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文檔簡介
SMT控制策略
ZhuHaiFUROOTradingCo.,LTD.第一頁,共一百一十七頁。
簡介第一部分:SMT環(huán)境要求第二部分:錫膏印刷第三部分:貼裝技術(shù)控制策略第四部分:回流焊控制策略第五部分:AOI控制策略
目錄第六部分:ICT控制策略第七部分:波峰焊控制要點第二頁,共一百一十七頁。SMT:SurfaceMountTechnology表面貼裝技術(shù)。主要包括:錫膏印刷,精確貼片,回流焊接,AOI(AutomatedOpticalInspection),ICT(InCircuitTester)等.
簡介元件貼裝回流爐AOI錫膏印刷錫膏元件ICT第三頁,共一百一十七頁。第一部分SMT環(huán)境要求
一、SMT車間環(huán)境要求
二、SMT防靜電要求
三、濕敏元器件運輸、存儲、使用要求第四頁,共一百一十七頁。第一部分SMT環(huán)境要求
廠房地面的承載能力應(yīng)大于8KN/m2
振動應(yīng)控制在70dB以內(nèi),最大值不超過80dB
噪音應(yīng)控制在70dBA以內(nèi)。
一般要求單相AC220(220±10%,0/60Hz),三相AC380(380±10%,50/60Hz),電源的功率要大于功耗的一倍以上。根據(jù)設(shè)備的要求配置氣源的壓力,可以利用工廠的氣源,也可以單獨配置無油壓縮空氣機,一般壓力大于7kg/cm2
。要求清潔、干燥的凈化空氣,因此需要對壓縮空氣進行去油、去塵、去水處理。用不銹鋼或耐壓塑料管做空氣管道。1、廠房承重能力、振動、噪音要求2、電源3、氣源一、SMT車間環(huán)境要求第五頁,共一百一十七頁。
回流焊和波峰焊設(shè)備需配置排風(fēng)機。對于全熱風(fēng)爐,排風(fēng)管道的最低流量值為500立方英尺/分鐘(14.15m3/min)
廠房內(nèi)理想的照明度為800~1200LUX,至少不低于300LUX,低照明度時,在檢驗、返修、測量等工作區(qū)域安裝局部照明。廠房內(nèi)保持清潔衛(wèi)生、無塵土、無腐蝕性氣體。生產(chǎn)車間應(yīng)有清潔度控制,清潔度控制在:50萬級。
生產(chǎn)車間的環(huán)境溫度以23±3℃為最佳,一般為17~28℃
相對濕度為45%~70%RH.
根據(jù)車間大小設(shè)置合適的溫濕度計,進行定時監(jiān)控,并配有調(diào)節(jié)溫濕度的設(shè)施。4、排風(fēng)5、照明6、工作環(huán)境第一部分SMT環(huán)境要求一、SMT車間環(huán)境要求第六頁,共一百一十七頁。
1)SMT車間地板:可采用防靜電聚氯乙烯(PVC)地板,和環(huán)氧樹脂防塵自流坪防靜電地板兩種方式。2)在SMT車間的門口處有專門的人員更換防靜電衣服的場所和衣柜;3)操作人員:統(tǒng)一的防靜電衣、手套、鞋、帽,各個工位設(shè)有防靜電手環(huán);4)SMT車間入口處必須配備人員靜電防護安全性測試道口,合格后人員方可進入,否則不能進入。5)生產(chǎn)線:各個工位都有相應(yīng)的靜電接口,并接入到整個SMT車間的靜電系統(tǒng)中;各個工作臺使用防靜電墊;一)靜電作業(yè)區(qū)要求第一部分SMT環(huán)境要求二、SMT車間防靜電要求第七頁,共一百一十七頁。6)定期測量記錄地面、桌面、周轉(zhuǎn)箱等表面電阻值7)靜電安全區(qū)的工作臺上禁止防止非生產(chǎn)物品,如餐具、杯、提包、毛織衣、報紙、橡膠手套等。8)操作時要戴防靜電腕帶,每天測量腕帶是否有效9)測試靜電敏感元器件時應(yīng)從盒、管、盤中取一塊,測一塊,放一塊。10)加電測試是必須遵循加電順序,即按照低電壓→高電壓→信號電壓順序進行,去電順序與此相反。同時注意電源極性不可顛倒,電源電壓不得超過額定值。一)靜電作業(yè)區(qū)要求第一部分SMT環(huán)境要求二、SMT車間防靜電要求第八頁,共一百一十七頁。11)倉庫:原材料有專用防靜電料柜進行存放,并采取相應(yīng)的防靜電措施;12)生產(chǎn)后的成品和半成品使用防靜電周轉(zhuǎn)箱進行存放13)印刷工位的拆封后的PCB板采用防靜電周轉(zhuǎn)箱進行存放;14)溫濕度計控制:SMT車間至少有2個溫濕度計(具體按車間規(guī)模布置),每兩個小時確認一次溫濕度情況并作記錄。溫度的控制范圍為20~26℃,濕度的控制范圍為45%~70%RH,禁止在低于30%RH的環(huán)境內(nèi)操作靜電敏感元器件。一)靜電作業(yè)區(qū)要求第一部分SMT環(huán)境要求二、SMT車間防靜電要求第九頁,共一百一十七頁。
定期維護、檢查防靜電設(shè)施的有效性序檢查內(nèi)容頻次備注1腕帶檢查每次進入車間測試2桌墊、地墊的接地性和靜電消除器的性能1次/月記錄表3防靜電元器件架、印刷板架、周轉(zhuǎn)箱、運輸車、桌墊、地墊的防靜電性能1次/6月記錄表二)防靜電區(qū)的質(zhì)量控制頻次要求二、SMT車間防靜電要求第一部分SMT環(huán)境要求第十頁,共一百一十七頁。序項目防靜電技術(shù)指標1防靜電地板接地電阻<10Ω2地面或地墊表面電阻值105~1010Ω3墻壁電阻值5x104~5x109Ω4工作臺面或墊表面電阻值106~109Ω摩擦電壓<100V對地系統(tǒng)電阻106~108Ω5工作椅面對腳輪電阻106~108Ω6工作服、帽、手套摩擦電壓<300V
鞋底摩擦電壓<100V7腕帶連接電纜電阻1MΩ佩戴腕帶時系統(tǒng)電阻1~10MΩ腳跟帶(鞋束)系統(tǒng)電阻0.5x105~0.5x108Ω三)防靜電技術(shù)指標第一部分SMT環(huán)境要求二、SMT車間防靜電要求第十一頁,共一百一十七頁。序項目防靜電技術(shù)指標8物流車臺面對車輪系統(tǒng)電阻106~109Ω9料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB架等物流傳遞器具表面電阻值103~108Ω,摩擦電壓<100V10包裝袋、盒摩擦電壓<100V11人體綜合電阻106~109Ω12電動工具(如:電烙鐵)<1.0Ω
最大20Ω13電池驅(qū)動和手持氣動工具<1.0х109Ω14自動化取放設(shè)備<1.0х109Ω15包裝:導(dǎo)電性<1.0х104Ω
消電性<1.0х10~1.0х1011Ω三)防靜電技術(shù)指標第一部分SMT環(huán)境要求二、SMT車間防靜電要求第十二頁,共一百一十七頁。
1)運輸過程中不得掉落在地,不得任意脫離包裝2)若須更換包裝時,必須使用具有防靜電性能的容器。
1)在有干燥劑的真空包裝袋內(nèi)存儲;2)在干燥箱內(nèi)(濕度<10%RH)存儲
對非干燥柜儲存的庫房要求1)庫房必須有溫濕度控制,溫度:23±3℃,濕度:30%~40%RH2)放置濕敏元器件的料架必須接地,控制摩擦電壓<100V3)開包未用完的濕敏元器件必須存放在干燥柜或抽真空處理,并有跟蹤卡。干燥柜的溫度:23±3℃,濕度:<10%RH
1、運輸要求2、存放要求第一部分SMT環(huán)境要求三、濕敏元器件運輸、存儲、使用要求第十三頁,共一百一十七頁。
1)只能在發(fā)料上線前10分鐘拆開包裝,開包時必須檢查濕敏卡是否正常。圓點標識藍色為正常,紅色為受潮。2)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)生產(chǎn)中斷停產(chǎn)時間在5小時以上,濕度敏感元件必須回庫進行干燥存放;若元件拆封在常溫下12小時未使用完時,需進行干燥RH10%存放12H后方可再次使用(或進行120度2H\60度4H的烘烤)。3)建立濕敏元件的跟蹤卡,下表供參考
濕敏元件管控標簽料號:等級:保質(zhì)期:h日期/時間(24h)數(shù)量簽名備注啟用日期
返存時間
再用日期
返存時間
再用日期
3、使用要求第一部分SMT環(huán)境要求三、濕敏元器件運輸、存儲、使用要求第十四頁,共一百一十七頁。
4)濕度敏感元件包裝拆開后的處理:i)濕度敏感元件在生產(chǎn)使用中暴露時間的規(guī)定應(yīng)根據(jù)下頁表中不同濕度敏感等級對應(yīng)的拆封后存放條件和標準來執(zhí)行;如果來料警示標貼上已有規(guī)定且要求比表中的規(guī)定更為嚴格,則依據(jù)警示標貼上所規(guī)定的條件執(zhí)行。ii)對于濕度敏感等級為2a-5a的元件,若需拆開原包裝取用部分元件時,剩余元件必須立即采取干燥箱存放方式進行存放,并貼上防潮元件拆封時間跟蹤卡5)對EPROM進行寫、擦及信息保護操作時,應(yīng)將寫入器/擦除器充分接地,并且要戴防靜電手鐲。6)裝配、焊接、修板、調(diào)試等操作人員嚴格按照靜電防護要求進行操作。7)測試、檢驗合格的印刷線路板在封裝前應(yīng)用離子噴槍噴射一次,以消除可能積聚的靜電荷。3、使用要求第一部分SMT環(huán)境要求三、濕敏元器件運輸、存儲、使用要求第十五頁,共一百一十七頁。附:濕敏元器件車間使用壽命要求(MSD:濕敏元器件)MSL濕敏等級MSD封裝體厚度MSD車間壽命要求(FloorLife)
標準條件≤30℃60﹪RH降額條件1≤30℃/70﹪RH降額條件2≤30℃/80﹪RH1所有無限制無限制無限制2所有1年半年3個月2a
≥3.1mm,(BGA≥1mm)28天10天7天2.1mm~3.1mm96小時72小時2.1mm,(BGA<1mm)24小時24小時3≥3.1mm,(BGA≥1mm)168小時120小時96小時2.1mm~3.1mm72小時48小時≤2.1mm,(BGA<1mm)24小時24小時4≥3.1mm,(BGA≥1mm)72小時72小時48小時2.1mm~3.1mm48小時48小時≤2.1mm,(BGA<1mm)24小時24小時5≥3.1mm,(BGA≥1mm)48小時48小時24小時<3.1mm,(BGA<1mm)24小時24小時5a≥3.1mm,(BGA≥1mm)24小時24小時24小時<3.1mm,(BGA<1mm)24小時12小時6所有使用前必須烘烤,并在警告標簽規(guī)定的時間內(nèi)焊接完畢。第一部分SMT環(huán)境要求三、濕敏元器件運輸、存儲、使用要求第十六頁,共一百一十七頁。附:濕度敏感等級2-5a的濕敏元器件,其濕敏敏感警示標識該警示標志提供以下信息:
濕度敏感標識濕度敏感等級
包裝有效期(Shelf
life)
器件能承受的最高溫度
車間壽命受潮判定標準受潮件的烘烤方法及包裝袋的密封時間第一部分SMT環(huán)境要求第十七頁,共一百一十七頁。ThankYou!第一部分SMT環(huán)境要求第十八頁,共一百一十七頁。第二部分
錫膏印刷一、錫膏二、鋼網(wǎng)
三、刷膏印刷第十九頁,共一百一十七頁。第二部分錫膏印刷
一、錫膏1.錫膏工作過程2.錫膏成分及其作用3.推薦使用錫膏品牌4.錫膏檢驗5.錫膏儲存、使用管理要求第二十頁,共一百一十七頁。第二部分錫膏印刷1.錫膏工作過程一、錫膏第二十一頁,共一百一十七頁。第二部分錫膏印刷助焊劑與錫粉的體積比約為1:1重量比約為11:89(錫粉的比重較大)常見助焊劑含量為10.5%~13.0%2.錫膏的成份:一、錫膏第二十二頁,共一百一十七頁。2.錫膏的成份:助焊劑的主要作用使金屬顆粒成為膏狀,以適應(yīng)印刷工藝;控制錫膏的流動性;清除焊接面和錫膏的氧化物,提高焊接性能;減緩錫膏在室溫下的化學(xué)反應(yīng),在焊接點的表面形成保護層;降低焊接表面張力,提供穩(wěn)固的SMT貼片時所需要的粘著力;第二部分錫膏印刷一、錫膏第二十三頁,共一百一十七頁。錫粉的要求:配比穩(wěn)定一致;
尺寸及分布穩(wěn)定一致;
錫粉外形穩(wěn)定一致(一般為球形)錫粉分錫鉛和無鉛(含鉛量≤1000PPM,有的控制500PPM):2.錫膏的成份:合金(錫粉)
伴隨著無鉛化及ROHS綠色生產(chǎn)的推進,有鉛錫膏已漸漸淡出了SMT制程,對環(huán)境及人體無害的ROHS對應(yīng)的無鉛錫膏已經(jīng)被業(yè)界所接受。第二部分錫膏印刷一、錫膏第二十四頁,共一百一十七頁。第二部分錫膏印刷幾種錫鉛粉合金的熔化溫度:合金熔點范圍合金熔點范圍70Sn/30Pb183~19395Sn/5Pb235~24063Sn/37Pb18343Sn/43Pb/14Bi144~16360Sn/40Pb183~19070In/30Pb160~17450Sn/50Pb183~21660In/40Pb174~18540Sn/60Pb183~23870Sn/18Pb/12In16262Sn/36Pb/2Ag179
2.錫膏的成份:合金(錫粉)續(xù)一、錫膏第二十五頁,共一百一十七頁。主流的無鉛合金及熔點:各協(xié)會的推薦合金1.NEMI:(美國國家電子制造協(xié)會):SnAg3.9Cu0.62.JEITA:(日本電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會):SnAg3.0Cu0.53.IDEACS:(歐洲協(xié)會):SnAg3.8Cu0.72.錫膏的成份:合金(錫粉)續(xù)第二部分錫膏印刷一、錫膏第二十六頁,共一百一十七頁。第二部分錫膏印刷ROHS無鉛焊料粉末成份,是由多種金屬粉末組成,目前的幾種無鉛焊料配比共晶有,錫Sn-銀Ag-銅Cu、錫Sn-銀Ag-銅Cu-鉍Bi、錫Sn-鋅Zn,其中錫Sn-銀Ag-銅Cu配比的使用最為廣泛。錫Sn-銀Ag-銅Cu:具有良好的耐熱疲勞性和蠕變性,熔化溫度區(qū)域狹窄;不足的是冷卻速度較慢,焊錫表面易出現(xiàn)不平整的現(xiàn)象。錫Sn-銀Ag-銅Cu-鉍Bi:熔點較Sn-Ag-Cu合金低,潤濕性較Sn-Ag-Cu合金良好,拉伸強度大;缺點熔化溫度區(qū)域大。錫Sn-鋅Zn:低熔點,較接近有鉛
錫膏的熔點溫度,成本低;缺點是
潤濕性差,容易被氧化且因時間加
長而發(fā)生劣化。2.錫膏的成份:合金(錫粉)續(xù)焊料合金成份熔點溫度及其範圍SnCu0.7227SnAg3.5225SnAg3.8Cu0.7217SnAg3.88Cu0.7Sb0.25217SnAg2.5Cu0.8Sb0.5210-216SnBi5Ag1203-211一、錫膏第二十七頁,共一百一十七頁。2.錫膏的成份:合金元素的影響第二部分錫膏印刷一、錫膏第二十八頁,共一百一十七頁。3.錫膏的物理特性粘性:
錫膏具有粘性,常用的粘度符號為:μ;單位為:kcp.s
錫膏在印刷時,受到刮刀的推力作用,其粘度下降,當?shù)竭_網(wǎng)板開口孔時,粘度達到最低,故能順利通過網(wǎng)板孔沉降到PCB的焊盤上,隨著外力的停止,錫膏的粘度又迅速的回升,這樣就不會出現(xiàn)印刷成型的塌落和漫流,得到良好的印刷效果。產(chǎn)生將錫膏注入網(wǎng)孔的壓力刮刀的推力錫膏受到刮刀的推動力,粘度在不斷減小此時,錫膏受力最小,粘度恢復(fù)變大,錫膏脫模粘度是錫膏的一個重要特性,從動態(tài)方面,在印刷行程中,其粘性越低對流動性越好,易于流入鋼網(wǎng)孔內(nèi);從靜態(tài)方面考慮,印刷后,錫膏停留在鋼網(wǎng)孔內(nèi),其粘度高,則保持其填充的形狀,而不會往下塌陷。第二部分錫膏印刷一、錫膏第二十九頁,共一百一十七頁。4.影響錫膏粘度的因素:*錫膏合金粉末含量對粘度的影響,錫膏中合金粉末的增加引起粘度的增加。*錫膏合金粉末顆粒大小對粘度的影響,顆粒度增大時粘度會降低。*溫度對錫膏粘度的影響,溫度升高粘度下降,印刷的最佳環(huán)境溫度為23±3℃。*剪切速率對錫膏粘度的影響,剪切速率增加粘度下降。粘度粘度粘度粉含量顆粒度溫度粘度速率第二部分錫膏印刷一、錫膏第三十頁,共一百一十七頁。5.錫膏粉末的顆粒度:根據(jù)PCB的組裝密度(有無窄間距)來選擇錫膏合金粉末的顆粒度,常用的合金粉末顆粒的尺寸分為四種顆粒度等級。合金粉末類型80℅以上合金粉末顆粒尺寸(um)大顆粒要求微粉末顆粒要求175--150﹥150um的顆粒應(yīng)少于1%﹤20um微粉顆粒應(yīng)少于10%245--75﹥75um的顆粒應(yīng)少于1%325--45﹥45um的顆粒應(yīng)少于1%420--38﹥38um的顆粒應(yīng)少于1%SMT元件引腳間距和焊料顆粒的關(guān)系引腳間距(mm)0.8以上0.650.50.4顆粒直徑(um)75以下60以下50以下40以下第二部分錫膏印刷一、錫膏第三十一頁,共一百一十七頁。6.錫膏的合金粉末顆粒尺寸對印刷的影響錫膏的合金粉末顆粒尺寸直接影響錫膏的填充和脫模細小顆粒的錫膏印刷性比較好,特別對高密度、窄間距的產(chǎn)品,由于鋼網(wǎng)開口尺寸小,必須采用小顆粒合金粉末,否則會影響印刷脫模。小顆粒合金粉末的優(yōu)點:印刷性好,印刷圖形的清晰度高。小顆粒合金粉末的缺點:易塌邊、表面積大,易被氧化。第二部分錫膏印刷一、錫膏第三十二頁,共一百一十七頁。
1.錫球試驗在氧化鋁基板上放置網(wǎng)板并用錫膏進行印刷,用150°C、1分鐘的條件進行預(yù)熱,在250°C的加熱板上進行加熱溶解。冷卻后,凝固后焊錫的外觀用20倍的放大鏡進行對焊錫球的顆粒,數(shù)量進行觀察。
檢查標準如下,1和2部分為合格。錫膏的凝集度焊錫的凝集狀態(tài)的說明草圖1焊錫(粉末)在熔融后,焊劑變成一個大的球,周圍無焊錫球2焊錫(粉末)在熔融后,焊劑變成一個大的球,并且周圍有≤3個且直徑在75μm以下的焊錫球存在3焊錫(粉末)在熔融后,焊劑變成一個大的球,并且周圍有4個以上且直徑在75μm以下的焊錫球存在,沒有排成半連續(xù)的環(huán)球體4焊錫(粉末)在熔融后,焊劑變成一個大的球,并且周圍有多個且排成半連續(xù)的環(huán)球體5以上以外的東西7.錫膏檢驗第二部分錫膏印刷一、錫膏第三十三頁,共一百一十七頁。第二部分錫膏印刷7.錫膏檢驗----續(xù)一、錫膏第三十四頁,共一百一十七頁。第二部分錫膏印刷日本千?。╯enju)
阿爾法(alpha)漢高樂泰(loctite)
日本減摩(genma)8.推薦使用的錫膏品牌一、錫膏第三十五頁,共一百一十七頁。錫膏的保存
焊膏的保存應(yīng)該以密封形態(tài)存放在恒溫、恒濕的冷柜內(nèi),保存溫度為0℃~10℃,如溫度過高,焊膏中的合金粉未和焊劑起化學(xué)反應(yīng)后,使粘度、活性降低影響其性能;如溫度過低,焊劑中的樹脂會產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象,使焊膏形態(tài)變壞。錫膏的回溫焊膏從冷柜中取出時,應(yīng)在其密封狀態(tài)下,待其回到室溫后再開封,約4-8小時(500g/4H1000g/8H),如果剛從冷柜中取出就開封,存在的溫差會使焊膏結(jié)露、凝成水份,這樣會導(dǎo)致在回流焊時產(chǎn)生焊錫珠。保持原封裝狀態(tài)的料桶在室溫下最長可以存放5-7天。從冷柜中取出后,取用人員必須立即在各桶上標上當時的日期和時間,以便于在使用前檢查回溫時間是否足夠。錫膏的攪拌與使用使用前應(yīng)確認焊錫膏已充分回溫,并且沒有超過有效期(5-7天)。焊錫膏開蓋后應(yīng)使用攪拌機進行攪拌,使錫膏各組分充分混合。開蓋后必須在錫膏供應(yīng)商推薦的時間內(nèi)用完(通常為12-24小時),超過規(guī)定時間的錫膏必須報廢。錫膏的回溫錫膏的攪拌9.錫膏的保存及使用要求第二部分錫膏印刷一、錫膏第三十六頁,共一百一十七頁。9.錫膏保存及使用要求----續(xù)上汽乘用車優(yōu)先推薦條形碼系統(tǒng)對錫膏進行管控先進先出---批次管理不同品牌的錫膏嚴禁混用未開罐冷藏保存時間制造日期后6個月(或錫罐上廠商推薦的有效期)未開罐環(huán)境溫濕度下保存時間≤5~7天采購收料到放入冰箱間隔時間≤4小時回溫時間≥4小時攪拌時間回溫OK的錫膏在開罐首次使用前攪拌機至少機器攪拌3分鐘,手工攪拌(不推薦)30分鐘開罐后一次未全部用完旋緊罐蓋在環(huán)境溫濕度下的放置時間≤12~24小時(根據(jù)各錫膏廠商的推薦)在絲網(wǎng)上的使用時間≤8小時印刷后錫膏在線上停留時間≤2小時開罐后至回流前的時間≤18小時回溫時間+開罐后至回流前的時間≤48小時第二部分錫膏印刷一、錫膏第三十七頁,共一百一十七頁。10.錫膏印刷常見缺陷:
未浸潤*助焊劑活性不強*金屬顆粒被氧化的很歷害印刷中沒有滾動*流變不合適性,例如:粘度、觸變性指數(shù)*黏性不合適橋接*焊膏塌陷焊錫不足由于微粒尺寸大,不正確的形狀,或不可印刷性,焊膏堵塞模板孔
錫球*焊膏塌陷*在回流焊中溶劑濺出*金屬顆粒氧化第二部分錫膏印刷一、錫膏第三十八頁,共一百一十七頁。二、鋼網(wǎng)1、鋼網(wǎng)概述2、鋼網(wǎng)設(shè)計3、鋼網(wǎng)使用
第二部分錫膏印刷第三十九頁,共一百一十七頁。鋼網(wǎng)介紹
鋼網(wǎng)的主要功能是將錫膏準確的涂敷在PCB上所需要涂錫膏的焊盤上。鋼網(wǎng)的好壞直接影響印刷工作的質(zhì)量。目前一般使用的金屬鋼網(wǎng),它由薄薄的帶有小孔的金屬板組成.在開孔處,焊膏可以比較容易地流過小孔印刷到PCB板。金屬鋼網(wǎng)和PCB板之間不需要間隙,使用壽命長(十萬次)。金屬鋼網(wǎng)有三種制造方法:化學(xué)腐蝕,激光刻制,電鑄。一般使用激光刻制的模板,它具有比較高的精度。激光切割出的熔融的金屬會跳出小孔融化鋼網(wǎng)表面,造成鋼網(wǎng)表面粗糙,所以在激光刻制鋼網(wǎng)時必須清潔鋼網(wǎng)表面,去除熔融的金屬微粒。鋼網(wǎng)分類:蝕刻:早期使用較廣泛,適合于20mil以上的開孔,精度+/-1mil。激光:制造過程,位置比較精確,精度+/-0.3mil。電鑄:適用5mil以下的印刷,多數(shù)用于半導(dǎo)體的制造。
注:1mil=0.0254mm
推薦第二部分錫膏印刷二、鋼網(wǎng)1、鋼網(wǎng)概述第四十頁,共一百一十七頁。鋼網(wǎng)板焊盤化學(xué)腐蝕:通常用于0.65mm以上間距比其他鋼網(wǎng)費用低鋼網(wǎng)板焊盤激光切割:費用較高而且內(nèi)壁粗糙可以用電解拋光法得到光滑內(nèi)壁梯形開孔有利于脫??梢杂肎erber文件加工誤差更小,精度更高鎳網(wǎng)板焊盤電鑄成型:在厚度方面沒有限制在硬度和強度方面更勝于不銹鋼更好的耐磨性孔壁光滑且可以收縮最好的脫模特性>95%.成本造價昂貴、工藝復(fù)雜、技術(shù)含量高化學(xué)腐蝕鋼網(wǎng)孔激光切割后的孔壁
電鑄開孔第二部分錫膏印刷二、鋼網(wǎng)第四十一頁,共一百一十七頁。2.鋼網(wǎng)設(shè)計:第二部分錫膏印刷二、鋼網(wǎng)第四十二頁,共一百一十七頁。1)根據(jù)寬厚比計算鋼網(wǎng)厚度:針對Fine-Pitch(細小間距)的QFP、IC等管腳類器件
如0.4pitch的QFP(QuadFlatPackage)焊盤寬為0.22mm,若鋼網(wǎng)開孔為0.2mm,按寬厚比小于1.5得出鋼網(wǎng)厚度應(yīng)小于0.13T<0.2/1.5=0.132)根據(jù)面積比計算鋼網(wǎng)厚度:0402,0201,BGA,F(xiàn)lipChip之類的小管腳類器件面積比>2/3(有鉛),如0402類元件焊盤為0.6*0.4,若鋼網(wǎng)按1:1開孔,據(jù)面積比>2/3,可得出鋼網(wǎng)厚度應(yīng)<0.18,同理0201類元件焊盤為0.35*0.3得出網(wǎng)厚應(yīng)小于0.12T<L*W/2(L+W)*(3/2)=0.6*0.4/2(0.6+0.4)*(3/2)=0.18T<L*W/2(L+W)*(3/2)=0.35*0.3/2(0.35+0.3)*(3/2)=0.12左表為間距與鋼網(wǎng)厚度的對照表
第二部分錫膏印刷二、鋼網(wǎng)第四十三頁,共一百一十七頁。鋼網(wǎng)對錫膏印刷的影響鋼網(wǎng)厚度與鋼網(wǎng)開口尺寸決定了錫膏的印刷量,錫膏量過多會產(chǎn)生橋接,錫膏量過少會產(chǎn)生焊錫不足或虛焊。鋼網(wǎng)開口形狀以及鋼網(wǎng)孔壁是否光滑也會影響錫膏的脫模質(zhì)量。垂直開口易脫模梯形開口,喇叭口向下易脫模梯形開口,喇叭口向上脫模差第二部分錫膏印刷二、鋼網(wǎng)第四十四頁,共一百一十七頁。用于錫膏印刷的印刷板品種繁多,外形相似,所以作好印刷板的管理是一個關(guān)鍵的工作。在印刷板管理中應(yīng)特別需要保證:1)鋼網(wǎng)的清潔度為什么要清洗鋼網(wǎng)?保證錫膏印刷量
使鋼網(wǎng)保持良好的脫膜性
減少印刷橋接
避免拉尖,塌陷等其它印刷不良注意點:(i)保持鋼網(wǎng)的清潔,應(yīng)確保鋼網(wǎng)的防塵存放。(ii)鋼網(wǎng)應(yīng)在使用后立即進行清洗,避免殘留的焊膏固化難以清除。(iii)鋼網(wǎng)應(yīng)放置于專用的貨架內(nèi)豎放,板與板之間應(yīng)相互隔離(可貼膜),禁止疊放,相互接觸。對于等待清洗的鋼網(wǎng),不可隨意放置,避免造成意外損傷。出現(xiàn)下列異常情況時,必須更換新準備的鋼網(wǎng)并清洗舊鋼網(wǎng):(i)已經(jīng)打開的焊膏料桶超出有效的使用期;(ii)鋼網(wǎng)已經(jīng)使用了8小時;(iii)鋼網(wǎng)孔堵塞(批產(chǎn)缺陷“焊膏印刷不完整”);第二部分錫膏印刷二、鋼網(wǎng)3.鋼網(wǎng)使用:第四十五頁,共一百一十七頁。1)鋼網(wǎng)的清潔度(續(xù))鋼網(wǎng)的清洗方法:(i)在線式:每5片自動擦拭;(ii)離線式:手工擦拭,在燈光下采用酒精手工清洗;(iii)
離線式:超聲波清洗設(shè)備;
2)鋼網(wǎng)的張力測試(i)鋼網(wǎng)在每次離線清洗后必須進行張力測試;(ii)至少測量五個點的張力值(四個角+中心點);(iii)張力一般大于30N;3)鋼網(wǎng)的管理(i)應(yīng)規(guī)定鋼網(wǎng)的使用壽命并采用有效的方法進行監(jiān)控,超過使用壽命的鋼網(wǎng)應(yīng)予以報廢,嚴禁禁鋼網(wǎng)的超期使用。(一般為10萬次)(ii)每塊鋼網(wǎng)應(yīng)進行編號,并明確規(guī)定每塊鋼網(wǎng)可使用的的產(chǎn)品。(iii)每塊鋼網(wǎng)應(yīng)始終確保有備件,以便于出現(xiàn)異常情況時及時進行更換。
第二部分錫膏印刷二、鋼網(wǎng)3.鋼網(wǎng)使用:第四十六頁,共一百一十七頁。第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷
1、印刷機2、印刷工藝參數(shù)控制要點3、錫膏厚度控制4、錫膏印刷的缺陷產(chǎn)生的原因及對策第四十七頁,共一百一十七頁。1.印刷機印刷機是將錫膏印刷到PCB板上的設(shè)備,它是對工藝和質(zhì)量影響最大的設(shè)備。上汽要求SMT供應(yīng)商的印刷機必須是:全自動印刷機第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷第四十八頁,共一百一十七頁。.基板處理機能:
基板處理機能包括PCB基板的傳輸運送、定位、支撐。*傳輸運送是指PCB的搬入、搬出以及PCB固定前的來回小幅移動。*基板的定位分為孔定位、邊定位兩種,還有光學(xué)定位進行補正確保位置的準確。*基板的支撐是使被印刷的PCB保持一個平整的平面,使PCB基板在印刷過程中不
發(fā)生變形扭曲。1.印刷機基板和鋼網(wǎng)的對中:
基板和鋼網(wǎng)的對中包括機械定中心和光學(xué)中心,光學(xué)定中心是機械定中心的補正,大大提高了印刷精度。3.對刮刀的控制機能:
印刷機對刮刀的控制機能包括壓力、摧行速度、下壓深度、刮刀角度、刮刀提升等。4.對鋼網(wǎng)的控制機能:
印刷機對鋼網(wǎng)的控制包括鋼網(wǎng)平整度調(diào)整、鋼網(wǎng)和基板的間距控制、分離方式的控制、對鋼網(wǎng)的自動清洗設(shè)定。第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷第四十九頁,共一百一十七頁。1)圖形對準:通過印刷機相機對工作臺上的基板和鋼網(wǎng)的光學(xué)定位點(MARK點)進行對中,再進行基板與鋼網(wǎng)的X、Y、Θ精細調(diào)整,使基板焊盤圖形與鋼網(wǎng)開孔圖形完全重合。2)刮刀與鋼網(wǎng)的角度:刮刀與鋼網(wǎng)的角度越小,向下的壓力越大,容易將錫膏注入網(wǎng)孔中,但也容易使錫膏被擠壓到鋼網(wǎng)的底面,造成錫膏粘連。一般為45~60°.目前,自動和半自動印刷機大多采用60°.2.印刷工藝參數(shù)控制要點:第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷第五十頁,共一百一十七頁。3)錫膏的投入量(滾動直徑):錫膏的滾動直徑∮h≈13~23mm較合適。∮h過小易造成錫膏漏印、錫量少?!觝過大,過多的錫膏在印刷速度一定的情況下,易造成錫膏無法形成滾動運動,錫膏無法刮干凈,造成印刷脫模不良、印刷后錫膏偏厚等印刷不良;且過多的錫膏長時間暴露在空氣中對錫膏質(zhì)量不利。
在生產(chǎn)中作業(yè)員每半個小時檢查一次網(wǎng)板上的錫膏條的高度,每半小時將網(wǎng)板上超出刮刀長度外的錫膏用電木刮刀移到網(wǎng)板的前端并均勻分布錫膏?!觝錫膏滾動直徑第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷第五十一頁,共一百一十七頁。4)刮刀壓力:刮刀壓力也是影響印刷質(zhì)量的重要因素。刮刀壓力實際是指刮刀下降的深度,壓力太小,刮刀沒有貼緊鋼網(wǎng)表面,因此相當于增加了印刷厚度。另外壓力過小會使鋼網(wǎng)表面殘留一層錫膏,容易造成印刷成型粘結(jié)等印刷缺陷。5)印刷速度:由于刮刀速度與錫膏的粘稠度呈反比關(guān)系,有窄間距,高密度圖形時,速度要慢一些。速度過快,刮刀經(jīng)過鋼網(wǎng)開孔的時間就相對太短,錫膏不能充分滲入開孔中,容易造成錫膏成型不飽滿或漏印等印刷缺陷。
印刷速度和刮刀壓力存在一定的關(guān)系,降速度相當于增加壓力,適當降低壓力可起到提高印刷速度的效果。
理想的刮刀速度與壓力應(yīng)該是正好把錫膏從鋼網(wǎng)表面刮干凈。粘度速率第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷第五十二頁,共一百一十七頁。
刮刀壓力與速度對印刷的影響第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷第五十三頁,共一百一十七頁。6)印刷間隙:印刷間隙是鋼網(wǎng)與PCB之間的距離,關(guān)系到印刷后錫膏在PCB上的留存量。7)鋼網(wǎng)與PCB分離速度:錫膏印刷后,鋼網(wǎng)離開PCB的瞬間速度即為分離速度,是關(guān)系到印刷質(zhì)量的參數(shù),在密間距、高密度印刷中最為重要。先進的印刷機,其鋼網(wǎng)離開錫膏圖形時有1(或多個)個微小的停留過程,即多級脫模,這樣可以保證獲取最佳的印刷成型。
分離速度偏大時,錫膏粘力減少,錫膏與焊盤的凝聚力小,使部分錫膏粘在鋼網(wǎng)底面和開孔壁上,造成少印和錫塌等印刷缺陷。
分離速度減慢時,錫膏的粘度大、凝聚力大而使錫膏很容易脫離鋼網(wǎng)開孔壁,印刷狀態(tài)好。第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷第五十四頁,共一百一十七頁。8)清洗模式和清洗頻率:
清洗鋼網(wǎng)底面也是保證印刷質(zhì)量的因素。應(yīng)根據(jù)錫膏、鋼網(wǎng)材料、厚度及開孔大小等情況確定清洗模式和清洗頻率。(設(shè)定干洗、濕洗、一次往復(fù)、擦拭速度等,清洗頻率可參照鋼網(wǎng)使用)
鋼網(wǎng)污染主要是由于錫膏從開孔邊緣溢出造成的。如果不及時清洗,會污染PCB表面,鋼網(wǎng)開孔四周的殘留錫膏會變硬,嚴重時還會堵塞鋼網(wǎng)開孔。第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷第五十五頁,共一百一十七頁。錫膏厚度檢測方法有:
在線檢測(100%檢測)
二維
三維
離線檢測
檢測頻率:首件,1次/半小時
檢測點數(shù)-----作業(yè)文件必須規(guī)定(至少5點采樣)
離線檢測錫膏厚度必須進行統(tǒng)計分析,計算CPk
錫膏厚度控制值(推薦控制范圍):
錫膏厚度上限=鋼網(wǎng)厚度+20%~30%鋼網(wǎng)厚度
注:鋼網(wǎng)厚度大的取小值錫膏厚度下限=鋼網(wǎng)厚度-0.013.錫膏厚度控制要求:第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷第五十六頁,共一百一十七頁。缺陷原因分析改善對策錫膏量過多、印刷偏厚1.刮刀壓力過小,錫膏多出。1.調(diào)節(jié)刮刀壓力。2.網(wǎng)板與PCB間隙過大,錫膏量多出。2.調(diào)整間隙。錫膏拉尖、錫面凹凸不平鋼網(wǎng)分離速度過快調(diào)整鋼網(wǎng)分離速度及脫模方式連錫1.錫膏本身問題1.更換錫膏2.PCB焊盤與鋼網(wǎng)開孔對位不準2.調(diào)整PCB與鋼網(wǎng)的對位,調(diào)整X、Y、θ。3.印刷機支撐pin位置設(shè)定不當3.調(diào)整支撐pin位置,使連錫位置的支撐強度增大,減少PCB的變形量,保證印刷質(zhì)量4.印刷速度太快,破壞錫膏里面的觸變劑,于是錫膏變軟,即粘度變低4.調(diào)節(jié)印刷速度錫量不足1.印刷壓力過大,分離速度過快1.調(diào)節(jié)印刷壓力和分離速度2.網(wǎng)板上錫膏放置時間過長,溶劑揮發(fā),粘度增加2.更換新鮮錫膏3.鋼網(wǎng)孔堵塞,下錫不足3.清洗網(wǎng)板孔4.鋼網(wǎng)設(shè)計不良4.更改鋼網(wǎng)設(shè)計5.錫膏沒有及時添加,造成錫量不足5.及時添加適量錫膏,采用良好的錫膏管制方法,管制好印刷間隔時間和錫膏添加的量4錫膏印刷的缺陷產(chǎn)生的原因及對策第二部分錫膏印刷三、錫膏印刷第五十七頁,共一百一十七頁。ThankYou!第五十八頁,共一百一十七頁。第三部分貼裝技術(shù)控制策略一、元件貼片的概念二、元件貼片關(guān)鍵控制點三、元件貼片—設(shè)備的保養(yǎng)及維護四、元件貼片—貼片質(zhì)量的監(jiān)控五、元件貼片—特征缺陷的識別及分析第五十九頁,共一百一十七頁。SMT貼裝技術(shù)控制策略
當錫膏印刷完成后,下一步是將SMT類零件貼裝在PCB表面,再經(jīng)由回流焊接在零件與PCB之間形成電氣連接。SMT零件裝載入貼片機的專用喂料器(FEEDER)中,通過貼片機的吸嘴(NOZZLE),吸取零件,經(jīng)由事先完成的貼片程序控制,將零件準確的貼裝到PCB相應(yīng)的焊盤之上,完成SMT零件的置換。一、元件貼片的概念第六十頁,共一百一十七頁。SMT貼裝技術(shù)控制策略
元件貼片一般是焊膏印刷后的工序,目的是將各種貼片元件準確的放置到印刷電路板上的確的位置,以確保在后道過完爐后不會出現(xiàn)錯料,缺件,極性反,位置偏移,元件損壞等一系列質(zhì)量問題,貼片工藝是SMT的核心部分,貼片機的制程能力和規(guī)范的質(zhì)量管控是確保PCBA最終產(chǎn)出質(zhì)量好壞的重要因素.為了確保質(zhì)量,除了正確的機器參數(shù)設(shè)置外,還應(yīng)特別了解和注意以下幾個方面:設(shè)備的保養(yǎng)及維護(包括Nozzle,F(xiàn)eeder等)貼片質(zhì)量的監(jiān)控特征缺陷的識別及分析二、元件貼片關(guān)鍵控制點:第六十一頁,共一百一十七頁。SMT貼裝技術(shù)控制策略
Nozzle(everymonth)由于吸嘴是靠真空工作的,一些外部的物體會被吸入。當吸入的灰塵、膠、錫膏硬化形成塊,吸嘴將被堵塞。如果異物沒有及時清理,吸料不良和放置的表現(xiàn)將大大下降。(元件錯位無規(guī)則且有轉(zhuǎn)角;缺件無規(guī)則,一般大而重的元件易發(fā)生;元件吸取不到;元件過影像易發(fā)生錯誤。)如果某一個被堵的吸嘴導(dǎo)致了吸取不良,用如下圖所示的小鉆頭插入并左右轉(zhuǎn)動,清除異物.三、元件貼片—設(shè)備的保養(yǎng)及維護(包括Nozzle,F(xiàn)eeder)第六十二頁,共一百一十七頁。SMT貼裝技術(shù)控制策略
如果吸嘴的反光紙上有灰塵或其他的細小的異物,則從相機得到的影象的光亮度就會降低.如果反射的光亮度降底,則在進行視覺處理的過程中不能得到一個正確的影象。因此影像處理出錯并且機器的貼片表象會下降。(個別吸嘴中心測試不通過;元件圖象處理易出錯,而且固定于個別的吸嘴。)用柔軟的布或紙輕輕擦拭吸嘴(建議用擦拭鏡頭的布或紙)。注意:不要用臟布擦拭反光面,如果這樣會導(dǎo)致影象問題。如果異物難以清除,更換反光面。拋料盒及廢料箱(every8hours)拋料盒被影象處理系統(tǒng)認為不良的元件或不放置的元件將被拋在拋料盒中。檢查拋料盒并清除拋料。(可通過對拋料的檢查來判斷機器的狀況,PD是否寫正確,
元件是否良好,機器的真空如何等等。)廢料箱料帶被切斷并通過管子吸到廢料帶箱中。每8小時的生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的廢料帶,因此每8小時必須清理廢料箱。(如果不及時清理,廢料箱空間被占據(jù),將造成真空不足,廢料帶散落機器,元件吸取不良.三、元件貼片—設(shè)備的保養(yǎng)及維護(包括Nozzle,F(xiàn)eeder)第六十三頁,共一百一十七頁。SMT貼裝技術(shù)控制策略
廢料箱當料帶被切斷后,將通過真空管道吸入廢料箱。如果這個通道被堵,料帶將被阻止并且元件的吸取的可靠性降低。如果在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)機器吸取料不規(guī)則出錯,檢查這區(qū)域是否被堵。不要用空氣槍清理,用真空吸塵器清理。Feeder
(every3months)Feeder的定期保養(yǎng)和維護對確保料的貼片質(zhì)量極為重要:對于生產(chǎn)線上使用中的Feeder必須要求都在保養(yǎng)期限內(nèi);在維修區(qū)保養(yǎng)或者維修的Feeder要求有明確的狀態(tài)標識;所有的feeder做完P(guān)M后,必須要求做校準后才能上線使用.壓蓋壓桿卷帶輪固定底座主要維護保養(yǎng)點三、元件貼片—設(shè)備的保養(yǎng)及維護(包括Nozzle,F(xiàn)eeder)第六十四頁,共一百一十七頁。SMT貼裝技術(shù)控制策略
貼片質(zhì)量檢驗必須在設(shè)備裝調(diào)以及維修后必須對貼片后的印刷線路板進行檢驗,至少要抽查下列幾項內(nèi)容:元器件的位置元器件的位置參照印刷線路板SMD元件貼片的質(zhì)量標準IPC-610-D。位置不在規(guī)定的公差極限范圍內(nèi)的元器件必須用吸錫器去處;不允許手工進行修正元器件的位置。必須弄清缺陷的原因,并采取糾正措施。元器件漏貼元器件漏貼漏貼的元器件不允許手工補貼到線路板上。必須弄清缺陷的原因,并采取糾正措施。雜質(zhì),散落的元器件雜質(zhì)和散落的元器件必須用吸錫器從印刷線路板上清除。必須弄清缺陷的原因,并采取糾正措施。受損的元器件受損的元器件必須去處。必須弄清缺陷的原因,并采取糾正措施。元器件的重復(fù)使用從貼片機上分揀出來的元器件不允許再使用。四、元件貼片—貼片質(zhì)量的監(jiān)控第六十五頁,共一百一十七頁。SMT貼裝技術(shù)控制策略
質(zhì)量監(jiān)控質(zhì)量人員要對貼片過程的每個環(huán)節(jié)進行詳盡的audit:設(shè)備維護保養(yǎng)記錄和標識狀態(tài);所有操作都必須遵循安裝規(guī)定和ESD指令;轉(zhuǎn)型后第一片板子進行100%目測檢查,確認貼片是否有wrongpart,missing,misalignment,tombstone等缺陷;元器件工作臺和傳送帶是否有散落的元器件,等.與過程有關(guān)的生產(chǎn)原料使用規(guī)定遵循清潔劑,油脂的使用規(guī)定遵循貼片膠HeraeusPD860002SPA的危險材料規(guī)定四、元件貼片—貼片質(zhì)量的監(jiān)控第六十六頁,共一百一十七頁。SMT貼裝技術(shù)控制策略
元件貼裝工位主要有以下缺陷:極性錯誤,錯件,元件丟失,元件錯位,元件損壞,墓碑極性錯誤物料/工藝方面可能原因改進措施1。程序錯誤修改程序2。元件在Feeder中的極性和程序不一至修改程序3。元件在Feeder中的極性混亂換料4。板子的極性標識錯誤檢查裝配圖五、元件貼片—特征缺陷的識別及分析第六十七頁,共一百一十七頁。SMT貼裝技術(shù)控制策略
錯件物料/工藝方面可能原因改進措施1。程序錯誤修改程序2。在Feeder中的元件和程序不一至檢查Feeder中的元件3。元件在Feeder中的混料換料4。上料作業(yè)指導(dǎo)書錯誤修正作業(yè)指導(dǎo)書錯誤元件丟失機器/工藝方面可能原因改進措施1。真空不足檢查真空2。程序錯誤修改程序3。PCB板彎曲篩選PCB板,改進墊板方式4。錫膏粘力不足縮短錫膏印刷,貼裝,回流焊之間的時間五、元件貼片—特征缺陷的識別及分析第六十八頁,共一百一十七頁。SMT貼裝技術(shù)控制策略
元件錯位元件損壞機器/工藝方面可能原因改進措施1。真空不足檢查真空2。程序錯誤修改程序3。進板傳送帶歪斜調(diào)整進板傳送帶4。機器精度不夠換機器1。PCB板原點不準檢查PCB板2。錫膏粘力不足縮短錫膏印刷,貼裝,回流焊之間的時間機器/工藝方面可能原因改進措施1。PD不準修改PD2。PCB彎曲篩選PCB板,改進墊板方式3。原材料損壞檢查原材料五、元件貼片—特征缺陷的識別及分析第六十九頁,共一百一十七頁。ThankYou!第七十頁,共一百一十七頁。第四部分回流焊控制策略
一、工藝概述
二、溫度對焊接的影響
三、控制方法第七十一頁,共一百一十七頁?;亓骱妇褪峭ㄟ^大量加熱,使錫膏受熱融化從而讓表面貼裝元器件和PCB焊盤通過焊錫膏合金可靠地結(jié)合在一起的制程。焊接前,表面貼裝元件依靠一定量的錫膏的粘性被固定在表面,合金焊料融化后,通過潤濕作用附著在金屬表面,冷卻固化后,在PCB和元件之間創(chuàng)建一種機械和電器的連接。第四部分回流控制策略一、工藝概述:第七十二頁,共一百一十七頁。具體過程:按照回流焊中溫度、時間的變化,焊接位置的錫膏會依次經(jīng)歷以下過程。第四部分回流焊控制策略第七十三頁,共一百一十七頁。爐溫曲線:按照溫度-時間的變化規(guī)律,并結(jié)合焊料的變化階段,可以將爐溫曲線分解為:預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)、熔融區(qū)、冷卻區(qū)第四部分回流焊控制策略第七十四頁,共一百一十七頁。A預(yù)熱區(qū):初始的升溫階段需要注意升溫速率不可快。因為升溫過快可能導(dǎo)致PCB或零件因熱應(yīng)力損壞,還可能使稀釋劑急速的揮發(fā)造成四濺。升溫速率的限制一般是零件制造商所建議,設(shè)定在4℃/sec以下,介于1~3℃/sec之間。關(guān)鍵控制點:升溫速率第四部分回流焊控制策略第七十五頁,共一百一十七頁。B保溫區(qū):保溫的目的在保證PCB上的各部位到達尖峰融錫區(qū)前的溫度。使錫膏中的稀釋劑有足夠的時間充分揮發(fā)、松香和活化劑完成其清潔接合表面的作用。更重要的是保證PCB上升溫速度不一的區(qū)域能通過熱傳導(dǎo)作用而使溫度到達一致。但保溫區(qū)的時間也不宜過長,否則助焊劑也會因氧化而耗盡。而保溫區(qū)的溫度應(yīng)按照PCB設(shè)計的復(fù)雜性及回焊爐的熱傳導(dǎo)性能而定。關(guān)鍵控制點:保溫溫度、保溫時間第四部分回流焊控制策略第七十六頁,共一百一十七頁。C熔融區(qū):溫度曲線的峰值溫度是使PCB高于錫膏熔化的溫度,峰值溫度的選擇為溫度曲線中的核心過程。若溫度不夠高,則錫膏無法熔化;若溫度過高,則會受熱而損壞。金屬表面的氧化物及回焊爐中的氧氣卻會阻礙助焊劑有助于合并和潤濕。溫度愈高,助焊劑的作用愈強,但同時在回焊爐中遭受氧化的機會亦愈高。錫膏熔化后的黏滯度和表面張力隨溫度升高而降低,可使?jié)櫇裥Ч隹?。關(guān)鍵控制點:峰值溫度第四部分回流焊控制策略第七十七頁,共一百一十七頁。D冷卻區(qū):只要錫膏中的粉末顆粒熔化,并能潤濕待接合的表面,則冷卻速率愈快愈好,焊點光亮、接觸形狀良好,且有足夠的強度。冷卻速率慢會使較多基材物質(zhì)熔入錫膏中,產(chǎn)生粗糙或空焊點。甚者,某些接頭端金屬會溶解造成抗?jié)櫇窕蚴呛更c強度不佳。當融錫未完全凝固前遭受振動,還會使焊點完整性變差。當然,如某些元器件對溫差變化極為敏感,也需要對冷卻速率作一定的限制。關(guān)鍵控制點:冷卻速率第四部分回流焊控制策略第七十八頁,共一百一十七頁。通過上述各階段的分析,可見爐溫控制是回流焊過程中最關(guān)鍵的要素。下圖列舉了一些因爐溫偏差造成的具有代表性的制造缺陷。第四部分回流焊控制策略二、爐溫對焊接的影響:第七十九頁,共一百一十七頁。對爐溫的監(jiān)控體現(xiàn)在設(shè)備的參數(shù)控制、爐溫曲線的采樣、評判。1設(shè)備參數(shù):設(shè)備的程序選擇、參數(shù)設(shè)置及相關(guān)監(jiān)控、點檢措施,是保證爐溫狀態(tài)的根本措施。包括:各溫區(qū)設(shè)定溫度、實際溫度、風(fēng)機速度、鏈速等等,并且要求設(shè)備有自動報警功能。三、控制方法:第四部分回流焊工藝第八十頁,共一百一十七頁。2測溫板利用布置有溫度傳感器的測溫板,按照正常工況通過波峰焊爐,將采樣得到的溫度信號生成為溫度曲線,用于對爐溫狀態(tài)的評判。測溫點要盡量均勻分布測溫點的布置要考慮關(guān)鍵元器件對焊接溫度的特殊要求(如IC等精密元件)對于雙面板,需要考慮在另一面布置足夠的測溫點,或單獨準備另一塊測溫板測溫板必須定期進行校驗第四部分回流焊控制策略第八十一頁,共一百一十七頁。3爐溫曲線對通過測溫板生成的爐溫曲線,需要進行評判和確認。實測爐溫曲線是否在包絡(luò)線區(qū)間內(nèi)(可參考錫膏供應(yīng)商提供的標準)升溫速率、保溫時間、保溫溫度、峰值溫度、降溫速率等是否在工藝要求范圍內(nèi)開班、換線、設(shè)備出現(xiàn)異常等情況下,需要確認溫度曲線后方可進行正常的生產(chǎn)第四部分回流焊控制策略第八十二頁,共一百一十七頁。ThankYou!第四部分回流焊控制策略第八十三頁,共一百一十七頁。第五部分AOI控制策略
一、AOI設(shè)備簡介二、AOI設(shè)備分類
三、AOI過程控制要求
四、AOI設(shè)備質(zhì)量控制關(guān)注點
第八十四頁,共一百一十七頁。
AOI設(shè)備全稱自動光學(xué)檢測(AutomatedOpticalInspection),它利用光學(xué)手段識別焊點的外形,用以判斷焊接的質(zhì)量。第五部分AOI控制策略一、AOI設(shè)備簡介:第八十五頁,共一百一十七頁。目前SMT業(yè)界主要應(yīng)用兩類AOI設(shè)備:第一類是:使用三色光源,彩色攝像頭系統(tǒng)的AOI設(shè)備,代表廠商是OMRON,例如:VT-RNSII;第二類是:使用單色光源,灰階攝像頭的AOI設(shè)備,代表廠商是德律,例:TR7500。第五部分AOI控制策略二、AOI設(shè)備分類:第八十六頁,共一百一十七頁。AOI設(shè)備一般設(shè)置在回流爐之后,在回流焊接完成之后進行檢查,但回流焊之后到AOI需要留有一定距離(時間)對PCBA進行降溫,并在其后配置有人工目檢工位。第五部分AOI控制策略三、AOI設(shè)備過程控制關(guān)注點:第八十七頁,共一百一十七頁。
在控制計劃中的一般控制如下內(nèi)容:1、程序選擇2、確認AOI設(shè)備是正常運行狀態(tài),并經(jīng)過定期保養(yǎng)的,設(shè)備鏡頭是經(jīng)過校準的3、在設(shè)備自動判別缺陷后需要進行人工目檢第五部分AOI控制策略三、AOI設(shè)備過程控制關(guān)注點:第八十八頁,共一百一十七頁。3.1程序選擇:需要確認選擇的程序與生產(chǎn)的產(chǎn)品相一致,同一個產(chǎn)品一般有正面和反面的程序區(qū)別;需使用Good樣品和NG樣品驗證程序選擇是否正確,主要關(guān)注NG樣品缺陷部位是否能被正確識別;樣品檢測的頻率一般為開班和換線前一次;程序名一般需要記錄在一般稱之為“開班或換線記錄表”的文件里,作為開班或換線的文本記錄的一部分;程序錯誤的解決手段是更換程序。第五部分AOI控制策略三、AOI設(shè)備過程控制關(guān)注點:第八十九頁,共一百一十七頁。3.2確認AOI設(shè)備是正常運行狀態(tài),并經(jīng)過定期保養(yǎng)的,設(shè)備鏡頭是經(jīng)過校準的:一般通過日保養(yǎng),月保養(yǎng),年保養(yǎng)進行確認;日保養(yǎng)的一般工作是設(shè)備清潔及開停機操作;月保養(yǎng)的一般工作是簡單部件的檢查和更換;年保養(yǎng)一般需要由設(shè)備廠商來完成,并進行鏡頭系統(tǒng)的校準。第五部分AOI控制策略三、AOI設(shè)備過程控制關(guān)注點:第九十頁,共一百一十七頁。3.3在設(shè)備自動判別缺陷后需要進行人工目檢:設(shè)置上的焊接缺陷是否能夠被AOI設(shè)備識別出來;人工目檢是從兩個方面進行考量的:第一個方面是判斷產(chǎn)品另一個方面是確認設(shè)備識別的焊接缺陷是否真的是焊接缺陷,排除誤判;焊接缺陷的判斷依據(jù)是IPC-610標準,此標準最新的一版是IPC-610E;人工目檢是需要100%進行的;產(chǎn)品如有焊接缺陷需要記錄在一般稱之為“產(chǎn)品缺陷記錄卡”的文件上,并在缺陷位置貼上標識。第五部分AOI控制策略三、AOI設(shè)備過程控制關(guān)注點:第九十一頁,共一百一十七頁。1、需要多次生產(chǎn)調(diào)試后才能降低誤判率;2、需要控制并統(tǒng)計一次通過率;3、需要注意定期進行保養(yǎng)和校準;4、需要配置后道人工目檢,使用人工目檢對缺陷進行確認;第五部分AOI控制策略三、AOI設(shè)備質(zhì)量控制關(guān)注點:第九十二頁,共一百一十七頁。ThankYou!第五部分AOI控制策略第九十三頁,共一百一十七頁。第六部分ICT控制策略第九十四頁,共一百一十七頁。一、ICT工藝概述二、ICT測試內(nèi)容
三、ICT測試盲點
四、ICT測試的精度
五、ICT治具結(jié)構(gòu)組成
六、評價ICT治具參數(shù)要求
七、ICT治具驗收審核標準
八、ICT軟件程序驗收審核標準
九、ICT測試中的常見誤判情況第六部分ICT控制策略第九十五頁,共一百一十七頁。1、電氣測試使用的最基本儀器是在線測試儀In—Circuit—Tester(ICT),傳統(tǒng)的在線測試儀測量時使用專門的針床與已焊接好的線路板上的測試點接觸,并用數(shù)百毫伏電壓和10毫安以內(nèi)電流進行分立隔離測試,從而精確地測出所裝電阻、電感、電容、二極管、三極管、可控硅、場效應(yīng)管、集成塊等通用和特殊元器件的漏裝、錯裝、參數(shù)值偏差、焊點連焊、線路板開短路等故障,并將故障是哪個元件或開短路位于哪個點準確告訴用戶。針床式在線測試儀優(yōu)點是測試速度快,適合于單一品種民用型家電線路板及大規(guī)模生產(chǎn)的測試,而且主機價格較便宜。但是隨著線路板組裝密度的提高,特別是細間距SMT組裝以及新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)周期越來越短,線路板品種越來越多,針床式在線測試儀存在一些難以克服的問題:測試用針床夾具的制作、調(diào)試周期長、價格貴;對于一些高密度SMT線路板由于測試精度問題無法進行測試。第六部分ICT控制策略一、工藝概述:第九十六頁,共一百一十七頁。2、Functional—Circuit—Tester(FCT)功能測試ICT能夠有效地查找在SMT組裝過程中發(fā)生的各種缺陷和故障,但是它不能夠評估整個線路板所組成的系統(tǒng)在時鐘速度時的性能。而FCT功能測試就可以測試整個系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計目標,它將線路板上的被測單元作為一個功能體,對其提供輸人信號,按照功能體的設(shè)計要求檢測輸出信號。這種測試是為了確保線路板能否按照設(shè)計要求正常工作。所以功能測試最簡單的方法,是將組裝好的某電子設(shè)備上的專用線路板連接到該設(shè)備的適當電路上,然后加電壓,如果設(shè)備正常工作,就表明線路板合格。這種方法簡單、投資少,但不能自動診斷故障。3、ICT設(shè)備的制造廠家全球主要ICT自動測試設(shè)備生產(chǎn)廠商主要有AgilentTechnologies安捷倫(美國),Teradyne泰瑞達(美國)、CheckSum(美國)、AEROFLEX(美國)、WINCHY瑩琦、Hioki(日本)、IFR(AEROFLEX并購)、Takaya(日本)、Tescon(日本),Okano(日本)、系統(tǒng)(臺灣)、JET(捷智)、Tr(德泰)、SRC星河、安碩(ANSO)、Concord、Rohde&Schwarz、Scorpion、Shindenski、SPEA、Tecnost-MTI、Testronics、WKTest、Schuhll、Viper、等等品牌。不同品牌ICT的測試原理相同或相似。第六部分ICT控制要求一、工藝概述:第九十七頁,共一百一十七頁。ICTTest主要是靠測試探針接觸PCBlayout出來的測試點來檢測:1、PCBA的線路開路,短路2、電阻測試(歐姆定律R=U/I)3、電容,電感測試恒定交流電壓源測電容:交流電壓一定Vs,Vs/Ix=Zc=1/2πfCx得:Cx=Ix/2πfVs直流恒定電流源測電容:C=ΔT/ΔV*I交恒定流電流源測電感:Vs/Ix=Zl=2πfLx得Lx=Vs/2πfIx 將電感作為跳線測量4、二極管,三極管測試A、利用二極管正向?qū)▔航?,硅管約0.7V,鍺管約0.2V,反向截止電壓無窮大特性進行測試B、對于穩(wěn)壓二極管可以測試其正向?qū)≒N結(jié)壓降,同時可以測試其反向穩(wěn)壓壓降C、把三極管兩個PN結(jié)作為兩個二極管進行測量5、IC保護二極體測試原理:利用IC各引腳對IC地腳或電源腳存在的保護二極體對IC引腳保護二極體進行測試??蓽y試出IC保護二極體是否完好,被測試IC是否極反,移位。第六部分ICT控制策略二、ICT測試的內(nèi)容:第九十八頁,共一百一十七頁。6、IC空焊測試TESTJET測試原理:利用放置在治具上模的感測板(SensorPlate)壓貼在待測的IC上,(感測板的形狀和面積與待測IC外殼相同),利用量測感測板的銅箔與IC腳框(frame)之間的電容量偵測接腳的開路。系統(tǒng)由測試點送一個200mV,10KHz的信號到IC的接腳上,信號經(jīng)過ICframe與感測板之間的電容耦合(Coupling)到感測板上再經(jīng)過架在感測板上的放大器接到64Channel的Signalconditioningcard做選擇和放大信號的工作,最后接到系統(tǒng)的TestJetBoard去量測信號的強度。如果IC的接腳有開路情況系統(tǒng)會因偵測不到信號而得知其為開路。Testjet通常用來測試IC元件由于生產(chǎn)引起的缺陷:開路、錯位、丟失。7、電解電容三端測試測量電容外殼對電容正極和負極阻抗不同。8、其他零件測試晶振測量其電容,變壓器測量其電阻第六部分ICT控制策略二、ICT測試的內(nèi)容:第九十九頁,共一百一十七頁。1、當小電容與大電容并聯(lián)時,小電容無法準確測量。2、當小電容與小電阻并聯(lián)時,小電容無法被準確測量。3、當大電阻與大電容并聯(lián)時,大電阻無法被準確測量4、當小電感同二極管并聯(lián)時,二極管無法準確測量ICT的測量總誤差由以下三項構(gòu)成:機器本身的測量誤差;通道及接觸誤差;被測對象的誤差。根據(jù)在工程實踐中的經(jīng)驗,對于性能良好的ICT,且針床制作及保養(yǎng)良好的條件下,ICT的測試容許誤差的上下限可以設(shè)定為:精密電阻(1%的標稱誤差)設(shè)為3%至5%;一般電阻(5%的標稱誤差)設(shè)為7%至10%;精密電容(5%的標稱誤差)設(shè)為10%-15%;一般電容(20%的標稱誤差)設(shè)為25%-30%;電感可在標稱誤差的基礎(chǔ)上再加3%至10%;二極管一般設(shè)定為30%-50%;三極管的飽和壓降一般只須比較上限,實際上由標準值決定,上限誤差設(shè)為1%即可。下限可設(shè)為0。因為0即表示不做比較判定(不必擔心短路問題,因為如果三極管短路,在開短測試時就已被測出),而如果三極管工作于放大狀態(tài),我們建議在驅(qū)動電流欄上設(shè)定其設(shè)計的靜態(tài)電流值(因為放大倍數(shù)受工作電流影響),然后測其放大倍數(shù),由于不同的電路對三極管的放大倍數(shù)的離散性要求不同,因此,放大倍數(shù)的上下限可設(shè)范圍很大。比較可靠的數(shù)據(jù)應(yīng)由試驗得出。另外,在進行二極管測試時,不管是真正的二極管,還是三極管的BE及BC結(jié),或是IC的保護二極管,以及其它有源器件可以使用單向?qū)щ娞匦匀蓽y器件的好壞及方向是否放反的,我們建議都使用正反向雙重測試,雖然增加了一個步測試步,但能保證測試是真測。如果調(diào)試時正反向的電壓值的差的百分比小于設(shè)定的誤差值,則可以一眼看出這一器件的測試無效,必須調(diào)整測試方法或測試參數(shù),務(wù)必做到正反向的電壓值的差的百分比大于所設(shè)定的誤差值。如果做不到,則應(yīng)將該器件列入不可測元件表,提醒工程人員安排進行目檢。
第六部分ICT控制策略三、ICT測試的盲點:(就是ICT無法準確測量的零件)四、ICT測試的精度:第一百頁,共一百一十七頁。1、針板:用于固定測試針。針頭是鍍金的。2、載板:用于放置保護被測試PCBA。3、天板:固定于ICT機臺氣缸上壓合治具和被測試PCBA。關(guān)鍵控制點:1、板厚、高度、定位孔高度直徑、探針位置、銑讓位、擋柱等都需符合設(shè)計規(guī)范,有計數(shù)器用來計算探針測試次數(shù)。2、探針的使用規(guī)定的型號與廠商;上下載板必須用ESD的電木板材質(zhì)(ESD=107~109Ω,使用SL-030靜電測量表量測);各種繞線需按規(guī)定用線,通常使用AWG18-AWG22號線,必須加熱縮套管,繞線要分散,不能捆綁;testjet感應(yīng)板要小于零件本體表面面積,但不能小于零件本體的2/3.具體標準以實際零件為準,以測量值最大為最佳3、ICT的測試內(nèi)容需覆蓋85%以上的電路。Testjet感應(yīng)板要求小于IC本體且大于IC本體2/3第六部分ICT控制策略五、ICT治具結(jié)構(gòu)組成:第一百零一頁,共一百一十七頁。1、植針率=植針網(wǎng)絡(luò)數(shù)/PCBA總網(wǎng)絡(luò)數(shù)≥85%2、覆蓋率=可測試零件數(shù)/總零件個數(shù)≥85%1、外型尺寸是否和要求一致,即長,寬,高(行程)。2、天板同底版結(jié)合是否穩(wěn)定,壓棒分布是否合理,是否有可能壓到PCBA上零件和線材。3、載板是否對零件引腳及PCBA上突起部分銑深度,寬度是否足夠,保證測試時不至于對PCBA零件造成可能的損傷。4、載板是否平整,無翹曲,同PCBA吻合。5、測試針的選擇和分布是否合理。6、定位是否合理,是否防呆。第六部分ICT控制策略六、評價ICT治具參數(shù)要求:七、ICT治具驗收審核標準:第一百零二頁,共一百一十七頁。1、ICT盲點。2、PCB定位不準,探針與PCB測試點接觸不良,探針不良(如針頭鈍化、老化、阻抗過高……)3、PCB上測試點/裸銅板/有機可焊保護劑/助焊劑/label/過穿孔綠油未打開/吃錫不良。4、ICT程序設(shè)置參數(shù)不合理。5、壓床行程不夠。6、ICT自身故障第六部分ICT控制策略九、ICT測試中的常見誤判情況:1、是否所有BOM表中的零件都編入測試程序:對于不能測試的零件,無測試點的和盲點的分別做好相關(guān)說明,防止漏測2、所有零件的標稱數(shù)值與實際是否一致:對于有并聯(lián)的零件做好相應(yīng)標識說明,便于對程序的讀解3、對與零件測量值范圍是否與零件要求一致:注意精密電阻,及其他有規(guī)定誤差范圍的零件。4、
測試程式是否穩(wěn)定。八、ICT軟件程序驗收審核標準:第一百零三頁,共一百一十七頁。ThankYou!第六部分ICT控制策略第一百零四頁,共一百一十七頁。
第七部分波峰焊控制要求
一、工藝概述二、過程控制要求第一百零五頁,共一百一十七頁。波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料,借助于泵的作用,在焊料的槽液面形成特定的焊接波,插裝了元件的PCB置于傳送鏈上,經(jīng)某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現(xiàn)焊點的焊接工程。第七部分波峰焊控制要求一、工藝概述:第一百零六頁,共一百一十七頁。波峰焊過程,主要可
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