投稿指南 投放广告
热门: 工业4.0 柔性电路 SIP封装
技术前沿
SMT生产线上清洁——一项必不可少的设备亦或一个 EOS的隐患
录入时间:2018/9/25 11:22:46
零缺陷生产是大多数电子组装企业,甚至所有高端电子组装商的共同目标。
 
过去十年间,为了追求无误差生产,人们采取了多种方法来监控。精益生产、六西格玛等流程以及 3D SPI 等越来越复杂的检验方法被运用到生产过程中,这些方法已为生产企业做出了巨大贡献。
 
但是,随着元件微型化步伐的不断加快,阻碍实现“零返工 - 零缺陷”的宿敌再次带来了更多的问题。一度被认为不值得关注的微颗粒污染,成为造成缺陷产品比例不断增加的原因。
 
重要的是,ESD(静电放电) 以及更危险的 EOS(电气过载) ,不仅让人们关注到生产线终端才发现的报废产品,同时关注到那些含有潜在故障隐患的产品。
 
 
越来越多的企业赞同在印刷焊膏前清洁板材是消除缺陷的关键要素。
 
但是,如果没有一个对清洁过程中详尽的测量评估,在做好有效去污的同时,我们可能要承受严重 EOS(电气过载) 的风险。
 
• EOS  (电气过载) 普遍产生以下现象:
- EOS 可能会导致过载电压 (EOV – Electrical over-voltage) 
- EOS 可能会导致过载电流 (EOC – Electricial over-current) 
 
如今,行业中使用了多种去除污染的方法。它们普遍分为两种:A. 不接触电路板的非接触式清洁,B. 利用接触电路板的过程进行清洁 --- 接触式清洁。
 
非接触式清洁采用气流喷射、真空或两者兼用的组合。
 
接触式清洁采用固定或旋转滚刷,或者在更复杂的系统中采用弹性清洁胶辊。
 
关于上述各类清洁方式的有效性,很多文章已经做过详尽阐述。大量数据显示,使用弹性清洁胶辊的接触式清洁是最有效的清洁方式。
 
但是,无论哪种清洁方式,都少有甚至忘记考虑其过程中产生静电的问题。 
 
ANSI/ESD s20.20 对机器内部和周围的静电环境提供了宝贵的注释,并提供了有关 ESD (Electrostatic discharge静电放电)的最佳实践。
 
但是,大部分用户仅采用简单的测量来监控清洁机中的静电。最常见的方式是测量电路板在离开清洁设备时,上面的残留电荷。
 
现在,大部分清洁设备都安装了一个或多个静电控制装置,例如,大多安装于清洁设备的出口处的离子器。但是,在清洁设备的出入口安装离子器,只是试图遮盖一般静电环境。
 
这种安排可以使残留电荷在 100 伏或以下,但对于板材在清洁过程中受到的静电侵袭毫无作用。
 
ANSI/ESD s20.20 又一次提供了宝贵的数据。但几乎没有组装设备生产商可以达到这个标准,少之又少能通过第三方的完整评估。
 
使用气流清洁的系统不仅会导致污染物四处飞扬,气流还很可能带有高电荷,远远超出 20.20 要求的最大值 100 伏。
 
旋转滚刷和大部分弹性清洁胶辊由于摩擦带电会形成高电场。这个重要的隐患部分电子生产商根本不知道,更多的则是忽略了这个关键问题。
 
很多清洁设备的带电荷可在1000 - 10,000 伏。
 
就此就可能导致严重的 ESD (静电放电)和/或 EOS (电气过载)问题。带有微轨道或微型嵌入式元件的板材可能由于EOS(电气过载)而产生带有潜在缺陷的隐患产品,其产品在今后使用时就会出现问题。 
 
安装在清洁设备出口的离子器可能能够降低残留电荷到合理的水平,但其本身就可能引发EOS(电气过载)的状况。
 
除非离子器完全符合 ANSI/ESD s20.20 的严格要求(电荷平衡值+/-35伏),否则具有较宽电量平衡值的离子器,其所导致的问题可能会与它们解决的问题一样多。
 
越来越多的数据表明,EOS电气过载引发的故障比 ESD 静电放电导致的问题更为严峻。
 
时段内故障产品的单元数量(典型)
典型故障Pareto分析 - -- 多个来源
组件 
测试 
设备
 
总部位于英国的 Teknek 与世界主要 OEM和电子组装企业常年合作,开发出既能提供最佳清洁效果,且无 ESD/EOS 隐患的接触式清洁设备。
 
这一研发非常复杂,需要符合许多关键要求,包括:
1. 弹性清洁胶辊要求表面电阻率为 <1x 109 欧姆,同时 >1x10⁶ Ω(防止放电)
2. 表面电阻率为 <1x 109 欧姆的粘尘纸
3. 设备接地要求符合 ANSI 6.1 
4. 离子棒(若使用)应当具有 +/- 35 伏的电荷平衡值
 
详尽了解与清洁和 ESD/EOS 有关的问题让我们可以实现创造与创新的设计,树立行业新标杆。
 
在今年的上海 NEPCON 上,Teknek 展示了运行中的清洁设备,对静电数据进行实时测量。 设备电荷数值(静电环境)与板材离开清洁机时的数值全部在<40 伏。实时测量结果证明了清洁机可以实现高效清洁,且不会出现 ESD/EOS 忧患。
 
史上第一台获得 ANSI/ESD s20.20 完整认证的清洁机在 Teknek 的研究下产生,这些研究为市场提供了一些及其有意义的资料,电子组装企业可以在其静电管控,质检和静电管控改进中使用它们。
 
1. 应当测量设备中的静电电荷--- 清洁器、丝网印刷机、AOI、焊锡炉等。
2. 单纯测量电路板上的残留电荷,不能判断ESD (静电放电)/EOS(电气过载)是否已经制造了隐患。
3. 除非离子棒本身完全符合严格的 20.20 标准,否则它们可能会掩盖问题,而不是解决问题。
4. 如想消除所有 ESD/EOS 问题与隐患,100伏的数值仍旧太高了。
5. 由于绝大部分 EOS 事件是瞬间产生的,所以无法对其进行测量。
 
在追求零误差生产的过程中,设备生产商必须采取更具体的有效方法来应对静电管控。设备使用商可以采取简单的检查和管控,来确保组装设备不会制造 ESD/EOS问题隐患。随着微型化的不断发展,因静电导致的产品问题会不断增多。
 
Teknek 接受用户的挑战,致力于研发生产出静电环境≤ 20伏,且达到高效清洁的线上清洁设备。我们已经实现≤ 35 伏的目标,20 伏将不再遥远。
 

上一篇:有害清洗剂的现状及其替代品的推荐... 下一篇:DELO 研制出一种新的粘合剂D...
版权声明:
《SMT China 表面组装技术》网站的一切内容及解释权皆归《SMT China 表面组装技术》杂志社版权所有,未经书面同意不得转载,违者必究!
《SMT China 表面组装技术》杂志社。


NEPCON South China 2018

 
 
 
 
友情链接
  首页 | 关于我们 | 联络我们
Copyright© 2018: 《SMT China 表面组装技术》; All Rights Reserved.
请用 Microsoft Internet Explorer 6.0 或以上版本。
Please use Microsoft Internet Explorer 6.0 or higher version.
备案序号:粤ICP备12025165号