ゼロに近い DPMO を目指して: 高価値 PCBA マニアの品質追求- - ニュース

自動車エレクトロニクス、医療機器、航空宇宙などの高信頼性分野では、PCBA 製造における誤差の許容範囲は事実上ゼロです。{0}数千ものはんだ接合部を備えていることが多い複雑な多層基板を扱う場合、パーセンテージ (99% など) で表される従来の歩留まり率では、真のプロセス能力を客観的に測定できなくなります。業界では、プロセス精度を測定するためのベンチマークとして「機会ごとの欠陥数」(DPMO) が広く使用されています。 DPMO を 1 桁に制御するか、-あるいはゼロを目指して努力することは、PCBA の製造能力を実証するだけでなく、高額電子製品の大量リコールのリスクを回避する唯一の方法でもあります。-

DPMO を理解するには、「欠陥の機会」を正確に定義する必要があります。高密度 PCBA では、すべてのコンポーネント、すべてのはんだ接合部、さらにはすべてのはんだペースト印刷領域が潜在的な欠陥の原因となります。- DPMO の計算式は、欠陥の総数を (製品の総数と機会の数を掛けたもの) で割ってから、100 万を掛けたものです。

たとえば、1,500 個のコンポーネントと 4,000 個のはんだ接合を含む通信基地局のマザーボードを考えてみましょう。単一基板上の欠陥の可能性の総数は 5,500 です。これらのマザーボードが 1,000 個生産されると、そのチャンスは合計 550 万個に達します。このベースラインを考慮すると、たとえ生産ラインで発生した欠陥が 10 件のみであっても-コールドはんだ接合やはんだブリッジなど-、DPMO 値は 1.81 に達します。従来の歩留まり指標を百万単位レベルまで細分化することで、PCBA 工場は微細なプロセス変動を鋭く検出できるようになり、品質管理の焦点を「事後介入」から「プロセス内予防」に移すことができます。-

業界統計によると、PCBA 製造におけるはんだ付け欠陥の 60% 以上は、はんだペーストの印刷段階に起因しています。 DPMO をゼロに近づけるために、3 次元レーザーを使用します。-はんだペースト検査（SPI）単純な検査装置から閉ループのプロセス管理センターにアップグレードする必要があります。{0}

高信頼性の生産ライン-自動フィードバック機能を備えたSPIシステムを全面採用。 SPI システムは、はんだペーストの体積、面積、高さ、ステンシルオフセットをリアルタイムで監視しますが、特定のステーションでのはんだペーストの体積が一貫して制御上限に近づいている（標準体積の 130% に達するなど）ことを検出すると、システムは全自動プリンタに修正コマンドを自動的に送信してスキージの圧力とリリース速度を微調整し、実際に欠陥が形成される前にパラメータの補正を完了します。- 01005 や 0201 などのマイクロコンポーネントや 0.4 mm BGA パッドの場合、ステンシル開口部は電解研磨またはナノ{10}} コーティング技術を利用して、はんだペーストのリリース率を 85% 以上に高め、供給源での不十分なはんだやブリッジなどの高い DPMO レートの潜在的な原因を排除します。-

高価値の PCB には、高密度のアクティブコンポーネント、実装段階での機械的変位、および実装段階での熱応力が組み込まれていることがよくあります。-リフローはんだ付け欠陥の主な原因は 2 つあります。SMT装着機X 軸と Y 軸の動作精度が一貫して 1.33 標準を超えていることを確認するために、定期的な CPK (プロセス能力指数) 検証を受ける必要があります。多層--層と厚い-銅 PCB の場合、リフローオーブンはんだ付け 温度制御はボードごとに管理する必要があります。{0}技術者は、マルチチャンネルオーブン温度テスターを使用して実際の基板表面の温度を測定し、瞬間的な熱衝撃によって引き起こされる積層セラミックコンデンサ (MLCC) の微小亀裂を防ぐために、毎秒 1.5 度から 2.5 度の間で加熱速度を厳密に制御します。一定温度ゾーンでの滞留時間を延長することで、基板表面全体の温度変動が 5 度以内に最小化されます。これにより、すべてのはんだ接合部が 50 ～ 70 秒間液相線より上に留まり、金属間化合物 (IMC) の厚さが最適な範囲内に維持され、低温はんだ接合部や応力破壊によって引き起こされる潜在的な欠陥が排除されます。

ほぼゼロの DPMO を達成するには、プロセス全体をカバーする検査チェーンを確立し、多次元のハードウェアデバイスを利用して相互に補完し、欠陥が次のプロセスステップに流れるのを防ぐ必要があります。-の生産ラインの組み合わせが装備されていますon-ラインAOIそして3D X-システム。 AOI は異物、材料の不一致、位置ずれの検出を担当します。一方、AXI はパッケージに侵入して BGA や QFN などの下リードコンポーネントのボイド率を定量的に評価し、はんだ接合あたりのボイド率を 10% 未満にします。{1}すべての検査機器は相互接続されており、MES（製造実行システム）を通じてフルボードのバーコード管理が実現されています。{4}}はんだ接合部に欠陥のフラグが立てられるとすぐに、PCBA は鉄道輸送システムによって自動的に修理ワークステーションに転送され、システムインターフェイスには欠陥の 3D 画像が同時に表示されます。エンドツーエンドのデータトレーサビリティとクローズドループ制御により、--} クローズドループ制御により、工場から出荷されるすべての基板が完全かつ準拠した製造プロセスを経ていることを保証します。

DPMO 指標を可能な限りゼロに近づけることは、最新の PCBA 製造施設が技術的リーダーシップから優れた製造施設に進化するために不可欠なステップです。

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