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首样连锡:一块刚挠结合板的钢网涨缩攻关

一批软硬结合板首样 50 片出现传感器连锡,器件的焊端藏在板底、表面罩金属壳,AOI 与 X-ray 都无法检测。根因是刚挠结合板涨缩导致钢网开口与焊盘偏位。英创立用二次元实测涨缩数据重开钢网,第二批 100 片 SPI cpk=1.68,客户反馈零短路。

一批软硬结合板首样 50 片出现传感器连锡,器件的焊端藏在板底、表面罩金属壳,AOI 与 X-ray 都无法检测。根因是刚挠结合板涨缩导致钢网开口与焊盘偏位。英创立用二次元实测涨缩数据重开钢网,第二批 100 片 SPI cpk=1.68,客户反馈零短路。

一批软硬结合板来料加工首样 50 片,客户收货进行功能测试,反馈传感器有短路问题。器件的焊端藏在板底,表面罩着金属壳,常规手段 AOI、X-ray 都无法检测。对于生产工艺来说,必须一次做好。

被遮蔽的连锡

连锡本身在 SMT 里算不上罕见,麻烦的是它这次出现的位置,在做成成品后缺乏常规检测手段。一旦传感器焊接不良存在,它只会在功能测试环节暴露出来,那时候要面对的就是批量返工。问题不能等“被发现”,只能从一开始就把它焊对。改善的着力点因此不在检验端,而在工艺端。

连锡的根子,不在某一台设备

要改善,先把原因摊开。工程团队用鱼骨图从人、机、料、法、环五个方向逐条排查:人员侧,这颗器件不允许手贴,清尾散料必须装回编带设备贴装,若有维修则必须借助万用表确认是否连锡;设备侧,因为它是刚挠结合板,印刷与贴装全部使用定制治具;物料侧,排查方向指向锡膏、PCB 前处理、焊盘设计与钢网开口这几处。

排查下来,根因收敛到了一个具体位置:印刷偏位。这是一块刚挠结合板,它的成品尺寸与 Gerber 设计数据之间存在涨缩,印刷时钢网开口与 PCB 焊盘无法完全重合,锡膏因此被印偏——而印刷偏位正是连锡的主要影响因素。

这一步之所以难,是因为涨缩由材料本身决定,在生产过程中几乎不可避免,又恰好藏在“印刷对位”这样一个微观环节里。板子只要不出问题,没有人会去盯钢网开口和焊盘之间那一点点错位。真正要做的事,是把这种不可避免的涨缩,换成可测量、可补偿的方式来对冲掉。

英创立从哪几处下手

根源牵涉对位、材料与热过程,单改一处并不够。英创立把改善拆成几条并行的线一起推进:

  • 焊盘与钢网这一侧,优化 PCB 焊盘设计,把阻焊宽度加大;钢网开口缩小宽度、不做延长,并依据二次元测量得到的实际涨缩数据重新开网。
  • 印刷与贴装这一侧,沿用定制治具,控制贴装压力下压、器件高度重新设定,二次回流焊接时避免压到传感器。
  • 同时,锡膏只取第一次解冻 12 小时以内的。方法与环境两项维持原有安排,回流焊接炉温则依 PCBA 实物测试结果确定。

结果意味着什么

改善实施后的第二批共 100 片,锡膏印刷时严控传感器焊盘印刷的偏移度,SPI 检测 cpk=1.68;客户反馈未再发现传感器短路不良。从客户反馈连锡不良,到客户端确认零短路不良,这条曲线的拐点不是某个参数的单点调整,而是把“涨缩—钢网—焊盘”这条对位链重新算准之后的结果。

比这一批板更值得留下的,是这次定位过程本身。此前刚挠结合板、大尺寸 FPC 因涨缩引起的印刷偏位,往往被当作偶发的印刷问题处理;这次把它还原成一个可测量、可补偿的工程问题,并验证了方案有效。往后遇到同类项目,钢网设计不必再从零试错,涨缩引起的品质隐患得以在投产前就被对冲掉——这正是制造端能为客户提供稳定加工能力的价值。

关键数据

下表数字取自真实项目,均已按客户要求做脱敏处理。

连锡攻关的改善措施
改善维度具体措施
PCB 焊盘阻焊宽度加大
钢网开口缩小开口宽度、不做延长;依据二次元实测涨缩数据重开钢网
印刷与贴装使用定制治具;贴装压力下压,器件高度重新设定
二次回流垫高过炉,避免压到传感器
锡膏 / PCB 前处理锡膏取第一次解冻 12 小时内;PCB 使用前 125℃ 烘烤 4 小时
回流炉温印刷参数不变,炉温按 PCBA 实物测试确定优化炉温曲线

结果

第二批 100 片 SPI 检测 cpk=1.68

客户反馈未再出现传感器短路不良

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