电子元器件表面组装工艺质量改进研究

摘要

表面组装技术（Surface Mounted Technology，SMT）在现代电子元器件装配工艺中已经成为主流，并且正在飞速发展，元器件变得越来越小，集成化程度越来越高，工艺设备越来越先进。在SMT生产过程中，都期望电子印刷线路板从印刷工序开始，到焊接工序结束，质量处于零缺陷状态。但实际上由于SMT生产工序较多，很难保证每道工序都不出现差错，生产人员的操作不得当、机器表现不稳定、物料存在质量问题、技术处理方法不到位、甚至工厂温湿度环境有偏差，都会导致产品质量不够完美，因此会碰到各种各样的焊接缺陷，焊料球是表面组装过程中的最主要缺陷。
　　 本文采用鱼骨图的分析方法，从人员、机器、物料、方法、环境五个方面入手，分析焊料球产生原因，研究相应改进措施。采用防焊料球的钢板开孔模式并适当降低钢板厚度，来保证印刷后的焊锡膏成形，防止塌陷；设计印刷工位避免焊膏通过刮刀交叉污染印制板，同时消除由于印刷机钢板自动清洗功能失效导致残留焊膏沾到电路板，回流焊后在随机位置出现焊料球的现象；研究元器件的物理特性，调整贴片压力，解决焊膏被从焊盘上挤出的问题；对于回流焊的工序，推荐采用较温和的温度参数设置，防止焊膏中的金属颗粒飞溅形成焊料球；跟踪生产环境的温湿度，控制相对湿度在60％以下，避免因焊锡膏吸收空气中水分而发生高温时锡珠飞溅的现象。同时，为保证工艺质量的可持续性，在印刷和炉后检验工位引入质量管理控制图来进行实时监管。通过实例证明，采用的系列改进方法是有效的，焊料球的缺陷从11714个DPMO（每百万次采样数的缺陷率）减少到1803个DPMO，下降了85％，达到了期望的质量要求。