在電子制造領域,PCBA加工的質量直接決定了電子產品的性能和可靠性。作為SMT貼片加工廠,1943科技深知高質量PCBA加工對企業競爭力的重要性。我們將分享PCBA加工中不良品產生的根本原因,并提出切實可行的改善對策。
一、PCBA加工常見不良現象及根源分析
1. 焊接缺陷
焊接是PCBA加工的核心環節,也是不良品產生的主要來源。常見的焊接問題包括虛焊、冷焊、連焊和焊點發白等。
虛焊通常由焊膏量不足、焊接時間不當、助焊劑使用不當或烙鐵頭溫度異常引起。冷焊則主要因焊接溫度過低,導致焊接材料未完全熔化,焊點表面粗糙、無光澤。連焊多因焊膏過多或元件貼裝位置不當造成,相鄰元器件引腳過近、鋼網與PCB板間距過大都會導致錫膏印刷過厚。
2. 元件定位問題
元件偏移、翹立和缺件是嚴重影響PCBA質量的定位問題。
偏移問題通常由于電路板上的定位基準點不清晰,或基準點沒有對正,以及PCB在印刷機內固定不牢造成。翹立問題(又稱墓碑效應)常因銅鉑兩邊大小不一產生拉力不均,或回焊爐內溫度分布不均導致。缺件問題則可能由真空泵吸力不足、吸嘴堵塞或元件厚度檢測不當引起。

3. 設計與材料問題
- 設計缺陷是PCBA不良的重要原因之一。不合理的設計如布線不當、過多的過孔或元件過于密集,可能引起焊接缺陷或電氣性能不穩定。電磁干擾和散熱設計不良會導致成品在實際使用中出現故障。
- 材料質量問題對PCBA質量有直接影響。使用劣質或不符合規格的元器件可能導致焊接不牢、組件早期失效。PCB基板材料質量不佳會引起翹曲、分層或導電不良等問題。
4. 環境與設備因素
- 環境因素如溫度、濕度和潔凈度不足會嚴重影響PCBA質量。高濕度環境下,元件和PCB板易吸濕,導致焊接時出現氣泡或分層。灰塵污染會影響焊接效果和電氣性能。
- 設備狀態不佳也是不良品產生的重要原因。設備老化或維護不當會導致焊接質量不穩定、貼片位置不精準。貼片機精度下降或吸嘴磨損會直接增加不良品率。

二、降低PCBA不良品的系統性改善對策
1. 強化設計評審階段的質量控制
實施DFM(可制造性設計)分析是關鍵一環。通過在設計階段識別潛在工藝風險,可以提前優化設計參數,避免因設計不合理導致的生產問題。建議建立專門的設計評審流程,對焊盤尺寸、元件布局、散熱設計等進行全面評估。
引入失效模式分析(FMEA),預測生產過程中可能出現的失效點,并制定針對性預防措施。例如,針對微型元件貼裝,可通過高精度校準技術降低偏移風險。
2. 優化焊接工藝參數
精確控制焊接溫度曲線是提升焊接質量的核心。通過優化回流焊溫度曲線,將焊接峰值溫度波動控制在合理范圍內,可顯著降低焊接缺陷率。建議每班次檢測溫度曲線,確保穩定性。
加強鋼網管理同樣重要。定期清潔鋼網并進行張力測試,確保錫膏印刷一致性。根據元件封裝規格精準設計鋼網開孔尺寸和形狀,可有效控制錫膏量。

3. 完善物料管理體系
建立供應商分級管理制度,嚴格篩選元器件供應商,確保物料質量穩定。對關鍵物料實行進料全檢,通用料件執行批次抽檢,杜絕不合格物料流入生產線。
實施物料追溯機制,為所有物料建立唯一標識碼,實現從入庫到成品出貨的全流程追溯。這樣一旦發現問題,可以快速定位并隔離問題批次,減少損失。
4. 提升設備與環境管控水平
制定完善的設備維護計劃,包括日常清潔、定期校準和預防性維護。例如,操作人員每班清潔設備軌道,技術員每周校準視覺系統,定期進行深度保養。
環境控制也不容忽視。應將SMT車間劃分為不同溫區,確保物料存儲區、操作區和焊接區的溫濕度符合要求。同時,建立完整的ESD防護體系,定期檢測接地電阻和離子風機平衡度。

5. 加強人員培訓與質量意識
定期培訓操作人員掌握印刷、貼片、檢測等多項技能,提高整體素質。培訓內容應涵蓋設備操作、工藝標準、質量要求等方面。
建立基于質量指標的績效考核體系,將直通率、一次交驗合格率等關鍵質量指標與員工激勵掛鉤,增強全員質量意識。同時,設立改善提案制度,鼓勵一線員工積極參與質量改進活動。
6. 實施全過程質量檢測
在生產線關鍵工位設置多重檢測關卡。包括錫膏印刷后采用3D SPI檢測錫膏厚度和面積、貼片后引入AOI自動光學檢測、對BGA等隱藏焊點采用X-Ray檢測。
對于高可靠性要求的產品,應進行加嚴測試,如高溫老化、溫度循環、振動測試等,以篩除早期失效產品。
結論
降低PCBA加工不良品率是一個系統工程,需要從設計、材料、工藝、設備、人員和環境等多個方面進行全面管控。1943科技通過實施上述改善措施,已成功將PCBA直通率提升至行業領先水平。我們將繼續致力于工藝優化和技術創新,為客戶提供更高質量、更可靠的PCBA加工服務。
通過系統性的分析和針對性的改善,PCBA加工質量完全可以得到有效控制,從而實現高質量、高效率、低成本的制造目標。






2024-04-26

