يتحقق فحص معجون اللحام (SPI) من ترسيبات المعجون بعد الطباعة بالاستنسل وقبل وضع المكونات. ويمكن أن تساعد قياساته مهندس تقنية التركيب السطحي (SMT) على التمييز بين مشكلة طباعة موضعية وتغيّر يؤثر في جزء كبير من اللوحة المجمّعة.
بالنسبة إلى مشتري خدمات التجميع، يمكن لأدلة SPI أن توضّح ما جرى فحصه، والمعايير التي طُبّقت، وكيفية التعامل مع اللوحات المشتبه بها. ويجب الاتفاق على هذه الأدلة مع جهة التجميع؛ فاشتراط الفحص وحده لا يحدّد محتوى التقرير ولا يضمن التغطية.
ما الذي يقيسه SPI؟
بحسب المعدات والبرنامج وطريقة القياس، قد يقدّم نظام SPI خصائص لترسيبات المعجون مثل:
- المساحة: المساحة المقاسة التي يشغلها الترسيب.
- الموضع أو الإزاحة: موقع الترسيب بالنسبة إلى مرجع مبرمج.
- الارتفاع: الارتفاع المقاس للمعجون فوق مستوى مرجعي.
- الحجم: حجم تقديري للترسيب يُستنتج من الأبعاد المقاسة.
تقيّم طريقة الفحص ثنائية الأبعاد (2D) أساسًا المعلومات المستمدة من صورة في مستوى واحد، مثل مساحة الترسيب وموضعه. وهي لا توفّر بمفردها معلومات الارتفاع اللازمة لتقدير الحجم بالطريقة نفسها التي تستخدمها طريقة القياس ثلاثية الأبعاد (3D). وتضيف الطريقة ثلاثية الأبعاد معلومات الارتفاع، لكن القيم التي تعرضها تظل معتمدة على كيفية قياس النظام للترسيب، ومحاذاته، ومعالجة بياناته.
تُعد الورقة التجريبية تقنيات فحص معجون اللحام: الارتباط بين القياسات ثنائية وثلاثية الأبعاد، المنشورة على موقع IPC، مرجعًا مفيدًا من المصادر الأولية لدراسة أساليب القياس هذه. وتجربتها المحدودة ليست معيارًا لقبول المنتجات.
يصف SPI الطباعة في مرحلة الفحص. وهو لا يحدّد الشكل الذي ستبدو عليه وصلة اللحام النهائية بعد وضع المكونات وإعادة الصهر.
ويمثل المعجون نفسه مدخلًا آخر في عملية الطباعة. ويتناول دليل اختيار معجون اللحام اعتبارات المادة والتعامل معها التي ينبغي مناقشتها مع جهة التجميع.
تحقّق من المرجع قبل النسبة المئوية
لا تكون للنسبة المئوية في SPI دلالة إلا عند معرفة المقام الذي استُخدم لحسابها. فنتيجة الحجم المعبر عنها بنسبة مئوية، على سبيل المثال، تُنسب إلى حجم مرجعي مُهيأ أو مستخدم في برنامج الفحص. لا تفترض أن المرجع مشتق دائمًا من وسادة اللحام أو فتحة الاستنسل أو قيمة اسمية أخرى؛ بل تأكد من مصدره ومراجعة البرنامج.
حساب افتراضي: إذا كان الحجم المرجعي المبرمج لترسيب ما هو 0.020 mm³ والحجم المقاس هو 0.016 mm³، فإن القيمة المعروضة بالنسبة إلى ذلك المرجع هي 80%. ولا يبيّن هذا الحساب ما إذا كان الترسيب مقبولًا. فالقبول يعتمد على المعايير المتفق عليها لذلك الموقع وموثوقية القياس.
اطرح السؤال نفسه عن المرجع بالنسبة إلى نتائج المساحة والإزاحة. وتحقق أيضًا من الوحدات، وما إذا كان التقرير يعرض ترسيبات فردية أم ملخصات، وما إذا كانت القيمة تمثل قراءة واحدة أم قيمة مجمّعة.
افصل بين ثلاثة أسئلة في التقرير
تحافظ المراجعة المفيدة لنتائج SPI على التمييز بين قبول المنتج واتجاهات العملية وموثوقية القياس.
| السؤال | ما ينبغي فحصه | ما لا يثبته ذلك بمفرده |
|---|---|---|
| هل هذا الترسيب مقبول؟ | القيمة المقاسة مقارنة بالمعيار المتفق عليه لذلك الموقع | ما إذا كانت العملية مستقرة بمرور الوقت |
| هل تتغير العملية؟ | الأنماط عبر المواقع واللوحات المجمّعة وعمليات الطباعة المتعاقبة | ما إذا كان كل ترسيب على حدة يستوفي معياره |
| هل القياس موثوق؟ | البرنامج والمرجع، والمحاذاة، ودعم اللوحة، والظروف الأخرى ذات الصلة بالنظام | أن لقراءة منخفضة أو قراءة تُظهر إزاحة سببًا ماديًا بعينه |
قد تُظهر العملية اتجاهًا للتغير قبل أن تخفق قراءة فردية في استيفاء معيارها المتفق عليه. وبالمقابل، ينبغي استقصاء أي إخفاق ظاهري بدلًا من استبعاده باعتباره مشكلة قياس. وعندما تكون موثوقية القياس محل شك، احجز اللوحات المجمّعة المتأثرة بينما يتحقق الفريق من الإعداد والقراءات.
مثال تطبيقي: الاستقصاء لوحةً مجمّعةً بعد أخرى
الاستقصاء التالي افتراضي. والملاحظات وعمليات التحقق والقرارات بشأن اللوحات هي أمثلة، وليست نتائج APTPCB أو قواعد قبول عامة.
1. ابدأ باللوحة المجمّعة المشتبه بها
يشير تقرير SPI إلى انخفاض الحجم في عدة ترسيبات متقاربة على اللوحة المجمّعة 1. ولا تُظهر الترسيبات الأخرى على اللوحة نفسها النمط ذاته.
قبل إرجاع القراءات إلى الطباعة، يتحقق المهندس مما يلي:
- تحميل برنامج الفحص الصحيح ومراجعته الصحيحة.
- استخدام المراجع ومعايير القبول المقصودة للترسيبات التي أُشير إليها.
- محاذاة اللوحة المجمّعة بصورة صحيحة للفحص.
- ملاءمة دعم اللوحة وتقديم اللوحة المجمّعة للفحص بطريقة متسقة.
يحجز الفريق اللوحة المجمّعة 1 أثناء مراجعة القراءات. وقد تكون المشكلة موضعية في الطباعة؛ كما يحتمل أن يكون السبب مرجعًا غير صحيح، أو مشكلة في المحاذاة، أو مشكلة قياس مرتبطة بالدعم. ولم يثبت أي منها بعد.
2. قارن نمط اللوحة المجمّعة التالية
تُظهر اللوحة المجمّعة 2 نمطًا مختلفًا: إذ تبدو الترسيبات في عدة مواقع مزاحة في اتجاه متشابه بالنسبة إلى مواضعها المبرمجة.
يتحقق المهندس مما إذا كانت الإزاحة المشتركة الظاهرة تتوافق مع الطباعة الفعلية، أو قد تكون ناتجة عن محاذاة اللوحة المجمّعة في إعداد الفحص. وتُعد مشكلة محاذاة الطابعة فرضية، وليست نتيجة يمكن استخلاصها من التقرير وحده. وتُحجز اللوحة المجمّعة 2 أيضًا بانتظار المراجعة.
تكتسب مقارنة اللوحات المجمّعة أهمية لأن قراءات الحجم المنخفض المتقاربة والإزاحة الظاهرة على مستوى اللوحة المجمّعة ملاحظتان مختلفتان، حتى لو أدت كلتاهما إلى تنبيه SPI. ولا ينبغي تلقائيًا تطبيق الإجراء التصحيحي نفسه عليهما.
3. افحص الطباعة وتحقق من اللوحات المجمّعة التالية
بعد أن يستقصي الفريق الإعدادات ذات الصلة ويُجري أي تعديل معتمد، يفحص اللوحات المجمّعة المطبوعة التالية باستخدام البرنامج والمراجع المتحقق منها. ويقارن المواقع التي أُشير إليها سابقًا ونمط المواضع الأوسع بالمعايير المتفق عليها.
يسجّل الفريق القراءات الجديدة قبل أن يقرر ما إذا كان الإجراء قد عالج التباين الملحوظ.
4. سجّل القرار بشأن اللوحة
لكل لوحة مجمّعة محجوزة، يسجّل الفريق هويتها، والمشكلة الملحوظة، وعمليات التحقق المنفذة، والمعايير المطبقة، والقرار المعتمد بشأنها. وتتبع أي عملية إزالة أو إعادة طباعة أو إعادة فحص أو غيرها من إجراءات التعامل العملية المتفق عليها. وينبغي أن يميّز السجل بين النتيجة المؤكدة والسبب المشتبه به.
مثال: ربط القراءة بالقرار المتخذ بشأنها
السجل التالي مختلق لتوضيح ما يمكن للمشتري وجهة التجميع الاتفاق على الاحتفاظ به. وهو ليس تقريرًا من APTPCB، ولا حدًا موصى به، ولا سجلًا لدفعة إنتاج.
- المنتج واللوحة المجمّعة: المشروع K، اللوحة المجمّعة 1، الجانب العلوي.
- البرنامج والموقع: المراجعة P3، الترسيب U1-12.
- الحجم والمرجع: 0.016 mm³ مقارنةً بـ 0.020 mm³، أي 80%. وينبغي أن يحدّد البرنامج المرجع المستخدم.
- النتيجة الأولية: يُصدر برنامج المثال تنبيهًا عند أقل من 85%؛ وقد أُشير إلى قراءة 80% وحُجزت اللوحة المجمّعة.
- المراجعة والقرار: تم التحقق من المحاذاة والبرنامج؛ والقرار بشأن اللوحة معلّق.
تنبيه 85% شرط مختلق لهذا السجل، وليس حدًا للقبول أو إعدادًا موصى به. إذا نُظفت اللوحة المجمّعة وأُعيدت طباعتها وفق عملية معتمدة، فاحتفظ بنتيجة الفحص الأصلية وأضف نتيجة إعادة الفحص والقرار المعتمد بشأنها. وإذا قُبلت، فحدّد من اتخذ القرار ووفق أي متطلبات. واسأل عما إذا كان برنامج الفحص يشمل الفجوات بين الترسيبات بالإضافة إلى الترسيبات نفسها؛ فالتغطية تعتمد على الإعداد.
كيف يتكامل SPI مع الفحوص اللاحقة؟
يجيب SPI عن أسئلة تتعلق بطباعة المعجون قبل وضع المكونات. وتتناول فحوص أخرى مراحل أو مخاطر مختلفة:
- الفحص البصري الآلي (AOI) يمكنه فحص خصائص التجميع المرئية في مرحلة لاحقة، وفقًا لبرنامجه وتغطيته.
- الفحص بالأشعة السينية يمكن استخدامه لفحص خصائص تتطلب طريقة مناسبة للرؤية الداخلية؛ وينبغي تأكيد ملاءمته وتغطيته للتجميع المعني.
- الاختبار الكهربائي يتحقق من السلوك الكهربائي المحدد. وهو لا يحل محل سجل طباعة المعجون.
هذه الطرق متكاملة، وليست قابلة للاستبدال بعضها ببعض. للاطلاع على مقارنة مرحلةً بمرحلة، راجع SPI مقابل AOI في تجميع لوحات الدوائر المطبوعة والمسؤولية عن فحصي AOI وSPI.
قد تدعم بيانات SPI اتخاذ إجراء بشأن العملية، لكن لا تفترض أن نظام الفحص يضبط الطابعة تلقائيًا أو أن كل عيب سيُكتشف. أكّد سير عمل الفحص والاستجابة مع جهة التجميع.
ما الذي ينبغي للمشترين تحديده؟
قبل الإنتاج، اتفقوا على نطاق الفحص والأدلة اللازمة لاتخاذ القرارات. وناقشوا، كحد أدنى، ما يلي:
- النطاق والتغطية: ما الجوانب واللوحات المجمّعة ومواقع الترسيبات التي تُفحص؟ وهل حُددت المواقع الحرجة؟
- التعريف: كيف سيربط التقرير النتائج بالمنتج واللوحة المجمّعة والجانب ودفعة الإنتاج؟
- البرنامج والمراجع: ما مراجعة البرنامج والقيم المرجعية المطبقة؟
- القبول: ما المعايير التي تنطبق على كل قياس وموقع ذي صلة؟
- أخذ العينات: ما اللوحات المجمّعة التي تُفحص، ومتى؟
- التعامل مع اللوحات غير المقبولة: كيف تُحجز اللوحات المجمّعة المتأثرة وتُراجع ويُفرج عنها أو يُتعامل معها بطريقة أخرى؟
- التقرير المطلوب: هل يمكن أن يشمل القراءات الفردية والنسب المئوية ومراجعها، والمواقع التي أُشير إليها، والصور، ومعلومات الاتجاهات، وسجلات القرارات؟ وما البنود الممكن توفيرها لهذا التجميع؟
تأكد من إمكانية التنفيذ والتغطية مع جهة التجميع بدلًا من افتراض أن كل حقل مطلوب متاح تلقائيًا. ويمكن أن يساعد رسم التجميع في تحديد المواقع الحرجة وتوضيح احتياجات الفحص.
للاطلاع على مناقشة خدمة الفحص، راجع فحص SPI. ولتحديد خطة التحقق الأوسع، راجع اختبار وجودة تجميع لوحات الدوائر المطبوعة.
أدرج نطاق SPI المقترح ومتطلبات إعداد التقارير في طلب عرض سعر، أو تواصل مع APTPCB لمناقشة إمكانية التنفيذ.