摘要：SMT全流程質(zhì)量管控是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要獲得穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量，除了對(duì)設(shè)計(jì)、工藝、物料和生產(chǎn)進(jìn)行系統(tǒng)考慮、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)管控之外，還需要掌握SMT工藝要領(lǐng)、工程知識(shí)和控制要點(diǎn)。介紹了SMT各工序的管控特點(diǎn)，結(jié)合NADCAP AC7120審核要求，提出SMT生產(chǎn)線在執(zhí)行基本的工藝要求外，還需著重關(guān)注的質(zhì)量控制要求。

1.SMT工序管控特點(diǎn)

SMT工序管控著眼點(diǎn)主要是5P：PCB印制板、Parts零部件、Paste焊膏、Placement貼放、Profile曲線，即物

料控制+印刷設(shè)計(jì)（模板設(shè)計(jì)+印刷控制）+貼片控制+溫度曲線設(shè)計(jì)[2]。

1.1物料控制

PCB（Printed circuit board，印制板）是很主要的物料，來料后需要檢查廠家的COC（Certificationof Completion，符合性證書）證明（含金相切片報(bào)告、焊盤可焊性報(bào)告、清潔度測(cè)試、平面度測(cè)試等），裝配前需要預(yù)烘干處理以去除板內(nèi)潮氣，還需關(guān)注PCB有效期。

元器件需關(guān)注引腳可焊性，去金處理。對(duì)于需二篩的元器件還需關(guān)注共面性，因?yàn)槎魏Y選過程易受測(cè)試夾具夾持變形造成共面性不良。

1.2印刷設(shè)計(jì)

印刷前需要設(shè)計(jì)模板，決定焊盤開口及模板厚度，決定模板加工方式，一般選擇不銹鋼激光切割＋內(nèi)壁電拋光的模板。模板交付時(shí)需測(cè)試張力，應(yīng)為40～50 N，每次使用前也需測(cè)試張力，確保反復(fù)使用后不低于30 N。

在模板確定的前提下，影響印刷質(zhì)量的因素有：焊膏品質(zhì)及印刷工藝參數(shù)。應(yīng)予以關(guān)注焊膏在使用前的測(cè)試、驗(yàn)證，使用時(shí)的回溫、攪拌以及使用時(shí)間限制等。半自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)

工藝參數(shù)中刮刀壓力與刮刀大小有關(guān)，要求為1.97～2.76 N/cm。印刷速度與焊膏成分、印刷焊盤間距有關(guān)。

1.3貼片控制

貼片需要檢查元器件引腳共面性，一般設(shè)置0.08～0.12 mm。

貼裝壓力一般控制在元器件引線壓入焊膏中的深度至少為引腳厚度的一半，需要注意的是對(duì)于脆弱的玻璃管殼類器件，貼裝壓力還需要下調(diào)以免損傷器件本體。

1.4溫度曲線設(shè)計(jì)

回流焊溫度曲線需要對(duì)每種不同類型的PCBA（Printed Circuit Board Assembly，印制板組件）進(jìn)行實(shí)際溫度測(cè)試，好的溫度曲線，很大熱容量處與很小熱容量處在預(yù)熱結(jié)束時(shí)溫度匯交，也就是整板溫度達(dá)到熱平衡。

溫度曲線設(shè)置與PCBA大小及層數(shù)、元器件規(guī)格及引腳鍍層、焊料規(guī)格有關(guān)。

02.NADCAP AC120審核要求

NADCAP是國家宇航和國防合同方認(rèn)可機(jī)構(gòu)或授權(quán)項(xiàng)目對(duì)特殊工程管理系統(tǒng)的認(rèn)證制度，AC7120對(duì)印制電路板組件進(jìn)行審核的標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了印制電路板組件制造過程的全部工序，如CAD（Computer -Aided Design，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）數(shù)據(jù)、編程、元器件放置、AOI（Automated Optical Inspection，自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn)）或X光機(jī)檢查、波峰焊、回流焊、手工焊、裝配、清洗、涂覆及密封、測(cè)試（飛針、針床、邊界測(cè)試、功能測(cè)試）、返工等[3]。點(diǎn)膠檢測(cè)一體機(jī)

AC7120審核主要分為兩大部分：文件審核，主要是檢查工作程序、規(guī)范是否符合審核條款要求，是否完整、充分；執(zhí)行的有效性審核，主要是通過樣板制作考察是否有效實(shí)施并符合文件規(guī)定要求（客戶要求、行業(yè)要求）。

2.1審核基本要求

AC7120雖然是針對(duì)印制板組裝件制造過程的工藝符合性的審核要求，但是有一些基本要求是可以通用于其他產(chǎn)線管控，如：

a）人員要求：操作員及檢驗(yàn)員IPC取證、視力檢查證明；對(duì)各類規(guī)范及崗位的熟悉；按要求作業(yè)。

b）物料要求：設(shè)計(jì)圖紙中需要規(guī)定；符合ESD（Electro-Static discharge，靜電放電）/MSD（moisture sensitive device，濕敏器件）管控；使用有效期、開封有效期、分包有效期標(biāo)識(shí)及控制；入所均需驗(yàn)收；使用中周期性測(cè)試。

c）設(shè)備要求：維護(hù)點(diǎn)檢表；授權(quán)人員操作設(shè)備；配置各類監(jiān)測(cè)裝置；每班次測(cè)試并保存；

d）工藝要求：滿足國際或行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)；各工序后的確認(rèn)及測(cè)試；程序管控；工藝方法合理性；

e）環(huán)境要求：溫度、濕度、EPA（ElectrostaticProtected Area，靜電保護(hù)區(qū)域）中的ESD要求、噪聲、照度、潔凈度。

這些要求文件審核時(shí)審核員會(huì)查閱，現(xiàn)場(chǎng)審核時(shí)會(huì)逐項(xiàng)核實(shí)。

2.2質(zhì)量管控要求

2.2.1重視質(zhì)量體系

AC7120專業(yè)審核始終基于單位質(zhì)量管理體系要求的落實(shí)，具體涉及：質(zhì)量手冊(cè)、程序及文件管控、人員資質(zhì)、環(huán)境要求、物料管控、供應(yīng)商管控、首件鑒定、不合格品管理及糾正措施、QA（Quality Assurance，品質(zhì)保證）人員、內(nèi)審有效性，結(jié)合過程審核這些要求都會(huì)被審核到，并要求提供執(zhí)行證據(jù)。

2.2.2重視糾正措施的有效性

關(guān)注以往審核過程中的不符合項(xiàng)糾正措施的有效落實(shí)及其結(jié)果的驗(yàn)證。如糾正措施沒有得到有效落實(shí)并長(zhǎng)久保持，則AC7120專業(yè)審核時(shí)會(huì)開出2個(gè)嚴(yán)重不符合項(xiàng)：一項(xiàng)為重復(fù)問題、一項(xiàng)為體系不能保持糾正措施落實(shí)的有效性。

2.2.3重視追溯性

任何物料都必須能追溯到原廠家的批次號(hào)，尤其首件報(bào)告中必須附有COC?，F(xiàn)場(chǎng)所有物料必須有分包裝標(biāo)簽，注明：物料名稱規(guī)格、原包裝有效期、批號(hào)、開封有效期、分包人，并且隨工單必須移植物料批號(hào)。所有產(chǎn)品的卷宗保持，所有現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)記錄保持5年以上。全自動(dòng)視覺點(diǎn)膠機(jī) 

2.3工藝專業(yè)性要求

2.3.1 ESD控制

靜電控制首先是對(duì)EPA區(qū)域的控制：區(qū)域內(nèi)硬件設(shè)施（地板、桌墊、椅子等均需采用防靜電材料）、設(shè)備接地、其他物件均應(yīng)采用防靜電材料（周轉(zhuǎn)箱、垃圾桶、鑷子、吸筆），沒有條件采用防靜電材料的在操作時(shí)應(yīng)配置離子風(fēng)機(jī)。

ESD物料的靜電控制，防靜電口袋，取、放要戴防靜電腕帶。

人員的靜電控制，每天檢測(cè)防靜電鞋及手腕測(cè)試。

2.3.2 MSD控制

濕敏器件需要識(shí)別等級(jí)，根據(jù)原廠提示在裝配前進(jìn)行烘干處理，并遵循車間壽命內(nèi)裝配使用。

2.3.3 PCBA清洗

由于PCBA涉及工序多，在一面焊接后還有一段時(shí)間才完成裝配，對(duì)于整機(jī)交付的制造商，PCBA還需要單板調(diào)試后才清洗，PCBA焊接后往往超過8 h才清洗。而此時(shí)清洗效果已不能有效地清除PCBA上的焊劑，因此NADCAP AC7120規(guī)定焊接后需要在8 h內(nèi)清洗PCBA。如果采用水清洗或半水清洗，需要4 h的烘干時(shí)間，會(huì)大大制約生產(chǎn)線的工序節(jié)拍，因此可以考慮氣相清洗。

2.3.4返工返修控制

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)返工、返修只是有次數(shù)限制，而NADCAP AC7120強(qiáng)調(diào)的是返工，不允許返修，返修必須征得客戶意見。

工藝專業(yè)性要求主要審核現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行的有效性，也是AC7120審核的重點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)審核時(shí)會(huì)關(guān)注每一項(xiàng)規(guī)定是否有正確的溯源，過程中的執(zhí)行是否準(zhǔn)確、到位，記錄是否完整，操作人員是否能得到現(xiàn)行有效的指導(dǎo)文件。凡是規(guī)定了的要求，就是組織的承諾，過程中必須履行。

03.實(shí)踐與思考

經(jīng)歷了多次的NADCAP現(xiàn)場(chǎng)審核及內(nèi)部審核后，感到有些管控要求的落實(shí)還存在理解上的偏差，執(zhí)行上的偏離，因此總結(jié)幾條經(jīng)驗(yàn)分享。

3.1文件的有效性

編制一份執(zhí)行文件時(shí)，除了自己的試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)形成要求外，還需要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)注顧客要求，但有時(shí)候行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)間存在差異及不協(xié)調(diào)處，此時(shí)需要仔細(xì)求證，驗(yàn)證這些差異及不協(xié)調(diào)，采用國際通用規(guī)范、術(shù)語、要求，而不能拿來就用。

對(duì)于需要操作員填寫的表單，無論是產(chǎn)品卷宗中的隨工單還是因行政需要填寫的表單，都必須有出處，所有的表單必須有表單號(hào)及表單的版本號(hào)，能溯源到具體文件規(guī)定。

3.2人員的崗位勝任

通常工藝或程序文件規(guī)定操作員、檢驗(yàn)員需取得上崗證，而對(duì)人員是否崗位勝任的動(dòng)態(tài)管理要形成有效的制度，需要定期或每年對(duì)這些人員進(jìn)行實(shí)地考查和評(píng)價(jià)，詢問并見證其操作：

a）員工描述自己的崗位是什么，要求每個(gè)員工必須清楚地知道自己從事的崗位及職責(zé)；

b）實(shí)際操作一遍，要求每個(gè)員工的操作完整無誤；

c）員工能否查詢到操作的依據(jù)性文件，要求每個(gè)員工都清楚地知道依據(jù)的有效SOP是什么，從哪能獲取。

3.3 FAI首件檢驗(yàn)

在執(zhí)行首件檢驗(yàn)文件規(guī)定時(shí)，要關(guān)注每道工序及檢驗(yàn)是否合格，整個(gè)過程有無偏離，此外，以下三方面要求需要重點(diǎn)關(guān)注：

a）物料的質(zhì)量證明書，確保對(duì)來料質(zhì)量有追溯性，物料包括外購件、PCB等外協(xié)件；

b）零部件的FAI（first article inspection，首件檢測(cè)），如PCB、機(jī)箱的FAI報(bào)告；

c）特殊工藝、特性尺寸檢測(cè)，這些需要檢測(cè)的特性都需要在圖紙中明確規(guī)定，這樣才能從設(shè)計(jì)、工藝到執(zhí)行能完整實(shí)現(xiàn)，以確保產(chǎn)品的符合性。

3.4隔離

為了防止非預(yù)期使用，現(xiàn)場(chǎng)需要隔離的有：不合格品或有問題的待處理品、過期件、多余物。通常程序文件規(guī)定的比較粗獷，只提出需要標(biāo)識(shí)并隔離的要求，沒有具體的執(zhí)行步驟?，F(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行中需要進(jìn)一步明確：

a）由誰負(fù)責(zé)提出隔離要求；

b）隔離品的范圍（在制品、已制品），出廠品是否需要追回；

c）隔離要求發(fā)放的部門，以避免遺漏執(zhí)行步驟；

d）決策者。

3.5生產(chǎn)線的6s管控

并非需要真正的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)量測(cè)一個(gè)數(shù)據(jù)來表征生產(chǎn)線環(huán)境是否達(dá)標(biāo)，而是通過整體6s塑造良好的作業(yè)環(huán)境：

a）如何控制環(huán)境中的污染物，很大程度減少FOD（Foreign Object Debris，外來物）；

b）員工進(jìn)出生產(chǎn)線是否洗手，確保對(duì)產(chǎn)品無害，也對(duì)自己無害；

c）工作臺(tái)面、地面的整潔程度；

d）波峰焊、回流焊設(shè)備排煙管道的清潔程度；

e）防靜電袋和箱等容器底部、周邊的清潔程度；

f）冰箱內(nèi)部、助焊劑筆、化學(xué)試劑的清潔程度。

3.6風(fēng)險(xiǎn)管控

風(fēng)險(xiǎn)無處不在，可能來自誤操作、來自不執(zhí)行、來自損壞，必須采取有效的防范措施防止風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。SMT生產(chǎn)線上有諸多環(huán)節(jié)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，需要通過落實(shí)設(shè)備的本質(zhì)安全、生產(chǎn)線的自動(dòng)化改造來減少或化解風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際就是采用自動(dòng)智能化手段。

a）生產(chǎn)線溫濕度控制，很優(yōu)做法是采用24 h精密溫濕度空調(diào)控制，一旦超標(biāo)即刻報(bào)警；略次做法是24 h針式畫線實(shí)時(shí)記錄方式，確保監(jiān)控不間斷；很差的做法是人為每隔2 h看表巡查的方式，缺少實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦超標(biāo)再采取措施已經(jīng)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生影響。

b）員工ESD檢測(cè)，很優(yōu)做法是設(shè)立門禁系統(tǒng)，用閘門及紅外報(bào)警提示禁止未通過檢測(cè)的；略次做法是只檢測(cè)，沒有報(bào)警系統(tǒng)；很差的做法是員工每天進(jìn)出生產(chǎn)線不檢測(cè)。

c）手腕帶的測(cè)試，很優(yōu)做法是在線檢測(cè)，只要佩戴手腕，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腕帶阻值，一旦佩戴不良即刻報(bào)警提示員工重新佩戴或插拔；略次做法是在進(jìn)出生產(chǎn)線時(shí)測(cè)試一次，不能發(fā)現(xiàn)佩戴中的問題，導(dǎo)致對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生影響；

d）烘箱設(shè)定時(shí)間控制，很優(yōu)做法是烘箱可進(jìn)行時(shí)間設(shè)定并自帶報(bào)警提醒裝置；略次做法是人為設(shè)置提醒時(shí)間，并在烘箱門上貼封條，提醒他人不要隨意打開烘箱，防止因中途開箱影響被烘物料。

e）貼片、焊接等程序管控，每個(gè)編程裝置應(yīng)有編程員、操作員兩個(gè)窗口權(quán)限，防止程序被改動(dòng)；每次調(diào)用程序時(shí)需要進(jìn)行確認(rèn)。

3.7統(tǒng)計(jì)要求

過程處處有統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)是為了觀察波動(dòng)以更好地改善，是為了維持好的工藝、操作、方法。組織要編制統(tǒng)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用要求，規(guī)定統(tǒng)計(jì)責(zé)任單位、統(tǒng)計(jì)范圍、統(tǒng)計(jì)頻次、統(tǒng)計(jì)后的分析、采取的措施。統(tǒng)計(jì)也不只是產(chǎn)品數(shù)據(jù)才需統(tǒng)計(jì)，SMT生產(chǎn)線可以統(tǒng)計(jì)的因素有：

a）PCBA焊接質(zhì)量、PCBA涂層厚度、PCBA清洗后離子濃度等產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)；

b）生產(chǎn)線的產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)，以確定人力、設(shè)備等各類資源的配置；

c）產(chǎn)線質(zhì)量周報(bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)，查看質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況；

d）設(shè)備能力統(tǒng)計(jì)，如波峰焊設(shè)備的熱補(bǔ)償、冷卻、鏈速穩(wěn)定性等；烙鐵頭的溫度、阻抗等；

e）物料測(cè)試值統(tǒng)計(jì)，如助焊劑、焊膏黏度、錫鍋雜質(zhì)。

結(jié)論：

SMT全流程質(zhì)量管控含義很廣，不應(yīng)局限于工藝文件、質(zhì)量程序規(guī)定的執(zhí)行性要求，還涉及與5M1E相關(guān)的方方面面，包括人因工程。只要與產(chǎn)品有關(guān)，影響產(chǎn)品質(zhì)量的，都需要納入管控范圍，都要基于過程方法、PDCA循環(huán)和風(fēng)險(xiǎn)的思維，進(jìn)行策劃，形成相應(yīng)的規(guī)范、制度，進(jìn)行有效的管控。