PCB-tuotannon laadunvalvonta: Philifastin ratkaisut: Haasteet, käytännöt ja Philifastin ratkaisut.

Johdanto

Huolimatta piirilevytuotannon tiukasta prosessinvalvonnasta todellisessa valmistuksessa esiintyy edelleen vikoja, jotka eivät täytä prosessivaatimuksia. Kokonaisvaltaisen laadunhallinnan (TQM) periaatteiden mukaisesti nämä vialliset levyt on lajiteltava, analysoitava ja käsiteltävä asianmukaisesti. Ammattimaisena piirilevyvalmistajana Philifast täyttää tämän kuilun vankoilla laadunvalvontajärjestelmillä ja kattavilla palveluilla.

Piirilevyn laatu riippuu usein valmistajan valmiuksista. Esimerkiksi sama TG130-materiaali voi tuottaa erilaisia tuloksia, kun se yhdistetään eri raaka-aineyhdistelmiin. 5G:n yleistyminen on ajanut nopeita muutoksia ja innovaatioita globaalissa 3C-teollisuudessa, minkä vuoksi kaikkien keskeisten toimitusketjun toimijoiden yhteistoiminnallinen kasvu on ratkaisevan tärkeää. Koska 3C-tuotteissa asetetaan etusijalle laatu ja käyttöikä, komponenttien luotettavuus on ensiarvoisen tärkeää - ja piirilevyvalmistajat joutuvat keskeisinä toimittajina ostajien tiukkaan valvontaan.

Monet 3C-tuotteet siirtyvät tutkimus- ja kehitystyöstä massatuotantoon vain kärsimään tappioita huonolaatuisten piirilevyjen vuoksi. Tuotteen laadun ja tuotemerkin maineen turvaamiseksi loppukäyttäjäyritykset tekevät yleensä yhteistyötä luotettavien piirilevyvalmistajien kanssa - niiden, jotka täyttävät korkeat laatu-, teknologia- ja palvelustandardit. Philifast noudattaa “laatu ensin” -ajattelua pitkän aikavälin kehityksessä, noudattaa IPC-standardeja tuotannossa, asettaa tiukat lopputuotteiden läpäisyasteet ja toteuttaa PDCA-sykliä (Plan-Do-Check-Act) tuotteiden laadun ja suorituskyvyn jatkuvaksi parantamiseksi. Näin varmistetaan, että piirilevyyksiköt toimivat vakaasti ja tehokkaasti toimituksen jälkeen.

Lisäksi Philifast investoi T&K-toimintaan ja innovaatioihin laadunvalvonnassa, ottamalla käyttöön tarkkuustestauslaitteita suorituskykyisten piirilevyjen kehittämiseksi ja kiinnittämällä alan laajuisesti huomiota uusiin teknologioihin. Uusia asiakkaita hankkiessaan yritys tarjoaa yksityiskohtaisia tuote-esittelyjä, ja myynnin jälkeen se tarjoaa teknistä tukea tuoteongelmiin ja huoltoon.

Aikakaudella, jolloin elektroniikka yksinkertaistaa ja nopeuttaa nykyaikaista elämää ja työtä, laitteet kehittyvät jatkuvasti parempien käyttökokemusten tarjoamiseksi. Tästä syystä yritysten on valittava vakaa piirilevykumppani täpötäysiltä markkinoilta. Luotetut valmistajat saavat lisää liiketoimintamahdollisuuksia, mikä edistää yleistä edistystä teollisuudessa.

Philifastin PCB-tuotannon laadunvalvontajärjestelmä

(1) Ymmärtäminen PCB-tuotannon laadun tarkastus

Laadunvalvonnan tarkoitus

SMT-kokoonpanossa (Surface Mount Technology) laadunvalvonnan tavoitteena on tunnistaa ja poistaa virheet, tukea tehokasta prosessinohjausta ja parantaa tuotteen tuottoa.

Laadunvalvonnan rooli

• Havaitse viat varhaisessa vaiheessa, jotta vialliset levyt eivät etene myöhempiin prosesseihin.
• Vähennä korjauskustannuksia puuttumalla ongelmiin nopeasti.
• Vältä kokonaisten erien romuttaminen ratkaisemalla vikojen perimmäiset syyt.
• Alentaa tuotannon kokonaiskustannuksia ennakoivan laadunhallinnan avulla.

Tärkeimmät laadun tarkastusmenetelmät

Tarkastusmenetelmä	Ydin Kuvaus	Sovellusskenaariot	Edut	Rajoitukset
Silmämääräinen tarkastus	Koulutetun henkilöstön suorittama manuaalinen tarkastus	Juotospastan tulostuksen jälkeinen tulostus, komponenttien sijoittelun jälkeinen tulostus, uudelleenjuottamisen jälkeinen juottaminen, aaltojuottamisen jälkeinen juottaminen, online-testien jälkeinen testaus.	Alhaiset kustannukset, yksinkertainen käyttö	Luotettavuus, tarkkuus ja johdonmukaisuus riippuvat käyttäjän taidoista; suorituskyky heikkenee, kun piirilevyjen sijoitustiheys on suuri (enemmän komponentteja pinta-alayksikköä kohti), ja tiheiden piirilevyjen sijoitus kestää kauemmin.
AOI (automaattinen optinen tarkastus)	Käyttää automaattisia optisia laitteita PCB-kuvien skannaamiseen ja vertaamiseen standardeihin.	Post-juotospastan tulostus, post-reflow-juottaminen	Sijoitustiheys ei vaikuta; nopea, tarkka ja toistettava; merkitsee viat musteella tai näyttää virheet näytöillä kuvien avulla.	Korkeampi alkuinvestointi laitteisiin
ICT (In-Circuit Test)	Käyttää piirin sisäisiä testilaitteita piirin toimivuuden tarkistamiseen.	Kokoonpanon jälkeen	Vahvat diagnostiikkaominaisuudet; havaitsee juotosongelmat (sillat, aukot, kylmät liitokset, katkenneet jäljet) ja komponenttiviat.	Vaatii räätälöityjä kiinnikkeitä tietyille piirilevyille; ei sovellu koko järjestelmän toiminnalliseen todentamiseen.

(2) Kattavat laadunvalvontakäytännöt PCB-tuotannossa

A. Laadunvalvonnan dokumentointijärjestelmän perustaminen

• Kehitä PCB-laadun tarkastussääntöjä ja testistandardeja.
• Luo toimintamenettelyt visuaalista tarkastusta, AOI:tä, ICT:tä ja FCT:tä (Functional Circuit Test) varten.
• Standardoidaan testauslaitteiden (AOI-koneet, ICT-testerit, FCT-koneet) käyttöoppaat.
• Suunnittele tarkastuspöytäkirjalomakkeet/etiketit tulosten seuraamiseksi.
• Dokumentoi kunkin laitteen turvallisuus- ja toimintamerkinnät.

B. Laaduntarkastuksen hallinta paikan päällä

• Ota käyttöön koulutettua, kokopäiväistä laadunvalvontahenkilöstöä, joka noudattaa tarkastussääntöjä ja testien työnkulkuja.
• Toteutetaan tarkastuspisteet:
  • Visuaalinen/AOI-tarkastus juotospastan tulostuksen jälkeen.
  • Silmämääräinen tarkastus komponenttien sijoittamisen jälkeen.
  • Visuaalinen/AOI-tarkastus uudelleenjuottamisen jälkeen.
  • ICT ja FCT aaltojuottamisen jälkeen.
  • Loppukokoonpanon visuaalinen tarkastus ja laadunvarmistus.
• Arvioi piirilevyjen läpäisy / epäonnistuminen testistandardien perusteella; kirjaa tulokset ja kiinnitä tuoteselosteet.
• Käytä laitteita tiukasti käyttöohjeiden mukaisesti ja pidä yksityiskohtaista kirjaa jokaisesta testivaiheesta.

ICT-kohtaiset säännöt ja turvallisuusohjeet

• Vain koulutettu henkilökunta saa käyttää konetta; asiattomien henkilöiden on kiellettyä suorittaa tai muuttaa ohjelmia.
• Käyttäjien on käytettävä asianmukaisia ESD (sähköstaattinen purkaus) -suojattuja rannehihnoja tai -käsineitä ja vältettävä metallikorujen käyttöä.
• Toiminnallisesti testattuja piirilevyjä ei saa ajaa uudelleen ICT:n kautta.
• Käsittele piirilevyjä varovasti komponenttien vaurioitumisen estämiseksi.
• Ilmoita välittömästi insinööreille ja esimiehille, jos koneessa ilmenee toimintahäiriöitä tai jos sama vika ilmenee kolme kertaa peräkkäin; läpäise vain testivaatimukset täyttävät levyt.

ICT-toiminnan vaiheet

1. Tarkista piirilevyn osanumero.
2. Skannaa käyttäjän koodi todennusta varten.
3. Hae testattava piirilevy.
4. Avaa testipistorasian kansi.
5. Suorita ennen testiä silmämääräinen tarkastus.
6. Aseta piirilevy pistorasiaan.
7. Sulje pistorasian kansi.
8. Aloita skannaus painamalla päänäytössä.
9. Hae testitulokset.
10. Avaa kansi ja poista testattu piirilevy.

C. Muut laadunvalvonnan yksityiskohdat

• Yksityiskohtaisten tarkastuspöytäkirjojen ylläpitäminen: Kirjaa testitiedot, seuraa vikatyyppejä ja -määriä ja käytä tallenteita perimmäisten syiden tunnistamiseen ja toistumisen estämiseen.
• Määritä viallisen levyn käsittelysäännöt: Luo työnkulku hylätyille levyille - lajittele vikojen vakavuuden mukaan, lähetä vakavat tapaukset uudelleenkäsittelyyn tai romutettavaksi ja tee päätökset vikojen vaikutuksen ja kustannusten perusteella.
• Saapuvien materiaalien ja komponenttien valvonta: Suorita raaka-aineiden (kupari, prepreg, FR4, TG130 jne.) ja komponenttien laatutarkastukset; tee yhteistyötä luotettavien toimittajien kanssa, joilla on todistetusti hyviä kokemuksia. Varmista TG130-materiaalien osalta, että lämpötilaluokitukset ja hartsipitoisuus täyttävät suunnitteluvaatimukset.
• Jäljitettävyyden varmistaminen: Merkitse piirilevyt eränumeroilla ja tuotantopäivämäärillä, jotta ongelmat voidaan jäljittää tiettyihin eriin ja prosesseihin.
• Laitteiden huolto: Toteuta AOI-, ICT- ja reflow-uunien ennaltaehkäisevät huoltosuunnitelmat; kalibroi testikoneet säännöllisesti väärien raporttien tai havaitsematta jääneiden vikojen välttämiseksi.
• Henkilöstön koulutus: Kouluttaa käyttäjiä ja QC-henkilöstöä IPC-standardeista, koneen toiminnasta ja vikojen luokittelusta tarkastustarkkuuden parantamiseksi ja väärien läpäisyjen ja epäonnistumisten vähentämiseksi.
• Jatkuva parantaminen (PDCA-sykli):
  • Suunnitelma: Aseta testaustavoitteet ja laatutavoitteet.
  • Tee: Toteuta tuotanto- ja tarkastusprosessit suunnitellusti.
  • Tarkista: Analysoi testitulokset ja tunnista puutteet.
  • Laki: Käsittele asioita prosessien optimoimiseksi, syklin toistamiseksi tuoton parantamiseksi ja jätteen vähentämiseksi.

D. Käytännön tarkastusvaiheet ja -toimenpiteet

• Juotospastan tulostuksen ohjaus: Käytä sopivaa kaavan paksuutta ja aukon suunnittelua; tarkista tahnan määrä SPI: llä (Solder Paste Inspection) juotosvirheiden vähentämiseksi.
• Reflow-profiilin ohjaus: Aseta lämpötilakäyrät, jotka on räätälöity piirilevyjen ja komponenttien vaatimusten mukaan; valvo uunin vyöhykkeitä juotosvirheiden ja komponenttien lämpörasituksen minimoimiseksi.
• AOI-ohjelman viritys: Säädä AOI-kynnysarvoja piirilevytyypin ja -tiheyden perusteella; optimoi uudet komponentit tai juotosmaskit (vältä liian tiukkoja asetuksia, jotka aiheuttavat vääriä epäonnistumisia, tai löysiä asetuksia, jotka eivät huomaa todellisia vikoja).
• Tieto- ja viestintätekniikan laitteiden ja ohjelmistojen päivitykset: Pidä ICT-kiinnikkeen kosketuspisteet puhtaina ja linjassa; päivitä testiohjelmat suunnittelumuutosten jälkeen; säädä koettimen reitit lentäviä koettimen testejä varten, kun asettelua muutetaan.
• FCT-asetus: Suunnittele FCT koottujen piirilevyjen keskeisten toimintojen tarkistamiseksi; käytä tunnettuja hyviä piirilevyjä asettaaksesi testausrajat verkoille, jännitteille ja signaaleille.

E. Parhaat pakkaus- ja lähetyskäytännöt laadun suojaamiseksi

• Antistaattinen suojaus: Käytä ESD-pusseja ja ESD-turvallista vaahtomuovia sähköstaattisten vaurioiden estämiseksi.
• Mekaaninen suojaus: Pidä piirilevyt litteinä pakkaamisen aikana; käytä vaahtomuovia tai telineitä taivutuksen estämiseksi ja juotosliitosten ja komponenttien rasituksen vähentämiseksi.
• Hauraiden osien suojaus: Peitä ja suojaa pitkät liittimet, suuret komponentit ja paljaat nastat.
• Kosteuden säätö: Käytä kosteussulkupusseja ja kuivausaineita lyijyttömille piirilevyille ja kosteudelle herkille komponenteille.

F. Laatukulttuuri ja asiakaspalvelu

Philifast sisällyttää laadun osaksi yrityskulttuuriaan ja tarjoaa asiakkaille selkeää tuotetietoa ja esittelyjä. Toimituksen jälkeen yritys tarjoaa teknistä tukea tuotekysymysten ratkaisemiseksi, mikä lisää luottamusta ja vähentää kenttähäiriöitä. Vahva laatukulttuuri edistää myös tiedon jakamista tiimeissä, nopeuttaa ongelmanratkaisua ja ehkäisee toistuvia virheitä.

Päätelmä

Vaikka tiukka prosessinvalvonta on välttämätöntä piirilevytuotannossa, viat ovat väistämättömiä. Kokonaisvaltainen laadunhallinta edellyttää virheellisten levyjen järjestelmällistä lajittelua, analysointia ja käsittelyä. Philifastin kaltaiset luotettavat kumppanit tuottavat arvoa noudattamalla IPC-standardeja, hyödyntämällä PDCA-sykliä jatkuvaan parantamiseen, investoimalla tutkimus- ja kehitystyöhön ja tarkkuustestilaitteisiin sekä tarjoamalla vankkaa asiakastukea.

Tehokkaassa laadunvalvonnassa yhdistyvät useat tarkastusmenetelmät (visuaalinen tarkastus, AOI, ICT, FCT), selkeät säännöt, koulutettu henkilöstö, hyvin huolletut laitteet ja asianmukainen pakkaus. Ottamalla käyttöön nämä käytännöt piirilevyvalmistajat ja heidän asiakkaansa voivat vähentää virheitä, alentaa kustannuksia ja parantaa tuotteiden luotettavuutta, mikä on ratkaisevan tärkeää menestymiselle nopeasti muuttuvilla 3C-markkinoilla.