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クリームはんだ印刷検査(SPI)の重要度 ~基板実装工程で地味だが重要

クリームはんだ印刷検査(SPI)なんて何の役に立つの?なんて思われる方もいるかもしれませんがプロント基板実装品質には超重要な工程です。

プリント基板実装品質の70%を占めると言われているのがクリームはんだ印刷、その砦となっているのがクリームはんだ印刷検査(SPI)工程となります。

見た目に動きがある部品実装動作と比べると地味なのでクリームはんだ印刷周辺は工場見学や工場監査でも素通りされる事が多いですが縁の下の力持ち的な工程です。

プリント基板実装案件を獲得する際に営業アピールが良くても肝心なクリームはんだ印刷工程の周辺管理が出来ていなければ品質が良い製品を生産できるとは言えず後で必ず品質トラブルが発生する可能性が高いです。

クリームはんだ印刷検査の重要性って分ってるけど中々上手く行かないのが悩みです。
基板実装工程の品質は、クリームはんだ印刷検査次第といっても過言ではないのです。

※基板を英語ではprinted circuit boardをPCBとも言います。

まっさん
まっさん

基板実装に従事して30年の実装技術者です。
新製品や工場監査の悩み解決になればと思いブログを書いています。

まさこ
まさこ

記事を読んでプリント基板実装業界に興味がある方は

是非、この業界にきてくださいね。

まっさん
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現代を支える産業なので国内生産することが技術発展にも繋がり
基板実装業界の発展が世界の未来を支えるので
この業界に関わる方が増えてほしいと思ってます。

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【SPIは”Solder Paste Inspection”の略】

目次

SMTでの重要プロセス

SMT実装工程の工場見学では、動きが見える実装機にスポットが当たりますが重要管理工としては
・メタルマスク
・クリームはんだ印刷
・温度プロファイル
・自動外観検査(AOI)となります。

クリームはんだ印刷検査(SPI)は「メタルマスク」と「クリームはんだ印刷」を管理するのに重要な検査という位置付けになります。

クリームはんだ量のコントロールが非常に重要です。
実装する電子部品も製品小型に伴い微細化によるプリント基板実装品質向上するにはクリームはんだ印刷検査(SPI)による管理が重要です。

誰にでも分かり易くSMT工程(表面実装)を解説はこちら

クリームはんだ印刷(SPI)について

クリームはんだ印刷検査(SPI)ですが管理しているクリームはんだ印刷検査機はCKD社製になります。

運用するためにクリームはんだ印刷検査閾値設定が必要で部品形状毎に実装品質重要度が違うため、
部品パッケージ毎、検査閾値を変更して運用しています。
 ・BGA、CSP、QFP、QFN等の重要部品
 ・SOP、アルミ電解、ダイオード、コイル等の汎用異形部品
 ・0603、1005等のチップ部品

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検査データデバック方法

新規実装案件でのデバック方法は
 ①自社クリームはんだ印刷条件を設定して印刷 
  ※スキージ速度、印圧、クリアランス、版離れ動作/速度、クリーニング頻度/方式
 ②SPI(VP6000初期設定)3D/はんだ光量設定。※近傍設定は手間がかかるため近傍レス運用。
 ③レジストと基材ギャップ測定し設定。
 ④初期基板の単体検査実施。
 ⑤検査結果で基板での微細部品印刷状態を重点的に確認。
 ⑥新規パッケージ検査状態を確認。
 ⑦問題があれば印刷条件変更。
 ⑧自動検査開始しロットでの状態確認となります。

部品パッケージ別に検査閾値を管理する事も重要で全部品共通管理は楽ではありますが部品毎に閾値管理する方が結果的にクリームはんだ品質が向上しプリント基板全体の品質も向上します。

過去SPI検査内容を分析し初期印刷条件を決めておけば非常に立上げが楽です。

クリームはんだ印刷 ~地味だが重要な基板実装工程の要についてはこちら

社内メタルマスク開口部修正でのノウハウ/品質向上/コストダウンはこちら

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検査結果の分析方法

クリームはんだ印刷検査(SPI)には検査結果を詳細に分析する機能があります。

検査項目
 ・体積
 ・面積
 ・高さ
 ・突起
 ・位置ずれ
 ・ブリッジ

分類項目
 ・部品リファレンス(シルク表示No)
 ・部品パッケージ(部品種類)
 ・印刷範囲
 ・部品選択(部品個別)

分析範囲
 ・基板シリアル(製品個別番号)
 ・生産ロット番号

様々な項目での分析が可能となりますので傾向分析などには有効です。

検査項目、分類、範囲で分析をしていけば製品特徴、メタルマスク特徴等が分かるので
品質フィードバックが可能になります。

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リフローはんだ付け 温度プロファイルの重要性はこちら

まとめ

まとめ

最近の人手不足で専任者を中々配置出来ないのが非常にネックですが運用方法を工夫して重要なクリームはんだ印刷検査(SPI)を管理して良い製品を供給する事が生産側に必要な事だと思います。

クリームはんだ印刷はプリント基板実装品質の70%を占めると言われています。

お金にならない工程と思う方が多いですが縁の下で支えている検査工程です。

地道ですがクリームはんだ印刷技術者の醸成が重要だと思います。

このような地道な品質改善により実力も向上します。

とても大切な工程なので力をいれて取り組むことが全体品質向上につながります。
ハマると非常に楽しい工程でもあります。

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この記事を書いた人

【気が付いたら30年】
プリント基板量産: 6年
プリント基板試作: 2年
生産技術    :17年
営業技術    : 5年
【ブログ歴】  2021年6月開設
『プリント基板実装』や『ビジネス』などを発信しています。

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