Componente-sensibile la umiditate din ansamblul SMT: Ghid MSL

Prezentare generală

O bobină cu rating MSL-poate ajunge cu o etichetă intactă, poate trece verificarea cantității și poate încărca curat într-un alimentator. Niciuna dintre aceste verificări nu spune echipei de producție cât de multă durată de viață mai rămâne.

Deteriorarea ambalajului cauzată de-umiditate este de obicei declanșată în timpul refluxării, nu în timpul configurării alimentatorului. Un pachet neermetic poate arăta normal înainte de a intra în cuptor, chiar dacă istoricul expunerii este incomplet.

Pentru asamblarea SMT, controlul eficient MSL înseamnă legarea numărului exact al piesei producătorului și a opțiunii de pachet de-timpul de deschidere al pungii, expunerea ambientală cumulativă, intervalele controlate de depozitare uscată-și fiecare expunere rămasă de reflux sau reluare.

Punga de barieră împotriva umezelii oferă o parte din dovezi. Înregistrarea de manipulare-specifică a bobinei determină dacă acele dovezi mai pot susține o lansare de producție.

 

Începeți cu MPN exact, nu cu familia de pachete

Nivelul de sensibilitate la umiditate sau MSL, descrie modul în care un pachet clasificat de montare pe suprafață-reacționează după absorbția umidității și înainte de expunerea la procesul de reflux specificat.

În mod obișnuit, se face referire la două standarde:

• IPC/JEDEC J-STD-020 clasifică sensibilitatea la umiditate/reflux pentru dispozitivele de suprafață neermetice aplicabile.
• IPC/JEDEC J-STD-033 se referă la manipularea, ambalarea, expedierea, depozitarea, uscarea și utilizarea dispozitivelor sensibile la umiditate- și la reflux.

Aceste standarde servesc unor scopuri diferite. Clasificarea descrie modul în care este evaluat pachetul. Înregistrarea de manipulare arată ce s-a întâmplat cu materialul real de când a fost primit.

Cerința MSL nu trebuie dedusă din afirmații precum:

• „Acesta este un BGA”.
• „Acesta este un QFN”.
• „Aceasta este o piesă de calitate-auto.”
• „Acest senzor a sosit într-un sac uscat”.
• „Acest pachet arată similar cu un alt dispozitiv MSL 3.”

Punctul de pornire corect este componenta exactă care poate fi comandată.

Revizuirea materialului ar trebui să conecteze:

• numărul piesei producătorului sau MPN;
• pachetul sau sufixul de comandă;
• MSL-ul declarat;
• temperatura maximă permisă a corpului pachetului;
• informații despre ciclul de procesare-calificat, acolo unde este specificat;
• eticheta ambalajului original;
• instrucțiunile actuale de manipulare ale producătorului componentelor.

Două dispozitive din aceeași familie de produse pot avea opțiuni diferite de pachet, evaluări MSL, temperaturi de vârf ale pachetului sau condiții de procesare calificate. Numai familia de pachete nu este suficientă pentru a stabili cum ar trebui tratată o anumită bobină.

Nu toate dispozitivele redistribuite utilizează aceeași rută de clasificare

J-STD-020 se adresează în primul rând dispozitivelor semiconductoare de suprafață din plastic aplicabile.

Unele LED-uri, senzori, module, dispozitive optoelectronice, componente pasive, conectori și alte produse redistribuite pot, de asemenea, să aibă cerințe de manipulare- sau proces{1}de sensibile la umiditate. Aceste cerințe trebuie confirmate din MPN exact, ambalajul original, documentația producătorului, standardul-specific al dispozitivului relevant și procedura aprobată de proiect.

O fabrică nu ar trebui să atribuie un MSL doar pentru că o componentă seamănă cu un alt pachet-sensibil la umiditate.

Durata de viață a podelei este o fereastră de proces, nu o dată de valabilitate-

Durata de viață a podelei MSL nu trebuie confundată cu:

• codul de dată al componentei;
• termenul de valabilitate general al depozitului;
• durata de lipit;
• umiditatea de funcționare a produsului finit-;
• o dată de expirare automată după deschiderea pungii.

Durata de viață a pardoselii este expunerea ambientală permisă înainte de procesul de refluere aplicabil în condiții definite.

Standard Floor-Life Reference

Acest tabel este o referință de planificare. Nu este un program universal de coacere.

Decizia de producție depinde în continuare de:

• eticheta propriu-zisă a ambalajului;
• instrucțiunile producătorului componentei;
• limita de temperatură de vârf-specifică a pachetului;
• expunerea anterioară a mediului ambiant;
• istoric de stocare{0}}controlat;
• orice cicluri de refluxare sau de reluare rămase.

„Nelimitat” pentru MSL 1, de asemenea, nu înseamnă viață nelimitată în depozit. Protecția ESD, integritatea pachetului, oxidarea, contaminarea, trasabilitatea și lipirea rămân preocupări separate de control-materialului.

O modalitate practică de a urmări istoricul rolelor

O etichetă MSL descrie modul în care a fost clasificat dispozitivul ambalat. Nu descrie tot ce s-a întâmplat cu bobina reală după primire, deschidere, montare, montare, utilizare parțială, depozitare și reeditare.

În acest ghid, pașaportul material este pur și simplu un nume practic pentru istoricul-specific al rolei care urmărește materialul prin acele transferuri. Nu este numele unui formular IPC/JEDEC.

Indiferent dacă o fabrică folosește un MES, o etichetă cu cod de bare, un card de material controlat sau un jurnal manual este secundar. Ceea ce contează este că înregistrarea indică în continuare bobina sau lotul corect atunci când materialul este emis din nou.

Un istoric util al rolei ar trebui să răspundă la cinci întrebări:

1. Ce componentă și pachet exact este acesta?
2. Care a fost starea sa verificată la primire?
3. Când a fost deschis și câtă expunere ambientală s-a acumulat?
4. Ce proces controlat de stocare sau recuperare a fost aplicat?
5. Poate fi eliberat pentru următorul ciclu de căldură relevant?

Înregistrări la nivel-Reel de bază

Recepție: verificați eticheta, sigiliul și identitatea piesei

Primul statut de material util nu este doar „prezentul pungii”.

Fabrica trebuie să verifice dacă identitatea piesei, starea ambalajului uscat-și dovezile disponibile de manipulare sunt împreună.

Materialul-sensibil la umiditate poate ajunge ca:

• un pachet uscat de producător intact;
• o bobină-reambalată de distribuitor;
• stoc deschis anterior;
• materialul-furnizat de client;
• o bobină parțială;
• bandă tăiată;
• dispozitive libere într-o tavă sau tub.

O pungă intactă cu barieră împotriva umezelii sau MBB, cu o etichetă lizibilă, un sigiliu acceptabil și informații despre ambalaj suport, poate sprijini intrarea în procesul de depozitare aplicabil.

O fâșie liberă de componente fără informațiile sale originale ale ambalajului nu poate primi automat aceeași stare pur și simplu pentru că marcajul corpului pare să se potrivească cu BOM.

Identitatea piesei și starea de umiditate sunt înregistrări legate, dar nu sunt interschimbabile. Echipa de primire poate confirma că componenta este MPN-ul corect, dar nu poate confirma că este pregătită pentru redistribuire.

În practică, primirea este rareori acolo unde înregistrarea eșuează complet. Punctul slab este de obicei transferul. Punga și eticheta pot fi verificate corect la inspecția de intrare, dar starea utilizabilă poate fi pierdută mai târziu dacă kit-ul, punerea în scenă și returnarea materialului sunt păstrate ca înregistrări separate.

Ce poate confirma cardul indicator de umiditate

Un card indicator de umiditate, sau HIC, oferă dovezi despre umiditatea atinsă în interiorul MBB.

Nu măsoară direct umiditatea absorbită de fiecare componentă din ambalaj.

Un HIC acceptabil nu rezolvă:

• o etichetă MSL lipsă;
• o oră anterioară de deschidere necunoscută;
• un sac perforat sau prost resigilat;
• expunere înainte de reambalare;
• loturi mixte;
• o coacere nedocumentată;
• înregistrările de stocare lipsă.

Un HIC anormal ar trebui să declanșeze o revizuire controlată bazată pe eticheta ambalajului, tipul cardului, instrucțiunile producătorului și procedura de manipulare aplicabilă. Nu ar trebui redusă la o decizie informală de acceptare-sau-respingere la linia SMT.

 

Deschiderea MBB: Porniți înregistrarea expunerii

O bobină nu trebuie să ajungă la aparatul de plasare înainte ca istoricul expunerii sale să devină relevant.

MBB poate fi deschis pentru:

• inspecție de intrare;
• numărarea cantităților;
• verificarea etichetei;
• împărțirea materialului între lucrări;
• kitting componente;
• pregătirea hrănitorului;
• configurarea primului-articol.

Deschiderea pungii pentru o sarcină scurtă este încă un eveniment material.

Înregistrarea de deschidere ar trebui să rămână conectată la:

• opțiunea MPN și pachet;
• identitatea tamburului sau a lotului;
• data și ora deschiderii;
• MSL aplicabil;
• jobul sau atribuirea trusei;
• starea de depozitare;
• persoana, stația sau procesul care deschide materialul.

Aici se intersectează manipularea MSL și montarea componentelor.

Kitting poate confirma că piesa, cantitatea, pachetul și formatul de producție corect sunt disponibile. Nu garantează că materialul va rămâne în fereastra de expunere permisă în timp ce restul lucrării este pregătit.

Un kit poate fi complet, dar totuși să nu poată fi eliberat pe linia SMT dacă înregistrarea sa-de expunere la umiditate este incompletă.

Pentru proiectele care implică materiale din sursă,-furnizate de client sau expediate, STHLAprovizionarea componentelorCalea de service explică modul în care revizuirea BOM, aprovizionarea, pregătirea materialelor și setarea componentelor se conectează cu ansamblul PCB.

 

Staging line: numărați timpul de așteptare

O bobină poate petrece mai mult timp așteptând decât plasând.

Materialul poate rămâne în afara condiției de depozitare uscată aprobată-în timp ce este:

• încărcat pe un cărucior de alimentare offline;
• montat lângă mașina de plasare;
• așteptarea pe un cărucior de instalare;
• ținut în timpul ajustării șablonului sau programului;
• întârziat de un alt element BOM lipsă;
• așteptând aprobarea primului-articol;
• efectuate pe ture;
• afectate de întreținerea echipamentelor sau de o oprire a liniei.

Înregistrarea de viață-pardosului trebuie să țină cont de timpul relevant în afara condiției de depozitare aprobate.

O rulare SMT de două-ore nu înseamnă două ore de expunere atunci când bobina a fost deschisă în timpul schimbului precedent.

Acest lucru devine mai greu de gestionat în producția de prototipuri,-construcții pilot și-mixte mari:

• diferite role pentru același loc de muncă pot fi deschise în zile diferite;
• o parte a unui kit poate fi gata înainte ca BOM complet să fie disponibil;
• o bobină poate reveni la stocarea controlată în timp ce alta rămâne în scenă;
• o bobină parțială poate suporta mai multe serii de producție;
• prioritățile liniilor se pot schimba după ce a început configurarea.

Build-urile divizate sunt deosebit de ușor de citit greșit. O bobină poate fi deschisă pentru configurarea primului-articol, poate utiliza doar câteva componente, poate reveni la stocare și apoi poate fi emisă din nou după modificarea programului de producție. Numărul de componente este aproape neschimbat, dar poziția de durată-nu este.

Pe podea, numărul util este durata de viață rămasă a podelei pe acea bobină-nu ora de începere programată a comenzii de lucru.

Etichetele de hârtie și jurnalele manuale pot funcționa atunci când sunt controlate, lizibile și legate de material. Un MES nu rezolvă problema dacă operatorii nu înregistrează corect evenimentele de deschidere, returnare sau stocare.

 

Returnare linie: păstrați starea de viață-etajului rămasă

Materialul nefolosit nu trebuie să revină în inventar ca și cum ar fi stoc nedeschis.

Un proces controlat de returnare-la linie ar trebui să păstreze:

• MPN;
• identitatea lotului și rolei originale;
• timpul scos din depozitul aprobat;
• expunerea cumulativă a mediului ambiant;
• starea de viață rămasă-etajului;
• comanda de producție și referința la linie;
• timpul de întoarcere;
• starea ambalajului;
• orice eveniment anormal sau abatere.

Acest lucru este deosebit de important pentru prototipuri și proiecte PCBA de-volum redus, în care o bobină poate suporta mai multe versiuni pe o perioadă de săptămâni sau luni.

Una dintre cele mai înșelătoare condiții de returnare este o bobină curată într-un MBB proaspăt, fără nicio intrare rămasă în -etapa-. Ambalajul pare controlat, dar starea producției este încă necunoscută.

Bobina returnată trebuie să-și păstreze istoricul anterior atunci când intră în depozitul controlat, este reambalată sau este emisă din nou.

O nouă etichetă nu trebuie să suprascrie identitatea lotului inițial. Un nou MBB nu trebuie tratat ca dovadă că dispozitivele au fost uscate înainte de resigilare.

 

Asamblare dublă-față: cont pentru a doua trecere de reflux

Componentele montate pe prima latură pot vedea în continuare o a doua trecere de reflux.

O placă parțial asamblată poate aștepta și înainte de:

• imprimare și plasare pe a doua{0}}față;
• un alt ciclu de reflux planificat;
• instalarea întârziată a componentelor;
• reparare sau reprelucrare.

Prin urmare, planul de manipulare trebuie să acopere întreaga secvență de asamblare, inclusiv orice așteptare între părți.

Planul de proces ar trebui să definească:

• care etapă de lipire este expunerea finală relevantă la căldură;
• modul în care sunt controlate condițiile de așteptare între părțile de asamblare;
• unde sunt depozitate plăci parțial asamblate;
• care pachete instalate vor experimenta un alt ciclu de căldură;
• modul în care sunt escaladate întârzierile de producție;
• modul în care sunt manipulate componentele de schimb utilizate în timpul reprelucrării.

Schimbul de producție se poate termina în timp ce obligația de-control al umidității continuă.

Rezultatele AOI nu înlocuiesc înregistrarea-de manipulare a materialelor. Expunerea la umiditate este controlată înainte de recirculare prin datele pachetului, calendarul, stocarea și eliminarea documentată.

De asemenea, MSL nu trebuie confundat cu cerințele de mediu sau de umiditate-de funcționare ale produsului finit. Acestea aparțin unei evaluări separate de proiectare și fiabilitate.

Depozitarea uscată, reambalarea și coacerea fac diferite lucrări

Aceste acțiuni sunt adesea grupate împreună, dar nu sunt interschimbabile.

Depozitarea uscată înseamnă ceva numai atunci când starea dulapului, timpul de depozitare, pachetul și expunerea anterioară sunt cunoscute. „Depozitat într-un dulap uscat” nu este o înregistrare completă de material în sine.

De asemenea, resigilarea unei bobine creează o nouă condiție de depozitare. Nu reconstituie un istoric de expunere necunoscut.

Coacerea este un proces de recuperare controlat

Coacerea poate fi necesară atunci când o procedură de recuperare aprobată necesită îndepărtarea umezelii absorbite înainte de reflux.

Nu ar trebui să fie aplicat automat la fiecare bobină deschisă.

O decizie controlată poate depinde de:

• MSL exact;
• grosimea corpului pachetului;
• istoric de expunere cunoscut sau necunoscut;
• starea și durata expunerii;
• instrucțiunile producătorului componentei;
• temperatura și durata de uscare;
• procedura J-STD-033 aplicabilă;
• capacitatea de temperatură a purtătorului;
• post-identificarea și ambalarea coacerii.

▎O regulă universală, cum ar fi următoarea, nu este responsabilă din punct de vedere tehnic:

Toate componentele MSL expuse trebuie coapte la 125 de grade timp de 24 de ore.

Procesul corect depinde de dispozitivul, pachetul, suportul, istoricul expunerii și instrucțiunile producătorului.

Coacerea inutilă sau repetată la temperatură înaltă-poate crea, de asemenea, preocupări legate de materialele suport, finisajele componentelor sau lipirea, în funcție de piesă și proces.

Verificați suportul înainte de cuptor

Dispozitivul poate tolera o temperatură pe care suportul său nu o poate tolera.

Înainte de coacere, confirmați dacă materialul este menținut în:

• o tavă de copt;
• o tavă ne-coaptă;
• bandă și bobină;
• un tub;
• un container-furnizat de client;
• un transportator temporar de producție.

Dacă componentele trebuie să fie transferate înainte de coacere, acel transfer devine o altă operațiune controlată. Protecția ESD, identitatea pieselor și a lotului, polaritatea, orientarea, controlul contaminării, cantitatea, etichetarea și reambalarea trebuie să rămână intacte.

În caz contrar, o etapă de-recuperare a umidității poate crea o nouă problemă de-identitate, orientare sau contaminare a lotului.

Când istoricul este incomplet: definiți o dispoziție

Istoria necunoscută nu ar trebui convertită în istorie cunoscută prin presupunere.

La punctul de lansare, materialul ar trebui să aibă o dispoziție documentată:

• lansarea în producție în intervalul de viață verificat-;
• finalizați un proces de uscare sau coacere aprobat și apoi re{0}}eliberați;
• păstrați pentru inginerie, calitate sau dispoziție client;
• înlocuiți sau returnați materialul atunci când recuperarea nu este aprobată.

O pungă deteriorată sau o înregistrare incompletă nu face automat componentele inutilizabile. Înseamnă că tamburul rămâne în așteptare până când ingineria, calitatea sau clientul sunt de acord cu următorul pas.

Materialele la cheie și expediate schimbă granița probelor

Componentele-furnizate de client nu sunt automat mai puțin fiabile decât materialele-din fabrică.

Diferența este cât de mult din istoricul de manipulare anterior este vizibil pentru furnizorul EMS.

Înainte de producție, ambele părți ar trebui să convină cine poate:

• autoriza coacerea;
• aproba transferul către alt transportator;
• acceptă distribuitorul-material reambalat;
• înlocuiți componentele expuse;
• aproba utilizarea materialelor cu înregistrări incomplete;
• accepta efecte de cost sau de program;
• autorizează o abatere a procesului.

Deținerea componentelor la fața locului nu pregătește producția-dacă nimeni nu poate susține starea lor de lansare.

Ce ar trebui să întrebe cumpărătorii OEM înainte de lansarea SMT

Cumpărătorii OEM nu trebuie să proiecteze procedura MSL internă a fabricii.

Aceștia ar trebui să confirme că procesul poate răspunde la următoarele întrebări:

1. Cum se verifică exact MSL și temperatura corporală maximă a pachetului?
2. Ce eveniment începe sau reia înregistrarea expunerii?
3. Cum este inclus timpul de așteptare în timpul pregătirii trusei și a punerii în scenă?
4. Ce informații urmează după o bobină nefolosită înapoi în stocare?
5. Cum sunt tratate plăcile parțial asamblate înainte de o nouă refluxare?
6. Ce se întâmplă atunci când istoricul de deschidere sau de stocare este necunoscut?
7. Cine poate aproba coacerea, înlocuirea sau abaterea?

Informațiile utile despre proiect pot include:

• numere de piese complete ale producătorului;
• sufixe de pachet și de comandă;
• canale de aprovizionare aprobate;
• informații disponibile despre MSL și{0}}temperatura maximă;
• modelul de material la cheie, hibrid sau expediat;
• MBB original și informațiile etichetei;
• înregistrările anterioare de deschidere, uscare sau reambalare;
• numărul așteptat de cicluri de reflow;
• un program planificat de-producție sau repetare-producție;
• cerinţele privind lotul şi codul de dată-;
• autoritatea de recuperare sau înlocuire;
• instrucțiuni pentru materialul neutilizat.

O întrebare practică-de evaluare a furnizorului este:

▎Explicați modul în care componentele evaluate MSL-sunt identificate, timpul-urmărite, stocate, returnate de la linia SMT și eliberate prin redistribuirea finală relevantă-și cum este tratat materialul cu un istoric necunoscut.

Această întrebare dezvăluie mai multe despre proces decât întrebarea dacă fabrica deține un dulap uscat sau un cuptor de copt.

 

Cum STHL conectează controlul materialului cu ansamblul PCB

Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. (STHL) oferă aprovizionare de componente bazate pe ansamblu PCB și proiect-sub modele de materiale la cheie, parțial-la cheie, hibride și-furnizate sau expediate-de client.

În cadrul unui proiect confirmat, evaluarea-pregătirii materialelor poate include:

• MPN exact și opțiunea de pachet;
• starea ambalajului uscat-și a etichetei;
• informații disponibile despre MSL și{0}}temperatura maximă;
• înregistrări de deschidere sau expunere;
• starea componentei-kitting;
• informații de stocare-controlate;
• înregistrări de coacere, acolo unde este cazul;
• Emitere și returnare a liniei SMT;
• secvența de reflux planificată.

Rezultatele inspecției și înregistrările materialelor pot fi, de asemenea, înregistrate în MES în conformitate cu cerințele proiectului. Metoda exactă de urmărire, starea de depozitare, procedura de recuperare și autoritatea de eliminare ar trebui să fie confirmate în raport cu proiectul individual și starea materialului primit.

Pentru proiectele care necesită coordonarea pregătirii materialelor, plasarea SMT, redistribuirea, inspecția și execuția producției, consultați STHLAnsamblu PCBcapabilități.

 

Concluzie

Controlul MSL nu este o verificare în depozit finalizată o dată la primire.

Este o înregistrare continuă la nivel de bobină-care urmărește componenta exactă prin ambalarea uscată, deschiderea pungii, montarea componentelor, montarea liniei, depozitarea controlată, returnarea liniei, asamblarea parțial finalizată, refluxarea finală și orice procedură de recuperare aprobată.

Un MBB păstrează o condiție de depozitare. Un dulap uscat gestionează condițiile viitoare, în timp ce un proces de uscare sau coacere aprobat poate recupera materialul atunci când este necesar. Niciunul dintre aceste controale nu înlocuiește un istoric de manipulare urmăribil.

Cea mai sigură decizie de eliberare pentru componentele-sensibile la umiditate din ansamblul SMT se bazează pe ceea ce poate fi verificat despre MPN exact, expunerea cumulativă, istoricul depozitării și următorul ciclu de căldură-nu pe cât de normal arată bobina când ajunge la alimentator.

Pentru o versiune care include componente MSL-evaluate sau furnizate de client-, trimiteți BOM, fișierele Gerber, CPL sau date de preluare-și-, desene de ansamblu, cantitate, termenul de livrare vizat și cerințele de testare prin intermediulformular de solicitare.

Pentru materialul expediat, includeți orice sac disponibil-deschis, uscat-de depozitare, reambalare sau istoric de coacere. De asemenea, puteți contacta STHL lainfo@pcba-china.com.