PCB电路板查看办法基础知识
本文论述，进程监测能够防止电路板缺点，并进步全面质量。
查看能够常常提示你，你的装置工艺是不是还有太多的变量。即便在你的制作工艺能够到达持续的零缺点出产之后，某种方式的查看或许监测关于确保所期望的质量水平仍是必要的。外表贴装装置是一系列十分杂乱的事情与很多独自举动。咱们的窍门是要树立一个平衡的查看(inspecTIon)与监测(monitering)的战略，而不需求进行100%的查看。本文要评论的是查看办法、技能和手艺查看东西，以及回忆一下主动查看东西和运用查看成果(缺点数量与类型)来改善工艺与产品的质量。
查看是一种以产品为中心的活动，而监测是以工艺为中心的活动。两者关于一个质量方案都是需求的，可是，长时刻的方针应该是少一点产品查看和多一点工艺监测。产品查看是被迫的(缺点现已发作)，而工艺监测是主动的(缺点能够防止) – 很明显，防备比对现已存在的缺点作被迫反响要有价值地多。
查看其实是一个挑选进程，由于它妄图找出不行承受的产品去修补。现实十分清楚，很多的查看纷歧定进步或确保产质量量。德明(Deming)十四点中的第三点说，“不要盼望大批查看”。德明着重，一个强有力的工艺应该把要点放在树立安稳的、可重复的、计算上监测的工艺方针上，而不是大批量的查看。查看是一个片面的活动，即便有恰当程度的训练，它也是一个困难的使命。在许多状况中，你能够叫一组查看员来评价一个焊接点，可是得到几种不同的定见。
操作员疲惫是为什么100%查看一般找不出每一个制作缺点的原因，别的，这是一个本钱高、无价值增值的操作。它很少到达更高产质量量和顾客满足的所期望方针。
几年前，咱们开端了运用“进程监测”这个术语，而不是查看员，由于咱们想要将出产场所的思想观念从被迫反响转变到主动防备。一个查看员一般坐在装置线的结尾，查看产品。在一个抱负的状况中，工艺监测活动是产品查看与工艺监测之间的一个平衡 – 例如，承认正确的工艺参数正在运用，丈量机器的功用，和树立与剖析操控图表。工艺监测承当这些活动的一个领导人物；它们协助机器操作员完结这些使命。训练是一个要害要素。工艺监测员与机器操作员有必要了解工艺规范(例如，IPC-A-610)、工艺监测的概念和有关的东西(例如，操控图表、Pareto图表等)。工艺监测员也进步产质量量和进程监测。作为制作部队中的要害一员，监测员鼓舞一种缺点防备的办法，而不是一种查找与修补的办法。
过火查看也是一个遍及的问题。在许多状况中，过火查看仅仅由于对IPC-A-610工艺规范的错位了解所形成的。例如，关于刺进装置的元件，许多查看员还期望板的双面完美的焊接圆脚，通孔彻底充溢。可是，这不是IPC-A-610所要求的。查看质量跟着查看员的注意力严重与会集的程度而动摇。例如，惧怕(管理层的压力)或许进步出产场所的注意力会集程度，一段时刻内质量或许改善。可是，假如大批查看是首要的查看办法，那么缺点产品还或许发生，并或许走出工厂。
咱们应该逃避的另一个术语是补焊(touch-up)。在正个职业，许多雇员以为补焊是一个正常的、可承受的装置工艺部分。这是十分不幸的，由于任何方式的返工与修补都应该看作是不期望的。返工一般看作为不期望的，但它是灌注在整个制作安排的必要信息。重要的是树立一个把缺点与返工看作是可防止的和最不期望的制作环境。
关于大都公司，手艺查看是榜首道防地。查看员运用各种扩大东西，更近地查看元件与焊接点。IPC-A-610根据查看元件的焊盘宽度树立了一些根本的扩大指引。这些指引的首要原因是防止由于过火扩大形成的过火查看。例如，假如焊盘宽度是0.25~0.50 mm，那末所期望的扩大倍数是10X，如有必要也可运用20X作参阅。
每个查看员都有一种喜欢的查看东西；有一种机械师运用的三个镜片折叠式袖珍扩大镜是比较好的。它能够随身携带，最大扩大倍数为12X，这刚好适合于密距离焊接点。或许，最常见的查看东西是显微镜，扩大规模10-40X。可是显微镜接连运用时形成疲惫，一般导致过火查看，由于扩大倍数一般超越IPC-A-610的指引。当然在需求细心查看或许的缺点时仍是有用的。
关于一般查看，首选一种装备可变焦镜头(4-30X)和高明晰度五颜六色监视器的视频体系。这些体系简略运用，更重要的是比显微镜更不简略疲惫。高质量的视频体系价格不到$2000美元，好的显微镜价格也在这个规模。视频体系的额定优点是不止一个人能够看到物体，这在训练或许查看员需求第二种定见时是有协助的。Edmund ScienTIfic公司(edmundscienTIfic.com)有很多的扩大东西，从手持式扩大镜到显微镜到视频体系。
归纳起来，树立一个介于0-100%查看的平衡的监测战略是一个应战。从这一点，要害的查看点，咱们将评论查看设备…。
主动化是美妙的；在许多状况中，比查看员更精确、快速和效率高。但或许恰当贵重，决定于其杂乱化程度。主动化查看设备或许会淡化人的认识，给人一个安全的幻觉。
锡膏查看。锡膏印刷是一个杂乱的进程，它很简略违背所期望的成果。需求一个明晰界说和恰当履行的工艺监测战略来坚持该工艺受控。至少要人工查看掩盖区域和丈量厚度，可是最好运用主动化的掩盖、厚度和体积的丈量。运用极差操控图(X-bar R chart)来记载成果。
锡膏查看设备有简略的3X扩大镜到贵重的主动在线机器。一级东西运用光学或激光丈量厚度，而二级东西运用激光丈量掩盖区域、厚度和体积。两种东西都是离线运用的。三级东西也丈量掩盖区域、厚度和体积，可是在线装置的。这些体系的速度、精度和可重复性是不同的，取决于价格。越贵的东西供给更好的功用。
关于大大都装置线，特别是高混合的出产，首选中等水平功用，它是离线的、装置台面的东西，丈量掩盖面积、厚度和体积。这些东西具有灵活性，本钱低于$50,000美元，一般都供给所期望数量的反应信息。很明显，主动化东西本钱都贵得多($75,000 – $200,000美元)。可是，它们查看板速度更快，更便利，由于是在线装置的。最适合于大批量、低混合的装置线。
胶的查看。胶的分配是另一简略违背所期望成果的杂乱工艺。与锡膏印刷相同，需求一个明晰界说和恰当履行的工艺监测战略，以坚持该工艺受控。引荐运用手艺查看胶点直径。运用极差操控图(X-bar R chart)来记载成果。
在一个滴胶循环的前后，在板上滴至少两个阻隔的胶点来代表每一点直径是一个好主意。这答应操作员比较帝胶循环期间的胶点质量。这些点也能够用来丈量胶点直径。胶点查看东西相对不贵，根本上有便携式或台式丈量显微镜。还不知道有没有专门规划用于胶点查看的主动设备。一些主动光学查看(AOI, automated opTIcal inspection)机器能够调整用来完结这个使命，但或许是大材小用。
开始产品(first-article)的承认。公司一般对从装置线上下来的榜首块板进行具体的查看，以证明机器的设定。这个办法慢、被迫和不行精确。常见到一块杂乱的板含有至少1000个元件，许多都没有符号(值、零件编号等)。这使查看困难。验证机器设定(元件、机器参数等)是一个活跃的办法。AOI能够有用地用于榜首块板的查看。一些硬件与软件供货商也供给送料器(feeder)设定承认软件。
和谐机器设定的验证是一个工艺监测员的抱负人物，他经过一张查看表的协助带领机器操作员经过出产线承认进程。除了验证送料器的设定之外，工艺监测员应该运用现有东西细心地查看开始的两块板。在回流焊接之后，工艺监测员应该进行对要害元件(密距离元件、BGA、极性电容等)快速但具体的查看。一起，出产线持续装置板。为了削减停机时刻，在工艺监测员查看开始两块回流之后的板的一起，出产线应该在回流之前装满板。这或许有点风险，可是经过验证机器设定能够获得这样做的决心。
X射线查看。根据经历，X射线关于BGA装置纷歧定要强制运用。可是，它当然是手头应该有的一个好东西，假如你买得起的话。应该引荐对CSP装置运用它。X射线对查看焊接短路十分好，但对查找焊接开路作用差一点。低本钱的X射线机器只能往下看，对焊接短路的查看是满足的。能够将查看中的物体歪斜的X射线机器对查看开路比较好。
主动光学查看(AOI)。十年前，光学查看被用作能够处理每个人的质量问题的东西。后来该技能被中止不必，由于它不能跟上装置技能的脚步。在曩昔五年中，它又作为一种符合需求的技能再次出现。一个好的工艺监测战略应该包含一些堆叠的东西，如在线测验(ICT)、光学查看、功用测验和外观查看。这些进程彼此堆叠、彼此弥补，都不能独自供给满足的掩盖率。
二维的(2-D)AOI机器能够查看元件丢掉、对中过错、不正确零件编号和极性反向。别的，三维(3-D)的机器能够评价焊接点的质量。一些供货商开供给台式、2-D AOI机器，价格低于$50,000美元。这些机器关于开始产品的查看和小批量的样品方案是抱负的。在较高功用的品种中，2-D独立或在线机器价格在$75,000-125,000美元，而3-D机器价格$150,000-250,000美元。AOI技能有恰当的出路，可是处理速度和编程时刻仍是一个限制要素。
数据搜集是一回事，可是运用这些数据来进步功用和削减缺点才是终究意图。不幸的是，许多公司搜集一大堆数据而没有有用有利地势用它。检查和剖析数据或许是吃力的，常常看到这个作业只由工程规划人员进行，不包含出产活动。没有精确的反应，出产盲目地进行。每周的质量会议关于工程规划与出产部门交流要害信息和推进必要的改善或许是一个有用的办法。这些会议要求一个领导者，有必要安排杰出，特别时刻要短(30分钟或更少)。在这些会议上提出的数据有必要用户友爱和有意义(例如，Pareto图表)。当承认一个问题后，有必要立刻指使一个查询研究人员。为了确保一个圆满完毕，会议领导有必要做精确的记载。完毕意味着本源与改正举动。
