Contrôle de la pâte à braser : critère important pour un bon rendement

Malgré les améliorations majeures qui ont été apportées, l'inspection de la pâte à souder sur les circuits modernes est beaucoup plus compliquée que les cartes ne l'étaient il y a encore quelques années. L'introduction de la technologie de montage en surface et les réductions de taille ultérieures signifient que les cartes sont particulièrement compactes. Même les cartes relativement moyennes ont des milliers de joints soudés, et c'est là que se trouvent la majorité des problèmes. L'inspection de la pâte à souder inspecte le PCB imprimé de la pâte à souder pour détecter des défauts tels qu'une soudure insuffisante ou excessive, une soudure manquante, un décalage de soudure, un court-circuit et un volume de soudure. SPI utilise deux types de techniques pour analyser si une carte est satisfaisante ou présente des défauts.

Système de mesure laser : Deux faisceaux laser sont projetés dans des directions opposées pour éliminer le risque d'ombre. Les faisceaux sont ensuite scannés sur le PCB et réfléchis vers une caméra haute résolution (CMOS) pour calculer la hauteur avec une résolution spatiale XY. Le résultat est une construction de modèle 3D très précise.

Système de mesure par caméra : Les caméras angulaires sont utilisées pour prendre des images 3D, qui aident à mesurer l'alignement et le volume de la pâte à souder. Les systèmes SPI comparent l'image avec le programme.

Les systèmes d'inspection de la pâte à souder peuvent être placés dans la chaîne de production juste après le processus d'impression de la soudure. De cette façon, ils peuvent être utilisés pour détecter les problèmes au début du processus de production. Cela présente un certain nombre d'avantages. Les défauts coûtant plus cher à réparer au fur et à mesure qu'ils sont trouvés dans le processus de production, c'est évidemment l'endroit idéal pour trouver des défauts. De plus, les problèmes de processus dans la zone de soudure et d'assemblage peuvent être détectés tôt dans le processus de production et les informations utilisées pour remonter rapidement aux étapes précédentes. De cette manière, une réponse rapide peut garantir que les problèmes sont rapidement reconnus et rectifiés avant que trop de cartes ne soient construites avec le même problème.

L'inspection de la pâte à souder est principalement effectuée pour vérifier les dépôts de pâte à souder dans la carte de circuit imprimé (PCB)fabrication processus. On observe que la plupart des défauts de joint de soudure dans un assemblage de PCB sont dus à une mauvaise impression de la pâte à souder. Avec l'aide de l'inspection de la pâte à souder (SPI), vous pouvez réduire considérablement les défauts liés à la soudure. Cet article expliquera l'importance du processus SPI et comment il est essentiel.

Importance du processus d'inspection de la pâte à souder

Voici quelques-uns des points clés de l'information, qui prouvent l'importance du processus SPI :

L'inspection 3D de la pâte à souder permet non seulement de vérifier la couverture et les courts-circuits de la pâte à souder, mais également de mesurer avec précision la forme et le volume des dépôts de pâte à souder. Les aspects clés lors de l'examen de la pâte à braser 3D sont les suivants :

Vitesse d'inspection : La plupart des machines auront une vitesse d'inspection spécifiée mesurée en cm2/sec - assurez-vous que la machine sélectionnée est capable de suivre le temps de traitement de la plus grande planche à traiter. L'image ci-dessous montre un exemple de PCB par rapport au champ de vision (FOV) de la machine d'inspection.

Formation en programmation : Il est important d'avoir des données qui représentent exactement le pochoir utilisé et donc les dépôts de pâte à souder attendus. Les informations sur la pâte à souder dans les données sont généralement une copie 1: 1 des pastilles de la couche de piste. Ces informations seront transmises au fabricant de pochoirs qui passera par un processus de modification des données selon un cahier des charges prédéfini tel que des réductions de taille.

Précision: Ce système fonctionne bien mais l'un des facteurs qui peut limiter la répétabilité est le nombre de projecteurs installés dans la machine. L'utilisation d'un seul projecteur peut entraîner des ombres en fonction de la hauteur des dépôts de pâte à souder, ce qui peut entraîner des mesures imprécises. La solution à ce problème est d'augmenter le nombre de projecteurs ce qui améliorera la répétabilité et la précision mais augmentera également le coût de la machine.

Amélioration du rendement : L'utilisation du SPI 3D raccourcit considérablement l'introduction de tout nouveau produit ou processus, car les données affichées sont basées sur les mesures prises et non sur l'interprétation des images. Lors du traitement de grands nombres de lots, une autre caractéristique à prendre en compte est la possibilité de connecter la machine SPI à l'imprimante pour permettre le réglage automatique de certains paramètres tels que l'alignement.

Il existe de nombreux fabricants sur le marché utilisant différentes technologies et il est donc important de prendre en compte les points ci-dessus avant de choisir une machine particulière. Il est également important de tenir compte des besoins de l'entreprise, car certaines options seront plus importantes que d'autres et certaines pourraient ne pas être nécessaires.

Au fur et à mesure que les assemblages deviennent plus complexes et que les composants utilisés deviennent plus petits, il deviendra plus difficile de contrôler le processus d'impression de la pâte à souder sans automatiser le processus d'inspection. Les machines d'inspection de pâte à braser représentent un investissement important, mais les avantages d'un contrôle strict du processus de fabrication seront rentables à long terme en réduisant les retouches et en améliorant le rendement. Maintenant, jetons également un coup d'œil à certains des systèmes SPI lancés :

Koh Young KY8030-3

Le dernier système SPI de Koh Young Technologies Inc. offre des capacités de mesure 3D précises et rapides qui répondent aux lacunes et aux vulnérabilités des systèmes d'inspection de pâte conventionnels et des systèmes SPI/AOI 2D.

CyberOptics Corporation SE3000

Le nouveau système SE3000 SPI a intégré la technologie de capteur MRS à la pointe de l'industrie avec une résolution plus fine pour la précision, la répétabilité et la reproductibilité, même sur les plus petits dépôts de pâte. Combiné avec un logiciel SPI facile à utiliser, le SE3000 a la capacité de travailler sur de grandes cartes.

Omron VP6000-V

Le VP 6000-V dispose d'un processus 3D unique pour mesurer le volume de soudure utilisé en sérigraphie. Il garantit une fiabilité et une répétabilité de haute qualité. Le choix de la résolution pour l'objectif, ainsi que la définition des normes, se fait par logiciel

Série Pemtron TROI 7700

Utilisant le modèle de Moire, le testeur de dosage d'application de plomb tridimensionnel de Pemtron combine des images couleur 2D avec des données de mesure 3D pour fournir des images de PCB plus détaillées et proches de la réalité, contrairement aux cartes de couleurs traditionnelles.

Compte tenu de l'importance du contrôle du processus d'impression de la pâte à braser et de l'effet sur l'ensemble du processus si un défaut n'est pas détecté à temps, l'investissement dans une machine d'inspection 3D de la pâte à braser doit être sérieusement envisagé.

Il existe de nombreux fabricants sur le marché utilisant différentes technologies et il est donc important de prendre en compte les points ci-dessus avant de choisir une machine particulière. Il est également important de tenir compte des besoins de l'entreprise, car certaines options seront plus importantes que d'autres et certaines pourraient ne pas être nécessaires.

Au fur et à mesure que les assemblages deviennent plus complexes et que les composants utilisés deviennent plus petits, il deviendra plus difficile de contrôler le processus d'impression de la pâte à braser sans automatiser le processus d'inspection. Les machines d'inspection de pâte à braser représentent un investissement important, mais les avantages d'un contrôle strict du processus de fabrication seront rentables à long terme en réduisant les retouches et en améliorant le rendement.

C'est une statistique choquante de lire que dans l'industrie électronique, de nombreuses opérations de montage en surface, en particulier dans le secteur de la fabrication en sous-traitance, fonctionnent avec un rendement aussi bas que 20 %.

De nombreuses raisons contribuent à ce chiffre, mais cela signifie fondamentalement que seulement 20% de l'investissement en capital est utilisé. Financièrement, cela entraînera un coût de possession plus élevé et un retour sur investissement plus lent. Pour le client, cela peut entraîner des délais de livraison plus longs pour son produit et, par conséquent, l'entreprise ne sera pas aussi compétitive sur le marché.

À la fin de 2019, COVID-19 a commencé à éclater en Chine, en raison de l'énorme diminution de l'économie mondiale, il a montré une diminution. Il s'agit de points de pourcentage inférieurs à ceux des années précédentes. Avec le ralentissement de la croissance économique mondiale, l'industrie du système d'inspection de la pâte à souder 3D (SPI) a également subi un certain impact, mais a maintenu une croissance relativement optimiste, au cours des quatre dernières années, la taille du marché du système d'inspection de la pâte à souder 3D (SPI) pour maintenir la croissance annuelle moyenne de 2015 à 2020, les analystes de BisReport estiment qu'au cours des prochaines années, la taille du marché du système d'inspection de la pâte à souder 3D (SPI) sera encore élargie d'ici 2025. l'efficacité à ce niveau, il y aura de nombreux effets d'entraînement qui auront un impact sur l'entreprise, tels que des tailles de lots plus importantes, plus de pièces en stock, plus d'assemblages en cours (travail en cours) et des temps de réaction plus lents aux exigences de changement des clients.