerian aliran semula.
c. Pemeriksaan Modul dan Kerja Semula selepas Pematerian Reflow
Kualiti pemasangan dan fungsi modul yang dipasang diperiksa selepas pematerian aliran semula dan langkah pembaikan semula boleh diambil tepat pada masanya untuk mengatasi kecacatan.
Pemeriksaan Masuk
Pemeriksaan masuk biasanya dilaksanakan dengan mata kasar, iaitu pemeriksaan visual, dan objek pemeriksaannya merangkumi papan PCB kosong, komponen dan pes pateri.
a. Pemeriksaan Masuk pada Papan PCB Kosong
Pemeriksaan Saiz dan Rupa
Item pemeriksaan saiz papan kosong termasuk nisbah aspek, ruang dan toleransi, serta saiz tepi PCB. Penampilannya boleh diperiksa oleh pemeriksa PCB dengan sasaran pemeriksaan yang menampilkan lapisan dalaman/luaran bagiPCB berbilang lapisan, PCB satu/dwi-hala dan item pemeriksaan terbuka, litar pintas, calar, lebar garisan, pengesanan dan kecacatan lain.
Pemeriksaan Lengkungan
Kaedah pengukuran manual bagi kebengkokan PCB adalah dengan mengukur jarak dari sudut keempat ke permukaan meja sambil menekan rapat sudut-sudut lain papan tersebut ke permukaan meja.
Pemeriksaan Kebolehterlehan Solder
Fokus pemeriksaan keboleh-solderan SMT terletak pada pemeriksaan pad dan lubang melalui berlapis elektrik, termasuk ujian celup tepi-ke-tepi, ujian celup putaran, ujian celup gelombang dan ujian bebola pateri.
Pemeriksaan Kecacatan Dalaman
Teknologi mikroseksyen biasanya digunakan untuk pemeriksaan kecacatan dalaman PCB dengan item pemeriksaan meliputi ketebalan kuprum dengan aloi timah-plumbum, penjajaran antara lapisan konduktif, laminasi dan sebagainya.
b. Pemeriksaan Masuk ke atas Komponen
Pertama, pemeriksaan masuk hendaklah dilakukan ke atas komponen mengikut piawaian dan peraturan yang berkaitan. Perkara yang berkaitan dengan pemeriksaan komponen merangkumi aspek berikut: sama ada prestasi komponen, spesifikasi dan pembungkusannya mematuhi keperluan pesanan, keperluan kebolehpercayaan produk, keperluan teknologi pemasangan dan peralatan pemasangan, serta keperluan penyimpanan. Selain pemeriksaan umum di atas, koplanariti kaki (lead) dan ketebalan lapisan salutan kaki hendaklah diperiksa untuk memastikan ia serasi dengan keperluan teknologi dan mampu menahan pemanasan 10 kitaran.
c. Pemeriksaan Masuk pada Pes Solder
Pes pateri yang layak hendaklah mempunyai peratusan logam dalam julat 85% hingga 92%, kekuatan pengawetan sambungan pateri yang memenuhi piawaian, lekatan dalam julat 200Pa·s hingga 800Pa·s dan sebagainya.
Pemeriksaan Dalam Proses
Pembuatan pemasangan SMT merangkumi terutamanya prosedur berikut: pencetakan pes pateri, pemasangan cip dan pematerian aliran semula. Untuk meningkatkan peratusan kelulusan, pemeriksaan perlu dijalankan sepanjang keseluruhan proses pembuatan pemasangan SMT. Oleh itu, kawalan kualiti mesti dilakukan selepas setiap prosedur penting supaya kecacatan yang berlaku dalam prosedur sebelumnya dapat dikesan tepat pada masanya tanpa membenarkan produk yang tidak layak memasuki proses seterusnya.
a. Pemeriksaan Pencetakan Pes Tampal Solder
Standard pemeriksaan cetakan pes pateri merangkumi aspek-aspek berikut:
•Pes pateri hendaklah dicetak secara sekata;
•Imej pes pateri hendaklah sejajar dengan pad dari segi saiz dan bentuk;
• Jumlah dan ketebalan pes pateri hendaklah serasi dengan keperluan;
•Pes pateri hendaklah dibentuk tanpa sebarang keruntuhan atau rekahan;
•Kawasan pad yang dilitupi oleh pes pateri hendaklah mematuhi piawaian.
b. Pemeriksaan Pemasangan Cip
Kecacatan pemasangan cip termasuk salah penempatan, bahagian hilang, gam berlebihan, kesilapan bahagian, arah yang salah, terapung dan berputar. Sebaik sahaja kecacatan di atas berlaku, parameter yang berkaitan hendaklah diubah suai tepat pada masanya untuk mendapatkan hasil pemasangan cip yang ideal.
c. Pemeriksaan Pematerian Aliran Semula
Kecacatan pematerian yang kerap berlaku termasuk tombstone, pateri tidak mencukupi, pengoksidaan, pematerian berongga, bebola pateri, pateri sejuk dan sebagainya. Tombstone merujuk kepada fenomena komponen berdiri selepas dipateri; pateri tidak mencukupi merujuk kepada fenomena ketebalan pes pateri kurang daripada suku ketebalan komponen; pengoksidaan merujuk kepada fenomena bentuk pes pateri tidak teratur; pematerian berongga merujuk kepada fenomena tiada pes pateri antara komponen dan pad; bebola pateri merujuk kepada bebola pateri kecil atau tidak berbentuk tetap yang terbentuk oleh pateri cair dalam prosespemasangan semula pateri; pematerian sejuk merujuk kepada fenomena di mana IMC yang boleh dipercayai tidak terbentuk antara permukaan pematerian dan pad, dan apabila daya luaran digunakan, komponen berkemungkinan menjadi longgar.
Pemeriksaan dan Kerja Semula Produk
a. Pemeriksaan Produk
Selepas pembuatan pemasangan SMT selesai, produk yang layak akan memasuki pautan ujian seterusnya: ICT dan ujian fungsi.
Sehingga kini, peralatan ICT yang biasa digunakan ialah penguji prob terbang yang bergantung pada prob untuk menggantikan fixtur paku pada penguji “bed of nails”. Ujian dilaksanakan melalui pergerakan prob berkelajuan tinggi dan prosedur ujian boleh diperoleh secara langsung melalui perisian CAD. Semasa penguji prob terbang beroperasi, sambungan elektrik antara komponen dan papan diuji berdasarkan kedudukan koordinat dengan kedudukan tertentu ditandakan supaya semua jenis kecacatan yang tidak kelihatan dapat dikesan dengan tepat.
Selepas ICT, ujian fungsi dijalankan untuk menilai keseluruhan sistem bagi memastikan sistem berupaya melaksanakan semua jenis fungsi mengikut sasaran reka bentuk. Semasa proses ujian fungsi, kuasa dan isyarat input dibekalkan kepada beberapa modul fungsi pada produk yang telah dipasang untuk melihat sama ada isyarat output dapat mencapai indeks fungsi atau untuk memerhati beberapa fungsi.
b. Kerja semula
Kerja semula mempunyai dua jenis apabila melibatkan modul yang tidak layak: kerja semula manual dan kerja semula stesen. Kerja semula manual memerlukan keperluan yang sangat tinggi terhadap peralatan kerja semula dan tahap operasi kakitangan kerja semula. Apabila melibatkan kerja semula pada PCB dengan kepadatan komponen yang tinggi sepertiQFP atau BGA, stesen kerja pembaikan profesional biasanya digunakan.
Kerja Semula Komponen Cip
Kecacatan pematerian komponen cip biasanya merangkumi kesan batu nisan, pes pateri tidak mencukupi, litar pintas, anjakan, retak dan sebagainya. Komponen yang mengalami kecacatan batu nisan perlu dikeluarkan dengan menggunakan besi pematerian elektrik dan kemudian dipateri semula. Komponen yang mengalami pes pateri tidak mencukupi perlu diatasi dengan menambah pes pateri menggunakan besi pematerian elektrik. Komponen yang mengalami litar pintas perlu dipisahkan dengan penggunaan besi pematerian elektrik dan yang mengalami retak perlu diganti.
Kerja Semula Komponen IC
Kecacatan pematerian pada komponen IC biasanya merangkumi penghubungan pintas (bridging), kekurangan timah dan anjakan. Penghubungan pintas boleh diatasi dengan menggunakan besi pematerian elektrik untuk memisahkannya; pes pateri yang tidak mencukupi boleh diatasi dengan menambah pes pateri; komponen IC yang mengalami tahap anjakan yang tinggi perlu dikeluarkan dan dipateri semula secara manual.
Pembuatan elektronik telah mengalami pengembangan yang ketara, khususnya dalam pemasangan SMT elektronik, yang memerlukan bahan dan teknik baharu untuk ketumpatan pemasangan pelekap dan isu pin tanpa pandangan. Penggunaan teknologi pemeriksaan yang mantap seperti pemeriksaan visual, AOI, pemeriksaan sinar-X dan ICT adalah amat penting. Instrumen ini menyediakan pemantauan penting sepanjang proses SMT, daripada pemeriksaan bahan awal hingga ujian produk akhir, bagi meminimumkan kecacatan dan memastikan kebolehpercayaan produk berada pada tahap optimum.
PCBCart menonjol melalui keupayaan pemasangan SMT PCB yang unggul berasaskan kaedah pemeriksaan yang cemerlang bagi memastikan kualiti dan kebolehpercayaan yang tinggi. Semua prosedur pemeriksaan kualiti kami direka dengan baik untuk memenuhi keperluan pemasangan SMT moden yang kompleks bagi memastikan prestasi optimum. Kecemerlangan akan dibawa ke setiap produk melalui PCBCart.
Minta Sebut Harga Tersuai Anda untuk Pemasangan SMT
Sumber yang berguna:
•Proses Pemasangan Papan Litar Bercetak (PCBA) - PCBCart
•Proses Pembuatan PCB – Panduan Langkah demi Langkah
•Perkhidmatan Pemasangan PCB Turnkey Lanjutan - Pelbagai Pilihan Nilai Tambah
•Petua Reka Bentuk PCB untuk Memanfaatkan dengan Lebih Baik Keupayaan Pemasangan PCBCart dan Menjimatkan Kos
•Perkhidmatan Pemasangan Prototaip PCB
