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Una saldatrice a filo usata deve essere valutata come un sistema di saldatura completo, non solo in base alla marca, al modello o alle condizioni esterne. La macchina, la testa di saldatura, il percorso del filo, l'utensile di saldatura, il portapezzi, il sistema di visione, il software e i materiali di imballaggio devono funzionare insieme come un unico processo.
Una dimostrazione all'accensione può mostrare che la macchina si avvia e che i suoi assi principali si muovono. Non dimostra, tuttavia, che il sistema offerto sia in grado di alimentare il filo previsto, creare saldature stabili, mantenere il profilo dell'anello richiesto o produrre risultati accettabili nei test di saldatura.
L'ispezione più utile inizia quindi con il processo di confezionamento previsto, prosegue con l'esatta configurazione della macchina e termina con la documentazione delle prove di collegamento. Gli acquirenti che necessitano innanzitutto di una panoramica dei metodi di collegamento e dei tipi di apparecchiature possono consultare ilGuida alla tecnologia delle saldatrici a filo.
Definire il processo di incollaggio prima di ispezionare la macchina
Una saldatrice a filo non può essere accettata sulla base di una generica affermazione come "la macchina funziona normalmente". L'acquirente deve innanzitutto definire il tipo di confezione, il filo, il metodo di saldatura e il risultato produttivo che la macchina dovrà garantire.
| Input del processo | Informazioni da preparare | Perché influisce sull'accettazione da parte della macchina |
|---|---|---|
| Metodo di incollaggio | Saldatura a sfera, saldatura a cuneo con filo sottile, saldatura a filo spesso o saldatura a nastro | Ciascun processo richiede una testa di saldatura, un'interfaccia utensile, un percorso del filo e una sequenza di saldatura differenti. |
| Filo o nastro | Materiale, diametro o dimensioni del nastro, fornitore e formato della bobina previsto | Il sistema di alimentazione, il morsetto, l'utensile, la configurazione a ultrasuoni e la finestra di processo devono essere compatibili con il materiale selezionato. |
| Pacchetto | Dimensioni del chip, disposizione dei pad, leadframe o substrato, dimensioni del package e posizioni di incollaggio | Il pacchetto definisce l'area di incollaggio, il dispositivo di fissaggio del pezzo, i riferimenti visivi e la corsa necessaria della macchina. |
| superfici di adesione | Materiale del chip, placcatura del leadframe, finitura del substrato e condizioni della superficie | I parametri di adesione e i risultati ottenibili dipendono dall'intera interfaccia del materiale. |
| requisito del ciclo | Altezza del loop, campata, direzione, spazio libero e qualsiasi requisito per loop bassi o lunghi | La capacità di funzionamento in loop deve essere dimostrata su una geometria di package rappresentativa. |
| Condizione termica | Temperatura richiesta per il dispositivo di lavoro, riscaldamento del pacco e esposizione termica consentita. | Il riscaldatore e il dispositivo di fissaggio devono mantenere le condizioni di processo richieste senza danneggiare il prodotto. |
| criteri di qualità | Limiti visivi, misurazioni ad anello, metodo di trazione o taglio e requisiti di accettazione applicabili | Il FAT necessita di criteri misurabili, non di un giudizio soggettivo sull'accettabilità delle obbligazioni. |
| Obiettivo di produzione | Formato del pacchetto, numero di fili per dispositivo, potenza di uscita desiderata, tempi di cambio formato e necessità di automazione | Un ciclo di prova stabile non conferma automaticamente la velocità di produzione o il flusso di gestione richiesti. |
Questi input non devono necessariamente costituire una ricetta di produzione completa prima dell'inizio dell'ispezione. Devono, tuttavia, essere sufficientemente dettagliati da identificare quali funzioni della macchina, utensili e risultati dei test sono rilevanti per il progetto.
Collega ogni registrazione di ispezione alla macchina esatta
Il numero di serie della macchina deve essere collegato al preventivo, alle fotografie, alla scheda di configurazione, al rapporto di ispezione, ai risultati del collaudo in fabbrica (FAT) e alla distinta di imballaggio finale. Le immagini di un'altra macchina dello stesso modello non confermano la configurazione installata sull'unità offerta.
| Area di configurazione | Cosa registrare | Ciò che i dati contribuiscono a confermare |
|---|---|---|
| Identità della macchina | Modello completo, variante, numero di serie, registro di produzione e targhetta | Che ogni documento faccia riferimento alla stessa macchina fisica |
| Testa di incollaggio e trasduttore | Tipo di testina, identificazione del trasduttore, interfaccia dello strumento, cronologia degli interventi e condizioni visibili | Verificare se il sistema di collegamento installato corrisponde al processo previsto |
| Sistema di alimentazione a filo | Disposizione della bobina, guide, componenti di tensione, percorso di alimentazione, morsetti e taglierina | Se la macchina è in grado di alimentare e controllare il filo o il nastro previsto |
| Sistema EFO | Bacchetta EFO, condizioni di scarica, posizionamento e hardware correlato sulle macchine per il ball bonding | Se la formazione di palle in aria libera può essere dimostrata laddove il processo lo richiede |
| Strumenti di incollaggio | Capillari, cunei, portautensili, morsetti e articoli di ricambio inclusi | Se sono disponibili strumenti adatti per il filo e l'imballaggio |
| Portapezzo e riscaldatore | Dispositivo di fissaggio, morsetti, superfici di supporto, piastra riscaldante, controllo della temperatura e sensori | Se il pacchetto può essere mantenuto e riscaldato in modo costante |
| Sistema di visione | Telecamere, ottiche, illuminazione, funzioni di riconoscimento di pattern e stato di calibrazione | Se i riferimenti dei pacchetti e le posizioni di collegamento possono essere riconosciuti in modo affidabile |
| Movimentazione dei materiali | Caricamento manuale, movimentazione caricatore, trasporto leadframe, moduli di indicizzazione e scarico | Se la macchina è in grado di supportare il flusso di produzione previsto |
| Controller e software | Generazione del controller, versione del software, opzioni attive, ricette, backup e informazioni di ripristino | Se la macchina può essere riparata, programmata e supportata dopo la consegna. |
| Servizi e sicurezza | Alimentazione, aria compressa, scarico, protezioni, interblocchi e funzioni di arresto di emergenza | Se il sistema può essere installato e utilizzato in sicurezza presso lo stabilimento ricevente. |
Non tutte le saldatrici a filo utilizzano lo stesso hardware. Un sistema EFO e una sequenza a sfera libera sono rilevanti per la saldatura a sfera, mentre i sistemi a cuneo e a filo spesso utilizzano diverse configurazioni di controllo del filo, utensili e tecniche di taglio. La checklist di ispezione deve basarsi sulla tecnologia di saldatura effettivamente utilizzata, anziché applicare la terminologia generica "saldatrice a sfera" a ogni macchina.
Separare il movimento di base della macchina dalle evidenze di processo
Le prove derivanti dalle ispezioni acquisiscono maggiore valore man mano che si passa dall'attività generica della macchina a un processo di incollaggio rappresentativo.
| Livello di evidenza | Cosa si può dimostrare | Ciò che resta da dimostrare |
|---|---|---|
| Ispezione a motore acceso | Avvio, accesso al controller, stato di sicurezza e allarmi visibili | Capacità di adesione, compatibilità dei materiali e stabilità del processo |
| Dimostrazione del ciclo a secco | Movimento degli assi, indicizzazione, movimento della visione e sequenza di automazione di base | Avanzamento del filo, interazione con l'utensile, formazione del legame e resistenza del legame |
| Test di adesione funzionale | Alimentazione del filo, azione di serraggio, movimento dell'utensile, primo e secondo legame e anelli di base | Compatibilità con i criteri di accettazione del pacchetto e della produzione dell'acquirente. |
| FAT basato sulle applicazioni | Caricamento del pacchetto rappresentativo, sequenza di collegamento, formazione del circuito, risultato visivo e dati di test | Prestazioni di produzione a lungo termine al di là delle condizioni di prova concordate. |
| Qualifica di produzione | Prestazioni in linea con i materiali, i criteri, la produzione e il piano di affidabilità dell'acquirente. | Condizioni al di fuori della finestra di processo qualificato |
Un FAT (Factory Acceptance Test) utile non deve necessariamente affermare che la macchina è già qualificata per ogni futuro prodotto. Dovrebbe indicare chiaramente quali funzioni e materiali sono stati testati, quali risultati sono stati misurati e quali rischi di produzione richiedono ancora una validazione dopo l'installazione.
Costruisci il FAT attorno alla sequenza di legame completa
Il test di accettazione in fabbrica dovrebbe seguire l'intero processo, dal caricamento del materiale fino al collegamento finale e alla registrazione del risultato. La sequenza esatta varierà a seconda del sistema di collegamento utilizzato: a sfera, a cuneo, a filo spesso o a nastro.
| Fase di grasso | Attività di test | Prove da conservare |
|---|---|---|
| Avvio e stato | Avviare la macchina, riportare gli assi in posizione iniziale e verificare gli allarmi attivi e lo stato dei moduli. | Video di avvio, versione del software, schermata di configurazione e registro degli allarmi |
| Installazione degli utensili | Installare lo strumento capillare, a cuneo o a nastro appropriato e verificare l'interfaccia dello strumento. | Identificazione dell'utensile, condizioni del portautensili e registrazione della configurazione |
| Caricamento del filo | Instradare il filo o il nastro selezionato attraverso il sistema di alimentazione e bloccaggio installato. | Materiale del filo, dimensioni, informazioni sulla bobina e fotografie del percorso di cablaggio |
| Funzioni di controllo del filo | Azionare la sequenza di alimentazione, controllo della tensione, bloccaggio, taglio e controllo della coda, ove applicabile. | Video funzionale, allarmi e stabilità del flusso osservato |
| Ballformazione | Dimostrare la formazione di sfere in aria libera durante la prova di un processo di incollaggio a sfera. | Immagini della sfera, osservazioni sulla stabilità e condizioni di configurazione rilevanti |
| Allineamento della visione | Insegnare e riconoscere i riferimenti di chip, substrati o leadframe. | Immagini della telecamera, risultati del riconoscimento e osservazioni sulla ripetibilità dell'allineamento |
| Prima obbligazione | Realizzare il primo legame utilizzando materiale rappresentativo e seguendo la procedura concordata. | Immagini dei legami, parametri di processo e osservazioni di ispezione |
| Loopificazione | Eseguire, ove pertinente, cicli rappresentativi di posizione corta, lunga, centrale e periferica. | Misurazioni del profilo del loop, dell'altezza, della distanza e della consistenza |
| Oltre al legame | Completare la saldatura a punto o a cuneo e verificare la terminazione del filo. | Immagini del legame, risultato della coda, posizione della rottura del filo e osservazioni dell'ispezione |
| operazione ripetuta | Eseguire un numero sufficiente di cicli continui per individuare eventuali problemi intermittenti di alimentazione, riconoscimento, adesione o manipolazione. | Registrazione dei cicli, allarmi, mancate connessioni, rotture dei cavi e interventi dell'operatore |
| Ricetta e recupero | Salvare la procedura, riavviare il computer e verificare che le impostazioni e i dati richiesti possano essere recuperati. | File delle ricette, posizione di backup e dimostrazione del ripristino |
Il numero di dispositivi, fili o cicli ripetuti necessari deve essere concordato prima del test. Tale numero deve rispecchiare lo scopo del FAT (Factory Acceptance Test) e non essere scelto solo perché una breve dimostrazione risulta comoda.
Utilizzare i test di adesione per misurare il risultato
Il movimento della macchina e l'aspetto visivo non misurano direttamente la resistenza dell'adesione. Qualora il progetto richieda prove quantitative, il piano di prova può includere la prova di trazione con filo, la prova di taglio con sfera o un altro test meccanico applicabile.
Ispezione visiva e dimensionale
L'ispezione visiva consente di valutare la posizione del collegamento, la deformazione, le condizioni della coda, i danni visibili, la curvatura del filo e lo spazio libero dell'anello. L'ispezione dimensionale può registrare l'altezza dell'anello, la geometria del collegamento o altre misurazioni specifiche del package.
Questi controlli sono importanti, ma un'adesione visivamente accettabile non dovrebbe essere automaticamente considerata una prova di resistenza meccanica.
Test di trazione del filo
Un test di trazione del filo applica un carico controllato al filo o al nastro saldato. Il rapporto deve riportare la configurazione del test, la posizione dello strumento, il risultato misurato e la modalità di guasto.
Il punto in cui si verifica il cedimento può essere importante quanto il valore della forza. La rottura di un filo, il distacco del collegamento, il cedimento del tallone, il danneggiamento del cuscinetto o il cedimento del substrato possono indicare diverse condizioni di processo o del materiale.
Test di taglio a sfera e altri test di taglio
La prova di taglio con sfera può essere appropriata per valutare un collegamento a sfera quando la progettazione del package e il metodo di prova selezionato lo consentono. La prova di taglio non dovrebbe essere aggiunta meccanicamente a progetti con cunei o fili di grosso spessore senza aver prima confermato che sia il metodo corretto per la struttura di collegamento in esame.
Monitoraggio integrato dei processi
Alcune saldatrici a filo offrono funzioni di monitoraggio del processo, test di trazione in linea o controlli di qualità non distruttivi. La loro disponibilità dipende dal modello della macchina, dall'hardware installato e dalle opzioni software attive.
Il monitoraggio integrato può fornire utili prove di processo, ma dovrebbe essere valutato insieme al metodo di validazione dell'acquirente. Una schermata di monitoraggio da sola non conferma che i limiti, la calibrazione e il processo di confezionamento siano stati stabiliti correttamente.
Revisione della ripetibilità e del comportamento di recupero
Un singolo dispositivo funzionante correttamente non è sufficiente a dimostrare che la macchina può funzionare in modo costante. È necessario eseguire operazioni ripetute per osservare:
Consistenza dell'alimentazione del filo e risposta del morsetto
Stabilità della sfera in aria libera sui dispositivi di incollaggio a sfera
Coerenza del primo e del secondo legame
Altezza e forma dell'anello nell'area di incollaggio
Riconoscimento di modelli e stabilità del punto di apprendimento
Indicizzazione dei pacchetti e supporto ai lavoratori
Interruzioni dei cavi, mancate connessioni e falsi allarmi
Recupero dopo un ciclo interrotto o un'interruzione del materiale
Condizione dopo il riscaldamento e la corsa continua
La registrazione del FAT (Factory Acceptance Test) deve indicare eventuali regolazioni manuali o interventi dell'operatore necessari per completare la prova. Un risultato ottenuto solo dopo ripetute correzioni non registrate non equivale a una sequenza stabile e ripetibile.
Conferma software, ricette e ripristino della macchina
Anche una saldatrice a filo meccanicamente completa può causare notevoli ritardi nella messa in servizio se il controller, il software o l'ambiente di configurazione sono incompleti.
Prima della spedizione, verificare:
La versione del software installato e le opzioni attive della macchina
Accesso alle funzioni di programmazione e configurazione necessarie
Ricette disponibili nei pacchetti e la loro rilevanza per il processo previsto
Parametri della macchina, file di calibrazione e backup della configurazione
Computer industriale, dispositivo di archiviazione e condizioni di comunicazione
Supporti di ripristino, password e documentazione tecnica disponibile
Requisiti di interfaccia per gestori, sistemi di fabbrica e tracciabilità
Le ricette esistenti possono fornire un utile riferimento di processo, ma non si deve presumere che funzionino con un filo, un utensile, una finitura del tampone, un imballaggio, un dispositivo o una condizione termica diversi.
Per un esempio più mirato di convalida del processo di pacchetto, rivedere ilGuida rapida all'uso della saldatrice a filo K&S IConn PLUS. I progetti della piattaforma ASM possono anche utilizzareGuida all'acquisto di saldatrici a filo usate ASM AEROper le verifiche della famiglia di modelli.
Abbina l'elenco di consegna alla configurazione testata
La lista di imballaggio finale deve descrivere la stessa configurazione utilizzata durante l'ispezione e il FAT. Una macchina può completare un test di incollaggio e arrivare comunque senza i portautensili, i dispositivi di bloccaggio dei pezzi, le parti riscaldanti o i componenti software necessari per riprodurre il risultato.
Conferma se la consegna include:
La macchina, il controllore e il computer industriale identificati
La testa di incollaggio testata, il trasduttore e l'interfaccia dell'utensile
Porta capillari o cunei e gli strumenti di incollaggio concordati
Componenti per bobine di filo, guide, morsetti, taglierine e accessori di alimentazione
Componenti EFO per la configurazione di ball bonding applicabile
Dispositivi di fissaggio dei pezzi, piastre riscaldanti, morsetti e dispositivi di fissaggio per il confezionamento.
Fotocamere, ottiche, illuminazione e accessori per la visione
Manipolatori, caricatori, binari e componenti per il trasferimento di materiali
Software, licenze, ricette, backup e manuali disponibili
Elementi di calibrazione, strumenti di manutenzione e ricambi concordati
Documentazione relativa ai difetti noti e componenti rimossi per il trasporto
I componenti sensibili al movimento, le testine di incollaggio, le ottiche e i moduli di movimentazione devono essere imballati secondo un piano concordato. Gli articoli rimossi devono essere etichettati in modo che il team di ricezione possa identificarne la posizione di installazione.
Quando un FAT per saldatrice a filo generica non è sufficiente
Un test funzionale generico può risultare insufficiente quando:
Il prodotto utilizza un nuovo materiale per il filo, un nuovo diametro o un nuovo formato di nastro.
Il pacchetto richiede cicli insolitamente bassi, lunghi o complessi.
La finitura del chip o del substrato differisce dal materiale di prova disponibile.
L'applicazione richiede un collegamento a passo fine, ad alta corrente o ad alta sensibilità.
La macchina ha subito importanti modifiche alla testina di incollaggio, al controller o al software.
Il dispositivo di fissaggio del pezzo, il riscaldatore o l'hardware di automazione necessari non sono disponibili durante la fase di test.
Il progetto dipende da standard di affidabilità o qualificazione specifici del cliente.
In questi casi, la macchina potrebbe comunque rappresentare una soluzione valida, ma prima dell'acquisto è necessario specificare chiaramente i restanti lavori di sviluppo e qualificazione del processo.
Domande frequenti sui cavi di collegamento usati
È sufficiente un video di accensione per approvare una saldatrice a filo usata?
No. Può confermare l'avvio e il movimento di base, ma non verifica l'alimentazione del filo, la formazione del legame, il controllo del ciclo, l'allineamento visivo, la resistenza del legame o la compatibilità con il package previsto.
Ogni test di accettazione in fabbrica (FAT) per le macchine di wire bonding dovrebbe includere un test EFO?
No. I sistemi di saldatura a sfera EFO e a sfera libera si applicano ai sistemi di saldatura a sfera. I sistemi di saldatura a cuneo, a filo spesso e a nastro utilizzano diverse configurazioni di saldatura e di terminazione dei fili.
Qual è la differenza tra la prova di trazione del filo e la prova di taglio della sfera?
La prova di trazione del filo applica un carico controllato al filo o al nastro, mentre la prova di taglio della sfera applica un carico laterale a un eventuale collegamento a sfera. Il metodo corretto dipende dalla struttura del collegamento, dal tipo di confezione e dalla procedura di accettazione selezionata.
Un campione di prova generico può dimostrare l'idoneità alla produzione?
Può dimostrare alcune funzioni della macchina, ma la prontezza per la produzione richiede la convalida con il filo, l'utensile di saldatura, l'imballaggio, il dispositivo di fissaggio, le condizioni termiche, i limiti di accettazione e la sequenza di produzione previsti.
Quali informazioni devono essere incluse in un preventivo per una saldatrice a filo usata?
Il preventivo deve specificare la macchina esatta, la configurazione installata, le condizioni note, gli strumenti e le attrezzature inclusi, lo stato del software, l'ambito dei test, le prove misurate, gli elementi non risolti, la responsabilità dell'imballaggio e l'elenco di consegna finale.
Raccomandazione finale
Una saldatrice a filo usata dovrebbe essere acquistata basandosi sulla configurazione di saldatura verificata, piuttosto che sul nome del modello. Definire prima il processo, collegare ogni registrazione alla macchina esatta, separare le prove di ciclo a secco dalle prove di saldatura effettiva e concordare criteri FAT misurabili prima della spedizione.
Il disponibileapparecchiature per la saldatura a filopuò quindi essere confrontato con il metodo di collegamento, il pacchetto e il percorso di produzione richiesti. Per esaminare una macchina identificata, inviare la sua targhetta, le fotografie della configurazione, i dettagli dei cavi, le informazioni sul pacchetto e l'ambito di prova proposto tramite ilPagina di contatto All-SMT.
