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SMT 部品の不良品と材料の無駄を減らすには、単に機械のアラーム感度を下げるだけではなく、実際のピックアップ プロセスを制御することから始まります。最新の SMT ラインでは、不合格のコンポーネント、空のピックアップ、部品の落下、ビジョンの不合格、フィーダーのアラームの繰り返しにより、直接的な材料損失と隠れた生産コストが発生する可能性があります。これらの問題はに密接に関連しています。 、フィーダーの精度、ノズルの状態、真空の安定性、コンポーネントの認識、プロセス制御機能など、 SMT ピック アンド プレース マシンのパフォーマンス
実際的な改善計画では、機械データをフィーダーのプレゼンテーション、ノズルのメンテナンス、真空監視、コンポーネントのパッケージング、視覚認識、およびオペレーターの実践と結び付ける必要があります。装置条件とプロセス管理の両方を最適化することで、メーカーはピックアップの成功率を向上させ、安定した実装品質を維持できます。
このガイドでは、メーカーが構造化されたエンジニアリング アプローチを通じて、SMT コンポーネントの不良品を減らし、材料の無駄を最小限に抑え、SMT のピックアップ成功率を向上させる方法について説明します。これは、配置品質を犠牲にすることなく無駄を削減する必要がある SMT のプロセス エンジニア、生産管理者、技術者、工場所有者を対象に書かれています。機器レベルから配置の安定性を向上させたいと考えているメーカーにとって、信頼性の高い SMT ピック アンド プレイス ソリューションを選択すること も重要な基盤です。1.明確な拒否と廃棄のベースラインを構築する
工場は明確に測定しないものを削減することはできません。多くの SMT チームは、機械が「投入する材料が多すぎる」ことを知っていますが、どの部品番号、フィーダー、ノズル、ヘッド、シフト、または材料ロットが廃棄物を生み出しているかを必ずしも知っているわけではありません。最初のステップは、正常なプロセス変動と異常な損失を区別する不合格ベースラインを構築することです。
不合格コンポーネントの総数は役に立ちますが、それだけでは十分ではありません。より良いレポートでは、部品タイプ、フィーダー スロット、ノズル ID、ヘッド番号、マシン レーン、製品モデル、材料ロット、生産時間ごとに不合格が表示される必要があります。これにより、拒否パターンが可視化されます。 1 つのフィーダで損失の大部分が発生する場合、1 つのコンポーネントで複数のフィーダに障害が発生する場合とは解決策が異なります。
たとえば、1 つの小さな抵抗器で繰り返し拒否される場合は、テープ ポケットの変動、フィーダー ピッチ、静電気、またはノズル サイズを示している可能性があります。 1 つのノズル上の多くのコンポーネントにわたる不合格は、汚染、摩耗、または真空漏れを示している可能性があります。 1 回のシフト変更後の拒否は、積載方法、フィーダーのメンテナンス、またはオペレーターのトレーニングに問題がある可能性があります。
すべての拒否が悪いわけではありません。配置機械は、誤って選択された、損傷している、公差外に回転している、または正しく認識されていないコンポーネントを拒否する必要があります。目標は、いかなる犠牲を払っても拒否率ゼロではありません。目標は、誤った拒否を減らし、避けられるピックアップの失敗を減らし、繰り返される材料損失パターンを減らすことです。
チームがアラームを減らすためだけにビジョン許容範囲を広げると、目に見える無駄は減りますが、隠れた品質リスクが増大する可能性があります。正しいアプローチは、良品のコンポーネントが不合格になる原因となる物理的およびデータの状態を改善しながら、マシンの品質を保護することです。
フィーダーのプレゼンテーションは、SMT コンポーネントの拒否を引き起こす最も強力な要因の 1 つです。ノズルは、フィーダーが提供するもののみを選択できます。部品が中心から外れて到着したり、傾いていたり、カバーテープで持ち上げられたり、ポケットに挟まれたりすると、マシンヘッドが動く前にピックアッププロセスが不安定になります。
フィーダのインデックス付けはコンポーネント テープのピッチと一致する必要があります。小さなインデックス付けエラーにより、ノズルがコンポーネントの中心ではなく端近くをピックする可能性があります。これにより、ピックアップのミス、ピックアップの傾き、テープ ポケットとのノズルの接触、およびその後の視覚拒否が増加します。
エンジニアは、フィーダーのキャリブレーション、テープ ガイドの状態、ピッチ設定、リールの張力、ピックアップの座標を確認する必要があります。最も有用な検査は多くの場合、目視によるものです。フィーダーをゆっくりと動かし、コンポーネントが毎回同じ安定した位置に停止するかどうかを観察します。プレゼンテーション ポイントがサイクル間で移動する場合、ソフトウェア修正では根本原因は解決されません。
カバーテープは、剥離中にコンポーネントの位置を乱す可能性があります。剥離角度、剥離力、またはテープの経路が不安定な場合、小さな部品が飛び跳ねたり、回転したり、ポケット内でより高く位置したりする可能性があります。スプライス領域でも、短期間の異常な拒否反応が発生する可能性があります。適切な材料廃棄物削減計画には、カバーテープのチェック、スプライス検査、リール交換の規律が含まれている必要があります。
オペレーターはスプライスを些細な詳細として扱ってはいけません。スプライスが不十分だと、機械の停止、ピックアップの欠落、材料の損失が発生する可能性があります。リールのローディング、カバーテープの配線、スプライスの検査のためのシンプルなチェックリストにより、配置プログラムを変更することなく、繰り返しの無駄を削減できます。
SMT のピックアップ成功率を向上させるために、工場はノズルと真空システムをプロセスに不可欠なツールとして扱う必要があります。ノズルは単純に見えるかもしれませんが、そのサイズ、表面、清浄度、摩耗、シールの品質は、コンポーネントを正しく持ち上げ、保持し、認識し、配置できるかどうかに大きく影響します。
ノズルは、コンポーネントの本体サイズ、表面、重量、ピックアップ領域、および重心と一致する必要があります。ノズルが小さすぎると、加速中にコンポーネントをしっかりと保持できない可能性があります。ノズルが大きすぎると、接触すべきではないリード、隣接するテープの端、またはパッケージの特徴に接触する可能性があります。
奇妙な形状のコンポーネントには特に注意が必要です。コネクタ、シールド、ダイオード、インダクタ、または異形パッケージの場合、ピックアップポイントの調整が必要な場合があります。チームは、ノズルが安定した平らな領域に触れており、傾斜したリフトが発生していないことを確認する必要があります。
ノズルの汚れは断続的なエラーを引き起こす可能性があるため、最も見逃しやすい原因の 1 つです。ほこり、接着剤の粒子、はんだペーストの残留物、またはテープの破片により、真空シールが低下する可能性があります。機械はしばらくは正常に動作しますが、汚染が蓄積すると、突然さらに多くのコンポーネントが拒否されることがあります。
実際のメンテナンス計画には、ノズルの洗浄、拡大検査、詰まり穴のチェック、摩耗検査、交換ルールを含める必要があります。不合格レポートはノズル ID ごとに比較する必要があります。別のコンポーネントの 1 つのノズルに問題が発生した場合、そのノズルを洗浄、交換、または再調整する必要があります。
バキュームデータはアラームになる前に使用してください。真空値の低下は、フィルターの詰まり、ホースの漏れ、ノズル先端の損傷、ピックアップの高さの間違い、コンポーネントの表面の不良、またはフィーダーのプレゼンテーションの問題を示している可能性があります。一般的なパッケージの通常の真空範囲を記録すると、エンジニアがドリフトを早期に発見するのに役立ちます。
拒絶反応が増加した場合、チームは現在の真空値を通常のベースラインと比較する必要があります。これは、多くの設定を一度に調整するよりも早い方法です。
機械がコンポーネントを拒否した場合、視覚認識が非難されることがよくあります。実際には、カメラは正しく機能している可能性があります。問題は、ピックアップ不良、間違ったライブラリ データ、弱いコントラスト、パッケージのばらつき、または間違った極性定義である可能性があります。ビジョンの最適化により、品質リスクを管理しながら認識精度が向上します。
許容値を変更する前に、エンジニアは実際のカメラ画像を検査する必要があります。エッジはクリアですか？極性マークは見えますか？部品が傾いていませんか?パッケージ表面に合わせた照明モードになっていますか？反射金属、黒いボディ、透明なパッケージ、小さなマークなどはすべて、認識の安定性を低下させる可能性があります。
画像自体が悪い場合は、照明、レンズのクリーニング、カメラのキャリブレーション、またはコンポーネントの表示を改善することで解決できる可能性があります。画像は鮮明でも、マシンが良好なコンポーネントを拒否した場合は、パッケージ ライブラリ データと公差を見直す必要がある可能性があります。
パッケージ データは実際のコンポーネントと一致する必要があります。本体サイズ、リード数、リードピッチ、部品高さ、極性マーク、ピックアップ中心、認識形状がすべて重要です。コピーされたライブラリは、ある製品では十分に近いものであっても、別の製品では安定していない可能性があります。ライブラリの間違いにより、拒否と配置不良の両方が増加する可能性があります。
品質の一貫性を確保するために、チームはなどのエレクトロニクス組立リファレンスを使用できます IPC J-STD-001J や IPC-A-610J。IPC では、これは組立プロセスの管理、材料、組立後の受け入れ基準をカバーしていると説明しています。これらの標準は機械のセットアップ規則に代わるものではありませんが、工場全体で一貫した品質の言語をサポートします。
材料廃棄物は装着機内で発生するだけではありません。それは、保管、リールの取り扱い、スプライスの品質、湿気への曝露、ESD 制御、およびパッケージの変動から始まります。適切な廃棄物削減計画は、倉庫からフィーダーまでのコンポーネントを追跡します。
湿気に敏感なコンポーネントは、管理された保管と床寿命の管理が必要です。取り扱いが不十分だと、後でリフロー欠陥が発生する可能性があり、パッケージの安定性にも影響を与える可能性があります。 JEDEC の J-STD-033 は、湿気/リフローに敏感なデバイスを扱うための主要な業界リファレンスです。
工場は、乾燥保管、湿度インジケーターカード、フロアライフ記録、再封規則、該当する場合はベーキング規則を検証する必要があります。湿気が直接ピックアップ不良の原因とならない場合でも、より広範な生産損失につながる可能性があります。
小さなコンポーネントは、静電気の帯電、乱暴な取り扱い、または汚染の影響を受ける可能性があります。静電気により、部品がテープ、ノズル、またはポケットの表面に張り付くことがあります。取り扱いによる損傷により、リードが曲がったり、テープ内でのコンポーネントの位置が変化したりする可能性があります。 ESD Association の ANSI/ESD S20.20 フレームワークは、敏感な電子デバイスに関する ESD 制御プログラムを構築する際に役立つ参考資料です。
ロット変更後に不合格率が上昇した場合、機械が突然不安定になったと考えないでください。同じフィーダー、ノズル、カメラの条件で新旧ロットを比較します。ボディの色、テープポケットのフィット感、表面の質感、リードの形状、極性マークの違いはすべて、ピックアップと認識に影響を与える可能性があります。
最高の工場は警報に反応するだけではありません。彼らは不合格データを継続的な改善システムに変えます。これは、多品種生産、頻繁な切り替え、および高価なコンポーネントの場合に特に重要です。
実際のループは単純です。拒否パターンを測定し、原因を特定し、根本原因を修正し、結果を検証し、標準作業を更新します。このループにより、同じ欠陥が再発するのを防ぎます。また、新しいオペレーターがセットアップ ルールが存在する理由を理解するのにも役立ちます。
部品、フィーダー、ノズル、ヘッド、製品、ロットごとに不良品を測定します。
問題が材料、フィーダー、ノズル、カメラ、またはプログラム データに起因するものであるかどうかを特定します。
物理的またはデータの根本原因を修正します。
管理された製造証拠を使用して変更を検証します。
メンテナンス、セットアップ、オペレーターのトレーニング記録を更新します。
無駄を減らしても品質管理が弱まってはなりません。強力な SMT ラインは、回避可能な誤拒否を減らしながら、本当に悪いピックアップを拒否します。このバランスは、フィーダーのセットアップ、ノズルのメンテナンス、真空モニタリング、画像データ、材料の取り扱い、規律ある切り替えによって実現されます。
I.C.T は、ライン計画、機器の供給、設置、トレーニング、プロセス サポート、アフターサービスを含むワンストップの SMT ソリューションでエレクトロニクス メーカーをサポートしています。より広範なトラブルシューティングを検討しているメーカーにとって、この記事は、より広範な SMT のピック アンド プレース トラブルシューティング フレームワークと自然につながります。
SMT コンポーネントの拒否を減らすには、まず拒否が発生する場所と理由を測定します。
フィーダーのインデックス付け、テープ ポケットの安定性、およびカバー テープの制御が主な無駄の原因となります。
ノズルの状態、ノズルの選択、ピックアップの高さ、真空の安定性は、ピックアップの成功に直接影響します。
画質とパッケージ ライブラリ データを検証する前に、視覚許容度を緩めないでください。
材料の保管、ESD 制御、スプライスの品質、ロットのばらつきは、不合格と廃棄に影響します。
SMT の材料の無駄を削減する最善の方法は、不合格データを反復可能な改善ループに変えることです。
工場が不合格データを工学的証拠として扱うと、材料の無駄の管理が容易になります。その結果、コストが削減されるだけでなく、SMT プロセスがより安定し、オペレータの信頼が強化され、顧客に対する配送の信頼性が向上します。
最も速く信頼できる方法は、繰り返される最大の拒否パターンを特定することです。エンジニアは、すべての設定を調整するのではなく、問題が 1 つのコンポーネント、1 つのフィーダー、1 つのノズル、1 つの材料ロット、または 1 つのプログラムに依存しているかどうかを確認する必要があります。 1 つのフィーダでほとんどの不良品が生成される場合は、フィーダのインデックス作成とテープの表示を最初にチェックする必要があります。 1 つのノズルが複数のコンポーネントに関係している場合は、ノズルの状態と真空をチェックする必要があります。この対象を絞った方法は、ランダムなパラメーター変更よりも高速です。
工場は、実際の品質保護をアクティブに保ちながら、誤った拒否と避けられるピックアップの失敗を減らす必要があります。これは、物理的なピックアップ条件、フィーダーのセットアップ、ノズルのメンテナンス、材料の取り扱い、ライブラリの精度を向上させることを意味します。チームは、アラームを消すために単に視覚許容範囲を広げることは避けるべきです。不適切な配置や誤った向きが運用環境に渡される場合、アラーム数を低くしても役に立ちません。
リールを変更すると、新しいテープ張力、スプライス状態、ポケットの変化、カバーテープの動作、または材料ロットの違いが生じる可能性があります。部品番号が同じであっても、コンポーネントのポケットへの配置が異なる場合や、表面の外観が若干異なる場合があります。オペレータは、新しいリール、スプライス領域、カバー テープ パス、フィーダのロード、および切り替え後の最初のピックアップ結果を検査する必要があります。
どちらもピックアップ チェーンのさまざまな部分を制御するため、重要です。フィーダーがコンポーネントを供給し、ノズルがコンポーネントをピックして保持します。完璧なノズルでは、テープ ポケット内でずれた部品をピッキングすることはできません。完璧なフィーダーでも、ノズルが磨耗していたり、汚れていたり、漏れがあった場合、拒否反応を防ぐことはできません。最善のアプローチは、不合格データを追跡し、実際のリスクに基づいてフィーダーとノズルの両方を保守することです。
通常のフィーダー、ノズル、バキューム、視覚、および材料のチェック後に不合格率が高いままの場合は、専門家のサポートが役立ちます。また、新しいラインのセットアップ、新製品の導入、多品種生産の際、または高価なコンポーネントにより多額の廃棄コストが発生する場合にも役立ちます。フルラインの SMT ソリューション プロバイダーは、各アラームを個別に扱うのではなく、機器のマッチング、セットアップ標準、メンテナンス ルーチン、オペレーターのトレーニング、プロセス制御をまとめてレビューできます。
