Нужно ли проверять параметры термопрофилей во время долгосрочного массового производства? Следует ли периодически перепроверять точность профилей печи оплавления?Скорее, необходимости повторять процесс термического профилирования нет, разве что лучше иногда перепроверить точность на образце.
А вот насчет того, как часто? Большинство современных установок на сегодняшний день очень надежны и имеют множество самопроверок. Но у многих людей существует практика, всякий раз при смене печи снова запускать калибровочную плату для проверки термопрофиля. Поэтому важно, всегда иметь под рукой этот образец с закрепленными термопарами. Это действительно хорошая практика.
Некоторые используют калибровочное устройство, которым оборудована печка. Пропуская плату через печь, сравнивают полученный профиль с тем, который определен и запрограммирован для этой печатной платы.
При долгосрочном массовом производстве, где параметры процесса не меняются и оборудование постоянно включено и работает, необходимости перепроверять термопрфиль действительно нет. Но если установка отключается ежедневно или по выходным, то идея проверить профиль с помощью тестовой платы или другого калибровочного оборудования после включения, очень даже правильная.
Что может случиться? Печь имеет регуляторы температуры, казалось бы, она должна нагревать пространство до указанной температуры. Но бывают такие ситуации, когда, например, оторвалась (сместилась) термопара. И температура нагрева считывается совершенно в другом месте платы.
Или, что хуже, более значительные изменения в тепловом потоке могут возникнуть из-за того, что возникла какая-то проблема с вентилятором или диффузором, флюс закупорил некоторые сопла или отверстия в нем так, что схема воздушного потока поменялась, и вы не получите нужного (запрограммированного) нагревательного эффекта.
Такие неисправности трудно контролировать в системе управления печи. Хотя существует ряд сторонних инструментов контроля, некоторые из них состоят из набора дополнительных термопар, постоянно расположенных внутри печи и непрерывно мониторящих температуру и скорость нагрева.
Это и есть система «ремней и подтяжек» (a belt and suspender system), которая обеспечивает постоянную проверку профиля, если они установлены правильно и поверены в качестве инструмента контроля.
А частота проверок зависит от того, насколько вы доверяете своему оборудованию. Но общая практика заключается в том, что всякий раз, когда вы меняете программу, прежде чем запускать в работу первую плату, вы проверяете профиль.
Сегодняшние печи очень «стабильны». Это не ситуация 20-летней давности, когда простого сквозняка было достаточно, чтобы нарушить тепловой поток внутри установки. Да и просто старые ИК-печи могли стабилизировать температуру внутри себя в течение часа и дольше.
Учитывайте риски. Если что-то происходит с потоком: поврежден вентилятор, засорились сопла, случилось что-то еще и вы не получаете требуемого уровня нагрева, то это приводит к неадекватному оплавлению центральных шариков BGA. Какова стоимость платы, если это произойдет? Так что это вопрос потенциального риска.
Комментарии
Если вы работаете с большим количеством разных плат, безопаснее всего использовать калибровку внутри печи, пока вы корректируете трафарет и выполняете другие операции по настройке для каждого уникального номера детали. Всегда дороже узнать, что был использован неправильный профиль после того, как 10-12 плат уйдут в брак.
Bradley Fern, Entrust Datacard
Другим фактором, влияющим на поток газа, является накопление частиц грязи в соплах подачи, что уменьшает площадь их поперечного сечения. Затем, если эти сопла почистить или заменить, то скорость подачи теплового потока значительно поменяется и «обнулит» все профили. Регулярное техническое обслуживание важно для стабильности.
John Hasler, Cognex Corp.
Хорошей практикой и неотъемлемой частью таких систем менеджмента качества, как AS9100, является регулярное документированное профилактическое техническое обслуживание и график калибровки всего оборудования, используемого на производственном объекте. Это не вопрос «может быть, а может и нет» — это необходимо сделать, чтобы сохранить сертификат качества.
Robert Sharman, Device Engineering Incorporated, USA
По материалам с портала www.circuitinsight.com. Еще некоторые заметки об отмывке и монтаже печатных плат: