日本語 
SMT 機械コンポーネントの拒否は通常、コンポーネントが必要な公差内でピック、保持、認識、修正、または配置できないことを配置システムが検出したことを意味します。日常の生産では、この問題は「コンポーネントの投入」または「コンポーネントの拒否」と呼ばれることがよくありますが、本当の原因はフィーダー、テープポケット、ノズル、真空経路、ビジョンライブラリ、材料条件、またはプログラムデータにある可能性があります。ピック アンド プレイスの拒否率を下げるには、拒否が発生する正確なポイントを見つけることから始まります。
この記事では、エンジニア、技術者、生産管理者向けに、最も一般的な SMT コンポーネントの不合格の原因を実践的な方法で説明します。これは、チームが品質リスクを隠すことなく無駄を削減できるように、機械的、材料的、光学的、およびプロセス関連の障害を分離する方法に焦点を当てています。
目次
コンポーネントの拒否は単一の障害ではありません。これは、コンポーネントまたはピックアップ結果が許可されたプロセス ウィンドウの外にあることを配置システムが検出した後に行われる機械の決定です。機械は、ピックアップ直後、カメラ認識後、修正中、または真空チェック後にコンポーネントを拒否する場合があります。オペレーターには 1 つの結果が表示されますが、機械は複数の異なる信号に応答している可能性があります。
コンポーネントが正しく選択されなかったために拒否される場合があります。正しく選択されていても、カメラの下で回転して表示される場合もあります。別のケースでは、カメラは適切なコンポーネントを認識しますが、パッケージ ライブラリには間違った本体サイズ、リード形状、または極性定義が含まれている可能性があります。これが、1 つの許容値を変更しても、問題が長期間にわたって解決されることはほとんどない理由です。
優れたトラブルシューティングは、拒否がどこで発生したかを尋ねることから始まります。視覚検査の前に不合格が現れた場合、チームは最初にフィーダーのプレゼンテーション、ノズルの状態、ピックアップの高さ、および真空値を確認する必要があります。視覚検査後に不合格が発生した場合、カメラ画像、照明、認識閾値、パッケージデータ、およびコンポーネントの外観がより重要になります。
有用な不合格レポートには、影響を受けるコンポーネント、フィーダー スロット、ノズル番号、ヘッド、マシン レーン、PCB の位置、時間、およびロットが表示されます。同じコンポーネントが異なるフィーダ位置で故障した場合、問題はパッケージ データまたは材料のばらつきである可能性があります。同じフィーダで別のコンポーネントに障害が発生した場合、そのフィーダは疑わしいと考えられます。 1 つのノズルで多くのコンポーネントに障害が発生した場合は、ノズルまたは真空経路に注意を払う必要があります。
フィーダの状態は、SMT コンポーネントの除去率が上昇したときに最初に検査する領域の 1 つです。フィーダーはコンポーネントをノズルに送ります。コンポーネントが正しいピックアップ位置にない場合、最適なマシンヘッドとビジョン システムでも安定した生産を行うことができません。
フィーダーのインデックスエラーは、テープが正しいピッチで進まない場合に発生します。コンポーネントが前方に位置しすぎたり、後方に位置しすぎたり、または部分的にカバーテープの下に位置している可能性があります。その後、ノズルが間違った点からコンポーネントをピックするか、テープ ポケットに触れます。これにより、ピックアップのミス、ピックアップの傾き、コンポーネントの損傷、または視覚障害が発生する可能性があります。
オペレータはプログラムされたピッチを実際のコンポーネントテープと比較する必要があります。また、トライアルピックアップ中はプレゼンテーションポイントをゆっくりと見る必要があります。コンポーネントは、テープの移動後に跳ねたり遅れたりすることなく、中央に水平に到着する必要があります。
カバーテープに問題があると、リールが外側からは正常に見えても、繰り返し不良が発生する可能性があります。カバーテープの剥離角度が間違っていると、コンポーネントがポケット内で浮き上がったり、回転したり、飛び跳ねたりする可能性があります。ポケットが潰れたり、キャリアテープが曲がったりすると、ノズルが部品表面に正しく接触しない場合があります。
小型の受動コンポーネントの場合、ポケット内の小さな動きでもピック アンド プレースの拒否率が増加する可能性があります。チームは、テープの経路、リールの張力、剥離力、ポケットの状態、スプライス領域、フィーダー ガイドを検査する必要があります。スプライスやリールの交換後に発生する問題は、多くの場合、機械のハードウェアではなく、パッケージングやローディングに起因しています。
ノズルは、実装機とコンポーネントの間の直接の接触点です。ノズルが安定したシールを形成できない場合、コンポーネントを見逃したり、落としたり、裏返したり、視覚的に拒否したりする可能性があります。したがって、SMT 機械コンポーネントの不合格分析では、ノズルと真空のチェックが不可欠です。
ノズルは、コンポーネントの本体、ピックアップ領域、重量、および表面と一致する必要があります。ノズルが小さすぎると、十分な領域を保持できない可能性があります。ノズルが大きすぎると、リード、エッジ、または近くのポケット壁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の場合、ピックアップ ポイントを重心に近づける必要がある場合があります。
ノズルの選択を誤ると、断続的な拒否が発生することがよくあります。機械は低速ではうまく動作しますが、ヘッドの加速度が増加すると故障することがあります。また、コンポーネントの表面にわずかに埃が付着している場合や、数時間の生産後に真空応答が弱くなる場合にも、より頻繁に不合格となる可能性があります。
ノズルの汚れは単純ですが一般的な原因です。はんだペーストの残留物、ほこり、テープの破片、またはパッケージの粒子により、ノズルとコンポーネント間の密閉性が低下する可能性があります。ノズル先端が磨耗すると、すべてのピックアップを停止するには小さすぎるが、認識が不安定になるほど大きい漏れが発生する可能性があります。
技術者は拡大してノズルを検査し、承認された方法でクリーニングし、ノズル ID ごとにエラー履歴を比較する必要があります。ノズルを別のヘッドまたはコンポーネントに移動した後に拒否反応が発生する場合は、ノズルを交換するか再調整する必要があります。
掃除機を単なる警報として扱うべきではありません。有用なプロセス信号です。真空度が低い場合は、空気漏れ、フィルターの詰まり、ピックアップの高さの間違い、コンポーネントの表面の粗さ、フィーダーの表示不良、ノズルの損傷を意味する可能性があります。シフト中に真空値がゆっくりと変化する場合は、汚染またはメンテナンスのドリフトを示している可能性があります。
工場は、一般的なパッケージの通常の真空ベースラインを記録する必要があります。拒否率が上昇した場合、現在の真空値をベースラインと比較することで、チームはランダムな調整を避けることができます。
視覚認識エラーは、SMT コンポーネントの拒否原因のもう 1 つの主要なグループです。カメラは、コンポーネントが存在するか、中心にあるか、正しく回転しているか、許容範囲内であるかどうかをチェックします。カメラがコンポーネントを認識できない場合、物理的なピックアップが許容できるように見えても、マシンがそのコンポーネントを拒否する可能性があります。
一部のコンポーネントはカメラで認識するのが困難です。暗い背景に黒い本体、光沢のある金属表面、透明なパッケージ、小さな極性マーク、または不規則なリード形状により、コントラストが低下する可能性があります。カメラ画像が不鮮明な場合、許容値を変更しても問題は解決されません。チームはまず、照明モード、レンズの清潔さ、カメラのキャリブレーション、およびマシンによってキャプチャされた実際の画像を確認する必要があります。
パッケージ ライブラリは実際のコンポーネントと一致する必要があります。ボディサイズ、リード数、リードピッチ、厚さ、極性マーク、ピックアップセンター、許容回転数がすべて重要です。同様のコンポーネントからコピーされたライブラリは、単純なチップ パッケージには十分近いかもしれませんが、ファインピッチ IC、コネクタ、シールド、またはダイオードには適していません。
新製品の導入後に不合格が発生した場合は、ライブラリデータを部品図面および実際のサンプルと照合して確認する必要があります。エンジニアは、パッケージデータが確認されるまで許容範囲を拡大しないようにする必要があります。
極性の不一致は、ダイオード、IC、LED、およびその他の方向性コンポーネントにとって特に重要です。ビジョンシステムがライブラリの予期とは異なる位置にマークを認識するため、マシンがコンポーネントを拒否する場合があります。場合によっては、コンポーネントは配置に合格しても、後で重大な電気的障害が発生する可能性があります。このため、極性の拒否は単なる生産遅延ではなく、品質警告として扱う必要があります。
材料の状態は、ピック アンド プレースの拒否率に直接影響する可能性があります。配置機械は、コンポーネントが安定した形状と位置で到着することを期待します。保管、取り扱い、または梱包によってその条件が変化すると、機械のセットアップが変更されていない場合でも、不合格が増加する可能性があります。
湿気に敏感なコンポーネントは、管理された保管と取り扱いが必要です。保管状態が悪いとすぐにピックアップが拒否されるとは限りませんが、後のプロセスでパッケージの変形、はんだ付けの欠陥、または信頼性のリスクが生じる可能性があります。 JEDEC はを通じて、湿気/リフローに敏感なデバイスの取り扱いについて広く使用されているガイダンスを提供します 、J-STD-033.
静電気により、小さなコンポーネントがテープ、ノズル、または周囲の表面に張り付くことがあります。ほこりや汚れもピックアップや視界に影響を与える可能性があります。優れた ESD 制御プログラムは、敏感なデバイスを保護し、より安定した取り扱いをサポートします。 ANSI /ESD S20.20 規格は、正式な ESD 制御システムを構築する際の参考になります。
同じ部品番号でもロットが異なると、ボディの色、マーキングのコントラスト、リードの形状、テープ ポケットのフィット感が若干異なる場合があります。これらの違いはサプライヤーの許容範囲内である可能性がありますが、認識やピックアップには影響します。ロット変更後に不合格率が上昇した場合、エンジニアは同じマシンイメージとピックアップ条件で新旧の材料を比較する必要があります。
不合格率を下げるということは、機械の感度を下げることではありません。それはプロセスをより安定させることです。不良ピックアップを排除する機械が品質を守ります。良品のコンポーネントを機械が拒否すると、材料と時間が無駄になります。目標は、実際の品質保護を維持しながら、誤った拒否を排除することです。
正確な拒否段階 (ピックアップ、真空チェック、視覚認識、修正、または配置) を確認します。
故障がコンポーネント、フィーダー、ノズル、ヘッド、または材料ロットに起因するかどうかを確認します。
フィーダーのインデックス、テープポケット、カバーテープのパス、リールの張力を検査します。
ノズルのサイズ、清浄度、摩耗、真空ベースラインを検査します。
カメラ画像、照明、パッケージ ライブラリ、極性、認識許容差を確認します。
材料ロット、保管履歴、ESD管理、取り扱い条件を比較します。
一度に 1 つの変数を変更し、結果を記録します。
視野の許容範囲を広げると警報を減らすことができますが、間違った配置や間違った向きが通過する可能性もあります。より安全な方法は、最初に実際のコンポーネントの変動を確認し、次に品質要件内でのみ公差を調整することです。 などの一般的な仕上がり基準は、 IPC-A-610 製造チームが検査言語と合否判定の一貫性を保つのに役立ちます。
拒否記録はプロセス改善ツールになるはずです。工場では、部品番号、フィーダー、ノズル、ヘッド、シフト、製品、材料ロットごとに不合格を追跡できます。時間の経過とともに、このデータは、どのパッケージに優れたノズル戦略が必要か、どのフィーダーにメンテナンスが必要か、どの材料サプライヤーがより多くのバリエーションを作成するかを示します。
I.C.T は、ライン計画、SMT 機器、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、電子機器メーカー向けのワンストップ SMT ソリューションを提供します。顧客が繰り返し拒否に直面した場合、I.C.T は 1 つのアラーム ページだけを調べるのではなく、生産チェーン全体をレビューするのに役立ちます。より広範な診断フレームワークについては、読者はこの SMT ピック アンド プレース トラブルシューティング ガイドを参照することもできます。.
SMT コンポーネントの拒否は、正確な故障段階まで追跡する必要がある症状です。
フィーダーのインデックス、テープ ポケットの状態、カバー テープの剥がれが一般的な根本原因です。
ノズルのサイズ、ノズルの磨耗、汚染、真空漏れ、ピックアップの高さは、除去に大きな影響を与えます。
視覚障害は、多くの場合、照明、コントラスト、ライブラリ データ、極性、またはパッケージの変動によって引き起こされます。
材料の取り扱い、湿気管理、ESD 管理、およびロットの変動を無視してはなりません。
ピックアンドプレイスの拒否率を減らす最善の方法は、一度に 1 つの制御された変更を加え、その結果を記録することです。
安定した SMT プロセスは、患者の観察、クリーンなデータ、適切な生産習慣によって構築されます。拒否が頻繁になった場合、正しい対応はパニックになったり適当に調整したりすることではありません。これは、出力と品質の両方を保護する明確な根本原因経路です。
不合格率はコンポーネントのサイズ、パッケージの種類、機械の状態、フィーダーの品質、生産速度、材料の梱包、および製品の組み合わせに依存するため、普遍的な正常な不合格率はありません。多くの小さな受動部品を配置するラインは、より大きなコネクタや IC を配置するラインとは異なるリスク プロファイルを持ちます。工場は、1 つの固定された数値を追うのではなく、製品およびパッケージ ファミリごとに通常のベースラインを確立する必要があります。材料ロットの変更、フィーダーの変更、ノズルの変更、またはプログラムの更新後にレートが突然そのベースラインを超えて上昇した場合、チームは直ちに調査する必要があります。
小さなコンポーネントはピックアップ領域が少なく、テープポケットの位置、静電気の帯電、ノズルサイズ、ピックアップの高さ、空気漏れの影響を受けやすくなります。フィーダーのオフセットが非常に小さいと、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。コンポーネントは、ヘッドの移動中に斜めに持ち上がったり、カメラの下で回転したり、落下したりする可能性があります。小型パッケージの場合、安定したフィーダーの配置ときれいなノズルの状態が特に重要です。
視覚許容度は、物理的およびデータ関連の原因を確認した後にのみ調整する必要があります。コンポーネントが本当に優れており、パッケージ ライブラリが厳密すぎる場合は、慎重に許容値を調整することが正しい可能性があります。ただし、ピックアップ不良によりコンポーネントが傾いている場合、またはライブラリに間違った極性マークがある場合、許容範囲を広くしても問題が隠れるだけです。これにより、本番環境への不適切な配置が可能になり、より大きな下流損失が発生する可能性があります。
実際的な方法は、問題がフィーダーに起因するのかノズルに起因するのかを確認することです。同じコンポーネントが 1 つのフィーダ スロットでのみ故障した場合は、フィーダのキャリブレーション、インデックス付け、テープ パス、およびポケットの状態を検査します。同じノズルで別のコンポーネントが故障した場合は、ノズルの摩耗、汚染、詰まり、真空漏れを検査してください。 1 つの材料リールを別のフィーダにまたがって問題が発生する場合は、材料のパッケージングまたはロットのばらつきが根本原因である可能性があります。
基本的なフィーダー、ノズル、バキューム、ビジョン、プログラムのチェック後に不合格が続く場合は、外部サポートが役立ちます。また、新製品の導入、機械の移設、ラインのアップグレード、または品質の不安定性が繰り返される場合にも役立ちます。経験豊富な SMT ソリューション プロバイダーは、機械の状態、フィーダーのセットアップ、パッケージ ライブラリ、マテリアル ハンドリング、ライン バランス、オペレーターのトレーニング、上流または下流のプロセスへの影響を一緒にレビューできます。この広い視野により、単一のアラーム画面では表示できない原因が見つかることがよくあります。
