SPI(Solder Paste Inspection)錫膏檢查機可以做什麼?

SPI_screenSPI是【Solder Paste Inspection】的簡稱,中文叫【錫膏檢查】,如果是錫膏檢查機則後面再加個Machine英文字就可以了,但大部分情況下只要跟對方談SPI大家就知道是在談錫膏檢查機。

那SPI(Solder Paste Inspection)到底有何用處?又可以幫我們做到什麼檢查呢?為何現在有越來越多的SMT產線佈置SPI設備?

SMT製程中有80%的不良來自錫膏印刷不當

如果工作熊跟你說SMT的不良比率中有大約80%都來自於錫膏的印刷不當,那你覺得在錫膏印刷後打件/貼片前設置一個「錫膏檢查(SPI)」的關卡,將錫膏印刷不良的板子在打件前就先刷下來,這樣是否就可以提高SMT焊接的良率?答案應該是肯定的,重點是如何利用錫膏檢查機正確篩檢出錫膏印刷不良的板子,然後再往前追蹤錫膏印刷為何會有不良發生。







特別是現在有越來越多的0201以下零件或BGA之類底部焊接零件,其對於錫膏印刷的品質可是非常敏感,如果可以在過爐前事先偵測出有錫膏印刷問題的板子,會比過完reflow焊接完成後才偵測出來有效而且節省成本,因為爐後的板子維修通常需要動到烙鐵或複雜的維修工具,而且還可能把板子弄壞掉。

這種「錫膏檢查機」其實就類似我們一般常見擺放於SMT爐後的AOI(Auto Optical Inspection) 光學辨識系統裝置,同樣利用光學影像來檢查品質,所不同的是錫膏檢查機增加了錫膏測厚的雷射裝置,所以SPI所可能遭遇到的問題也與AOI類似,就是要先取一片拼板目檢沒有問題後讓機器拍照當成標準樣品(Golden Sample),後面的板子就依照第一片板子的影像及資料來作判斷,這樣當然會有很多的誤判率,所以必須不斷的修改其參數,直到誤判率降低到一定水準,所以並不是把SPI機器買回來就可以使用,還必須有工程師可以寫程式以及維護。

另外,大部分的錫膏檢查機都可以吃Gerber及CAD,但通常都會有些誤差,還是要調整。

錫膏檢查機有何能力?可以檢查出那些錫膏印刷不良?

好了,來看看「錫膏檢查機」有何能力可以幫我們做到什麼?又可以幫我們檢查出錫膏印刷的哪些不良?請注意,錫膏檢查機只能做表面的影像檢查,如果有被物體覆蓋住的區域是無法檢查得到的,不過錫膏檢查機的使用時機應該是在零件還沒擺放上去以前,所以應該不會有錫膏被覆蓋的情形發生。

錫膏檢查機可以量測下列的數據:

另外,錫膏檢查機可以偵測出下列的不良:

只不過幾器就是機器,人還是關鍵,SPI就是一套工具,運用得好可以幫忙提昇產品品質,進而提高生產量降低成本,如果只是擺在哪裡,遇到警報就按掉繼續,那SPI只會影響產出。

你們公司的錫膏檢查機真的有發揮其真正功效?還是擺好看的?

這裡有兩段來自YouTube的影片,可以了解錫膏檢查機(SPI)可以做些什麼?以及SPI如何回饋檢查的結果給錫膏印刷機。


延伸閱讀:
介紹認識【錫膏(solder paste)】的基本知識
如何將錫膏印刷於電路板(solder paste printing)
電子工業中零件或電路板鍍鎳(Ni)的目的何在?
何謂SMT「紅膠」製程?什麼時候該用紅膠呢?有何限制呢?

訪客留言內容(Comments)

熊大, 簡單來說此設備就是針對錫膏2D(Pad上錫膏的覆蓋率)及3D(厚度)的監測啊!在香港機場等飛機的人留

肥喵;
您出差啦!
是的,SPI就如同您說的就是檢查錫膏印刷後的2D及3D形狀。

–謝謝分享 工作熊–

我們公司的SPI-南韓某K.. Y…牌,(我覺得應該受好評吧,sorry專業技術上我不沾不上邊)公司最大客戶也要求大陸生產線也要買一模一樣的機型XD
這間的缺點是在大陸的售後服務效果不彰,技術溝通靠電話,要到廠支持要另外付費..
在德國有原廠工程師駐地, 一有問題24H內德國境內趕到,所以德國工程師給讚,
我不知道其他廠牌的技術支援是否也有這種情況?

熊大,
敝司PCB產品於客戶端SMT廠反應SPI檢驗,
有QFN零件腳多錫,連錫
在PCB端一直沒能查到真因,
與其他家板廠一起上件,其他家沒有這個問題,
客戶端產線生產規格:108-156立方微米,我們的不良品實測98-200立方微米,
在懷疑是不是SPI在分辨綠漆/銅面/錫膏有誤
想請教SPI如何分辨基點,該怎麼著手改善這個問題

羊羊,
看一下綠漆(Solder mask)及網印(silkscreen)的厚度。

熊大,發現抄襲了XDhttp://www.nodsmt.com/news/tech/394.html
上次反應的問題,其實我家沒做甚麼調整,下次印錫膏的時候就換一個固定點顯示多錫,目前參考友廠的綠漆比我家的略高,是不是因為母板(空板)設定是用別人家的,就會有錫膏落差出現而顯示錫多的可能性?
另外客人回傳過來的介面僅Volume,area,Height,看起來客人是使用Volume規定alarm參數,是不是要請客人選擇Height選項才合理?

羊羊,
要去瞭解客戶的需求是什麼,才能知道客戶在抱怨什麼。
錫膏量是SMT的重點管制項目,錫量多了會短路,錫量少了會空焊。所以如果可以控制Volum就不需要控制Height,因為Volum已經包含了Height的參數,當然有時候還是得特別控制Height。
錫量取決於鋼板的厚度與開孔,還有電路板上焊墊與綠漆+白漆高度差。
當不同板子的綠漆+白漆的厚度差異太大,就會造成錫膏量印刷的差異,大顆零件或許對這些差異沒有問題,但小顆0201或0.3mm pitch以下零件就格外重要了。


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