飛針測(cè)試劃傷板面問題分析研究

梁麗娟 張文晗

（中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第九研究院第七七一研究所， 陜西 西安 710600）

1 問題的提出及初步定位

事業(yè)部質(zhì)量部門提供的數(shù)據(jù)顯示，連續(xù)三個(gè)月焊盤劃傷（不可返修）報(bào)廢位居總報(bào)廢的第一位，且占到總報(bào)廢率的30%左右；在過(guò)程檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)到報(bào)廢板數(shù)據(jù)極少，大部分報(bào)廢板在成品檢驗(yàn)時(shí)才發(fā)現(xiàn)。

我們抽取其中10天作為一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期，對(duì)因?yàn)楹副P劃傷而致報(bào)廢的印制進(jìn)行了收集、分類和分析，結(jié)果如下：

工序過(guò)程檢共發(fā)現(xiàn)2塊板面焊盤劃傷報(bào)廢，成品檢驗(yàn)共發(fā)現(xiàn)108塊焊盤劃傷（主要為阻焊及焊盤劃傷,不可返修，下同）報(bào)廢，合計(jì)報(bào)廢板為110塊。因?yàn)閳?bào)廢主要為阻焊及焊盤劃傷，所以抽取其中A和B兩種電路板進(jìn)行進(jìn)一步分析和具體定位，具體見表1和表2。

根據(jù)以上現(xiàn)象分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，基本確認(rèn)此類劃傷可能為飛針測(cè)試時(shí)產(chǎn)生，下面對(duì)飛針測(cè)試時(shí)劃傷板面現(xiàn)象進(jìn)行問題復(fù)現(xiàn)和進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

2 飛針劃傷板面的問題復(fù)現(xiàn)和試驗(yàn)分析

2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

（1）通過(guò)問題復(fù)現(xiàn)最終確定劃傷現(xiàn)象產(chǎn)生的工序。

（2）通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證飛針的抬針高度、移動(dòng)速度、板厚以及測(cè)試時(shí)間等技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系。

2.2 試驗(yàn)驗(yàn)證

表1 A板分析定位

表2 B板分析定位

取焊盤劃傷的30塊B板（板厚2.0 mm）為試驗(yàn)板，通過(guò)改變飛針高度和移動(dòng)速度兩個(gè)參數(shù)，觀測(cè)板面劃傷狀況，從而確定不同飛針高度和移動(dòng)速度對(duì)板面劃傷的影響，具體見表3。

表3

2.3 小結(jié)

（1）焊盤的露銅、深度的劃傷是飛針測(cè)試時(shí)在不斷針的情況下產(chǎn)生的，而且集中發(fā)生在插頭部位排插孔測(cè)點(diǎn)比較密集的區(qū)域。

（2）可以看出，板厚、抬針高度和移動(dòng)速度參數(shù)不匹配是產(chǎn)生劃傷的根本原因，但單純的高度和速度參數(shù)設(shè)定都只是相對(duì)安全，必須考慮到板厚、抬針高度和移動(dòng)速度三個(gè)技術(shù)參數(shù)的綜合因素，才能徹底解決此類問題。

3 飛針技術(shù)參數(shù)的設(shè)定分析

針對(duì)上面第二部分提出的飛針技術(shù)參數(shù)的合理設(shè)定，查找了飛針設(shè)備操作手冊(cè)、內(nèi)部飛針工藝文件以及在其它電路板工藝文件，比較如下：

操作手冊(cè)一般項(xiàng)目設(shè)定（General）

（1）測(cè)試速度設(shè)定：（Probe Speed）

Low：低速（測(cè)板厚1.0 mm以下PCB使用）。

Mid：中速（測(cè)板厚1.8 mm以上或1.0 mm ～ 1.2 mm但不易架板之PCB使用）。

High：高速（一般測(cè)板厚1.2 mm ～ 1.8 mm之PCB使用）。

（2）提針高度設(shè)定（ProbeHeight3-9）單位：mm

①測(cè)板厚為1.0-1.8mm之間的PCB板的提針高度設(shè)定范圍3 mm ～ 6 mm。

②測(cè)板厚為1.8 mm以上的PCB板的提針高度設(shè)定范圍7 mm ～ 9 mm。

（3）Adjust probe height：在測(cè)試過(guò)程中實(shí)時(shí)檢測(cè)板彎板翹狀況，視實(shí)際情況調(diào)整提針高度。

（4）扎痕設(shè)定（SoftLandingOn SMD Pad 1-9）設(shè)定（1）表示扎痕較輕，設(shè)定（9）表示扎痕較重,為了避免PCB板上有扎痕,建議設(shè)定值為（1）。

內(nèi)部工藝文件一般項(xiàng)目設(shè)定（General）參數(shù)設(shè)定

（1）開啟軟件EMMA2000并調(diào)入emm文件，設(shè)定測(cè)試方法，所有電路板在無(wú)特殊備注的情況下均采用電阻測(cè)法進(jìn)行測(cè)試。

（2）開啟Param查看設(shè)定參數(shù)是否正確，如下：

①GENERAL參數(shù)。在PROBE HEIGHT中測(cè)試板厚小于2.5 mm時(shí)，提針高度設(shè)定為5 mm；測(cè)試板厚大于等于2.5 mm時(shí)，提針高度設(shè)定為8 mm；在Error stop count中將第一數(shù)值設(shè)置在10以上；在use…ring stagger中考慮測(cè)針壽命通常采用潤(rùn)邊測(cè)試。

②Continulty參數(shù)。導(dǎo)通電阻阻值設(shè)為1 Ω，在Check中選中通孔網(wǎng)絡(luò)、孤孔網(wǎng)絡(luò)和基本網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)。

③Isolation參數(shù)。絕緣電阻阻值設(shè)為20 MΩ，模式設(shè)為快速模式，檢查電壓設(shè)為250 V，在Check中選中孤孔網(wǎng)絡(luò)、基本網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)間器件孔選項(xiàng)。

④Image參數(shù)。此設(shè)置為拼版設(shè)置，鼠標(biāo)左鍵選擇測(cè)試區(qū)域，右鍵選擇對(duì)位點(diǎn)方式。

4 改善措施

分析和驗(yàn)證焊盤劃傷現(xiàn)象，確定該不良是在飛針工序發(fā)生。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，確認(rèn)板厚、測(cè)試速度和提針高度等技術(shù)參數(shù)設(shè)定不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致該類焊盤劃傷。通過(guò)查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)飛針工序現(xiàn)行測(cè)試速度和提針高度參數(shù)不夠詳細(xì)具體。根據(jù)以上情況，采取以下改善措施：（1）重新修訂飛針工藝文件里的相關(guān)參數(shù)； （2）測(cè)點(diǎn)選擇：將飛針的測(cè)點(diǎn)從以前設(shè)置在孔中心部位改為設(shè)置在焊盤上。

5 改善效果綜合評(píng)價(jià)

因飛針測(cè)試造成的焊盤劃傷報(bào)廢從改善前的30%左右下降到改善后的0.7%左右，改善效果明顯，說(shuō)明分析思路正確，制定的改善措施有效。

（1）厚度在1.0 mm以下的薄板由于改為了低速，測(cè)試時(shí)間比原來(lái)長(zhǎng)了70%左右；厚度為1.8 mm以上的電路板由于改為了中速，測(cè)試時(shí)間比原來(lái)長(zhǎng)了20%左右。

（2）由于生產(chǎn)中主要是1.0 mm ～ 1.8 mm的板子，1.0以下的板和1.8 mm以上板比例比較低（統(tǒng)計(jì)近三年的訂單數(shù)據(jù)，1.0 mm以下占總批數(shù)的1.23%，1.8以上的板占總批數(shù)的2.59%，合計(jì)總比例為3.82%），所以對(duì)生產(chǎn)效率不會(huì)造成明顯影響。

[1]梁麗娟，高級(jí)工程師。

[2]張文晗，部長(zhǎng)。