Контроль качества пайки поверхностно-МОНТИРУЕМЫХ КОМПОНЕНТОВ.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО МОНТАЖА SMD КОМПОНЕНТОВ, ДЛЯ МАЛОСЕРИЙНЫХ ПРОИЗВОДСТВ ЭЛЕКТРОННЫХ УЗЛОВ.

ДОКУМЕНТАЦИЯ ВЫПОЛНЕНА КАК В СВОБОДНОЙ ФОРМЕ,

ТАК И ПО ЕСТД, ГОСТ 3.1118-82.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Настоящий технологический процесс ручного двустороннего монтажа поверхностно-монтируемых компонентов (ПМК) на печатную плату электронного модуля «…………………………………….» с использованием паяльной пасты марки …… фирмы «………» (Англия), разработан для условий мелкосерийного производства на производственной базе ООО «………» с объемом выпуска не менее 5000 шт. в месяц при односменной работе.

В комплект технологической документации входит маршрутная карта, операционные технологические карты и раздел особых указаний с требованиями, предъявляемыми к рабочим местам, производственному помещению, климату, оборудованию и рабочему персоналу.

Удаление остатков паяльной пасты после её оплавления производится в моющей жидкости «……...» УЗ обработкой с последующей обработкой последовательно в …-х ваннах с проточной водопроводной и с деионизированной водой.

Операционная карта «Контроль качества пайки поверхностно-монтируемых компонентов» содержит комплекс требований и ограничений, позволяющих визуально под микроскопом (лупой) оценить качество паяных соединений, гарантирующее высокую эксплуатационную надежность.

Краткое описание технологии монтажа поверхностно – монтируемых компонентов (ПМК)
на печатную плату изделия «………………» .

1. Контроль качества печатных плат на отсутствие дефектов печатных проводников, контактных площадок и защитного слоя.

2. Обезжиривание печатных плат тампоном из бязи, смоченным в ……………. смеси, непосредственно перед нанесением паяльной пасты.

3. Нанесение паяльной пасты марки ……(Sn…/Pb../Ag..) фирмы ……….. (Англия) на контактные площадки печатных плат со стороны ВОТ, методом трафаретной печати через металлический трафарет толщиной … мм, принтером «…….».

4. Нанесение термоклея марки …… под крупные компоненты D3, D5, D6, D7, D9, L3 и L8 со стороны ВОТ, для фиксации компонентов при оплавлении второй стороны платы ТОР, дозатором «…….». Остальные компоненты на стороне ВОТ удерживаются под платой силами поверхностного натяжения расплавленного припоя.

5. Ручная установка ПМК на контактные площадки плат с нанесенной на них паяльной пастой и термоклеем на стороне ВОТ, согласно сборочному чертежу.

6. Пайка выводов ПМК, со стороны ВОТ, оплавлением нанесенной на контактные площадки плат паяльной пасты, конвейерной печью ИК-конвекционной пайки «….». Печь имеет 4 зоны. Первые 3 зоны предназначены для предварительного нагрева платы и активации флюса паяльной пасты. 4-я зона – зона пайки (оплавления пасты). Для плат изделия «……………….» опытным путем установлены следующие температуры в зонах печи ИК-конвекционной пайки:
1-я зона- …. ºС, 2-я зона- …. ºС, 3-я зона- …. ºС, 4-я зона- …. ºС.
Скорость движения конвейера – ….мм/сек. После прохождения 4-ой зоны платы охлаждаются обдувом воздухом с помощью вентиляторов. Время прохождения платы через зоны 1…4 составляет …. мин.

7. После пайки ПМК проверяются по внешнему виду под микроскопом на отсутствие дефектов. При необходимости производится ремонт паяных соединений (подпайка).

8. Монтаж ПМК на обратную сторону плат - ТОР производится в последовательности аналогичной п/п 3, 5, 6 и 7. Термоклей на места установки крупных компонентов не наносится.

9. После проверки качества паяных соединений производится очистка (отмывка) плат от остатков паяльной пасты в следующей последовательности:

9.1. Платы загружаются в специальную кассету из нержавеющей стали, которая помещается в установку УЗ очистки типа ….. (Германия), заполненную отмывочной жидкостью марки «…….» (Англия). Температура нагрева «………» - …. ºС. По мере достижения заданной температуры включается таймер времени УЗ очистки – …. мин. После УЗ очистки в «.........» кассета с платами извлекается из ванны установки и помещается в ……….. машину модели «…………», заполненную теплой (водопроводной) водой – ……… ºС с добавлением в малых количествах моющего вещества «……». Водная отмывка плат в «………..» производится в течение … мин. Периодически вода меняется.

9.2. После отмывки производится последовательно ополаскивание плат в теплой водопроводной воде и теплой деионизированной воде; затем платы подвергаются ……………………. давлением …… атм.

9.3. Процесс очистки заканчивается термосушкой плат в сушильном шкафу при температуре ……… ºС в течение ………… часа.

10. По окончании монтажа ПМК на обе стороны платы проводится контроль качества, включающий проверку под микроскопом при …….. кратном увеличении правильности установки ПМК в соответствии с чертежом, качества паяных соединений, отсутствия загрязнений на платах, между выводами и под компонентами.

ОСОБЫЕ УКАЗАНИЯ
к поверхностному монтажу компонентов
на печатные платы электронных модулей.

Производственный участок сборки электронных модулей с использованием поверхностно-монтируемых компонентов (в дальнейшем ПМК) должен соответствовать требованиям нормативно-технических документов, действующих в РФ, в части организации обеспечения безопасности технологических процессов и работающего персонала.
Производственный участок должен иметь общую вытяжную и приточную вентиляции.
На рабочих местах монтажников (сборщиков) должна быть ………………………, обеспечивающая непосредственное ………………………….. с места выполнения технологических операций. К таким операциям относятся:……………………….. …………………………….. ………………………………………., оплавление пасты. Операции ………., ……………., и …………………………………………………… целесообразно выполнять в ……………………………………………………...
Технологическое сборочно-монтажное оборудование (рабочие места ) должно быть заземлено и иметь выход (клеммы) для подсоединения (при необходимости) антистатических браслетов для снятия зарядов статического электричества с оператора (монтажника).
Помещение производственного участка должно быть разделено на два подучастка:
а) Чисто сборочно-монтажные операции;
б) Оплавление пасты (пайка ПМК), очистка, ……………………………..,
………………..
Помещение производственного участка по электронно-вакуумной гигиене должно отвечать следующим требованиям:
а) Температура в летний период в помещении …………. °С (не более);
б) Температура в холодное время года не ниже ……… °С;
в) Влажность …………. %;
г) Запыленность помещения:
- на рабочем месте не более … частиц/литр размером ………….. мкм,
- в общем объёме помещения – не более ……… частиц/литр.
Перед началом работы (смены) необходимо ……… инструмент и приспособления тампоном из бязи ГОСТ ……….., смоченным ………….. ГОСТ ………. В процессе работы дополнительно ………… инструмент и ………… …….. не реже ….-х раз в смену.
Поверхность стола рабочего места должна также ……………, ………………….., не реже …-х раз в смену.
Монтажники (рабочие-операторы) должны иметь спецодежду (халат, шапочки, тапки); хранение её должно производиться в специальном помещении или шкафах за пределами рабочей зоны производственного участка.
Производственный участок должен иметь комнату отдыха работающих.
Рабочие места сборки (оборудование и контрольно-измерительные приборы) должны ежегодно в установленном порядке проходить аттестацию. Выполнение сборочных операций на неаттестованном оборудовании, приборах – не допускаются.
Рабочие-монтажники должны …… раз в год проходить аттестацию на знание выполняемых технологических операций.
Паяльная паста для монтажа ПМК на плату должна храниться на участке в соответствии с требованиями технических условий или паспорта – сопроводительного документа (для пасты …….. ……… °С). Перед нанесением на платы паяльная паста должна быть ………………. в течение ………. мин.
На каждую партию сборок электронных блоков должен оформляться сопроводительный лист, который заполняется исполнителем после выполнения каждой операции.
Периодически на рабочих местах должен проводиться контроль правильности выполнения технологических операций:
- технологом участка – не реже ….. -го раза в смену;
- представителем ОТК – не реже ….-го раза в неделю.
Результаты контроля записываются в технологический рабочий журнал участка, который хранится у мастера участка. При обнаружении отклонений от требований техпроцесса должны быть приняты соответствующие организационно-технические меры.

МАРШРУТНАЯ КАРТА технологического процесса монтажа поверхностно-монтируемых компонентов на печатных платах, для условий единичного и мало серийного производства, на производственной базе ЗАО «ФЛОКС»

№ п/п	Наименование операции	Технологическое оснащение		Материалы		Примечание
№ п/п	Наименование операции	Наименование	Производительность	Наименование	Расход	Примечание
1.	Контроль качества печатных плат	• Штангенциркуль типа ПЩ-1-125-0,18 ГОСТ 166-89 • Лупа 2-8 крат • Микроскоп МБС-10	15 сек/плата			Плата 1 Дм², односторонняя
2.	Очистка печатных плат	• Шкаф вытяжной • Ванна 1,5 л. • Кисть клеевая, жесткая • Напальчники резиновые ТУ38.106.567-88.	20 сек/плата	• Спирт этиловый ректификованный ГОСТ 18300-87 (Нефрас (бензин) не нормируется)	1,2 мл на плату 1 Дм²	Соотношение спирта и нефраса (бензина) 1:1
3.	Нанесение паяльной пасты на плату	• Ручной дозатор пасты TWS SMT200 • Компрессор JUN-AIR 3-1,5 • Шкаф вытяжной	2 сек/доза	• Паста паяльная RP89 фирмы «Мультикор» • Бязь х/б ГОСТ 29298-92 • Спирт этиловый ректификованный ГОСТ 18300-87
4.	Установка поверхностно-монтируемых компонентов на паяльную пасту	• Кассета цеховая специальная • Лупа 2-8 крат • Пинцет	12-60 сек/компонент			Установка компонентов на плату ручная
5.	Контроль правильности установки поверхностно-монтируемых компонентов	• Лупа 2-8 крат • Микроскоп МБС-10 • Игла монтажная • Пинцет	10 сек/плата
6.	Конвекционная пайка поверхностно-монтируемых компонентов	• Конвекционная камерная печь TWS800 • Кассета цеховая • Пинцет	30-35 плат/час 1 Дм²			Категорически запрещается использовать один и тот же режим пайки для разных типов печатных плат!
7.	Ремонт и ручной монтаж печатного узла с поверхностно-монтируемыми компонентами	• Паяльная станция Xytronic 988 • Термопинцет TWZ60 • Микропаяльник • Лупа 2-8 крат • Микроскоп МБС-10 • Пинцет	Ремонт 40 сек/плата 1 Дм², ручной монтаж 6 сек/контакт	• Припой ПОС 61, • Флюс R-41-01i		Операция выполняется после очистки, для компонентов недопускающих воздействие ультразвука или контакт с промывочными жидкостями
8.	УЗ очистка печатных узлов от остатков паяльной пасты в «Прозоне»	• УЗ ванна ELMA T820H	20 сек/плата (10 мин/партия)	• Прозон	1000 плат 1 Дм² на 12 л	При смыве значений номиналов с выводных компонентов, последние монтировать после операций очистки
9.	Водно-механическая очистка печатных узлов	• Ванна пластмассовая 8 л. • Кисть “Флейц” 10х30 • Пистолет возд.	30 сек/плата/Дм²	• Вода водопроводная 50…60 °С • Моющая жидкость «Fairy» • Вода деионизированная • Сжатый воздух 5-6 атм.
12.	Термосушка печатных узлов	• Сушильный шкаф Т° 60-70 °С • Тара групповая	2-3 час и более
10.	Контроль качества пайки поверхностно-монтируемых компонентов	• Лупа 2-8 крат • Микроскоп МБС-10

Операционная карта **

(технологическая инструкция)

Контроль качества пайки поверхностно-МОНТИРУЕМЫХ КОМПОНЕНТОВ.

ОСОБЫЕ УКАЗАНИЯ

Настоящая операционная карта предназначена для проведения 100% контроля качества паяных соединений поверхностно-монтируемых компонентов (ПМК) на печатных платах, смонтированных с применением паяльных паст в печах поверхностного монтажа.
Контроль качества производится в 2 этапа:
а) рабочий контроль персонала производственного участка – непосредственно после оплавления на платах пасты с установленными компонентами и проведения ремонта некачественных соединений;
б) контроль качества службой ОТК непосредственно перед передачей собранных плат с ПМК на монтаж навесных компонентов или после монтажа навесных компонентов, на усмотрение технолога.
Время между оплавлением паяльной пасты на платах с ПМК и её удалением с поверхности плат и из-под компонентов не должно превышать 4-х часов.
Примечание: по согласованию с Заказчиком печатных плат (электронных узлов) после оплавления паяльных паст содержащих флюс с малым содержанием сухого остатка (безотмывной флюс) их остатки допускается не удалять.

ПЕРЕХОДЫ

1. Извлечь печатный узел с ПМК (электронный модуль) из транспортно-операционной тары и уложить его на предметный столик микроскопа (МБС-1, МБС-2, МБС-9, МБС-10, и др.) и оптической лупы с увеличением 2… 8 крат.

2. Произвести контроль наличия на плате припаянных ПМК в соответствии со сборочным чертежом (КД) и правильность их ориентации и установки.

3. Произвести проверку полной очистки поверхности платы и из-под ПМК остатков паяльной пасты.
Не допускаются на плате, под ПМК и на их поверхности неудаленные продукты пасты (шарики припоя, флюс, связующие и др.), а также нарушение целостности слоя защитной диэлектрической маски над пленочными (печатными) элементами платы.
Примечание: Дефекты защитной маски над пленочными проводниками и
контактными площадками предварительно должны быть покрыты тонким слоем
(50…150мкм) эпоксидного клея марки ВК-9 с последующей его термосушкой
(60…70 °С; 1,5 часа). Количество дефектов маски размером до 0,65 мм² не должно
превышать 5 шт. на плате площадью 1,0 дм².

4. Проверить качество паяных соединений чип-компонентов на плате при увеличении 8…16 крат на соответствие следующим требованиям:
Примечание: Данный переход выполняется, при необходимости, при многократном
изменении угла обзора паяных соединений с измерением, с помощью окуляра
с сеткой, действительных размеров.

4.1. Паяные соединения чип-компонентов (керамические резисторы, конденсаторы; диоды в пластмассовой корпусе прямоугольной формы и др.) по высоте должны быть не менее 1/3 от высоты контактного узла над контактной площадкой платы. Форма поверхности припоя паяного соединения должна быть в виде «галтели» (вогнутая форма). Допускается незначительная выпуклость поверхности припоя.
Примечание: Угол между поверхностью контактного узла ПМК
(по вертикали) и поверхностью припоя паяного соединения не должен быть
меньше 120 °.

4.2. Контактные узлы чип-компонентов не должны смещаться за пределы контактных площадок (КП) платы:
а) по ширине более чем на 25% от ширины контактного узла ПМК;
б) по длине контактный узел чип-компонента не должен выходить за пределы КП.
Примечание: Провал чип-компонента между КП платы не допускается.
Минимальное перекрытие металлизацией чип-компонента КП платы
(с каждой стороны) должно составлять 0,15 мм.

4.3. Не допускаются развороты (повороты) и смещения чип-компонентов относительно КП платы, приводящие к выходу контактной части выводов за пределы контактных площадок платы более чем на 1/4 от их размера, как по длине, так и по ширине, или если расстояние между с соседними компонентами и проводниками составляет меньше 0,15 мм.

4.1. Не допускаются трещины и сколы на корпусах чип-компонентов, отслаивание и нарушение целостности контактной металлизации (выводов) компонентов.

4.2. Допускаются отдельные «усы» на паяных соединениях чип-компонентов и наплывы припоя за пределы контактных площадок платы, не приводящие к замыканию с другими компонентами и пленочными элементами на плате - минимальное расстояние между ними в этом случае должно быть не менее 0,15 мм.

4.3. Допускаются отдельные поры, раковины и тёмные пятна в паяных соединениях чип-компонентов размером не более 0,15 мм, а также отсутствие припоя в углах контактных площадок платы и контактных поверхностей компонентов.

5. Проверить качество монтажа компонентов в корпусах типа КТ-46, SОТ-23, SОТ-89, SОТ-143, SОТ-223, SОD-123, TO-252, TO-268 – транзисторы, диоды, стабилитроны и другие, при увеличении 8…16 крат на соответствие следующим требованиям:

5.1. Не допускаются разворот компонентов и их смещение, приводящие к выходу контактной части выводов за пределы контактных площадок платы более чем на 1/4 от их размера, как по длине, так и по ширине, или если расстояние между с соседними компонентами и проводниками составляет меньше 0,15 мм.

5.2. Не допускаются непропаи контактной части выводов компонентов с контактными площадками платы, отслаивание припоя и контактных площадок, выплески припоя в виде «усов» и его наплывы, приводящие к замыканию с другими выводами, компонентами и пленочными (печатными) элементами. Расстояние (зазор) между ними в этом случае должно быть не менее 0,15 мм.

5.3. Допускается покрытие (обволакивание) припоем выводов до корпуса компонентов, а также неполное покрытие припоем верхней поверхности контактной части выводов.
Примечание: Припой должен обволакивать торцевую поверхность не менее 1/3 от высоты контактной части выводов.

6. Проверить качество монтажа компонентов в конструктивном исполнении типа «МЕЛФ» (резисторы, диоды и др.) при увеличении 4…8 крат на соответствие следующим требованиям:

6.1. Не допускается смещение контактных узлов компонентов за пределы контактных площадок платы более чем на 1/4 от их размера, или если расстояние между с соседними компонентами и проводниками составляет меньше 0,15 мм.

6.2. Высота паяных соединений компонентов с контактными площадками платы должна составлять не менее 1/3 от высоты контактной поверхности компонентов, имеющих форму круга. Форма поверхности припоя паяных соединений должна быть в виде «галтели». Допускается незначительная выпуклость при его избытке в местах пайки.

6.3. Не допускаются сколы, трещины и отслаивание металлизации контактных узлов компонентов, а также дефекты корпуса

7. Проверить качество монтажа на плату интегральных микросхем (микросхем)
с 2-х…4-х сторонним расположением планарных выводов с шагом 0,9…1,25 мм и более на соответствие следующим требованиям:

7.1. Не допускается смещение выводов микросхем за пределы контактных площадок (по их ширине и длине) платы более чем на 20% от размеров, указанных в чертеже на выводы микросхем.

7.2. Припой должен обволакивать контактную часть выводов микросхем в виде «галтели» или «заливной» формы.
Допускается: Наличие видимого паяного соединения как в нижней контактной части выводов с площадками платы, так и по периметру торцевой части выводов, без выхода на верхнюю поверхность выводов.
Внимание: Отсутствие видимого выхода (смачивания) припоем торцов выводов с 3-х сторон относится к разряду потенциально ненадежных паяных соединений и требует доработки.

7.3. Не допускаются выплески припоя в паяных соединениях в виде «усов», а также наплывы припоя на выводах и контактных площадках, могущие привести к замыканию с другими элементами и компонентами платы. Расстояние (зазор) между узкими местами в этом случае должно быть не менее 0,15 мм.

7.4. Сколы и трещины на корпусах микросхем, а также деформация планарных выводов не допускаются.

8. Проверить качество монтажа на плату интегральных микросхем (микросхем)
с 2-х…4-х сторонним расположением планарных выводов с шагом от 0,65 до 0,3 мм на соответствие следующим требованиям:

8.1. Не допускается смещение выводов микросхем по ширине за пределы контактных площадок платы более чем 10% от ширины выводов микросхем.

8.2. Паяные соединения выводов микросхем должны визуально под микроскопом при увеличении 8…16 крат оцениваться с точки зрения их качества и надёжности. Предпочтительной формой паяных соединений должна быть «галтель» или «заливная» форма.
Допускаются паяные соединения с «видимой» пайкой плоской части выводов микросхем к плате и охватом припоем боковой части выводов. Отсутствие видимого выхода припоя из-под плоскости выводов на торцевые (боковые) части выводов не «гарантирует» качество и эксплуатационную надежность паяных соединений данного типа.

8.3. Не допускаются «усы» на паяных соединениях и наплывы припоя на выводах микросхем, могущие привести в дальнейшем к закороткам. Минимальное расстояние в таких «узких» местах д.б. не менее 0,15 мм.

8.4. Сколы и трещины на корпусах микросхем, а также деформация выводов, как у корпуса, так и в монтажной зоне, не допускаются.
Внимание: В особых случаях, в зависимости от условий эксплуатации печатных узлов (электронных блоков), по согласованию с Заказчиком и главным технологом предприятия-изготовителя, а также его руководителем, некоторые требования – критерии оценки качества паяных соединений могут быть уточнены в установленном порядке на отдельные изделия или партию изделий.

9. Повторить переходы 1…8 для других узлов (блоков) партии.

10. Годные изделия уложить в специальную сопроводительную тару с надписью «ГОДНЫЕ»; бракованные передать на анализ дефектов.

11. Заполнить сопроводительный лист.

ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА** - см. файл карты

СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЕЖ *** - см. файл чертежа

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 891; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!