提高SMT产量和减少缺陷：劳兰案例研究

对组件密度更高的更复杂电路板的需求不断增加，意味着SMT组装操作和产量面临更多挑战。更小的组件尺寸和更密集的PCB导致更小的产品包装中更强大的设计。这些进步在建造更小更复杂的组件方面引发了一系列新的挑战。

尽管几十年来SMT产品的产量一直很高，但SMT生产线的问题仍然普遍存在，新的需求继续带来新的挑战。虽然SMT打印过程并不复杂，但控制结果却很复杂。SMT工艺性能不佳会导致大量返工、生产量降低、产品成本增加以及产品可靠性问题。

劳兰，阿梅特克公司的一个部门，是一个80年的综合通信技术公司，建立护士呼叫站和学铃系统。公司以两条截然不同的通信系统产品线响应全球市场需求：为医疗保健行业设计的Responder和为教育市场服务的Telecenter Systems。

SMTA认证工艺工程师Jimmy Crow在Rauland高度复杂、符合FDA的制造工厂工作，该工厂拥有最先进的SMT设备。在劳兰，他们建造了四到八层的pcb，放置了bga、pcbga、qfn，典型的双面板，其最小的部分是一张042纸。纪律严明，有质量意识，克劳对他的SMT生产线的表现不满意。缺陷太多，停机时间太长。返工率也太高了。他的目标是在保持质量的同时减少与SMT相关的缺陷并增加吞吐量。

研究表明，65%的SMT线缺陷来自于丝网印刷工艺，克劳认为这在他的工厂是肯定的。模具打印机的平均周期为22秒，是流水线上的浇口工序，因为每两分半钟就停止一次清洗。因此，SMT线路将没有电路板。生产线急需平衡，因为没有人希望模具打印机是装配线上最慢的产品。

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图1:Jimmy Crow为Rauland提供了极好的结果：SMT相关缺陷减少了50%以上；吞吐量增加了20%以上，公司每年为三条SMT生产线节省了100万美元。

为了实现这一点，Crow从专注于丝网印刷过程开始，丝网印刷过程对产量、吞吐量、质量和停机成本的影响最大。他主要集中在工艺改进上。Crow开始对缺陷进行系统的根本原因分析。

1.筛下清洗

Crow最初关注的是机械清洁屏幕的物质“纸张”和屏幕下使用的溶剂。在研究了不同类型的纸张之后，Crow发现，有比当前产品更好的选择。他选择了一种更多孔的擦拭材料，他认为这样可以更好地擦拭。微护理模具很容易处理SMT模具上的锐边，这些锐边通常会撕碎旧式模具擦布，导致缺陷和返工。开纸的结构也比一些封闭结构的填充纸更好地捕获焊球。

2.第2条。溶剂

然后克罗把注意力转向屏幕下的溶剂。异丙醇（ipa）是一个问题，因为新的焊锡膏是由合成树脂组成的，而异丙醇使焊锡的粘度和机械难以维持。IPA的清洁性能不够好，因为它没有清洁，导致一些砖贴在孔壁上。他甚至关掉IPA，什么也没喷，结果也一样。所以，他知道他需要找到更好的溶剂。

对于溶剂，他想要一种既有效又不损害屏幕打印机的东西。他最终选择了Zestron Vigon UC160，一种专门为SMT模具设计的水基清洁介质。水基配方的蒸发速度比IPA慢，但可以用更少的湿巾清洁。

三。纳米涂层

在系统地看待他的SMT生产线问题时，Crow发现了更好的纸张和更好的溶剂，但他仍然经历着缺陷和停机时间。根据模板的复杂程度，他们仍在每四到五块板上擦拭一次。缺少一些东西来完成流程改进。

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图2：使用成本计算器，管理人员可以很容易地看到流程改进计划的结果。

就在那时，克劳在一次行业会议上会见了一位SMT制造专家，即Chrys Shea，她发现自己一直在执行相同的SMT生产线改进计划，并取得了显著的成果。她解决SMT生产线问题的科学方法反映了Crow的想法，但她已经找到了他正在寻找的缺失成分，一种纳米涂层。

Shea的研究使她在数年内一直倡导Aculon的Nanoclear（一种模板处理技术），因为她能够证明许多SMT生产线的性能有了显著的改善。