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應用PFMEA的方法及其在SMT裝配過程中的作用詳解

碩博電子技術交流平臺 ? 2017-12-07 15:35 ? 次閱讀

在實際應用中,SMT裝配有諸如單面貼裝、雙面貼裝、雙面混裝等操作方式,各種操作方式的具體生產工藝流程各不相同。為r說明如何將PFMEA應用于SMT裝配過程,現在就以工藝流程相對簡單的單面貼裝為對象,闡述應用PFMEA的方法。

單面貼裝過程功能描述如下:單面貼裝的主要環節有印刷焊膏、貼裝元器件、焊接元器件,其工藝流程是:印刷焊膏一一貼裝元器件一一AOT檢驗一一回流焊接一一焊點檢驗,該裝配過程涉及的主要設備有絲印機、貼片機、回流焊爐和檢測設備。

通過對長期SMT生產過程的總結,單面貼裝工作方式中暴露的焊點常見失效模式有:焊錫球、冷焊、焊橋、立片。

根據對這幾種失效模式的因果分析和檢驗、設計人員的實踐經驗,現對這些失效模式分析如下:

焊錫球

焊錫球是回流焊接中經常碰到的一個問題。通常片狀元件側面或細間距引腳之間常常出現焊錫球。

失效后果:焊錫球會造成短路、虛焊以及電路板污染。可能導致少部分產品報廢或全部產品返工,將嚴重度評定為5。

現有故障檢測方法:人工目視和x射線檢測儀檢測。

失效原因為:

焊膏缺陷——粘度低、被氧化等,頻度為5,檢測難度為5,風險指數RPN為125。現行控制措施使用能抑制焊料球產生的焊膏,裝配前檢測焊膏品質。

助焊劑缺陷——活性降低,頻度為3,檢測難度為6,風險指數RPN為90。

模板缺陷——開孔尺寸不當焊盤過大等,頻度為5,檢測難度為4,風險指數RPN為100。

回流溫度曲線設置不當,頻度為7,檢測難度為5,風險指數RPN為175。現行控制措施:調整回流焊溫度曲線使之與使用焊膏特性相適應。

冷焊

冷焊的表象是焊點發黑,焊膏未完全熔化。

失效后果:產生開路和虛焊,可能導致少部分產品報廢或全部產品返工,嚴重度評定為50現有故障檢測方法:人工目視和x射線檢測儀檢測。

失效原因為:

回流焊接參數設置不當,溫度過低,傳送速度過快,頻度為3,檢測難度為5,風險指數為750現行控制措施:按照焊膏資料或可行經驗設置回流焊溫度曲線。

焊橋

焊橋經常出現在引腳較密的丁C上或間距較小的片狀元件間,這種缺陷在檢驗標準中屬于重大缺陷。焊橋會嚴重影響產品的電氣性能,所以必須要加以根除。

失效后果;焊橋會造成短路等后果,嚴重的會使系統或主機喪失主要功能,導致產品全部報廢,用戶不滿意程度很高,嚴重度評定為8。

現有故障檢測方法:人工目視和x射線檢測儀檢測。

失效原因為:

模板缺陷——開孔尺寸過大等,頻度為7,檢測難度為6,風險指數RPN為336。

焊膏缺陷——粘度不當等,頻度為5,檢測難度為5,風險指數RPN為200。

焊膏印刷工藝參數設置不當,頻度8,檢測難度為6,風險指數RPN為384。現行控制措施:保持刮刀壓力一定,減慢印刷速度,實現焊膏好的成型。此外,控制脫模速率和模板與PCB的最小間隙。

回流焊接預熱溫度和預熱時間設置不當,頻度為5,檢測難度為4,風險指數RPN為160。現行控制措施:降低預熱溫度,縮短預熱時間。

立片

立片主要發生在小的矩形片式元件(如貼片電阻電容)回流焊接過程中。引起這種現象的主要原因是元件兩端受熱不均勻,焊膏熔化有先后所致。

失效后果:導致開路,引發電路故障,會使系統或整機喪失主要功能,嚴重度評定為7。現有故障檢測方法:人工目視檢測。

失效原因分別為:貼片精度不夠,頻度為3,檢測難度為5,風險指數RPN為105.回流焊接預熱溫度較低,預熱時間較短,頻度為5,檢測難度為4,風險指數RPN為140。現行控制措施:適當提高預熱溫度,延長預熱時間。

焊膏印刷過厚,頻度為5,檢測難度為5,風險指數RPN為175。現行控制措施:針對不同的器件選用適當厚度的絲印模板。

在計算了各潛在失效模式的RPN值之后,后續工作就是開展相應的工藝試驗,探尋針對高RPN值和高嚴重度的潛在失效模式的糾正措施,并在糾正后,重新進行風險評估,驗證糾正措施的可行性與正確性。

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原文標題:過程失效模式及后果分析(PFMEA)--SMT裝配過程應用

文章出處:【微信號:shuobojishu,微信公眾號:碩博電子技術交流平臺】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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