SMT_Process_教育訓(xùn)練_final_V2

1、SMT ProcessIntroduceBy Tracy Liu1ContentWhat is SMTWhat is SMT？SMTSMT ProcessProcess -Screen -Screen PrinterPrinter -Placement-Placement -AOI -AOI -REFLOW -REFLOWSMT TesterSMT TesterWhat is SMTpSMT (Surface Mount Technology)-是是指在恰當(dāng)材質(zhì)的表面上焊牢為數(shù)極多的表面指在恰當(dāng)材質(zhì)的表面上焊牢為數(shù)極多的表面粘粘裝電子裝電子零件零件(SMDs)的裝配技術(shù)的裝配技術(shù)。-於於60年

2、代，混合技術(shù)被廣泛的應(yīng)用之後一直沿年代，混合技術(shù)被廣泛的應(yīng)用之後一直沿用至今用至今SMT優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)Surface mountThrough-hole高密度高可靠小型化低成本生產(chǎn)的自動(dòng)化SMTPTH/DIPSMT Process領(lǐng)料Receive Materials備料Prepare Materials錫膏印刷 Printing solder paste零件置放Pick & Place迴焊Reflow迴焊Reflow零件置放Pick & Place錫膏印刷 Printing solder paste轉(zhuǎn)版Reverse BoardAOI Auto Optical InspectionAOI Auto

3、 Optical Inspection目檢 Visual Inspection 條碼管理系統(tǒng) SFIS入庫(kù) To Enter Warehouse出貨 Deliver GoodsAOI Auto Optical Inspection1 OK NG下一程序 Next Procedure修整 Touch Up目檢 Visual Inspection OK NG修整 Touch Up下一程序 Next Procedure目檢 Visual Inspection2SMT Machine TypepSMT SMT 產(chǎn)線產(chǎn)線: :印刷機(jī)印刷機(jī)迴焊爐迴焊爐AOIAOI高速機(jī)高速機(jī)/ /泛用機(jī)泛用機(jī)SPISPI

4、SMT Layout Setup印刷機(jī)錫膏檢測(cè)機(jī)高速機(jī)泛用機(jī)Process DiagramSolderPrintingPick & placeReflowTurn OverBareBoard2nd SideSMTSMT Process-Screen Printer(1)鋼板刮刀錫膏錫膏錫膏刮刀刮刀鋼板鋼板PCB作業(yè)內(nèi)容：將錫膏印刷於PCB上工作原理：PCB經(jīng)過(guò)設(shè)備定位後,與鋼板接觸,透過(guò)鋼板開(kāi)孔藉由刮刀將錫膏給擠壓自PCB的正確位置SMT Process-Screen Printer(2)刮刀錫漿移動(dòng)方向錫漿填滿印網(wǎng)的孔開(kāi)堆積在PCB上在印刷時(shí),使刮刀將錫膏在前面滾動(dòng)，使其流入模板孔內(nèi),然後刮

5、去多餘錫膏,在PCB焊盤上留下與模板一樣厚的錫膏反向錫膏注意事項(xiàng)錫膏注意事項(xiàng)p需保存需保存410410度度C C冷藏下冷藏下, ,且儲(chǔ)存時(shí)間不超過(guò)且儲(chǔ)存時(shí)間不超過(guò)6 6個(gè)月個(gè)月p一般回溫一般回溫4848小時(shí)小時(shí)再攪拌使用，攪拌約再攪拌使用，攪拌約2323分鐘分鐘馬上馬上使用，不要停留使用，不要停留1 1小時(shí)以上小時(shí)以上再用，因?yàn)橥Ａ艟煤驮儆?，因?yàn)橥Ａ艟煤涂諝庋趸饔茫艺扯茸兏呖諝庋趸饔?，而且粘度變高，不，不印刷印刷。p錫膏攪完之後，馬上放入印刷機(jī)臺(tái)使用，放置久容錫膏攪完之後，馬上放入印刷機(jī)臺(tái)使用，放置久容使錫膏粘度變大使錫膏粘度變大，不，不印入孔內(nèi)，放入機(jī)臺(tái)之錫印入孔內(nèi)，放入機(jī)臺(tái)之錫膏之

6、，最多只能印膏之，最多只能印5050片片( (最好最好1515片片) )，因?yàn)殄a因?yàn)殄a膏多，膏多，溶劑容揮發(fā)，吸水及氧化對(duì)溶劑容揮發(fā)，吸水及氧化對(duì)reflowreflow之品質(zhì)相當(dāng)不之品質(zhì)相當(dāng)不好好。p印錫膏每片之時(shí)間不要超過(guò)印錫膏每片之時(shí)間不要超過(guò)1010分鐘分鐘( (尤其在換籃子尤其在換籃子或溶劑清洗鋼板，容或溶劑清洗鋼板，容超過(guò)超過(guò)1010分鐘分鐘) )，因超過(guò)，因超過(guò)1010分分鐘容使粘度變硬不印刷。鐘容使粘度變硬不印刷。刮刀考慮要項(xiàng)刮刀考慮要項(xiàng)p刮刀壓力越小越好刮刀壓力越小越好(0.05mpa),(0.05mpa),壓力太大，可以從壓力太大，可以從鋼刮刀變形得知鋼刮刀變形得知，如果，

7、如果變形太嚴(yán)重，壓力就太大。變形太嚴(yán)重，壓力就太大。鋼刮刀壓力太大，也可以從鋼刮刀壓力太大，也可以從鋼板刮鋼板刮痕或殘留錫膏痕或殘留錫膏得知，最好調(diào)到剛剛好，沒(méi)有殘留錫膏在鋼板得知，最好調(diào)到剛剛好，沒(méi)有殘留錫膏在鋼板上上最好。最好。p如在鋼板某小區(qū)域有殘留，如果不是孔區(qū)是沒(méi)有如在鋼板某小區(qū)域有殘留，如果不是孔區(qū)是沒(méi)有關(guān)係，因?yàn)殄a關(guān)係，因?yàn)殄a膏為膏為滾動(dòng)，下次印會(huì)被取代，不會(huì)滾動(dòng)，下次印會(huì)被取代，不會(huì)永久停在那永久停在那氧化氧化p刮刀角度固定刮刀角度固定1515 -45-45 ，而且要直要平，刮刀的壓，而且要直要平，刮刀的壓力愈小愈力愈小愈好好鋼板種類鋼板種類StencilStencilPCBP

8、CBStencilStencil的梯形開(kāi)口的梯形開(kāi)口PCBPCBStencilStencilStencilStencil的刀鋒形開(kāi)口的刀鋒形開(kāi)口鐳射切割鋼板和電鑄成行鋼鐳射切割鋼板和電鑄成行鋼板板化學(xué)蝕刻化學(xué)蝕刻鋼板鋼板Screen Printer 缺陷分析缺陷分析(1)問(wèn)題及原因 對(duì) 策1.1. 搭錫搭錫BRIDGING BRIDGING 通常當(dāng)兩焊墊之間有少許印膏搭連，於高溫熔焊時(shí)常會(huì)被各墊上的主錫體所拉回去，一旦無(wú)法拉回，將造成短路或錫球，對(duì)細(xì)密間距都很危險(xiǎn)。 提高錫膏中金屬成份比例（提高到88 %以上）。 增加錫膏的粘度（70萬(wàn) CPS以上） 減小錫粉的粒度（例如由200目降到300目

9、） 降低環(huán)境的溫度（降至27OC以下） 降低所印錫膏的厚度（降至架空高度SNAP-OFF，減低刮刀壓力及速度） 加強(qiáng)印膏的精準(zhǔn)度。 調(diào)整印膏的各種施工參數(shù)。 減輕零件放置所施加的壓力。 調(diào)整預(yù)熱及熔焊的溫度曲線。Screen Printer 缺陷分析缺陷分析(2)問(wèn)題及原因 對(duì) 策2.2. 膏太多膏太多 EXCESSIVE PASTE EXCESSIVE PASTE 原因與“搭橋”相似.3.3. 膏膏不足不足 INSUFFICIENT PASTE INSUFFICIENT PASTE 常在鋼板印刷時(shí)發(fā)生,可能是網(wǎng)布的絲徑太粗,板膜太薄等原因. 減少所印之錫膏厚度 提升印著的精準(zhǔn)度. 調(diào)整錫膏印

10、刷的參數(shù). 增加印膏厚度,如改變網(wǎng)布或板膜等. 提升印著的精準(zhǔn)度. 調(diào)整錫膏印刷的參數(shù).Screen Printer 缺陷分析缺陷分析(3)問(wèn)題及原因 對(duì) 策4. 4. 粘著力不足粘著力不足 POOR TACK RETENTION POOR TACK RETENTION 環(huán)境溫度高風(fēng)速大,造成錫膏中 溶劑逸失太多,以及錫粉粒度太 大的問(wèn)題. 消除溶劑逸失的條件(如降低室溫、減少吹風(fēng)等）。 降低金屬含的百分比。 降低錫膏粘度/粒度。 降低錫膏調(diào)整錫膏粒度的分配。SMT Process-SPI錫膏膜厚測(cè)量?jī)x錫膏膜厚測(cè)量?jī)x工作內(nèi)容：透過(guò)光學(xué)檢測(cè)判定印刷製程穩(wěn)定度，預(yù)防不良發(fā)生工作原理：用三角測(cè)原理檢

11、查錫膏厚度，藉由錫膏厚度的測(cè)可算出錫點(diǎn)的體積，面積，同時(shí)藉由測(cè)出之高度分布情形的加以分析後，可了解錫點(diǎn)的偏移以及是否橋接 Volume = Solder area * HeightSMT Process Placement(1)Feeder listBuffer上料上料上槍上槍SMTOperatorSMT Process Placement(2)High-speed Mounted MachineCm402 X, Y Moving axisCm402 Nozzle備注：對(duì)一些較小零件的貼裝，速度較 快工作內(nèi)容：將元件置放於PCB正確的位置上工作原理：透過(guò)機(jī)器手臂吸取供料器上的元件,經(jīng)過(guò)視覺(jué)辨識(shí)

12、後.裝於PCB正確的PAD上CM402SMT Process Placement(3)Multi-Function Mounted MachineGSMFeeder料架備注：進(jìn)行一些較大零件的貼裝，速度較慢工作內(nèi)容：將元件置放於PCB正確的位置上工作原理：透過(guò)機(jī)器手臂吸取供料器上的元件,經(jīng)過(guò)視覺(jué)辨識(shí)後.裝於PCB正確的PAD上SMT Process-AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)機(jī)工作內(nèi)容：透過(guò)光學(xué)檢測(cè)判定良品或不良品工作原理：透過(guò)可程式控的的光源變化經(jīng)截取影像後區(qū)分出良品或是不良品範(fàn)圍可從細(xì)間距高密度板到低密度大尺寸板,並可提供線上檢測(cè)方案，以提高生產(chǎn)效率，及焊接品質(zhì)SMT ProcessReflow(

13、1)通訊接口通訊接口,控控制傳送帶等制傳送帶等計(jì)算器控制面板控制面板進(jìn)口進(jìn)口報(bào)警燈 加熱區(qū)及蓋子熱交換區(qū)熱交換區(qū)排排氣氣口口,排排廢廢氣氣出口出口測(cè)氧含量輸出口測(cè)氧含量輸出口轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì),觀測(cè)觀測(cè)氣流流量氣流流量主電源開(kāi)主電源開(kāi)關(guān)關(guān)Flux 管理系管理系統(tǒng)統(tǒng),冷卻冷卻Flux, 便于清洗便于清洗SMT ProcessReflow(2)爐溫曲線圖Reflow過(guò)程經(jīng)四個(gè)溫區(qū)，每溫區(qū)都有其時(shí)間溫度控制，例如：工作內(nèi)容：將元件焊接於PCB上工作原理：透過(guò)迴銲爐四個(gè)區(qū)段高溫將錫膏溶融.經(jīng)過(guò)固狀=液狀=固狀的過(guò)程將PCB的PAD與元件結(jié)合在一起SMT ProcessReflow(3)Tempera

14、tureTime (BGA Bottom)1-3 /Sec200 Peak 225 5 60-90 Sec140-170 60-120 Sec PreheatDryoutReflowcooling熱風(fēng)回流焊過(guò)程中，焊膏需經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)階段：溶劑揮發(fā)，焊劑清除焊件表面的氧化物，焊膏的熔融、再流動(dòng)以及焊膏的冷卻、凝固。基本製程：SMT ProcessReflow(4)（一）預(yù)熱區(qū)溫度範(fàn)圍25-150昇溫速度14/秒(23C)目的： 使PCB和元器件預(yù)熱，達(dá)到平衡，同時(shí)除去焊膏中的水份、溶劑，以防焊膏發(fā)生塌落和焊料飛濺。要保證升溫比較緩慢，溶劑揮發(fā)。較溫和，對(duì)元器件的熱衝擊盡可能小，升溫過(guò)快會(huì)造成對(duì)元

15、器件的傷害，如會(huì)引起多層陶瓷電容器開(kāi)裂。同時(shí)還會(huì)造成焊料飛濺，使在整個(gè)PCB的非焊接區(qū)域形成焊料球以及焊料不足的焊點(diǎn)。（二）保溫區(qū)溫度150200時(shí)間60120秒目的：保證在達(dá)到再流溫度之前焊料能完全乾燥，同時(shí)還起著焊劑活化的作用，清除元器件、焊盤、焊粉中的金屬氧化物。時(shí)間約60120秒，根據(jù)焊料的性質(zhì)有所差異。SMT ProcessReflow(5)（三）再流焊區(qū)尖峰溫度210250 目的：焊膏中的焊料使金粉開(kāi)始熔化，再次呈流動(dòng)狀態(tài)，替代液態(tài)焊劑 潤(rùn)濕 焊盤和元器件，這種潤(rùn)濕作用導(dǎo)致焊料進(jìn)一步擴(kuò)展，對(duì)大多數(shù)焊料潤(rùn)濕時(shí)間為6090秒。再流焊的溫度要高於焊膏的熔點(diǎn)溫度，一般要超過(guò)熔點(diǎn)溫度20度才

16、能保證再流焊的品質(zhì)。有時(shí)也將該區(qū)域分為兩個(gè)區(qū)，即熔融區(qū)和再流區(qū)。（四）冷卻區(qū)冷卻速度1-5/秒目的：焊料隨溫度的降低而凝固，使元器件與焊膏形成良好的電接觸，冷卻速度要求同預(yù)熱速度相同。Reflow缺陷分析缺陷分析(1)1.吹孔 BLOWHOLES 焊點(diǎn)中（SOLDER JOINT）所出現(xiàn)的孔洞，大者稱為吹孔，小者叫做針孔，皆由膏體中的溶劑或水分快速氧化所致。 調(diào)整預(yù)熱溫度，以趕走過(guò)多的溶劑。 調(diào)整錫膏粘度。 提高錫膏中金屬含百分比。問(wèn)題及原因 對(duì) 策2.空洞 VOIDS 是指焊點(diǎn)中的氧體在硬化前未及時(shí)逸出所致，將使得焊點(diǎn)的強(qiáng)度不足，將衍生而致破裂。 調(diào)整預(yù)熱使儘趕走錫膏中的氧體。 增加錫膏的粘

17、度。 增加錫膏中金屬含百分比。Reflow缺陷分析缺陷分析(2)問(wèn)題及原因 對(duì) 策3.零件移位元及偏斜 MOVEMENT AND MISALIGNNENT 造成零件焊後移位元的原因可能有：錫膏印不準(zhǔn)、厚度不均、零件放置不當(dāng)、熱傳不均、焊墊或接腳之焊錫性不良，助焊劑活性不足，焊墊比接腳大的太多等，情況較嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)纬杀?。（TOMBSTONING 或 MAMBATHAN EFFECT，或 DRAWBRIGING），尤以質(zhì)輕的小零件為甚。 改進(jìn)零件的精準(zhǔn)度。 改進(jìn)零件放置的精準(zhǔn)度。 調(diào)整預(yù)熱及熔焊的參數(shù)。 改進(jìn)零件或板子的焊錫性。 增強(qiáng)錫膏中助焊劑的活性。 改進(jìn)零件及與焊墊之間的尺寸比例。 不可

18、使焊墊太大。Reflow缺陷分析缺陷分析(3)問(wèn)題及原因 對(duì) 策4.縮錫 DEWETTING 零件腳或焊墊的焊錫性不佳。5.焊點(diǎn)灰暗 DULL JINT 可能有金屬雜質(zhì)污染或給錫成份不在共熔點(diǎn)，或冷卻太慢，使得表面不亮。6.不沾錫 NON-WETTING 接腳或焊墊之焊錫性太差，或助焊劑活性不足，或熱不足所致。 改進(jìn)電路板及零件之焊錫性。 增強(qiáng)錫膏中助焊劑之活性。 防止焊後裝配板在冷卻中發(fā)生震動(dòng)。 焊後加速板子的冷卻率。 提高熔焊溫度。 改進(jìn)零件及板子的焊錫性。 增加助焊劑的活性。SMT Process 點(diǎn)膠機(jī)點(diǎn)膠機(jī)(Glue)1.工程目的工程目的(ENG.PURPOSE)： 黏著零件黏著零件

19、(To stick components)2.作業(yè)重點(diǎn)作業(yè)重點(diǎn)(OPERATION IMPORTANTS) 2.1 確認(rèn)設(shè)備壓力確認(rèn)設(shè)備壓力 Confirm the machine pressure . 2.2 使用正確的膠水使用正確的膠水 Using the correct Glue. 2.3 點(diǎn)再正確的位置點(diǎn)再正確的位置 Put the Glue on correct location.SMT Process 主板切割主板切割(PCB Routing)作用: 切除PCB的多於版邊SMT Tester ICT(1)pICT ICT （In-circuit tester)In-circuit tester)被稱為線上被稱為線上測(cè)試機(jī)測(cè)試機(jī)pICICT T是線是線上測(cè)試屬於接觸式檢測(cè)技術(shù)，也是上測(cè)試屬於接觸式檢測(cè)技術(shù)，也是生產(chǎn)中測(cè)試生產(chǎn)中測(cè)試最基本的方法之一，由於它具最基本的方法之一，由於它具有很強(qiáng)的故障診斷能力而廣泛使用。通常有很強(qiáng)的故障診斷能力而廣泛使用。通常將將SMASMA放置在專門設(shè)計(jì)的針床夾具上，安裝放置在專門設(shè)計(jì)的針床夾具上，安裝在夾具上的彈簧測(cè)試探針與元件的引線或在夾具上的彈簧測(cè)試探針與元件的引線或測(cè)試焊盤接觸，由於接觸了板子上所有網(wǎng)測(cè)試焊盤接觸，由於接觸了板子上所有網(wǎng)路，所有仿真和數(shù)