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升级焊膏印刷技术提升PCB装配质量

Ionics公司实例分析：升级焊膏印刷技术提升PCB装配质量

Ionics公司是一家成立于1974年的电子制造服务(EMS)专业公司，其业务订单涉及产品种类极其广泛。如何提升和保持稳定的生产质量是这家公司长期面临的一个挑战。最近，该公司采用一项新的装配技术，显著地提升了其生产线的质量，产品最终装配合格率超过99% ，同时还降低了生产成本。他们的经验对中国的电子制造商也具备同样的参考意义。

Ionics公司的绝大部分业务都在菲律宾，同时在美国也设有装配厂。该公司所有PCB装配厂都有一个共同目标——对制造质量的承诺。无论是特定装配工艺的质量标准、还是客户规定的质量要求，这一承诺都要求被不打折扣地贯彻。不过，要做到这点并却并不容易。

“种类繁多的装配组件和产品类型及产量的压力对PCB质量提出了挑战。”Ionics PCBA生产线工艺主管 Marvin Eugenio说，“我们为客户装配各种类型的 PCB，从单面板、双面板到柔性板和多层板。平均来讲，我们每条生产线每天装配6,000块电路板，具体数目取决于电路板的复杂程度；所含的各种装配组件包括1.27mm 焊球间距的BGA、0402 和0603 器件、二级管、晶体管，以及有208 个引脚、间距为 0.5mm 的精细间距组件。”

Edward Soriano是Ionics 公司PCBA生产线的工艺工程协调员，他一直努力令公司装配线的产品缺陷减至最低，同时还致力于提高生产率。他介绍道：“我们将产品缺陷分成两类，一类来自印刷工艺周期，另一类来自焊接工艺周期。而这些产品缺陷还将按特定的机器设备，甚至按具体的装配工艺周期进一步细分。”

在Ionics公司，所有的产品缺陷都经过视像设备检查，即采用功能强大的显微镜查找错位、欠焊、缺件和其它问题 。Soriano介绍说：“我们最初设定的缺陷指标是百万分之十(10 ppm)，然而随着印刷工艺的改善和客户要求的提高，该指标也不断被提高，现在的要求是百万分之四。”

事实上，Ionics公司每年为装配工艺的各个环节，以及整个工艺过程设定缺陷指标，并努力维持这些设定的指标。Marvin Eugenio 承认：“当我们在印刷过程达到百万分之四的指标后，要维持这个指标就有一定的困难。”

稳定焊膏印刷质量提升整体装配水平

为了维持稳定的焊膏印刷质量，把缺陷率严格地控制在百万分之四以内，Ionics选择了在原有的基础上进行技术升级，该公司决定采用一项被称为双ProFlow印制头技术来实现这一目标。

“我们已经使用了DEK 公司的ProFlow 印制头技术将缺陷率控制在百万分之四，而我们光波浴房在每台 DEK 印刷机上采用的是配置300mm 卡盒的单ProF鹅养殖low印制头，除非把这个配置升级为双ProFlow印制头，要想稳定地维持百万分之四的缺陷水平难度很大。”Marvin Eugenio解释，“我们相信采用双印制头将使印刷周期的质量水平大大提升，因此实施了新的水平双腔型转印头技术。”

实践表明，这项新技术可使板表面的焊膏量保持高度的一致性，并通过添加一个能不停引导焊膏的刮片，来改善板与电路板的密封。不仅如此，该项技术还表现出提升产量的潜力。在实际的生产过程中，这项技术通过改善工艺控制实现了更高的产品合格率，获得了更好的焊膏涂敷量可重复性，并能够减少操作者干预、焊膏浪费和重新调整，减低板的清洗频度，从而实现快速投资回报。操作人员也受益于这项新技术，因为他们在正常工作班次中与焊膏的直接接触大为减少。Ionics 公司表示，采用 ProFlow 技术节省了大量的焊膏和成本，同时提高了工艺质量。

Ionics公司的客户一般要求整体装配质量木工胶水平达到1000ppm，并以此审查公司的产品质量。在Eugenio 和 Soriano看来，采用公司目前的设备和装配作业，这个质量指标很容易达到，实际上已经超出。公司目前将装配质量指标设为500ppm，而工程人员也能够达到这个要求。事实上，整体装配线(包括印刷、印刷软件置放、回流焊和焊接)已达到90ppm的水平。

Ionics 公司典型装配线配置介绍

Ionics 公司典型的装配线由 Assembleon 元件贴装机组成，包括用于正面装配的 Topaz 和 FCM，用于背面装配的 FCM 和 ACM系改变疲劳实验机提供的扭矩属于动态扭矩统，以及用于各种中间夹层处理的缓冲装置、堆垛装置和升降装置。每条双面装配线包括两台配置ProFlow 的DEK 265 Horizon印刷机，共有 12 台 DEK 印刷机，全都配有 ProFlow。

回流焊工艺阶段采用Hotflow 和 Ersa系统，然后分出单一化的电路板，进行接口连接件的人工安装。接下来是免清洗选择性托盘波峰焊处理、视像检查，然后用GenRad系统进行全自动电路测试(ICT)和功能测将供应量同比下滑63.9%的比亚迪拉下了神坛宝座试。

Ionics公司为ICT和功能测试设立了98.5% 的合格率，并一直能够达到这两项指标。经过精心的生产线优化，Ionics 实际上已能达到99.2% 的装配质量水平。

作者：得可印刷机械有限公司亚太区总经理Peland Koh

前后修订完善了《质量手册》和《程叙文件》等质量体系文件声明：