SMT 代工合同的工藝評(píng)審要點(diǎn)

1、SMT 代工合同的工藝評(píng)審要點(diǎn)湖州生力電子有限公司 沈新海摘要：SMT 代工企業(yè)希望順利導(dǎo)入 SMT 新品，保證按時(shí)將合格產(chǎn)品交付給客戶，而做好細(xì)致全面的工藝評(píng)審是新品試樣前必不可少的準(zhǔn)備工作，本文從 PCB 的 DFM 設(shè)計(jì)、特殊元件、客戶的特殊要求等三大方面詳細(xì)描述了工藝評(píng)審的要點(diǎn)。關(guān)鍵詞：SMT 代工 工藝評(píng)審 近幾年來(lái)，隨著電子產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷升級(jí)，迫于成本的壓力，OEM（Original Equipment Manufacture，原 始 設(shè) 備 制 造 商）企業(yè)積極尋求非核心的制造業(yè)務(wù)外包，EMS（Electronic Manufacturing Service，電子制造服務(wù)）產(chǎn)

2、業(yè)得到快速發(fā)展，由于 SMT（Surface Mount Technology，表面貼裝技術(shù)）的設(shè)備高投入和工藝高復(fù)雜性的特點(diǎn)，SMT 代工在 EMS 產(chǎn)業(yè)中占有最大的比重。隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇，SMT 代工利潤(rùn)被逐漸削薄，生存壓力迫使所有 SMT 代工企業(yè)不斷采取措施提高競(jìng)爭(zhēng)力，想方設(shè)法提升客戶的滿意度。那么如何才能做到讓客戶滿意呢？就是要徹底搞清楚客戶產(chǎn)品的細(xì)節(jié)和客戶的需求，不斷提升 SMT 代工質(zhì)量，這個(gè)代工質(zhì)量不單指產(chǎn)品質(zhì)量，更重要的是服務(wù)質(zhì)量。根據(jù)我們十幾年 SMT 代工服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)提升客戶滿意度的關(guān)鍵和前提就是 SMT 新品導(dǎo)入前的合同評(píng)審。俗話說(shuō)“磨刀不誤砍柴功”，只有把合同評(píng)

3、審等準(zhǔn)備工作做細(xì)做好，才能保證 SMT 新品試樣一次成功。全面細(xì)致的合同評(píng)審可以收到事半功倍的效果，否則，在 SMT 新品試樣生產(chǎn)中，就會(huì)時(shí)不時(shí)地出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，可能會(huì)影響質(zhì)量和交期，導(dǎo)致客戶抱怨。SMT 代工合同的評(píng)審內(nèi)容包括工藝、質(zhì)量、價(jià)格、交期、服務(wù)、材料損耗、包裝運(yùn)輸?shù)鹊龋渲凶钪匾铌P(guān)鍵的內(nèi)容是工藝評(píng)審，它應(yīng)包括 PCB（Printed Circuit Board，印刷電路板）的 DFM（Design For Manufacture，可制造性設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)、特殊元件、客戶的特殊要求等三大方面，下面分別加以詳細(xì)描述：一、PCB 的 DFM 設(shè)計(jì) PCB 的 DFM 設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，通過(guò)

4、DFM 設(shè)計(jì)可以確保 PCB 的可加工性、可生產(chǎn)性、可測(cè)試性，作為 SMT代工廠主要需評(píng)審的是對(duì) SMT 生產(chǎn)工藝有重大影響的 DFM 設(shè)計(jì)內(nèi)容。1、PCB 材質(zhì)及耐溫性 PCB 的材質(zhì)有很多種類(lèi)，其耐溫特性各不相同，PCB 常用材料中，樹(shù)脂有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等，基材有玻纖布、絕緣紙等。比較常見(jiàn) PCB 的材質(zhì)有 CEM-1、CEM-3、FR-1、FR-4、FR-5 等型號(hào)，不同型號(hào) PCB 的耐溫等級(jí)差異很大，針對(duì)紙質(zhì) PCB 耐溫等級(jí)低、易吸潮的特點(diǎn)，需設(shè)置盡量低的回流溫度，同時(shí)需評(píng)估是否需要安排預(yù)烘烤，特別注意非真空包裝的紙質(zhì) PCB。 2、PCB 鏤空外形結(jié)構(gòu) 不規(guī)則外形 PCB 的

5、鏤空面積較大時(shí)，容易導(dǎo)致 SMT 設(shè)備輸送軌道上的 PCB 傳感器誤測(cè)，需要增加 PCB 傳感器檢測(cè)延時(shí)時(shí)間，以避免因識(shí)別錯(cuò)誤產(chǎn)生誤動(dòng)作，或在與軌道垂直的方向移動(dòng) PCB 檢測(cè)傳感器以避開(kāi) PCB 鏤空的地方。如果需要安排波峰焊接工序的，還需考慮制作波峰焊載板以遮蔽鏤空比較大的地方，以免融錫沖上板面。 3、工藝邊 PCB 板邊 4mm 范圍內(nèi)不能有元器件，否則會(huì)影響 SMT 生產(chǎn)，無(wú)法避免時(shí)，可以采用添加輔助邊（工藝邊）或制作載板的方法，工藝邊一般加在 PCB 長(zhǎng)邊，工藝邊寬度不小于 3mm，工藝邊同 PCB 流向一致。如果工序間 PCBA 流轉(zhuǎn)是采用板架的，需評(píng)估板架上 PCB 槽的深度（一

6、般為 6-7mm）范圍內(nèi)是否有元件，如有則不能用板架周轉(zhuǎn)，可以采用專用的 PCB MAGAZINE。 4、“V-CUT”槽 PCB 聯(lián)板一般以“V-CUT”槽分割，合適的“V-CUT”槽深度是很重要的，“V-CUT”槽可以雙面刻也可以單面刻，總的深度一般是 PCB 厚度的 1/3-1/2 左右，過(guò)淺會(huì)增加分板難度，過(guò)深會(huì)造成連接強(qiáng)度不夠，PCB 過(guò)爐受熱時(shí)易變形。 5、PCB 板厚 每臺(tái) SMT 設(shè)備都有 PCB 厚度范圍的限制，在允許范圍以內(nèi)較厚的 PCB 硬度和平整度好，不易變形，所以比較受SMT 工廠歡迎，而面積較大而又較薄的 PCB 就很容易變形，這時(shí)就需要象生產(chǎn)軟板（FPC）一樣制作

7、載板，將 PCB 固定在載板上再生產(chǎn)。 6、PCB 大小 每臺(tái) SMT 設(shè)備都有 PCB 尺寸范圍限制，太大或太小均無(wú)法生產(chǎn)。如果單片 PCB 尺寸太大，就需要選擇適合大尺寸 PCB 的大型設(shè)備來(lái)生產(chǎn)。如果單片 PCB 尺寸太小，一是可以做成多聯(lián)板，使多聯(lián)板的 PCB 尺寸變大；二是制作尺寸合適的載板，將單片 PCB 放于載板上生產(chǎn)，當(dāng)然前者生產(chǎn)效率更高。 7、PCB 焊盤(pán)涂層 PCB 表面處理一般有有機(jī)涂覆（OSP）、熱風(fēng)整平（噴錫）、化學(xué)鍍鎳/浸金（ENIG）、浸銀、浸錫等方式，噴錫板主要需檢查焊盤(pán)表面噴錫的平整度，噴錫不平整會(huì)影響錫膏印刷效果；OSP 板主要需檢查抗氧化性，以選擇合適活性

8、的錫膏型號(hào)和 PCB 流轉(zhuǎn)限制時(shí)間；ENIG 處理過(guò)的 PCB 表面在焊接過(guò)程中容易產(chǎn)生黑盤(pán)效應(yīng)（Black pad），需在 PCB 外觀檢驗(yàn) SOP（Standard Operating Procedure 標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序）中作特別提醒。 8、PCB 阻焊膜和絲印圖 阻焊膜不能覆蓋焊盤(pán)，要能耐受回流焊高溫沖擊，不能產(chǎn)生起皮、褶皺等不良。絲印字符應(yīng)清晰，不能覆蓋焊盤(pán)。尤其要注意檢查細(xì)間距 IC 附近阻焊膜和絲印油的高度，如超標(biāo)會(huì)使細(xì)間距 IC 引腳焊盤(pán)上的錫膏厚度增加，易造成連焊不良。 9、元件分布 元件布局應(yīng)均勻、整齊、緊湊，功率大的元件擺放在利于散熱的位置上，質(zhì)量較大的元器件應(yīng)避免放在板的中

9、心，熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件，同類(lèi)型插裝元器件在 X 或 Y 方向上應(yīng)朝一個(gè)方向放置，同一種類(lèi)型的有極性分立元件也要在 X 或 Y 方向上保持一致，便于生產(chǎn)和檢驗(yàn)，元器件的排列要便于調(diào)試和維修，亦即小元件周?chē)荒芊胖么笤?、需調(diào)試的元、器件周?chē)凶銐虻目臻g。 波峰焊接面上的大、小 SMD 不能排成一條直線，要錯(cuò)開(kāi)位置，較小的元件不應(yīng)排在較大的元件之后，阻、容件軸向要與波峰焊?jìng)魉头较虼怪?，排阻?SOP 元器件軸向與傳送方向平行，這樣可以防止焊接時(shí)因焊料波峰的 “陰影”效應(yīng)造成的虛焊和漏焊。 10、焊盤(pán)和布線設(shè)計(jì) 需評(píng)估焊盤(pán)設(shè)計(jì)是否與實(shí)際元件匹配，如發(fā)現(xiàn)有小元件匹配大焊盤(pán)的，可以考慮在元件底部點(diǎn)

10、加貼片膠來(lái)幫助固定，以避免回流焊時(shí)出現(xiàn)立碑、空焊等不良。 需評(píng)估焊盤(pán)大小和間距是否符合 IPC-SM-782A 標(biāo)準(zhǔn)。如不符合，需修改設(shè)計(jì)，或在印刷鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮修正彌補(bǔ)輕微的設(shè)計(jì)缺陷。 SMD 元件的焊盤(pán)上或其附近不能有過(guò)孔，過(guò)孔離焊盤(pán)至少 0.5mm 以上，否則在回流焊過(guò)程中，焊盤(pán)上的焊錫熔化后會(huì)沿著過(guò)孔流走，會(huì)產(chǎn)生空焊、少錫，還可能流到板的另一面造成短路。如果無(wú)法避免，需將過(guò)孔注入膠水填塞，如果是 BGA 焊盤(pán)，還需特別檢查過(guò)孔填塞后不能留凹坑，否則，BGA 焊點(diǎn)易產(chǎn)生空洞。 焊盤(pán)與大面積銅箔（如電源/接地層等）之間需作熱隔離設(shè)計(jì)，否則易形成冷焊不良，熱隔離連線長(zhǎng)度至少1mm 以上。 大

11、面積接地/電源層應(yīng)作網(wǎng)格狀處理，否則，在焊接過(guò)程中會(huì)因熱應(yīng)力差異過(guò)大引起 PCB 局部變形。 如果需要對(duì) PCBA 作 ICT 測(cè)試的，就需評(píng)估測(cè)試焊盤(pán)的設(shè)計(jì)是否合理，兩個(gè)測(cè)試焊盤(pán)應(yīng)保持 2.54mm 以上間距，測(cè)試焊盤(pán)應(yīng)上錫，應(yīng)選用低殘留免清洗焊錫膏，盡量避免用過(guò)孔或焊點(diǎn)來(lái)代替測(cè)試焊盤(pán)。 對(duì)于通孔元件來(lái)說(shuō)，為了保證焊接效果最佳，引腳與孔徑的縫隙應(yīng)在 0.25mm0.70mm 之間。較大的孔徑對(duì)插裝有利，但對(duì)焊點(diǎn)形成不利，易產(chǎn)生空洞和半焊不良。 一般通孔元件的焊盤(pán)直徑為孔徑的 2 倍，雙面板最小為 1.5mm，單面板最小為 2mm，如果受空間限制而不能用圓形焊盤(pán)的，可以采用腰圓形焊盤(pán)，以增加焊

12、盤(pán)面積。 PCB 的定位孔為非金屬化孔，直徑為 4mm，位于 PCB 的角上，距兩板邊各 5mm。定位 MARK 點(diǎn)距板邊 5mm 以上，不影響 SMT 設(shè)備的識(shí)別，PCB 對(duì)角至少有兩個(gè)不對(duì)稱 MARK 點(diǎn)，MARK 點(diǎn)的優(yōu)選形狀為實(shí)心圓，也可以是實(shí)心方塊、實(shí)心菱形、十子星等，實(shí)心圓 MARK 點(diǎn)的優(yōu)選尺寸為直徑 1mm。對(duì)于細(xì)間距 IC，為提高貼片精度，要求在 IC 兩對(duì)角也設(shè)置局部 MARK 點(diǎn)。MARK 點(diǎn)的材料為裸銅或覆銅，為了增加 MARK 點(diǎn)和 PCB 之間的對(duì)比度，可在 MARK 點(diǎn)周?chē)?1.5mm范圍內(nèi)開(kāi)阻焊窗口，為了保證印刷和貼片的識(shí)別效果，MARK 點(diǎn)周?chē)鷳?yīng)無(wú)其它走線及絲

13、印字符。 二、特殊元件1、敏感類(lèi)元件 濕度敏感元件：針對(duì)非真空包裝的濕敏元件，除非客戶能提供開(kāi)封時(shí)間證明未超出車(chē)間壽命的，可以直接發(fā)放使用外，其他的需全部按濕度超標(biāo)處理，烘烤除濕后再抽真空包裝。對(duì)于濕敏等級(jí)為 6 級(jí)的元件，不管是否為真空包裝，使用之前必須經(jīng)過(guò)烘烤，并且必須在潮濕敏感注意標(biāo)貼上所規(guī)定的時(shí)間限定內(nèi)回流。 ESD 敏感元件：針對(duì) ESD 敏感等級(jí)高的元件，需在 BOM 上注明，在存儲(chǔ)、開(kāi)封、取放、檢驗(yàn)、返工、包裝等環(huán)節(jié)均需采取特別的 ESD 防護(hù)措施。 溫度敏感的元件：注意電解電容、有機(jī)薄膜電容、連接器、電感、晶體等元件都是耐溫等級(jí)比較低的元件，如果板上有這些元件的，需要測(cè)試這些元

14、件在焊接過(guò)程中的溫度變化曲線，評(píng)估爐溫設(shè)置是否安全。 2、特殊 IC 類(lèi)元件 針對(duì) BGA、CSP 類(lèi)元件需制定專門(mén)的返工 SOP，評(píng)估是否需要制作 BGA 植球治具，購(gòu)買(mǎi)符合要求的錫球。針對(duì) FLASH ROM 類(lèi)元件需評(píng)估是否需 Firmware 燒錄，有沒(méi)有合適的燒錄設(shè)備和燒錄座。 3、體積和重量異常的元件 特別重和大的元件：針對(duì)體積和重量較大的元件，需作特別工藝處理，SMD 元件可以考慮在底部加貼片膠固定，通孔元件可以采用鉚釘加固焊盤(pán)，并加輔助膠水固定元件本體。 特別小的 SMD 元件：需評(píng)估 SMD 的外形尺寸是否在貼片機(jī)的可貼裝元件范圍以內(nèi)。 4、特殊的通孔元件 特殊引腳形狀的通孔

15、元件：需評(píng)估現(xiàn)有整形設(shè)備能否滿足其特殊引腳形狀的要求，是否需要添購(gòu)新的整形設(shè)備或制作專門(mén)的整形治具。 帶卡口的通孔元件：需用很大壓力才能插入的帶卡口的通孔元件，插入時(shí)會(huì)帶來(lái) PCB 很大的震動(dòng)，使得已經(jīng)插好的元件跳出插孔，所以需在插件工序前安排預(yù)裝配工位。 無(wú)明顯外觀標(biāo)記的極性通孔元件：針對(duì)此類(lèi)元件，需評(píng)估合適的檢驗(yàn)方法，包括萬(wàn)用表測(cè)試或制作簡(jiǎn)易測(cè)試治具。 手焊通孔元件：評(píng)估有沒(méi)有需手焊的通孔元件，這些元件的焊盤(pán)有沒(méi)有開(kāi)走錫位（方向與走板方向相反，開(kāi)口為 0.5mm-1mm），以防波峰焊接時(shí)堵孔，如果沒(méi)有開(kāi)走錫位的，需評(píng)估是否加貼掩膜膠帶，還是在爐后安排專人用電烙鐵挑開(kāi)錫洞。是否需要制作手焊治

16、具，以提高效率和質(zhì)量。 5、特殊封裝和包裝的元件 SMD 新型封裝越來(lái)越多，需特別關(guān)注新型封裝的 IC、連接器之類(lèi)的異形元件，考慮是否該定制適合該封裝的吸嘴，以保證高的取料率，同時(shí)需研究合適的檢測(cè)方式和貼裝速度，以降低拋料率，保證貼裝精度。 SMD 元件包裝類(lèi)型：SMD 一般的包裝類(lèi)型有 TRAY、STICK、TAPE、BULK 等，分別需要對(duì)應(yīng)的不同供料器，貼裝效率和精度差異也很大。需評(píng)估現(xiàn)有供料器資源是否足夠，是否需要人工改變包裝方式，如將 BULK 元件重新編帶為T(mén)APE，將 TAPE 拆開(kāi)放入 TRAY 等，雖然耗費(fèi)了人工成本，但是在供料器資源不夠時(shí)，也是可以考慮的無(wú)奈之舉。 三、客戶

17、的特殊要求1、PCB 外觀要求 需明確客戶對(duì) PCB 表面清潔度的要求，重點(diǎn)確認(rèn)焊劑殘?jiān)?、錫渣錫珠等項(xiàng)目，評(píng)估是否需要增加板面清洗的工序，采用何種清洗劑和清洗方式。 紙質(zhì) PCB 過(guò)爐以后一般顏色會(huì)有不同程度的變深，需明確客戶對(duì) PCB 變色的要求，評(píng)估確定爐溫曲線和過(guò)爐次數(shù)限制。 PCB 多次過(guò)爐以后可能會(huì)產(chǎn)生變形，特別是面積大、厚度薄、V-CUT 槽多聯(lián)板、紙質(zhì) PCB 等 PCB 變形會(huì)更嚴(yán)重，需明確客戶的接受標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估確定爐溫曲線和過(guò)爐次數(shù)限制，必要時(shí)使用載板過(guò)爐。 需明確客戶對(duì)通孔元件浮高的要求，評(píng)估是否需要制作載板壓頭，壓住浮高要求較嚴(yán)的元件。 需明確客戶的對(duì)通孔元件露出 PCB

18、的引腳長(zhǎng)度的要求，評(píng)估通過(guò)元件引腳預(yù)整形是否能滿足需求，是否需要安排專人在爐后剪腳，剪腳后是否需要重新補(bǔ)焊。 2、測(cè)試要求 需明確客戶的 AOI 測(cè)試要求，客戶無(wú)要求的，也可以自己確定測(cè)試需求，評(píng)估 AOI 測(cè)試的可行性和適用機(jī)臺(tái)，安排 TE 編制測(cè)試程式。 需明確客戶的 ICT 測(cè)試要求，確定 ICT 測(cè)試覆蓋率和測(cè)試盲點(diǎn)，評(píng)估是否需要制作目視檢驗(yàn)套板，確認(rèn)客戶提供的電路原理圖和 GERBER 文件，填報(bào) ICT 測(cè)試針床申購(gòu)單。 需明確客戶的 FCT 測(cè)試要求，確定 FCT 測(cè)試詳細(xì)內(nèi)容和 FCT 測(cè)試治具的來(lái)源，根據(jù)需求填報(bào) FCT 測(cè)試治具申購(gòu)單。如果需要測(cè)試軟件的，請(qǐng)客戶提供。 3、

19、其他要求 需明確客戶的包裝要求，如果現(xiàn)有包材無(wú)法滿足客戶需求的，可以完成設(shè)計(jì)后，填報(bào)包材申購(gòu)單。 需明確客戶的成品標(biāo)識(shí)要求。 需明確客戶的分板要求，評(píng)估現(xiàn)有分板設(shè)備是否滿足需求，是否需要制作分板治具。 需明確客戶對(duì)測(cè)溫板的要求，確認(rèn)是采用模擬板還是實(shí)板，如果是采用實(shí)板的，需確定實(shí)板的來(lái)源和實(shí)板報(bào)廢成本的承擔(dān)方。 需明確客戶是否需要 IC 燒錄，如需要，請(qǐng)客戶提供燒錄 Firmware。需明確客戶對(duì)鋼網(wǎng)、載板、治具等的要求，是否由客戶提供，如是客戶提供的，需評(píng)估其設(shè)計(jì)合理性，檢驗(yàn)其制作質(zhì)量，如果發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的，需與客戶商討解決辦法，必要時(shí)可以自己重新申請(qǐng)制作新的治具。 需明確客戶對(duì)生產(chǎn)輔料的要求，

20、是否由客戶提供，如是客戶提供的，需評(píng)估其定額的合理性，如果客戶指定品牌型號(hào)的，需向客戶咨詢其認(rèn)可的供應(yīng)商，如果客戶不指定的，從現(xiàn)有的生產(chǎn)輔料中選擇。通過(guò)工藝評(píng)審，我們需要確定 SMT 新品進(jìn)行試樣前的準(zhǔn)備工作，包括：1、找出 DFM 設(shè)計(jì)缺陷，協(xié)調(diào)客戶修改 PCB 設(shè)計(jì)；2、針對(duì)輕微的 PCB DFM 設(shè)計(jì)缺陷和特殊元器件的弱點(diǎn)，在工藝流程安排時(shí)考慮彌補(bǔ)措施；3、確定并安排制作各種必需的鋼網(wǎng)、載板、治具、測(cè)溫板等；4、確定適合的 SMT 線體配置和新設(shè)備添購(gòu)的必要性；5、確定生產(chǎn)輔料的品牌型號(hào)；6、確定客戶的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（特別是外觀標(biāo)準(zhǔn)）、燒錄 Firmware、測(cè)試軟件等；結(jié)論：目前規(guī)模較大

21、的 OEM 公司都制定了明確的 PCB DFM 設(shè)計(jì)規(guī)則，PCB 設(shè)計(jì)完成后有工藝工程師再作 DFM審核，所以 DFM 方面的設(shè)計(jì)缺陷很少。而小公司在這方面做得很不夠，設(shè)計(jì)出來(lái)的 PCB DFM 缺陷很多，針對(duì)輕微的 PCB DFM 設(shè)計(jì)缺陷，還可以在工藝流程安排時(shí)采取彌補(bǔ)措施，但針對(duì)嚴(yán)重的 PCB DFM 設(shè)計(jì)缺陷，則必須修改設(shè)計(jì)，否則，批量投產(chǎn)后，會(huì)產(chǎn)生超高的不良率，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本和客戶交期，使得SMT 代工廠和客戶利益都受到損害。俗話說(shuō)“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，在 SMT 新品導(dǎo)入前，充分了解產(chǎn)品細(xì)節(jié)和客戶需求，能幫助我們少走彎路，少受損失。要特別需要重視向客戶了解兩個(gè)方面的信息，一個(gè)方面是客戶對(duì)產(chǎn)品外觀的要求，包括板面清潔度、PCB 變色程度、PCB 變形程度、通孔元件的浮高程度和引腳露出長(zhǎng)度等，因?yàn)橥庥^檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)很難用文字