在SMT制程之挑戰(zhàn)課件

1、 0201 在SMT製程之挑戰(zhàn)一. 簡介二. 印刷技術(shù)三. 貼片作業(yè)四. 迴流焊作業(yè)五. 檢驗&QA六. REWORK七. 結(jié)論10/11/2022Top Union 0201 在SMT製程之挑戰(zhàn)一. 簡介10/10/2022一. 簡介0201元件 : 1) 尺寸L0.6xW0.3xT0.25 mm ; 重量約0.15mg 2) 元件比0402小77%. 3) PAD面積比0402小66%2. 用途：目前大都用於手機, PDA, GPS等(Wireless LAN)無線行動通訊用產(chǎn)品.10/11/2022Top Union一. 簡介0201元件 :10/10/2022Top Uni應(yīng)用趨勢(表

2、1)資料來源: Ascentex10/11/2022Top Union應(yīng)用趨勢(表1)資料來源: Ascentex10/10/2 3. 0201可能發(fā)生之焊點缺失 1) Tombstoning(立碑) 2) Pillowing(枕銲) : 一端焊接, 另一端空焊. 3) Solder bridging(橋接) 4) Solder beading(錫珠) 5) Inconsistent solder volume(錫量不足或過多) 6) Component shift(零件偏移) 7) Missing component(缺件) 10/11/2022Top Union 3. 0201可能發(fā)生之焊

3、點缺失10/10/2024. 0201需克服之點 1) PCB元件高密度擺放, 元件間互相干涉.2) 高速機設(shè)備的精準度.3) 元件太輕,造成之焊接不良.應(yīng)用趨勢(表2)資料來源: Ascentex10/11/2022Top Union4. 0201需克服之點 1) 窄間距表面粘著的基本概念和議題吸嘴吸嘴外形的誤差量吸嘴中心與零件中心的偏移量GAP(相鄰間距)后置零件先置零件銅箔零件尺寸誤差程式置件位置資料來源: Ascentex10/11/2022Top Union窄間距表面粘著的基本概念和議題吸嘴吸嘴外形的誤差量吸嘴中心與零件尺寸相對于高密度置件之關(guān)係零件可靠性Pitch=150m1005

4、4.68 16082.7220122.38Pitch=150m之良率100599.999717%160899.34000%201298.26000%6範圍內(nèi)鄰接Gap10050.198mm16080.327mm20120.380mm4範圍內(nèi)鄰接Gap10050.132mm16080.226mm20120.262mm3 範圍內(nèi)鄰接Gap10050.099mm16080.176mm20120.203mmCP7 series資料來源: Ascentex10/11/2022Top Union零件尺寸相對于高密度置件之關(guān)係零件可靠性10054.68 各公司SMD尺寸精度（SMD 0201）零件外觀尺寸的

5、最大容許誤差值0.03mmABCDEMURATA0.60.030.30.030.30.03T.D.K0.60.030.30.030.30.030.100.20KYO C ERA0.60.030.30.030.33MAXTaiyo YudenRohmPHILIPSMatsushita electronic components0.60.030.30.030.30.03Taiyo Electric0.60.030.30.030.230.03RohmMatsushita electronic components0.60.030.30.030.250.050.150.05Hokuriku Elect

6、ric Industruy0.60.050.30.030.230.030.130.08KOA0.60.030.30.030.230.03Kamaya Electric0.60.030.30.030.250.030.150.05KyoceraCapacitorResistorAEDBC資料來源: Ascentex10/11/2022Top Union各公司SMD尺寸精度（SMD 0201）零件外觀尺寸的最大容印刷機溫度曲線溫度偏差t均溫性檢查立碑檢查回焊送料精度吸件位置互換精度（組裝）供料器組裝精度置件精度零件辨識精度（影像處理）不同零件的吸取率吸嘴和相鄰零件的干涉粘著機印刷精度錫膏形狀的精度鋼

7、板製作鋼板厚度（適當(dāng)?shù)腻a量）不同廠家的吸取率料帶零件孔開孔精度料帶送料孔開孔精度零件尺寸精度零件形狀電極精度SMD錫膏顆料直徑錫膏粘度無鉛錫膏助焊劑的特性印刷機、刮刀的影響錫膏考慮到置件後焊錫量的銅箔設(shè)計Resist精度的知識減少基板彎曲的設(shè)計窄間距的設(shè)計基板的設(shè)計銅箔形狀、尺寸0201與高密度粘著5. 要因分析資料來源: Ascentex10/11/2022Top Union印刷機溫度溫度偏差t均溫性檢查立碑檢查回焊送料精度吸件位置1. 和印刷有關(guān)的控制點操作員設(shè)備材料方式環(huán)境教育訓(xùn)練知識細心度執(zhí)掌印刷機刮刀印刷平臺與支撐檢視系統(tǒng)印刷再現(xiàn)性 鋼板助焊劑錫膏成分錫膏粒徑PCB 平面度焊墊平面度

8、刮刀下限距離刮刀壓力印刷速率離板速率鋼板清洗灰塵空調(diào)系統(tǒng)空氣溼度環(huán)境溫度二. 印刷技術(shù)之挑戰(zhàn)10/11/2022Top Union1. 和印刷有關(guān)的控制點操作員設(shè)備材料方式環(huán)境教育訓(xùn)練印刷機功力好壞貼片後見分曉資料來源: Ascentex貼片前後的比較(1)10/11/2022Top Union功力好壞貼片後見分曉資料來源: Ascentex貼片前後的資料來源: Ascentex貼片前後的比較(2)10/11/2022Top Union資料來源: Ascentex貼片前後的比較(2)10/102. 鋼板與焊墊的相對關(guān)係與設(shè)計原則(2) W: 焊墊寬度 L:焊墊長度 S: 端接點內(nèi)距10/11/

9、2022Top Union2. 鋼板與焊墊的相對關(guān)係與設(shè)計原則(2) W: 焊墊寬度1貼片角度原PAD寸法鋼板開孔寸法說明90度(與PCB行進方向平行)W=0.48mmL=0.3mmS=0.23mmW=0.46mm L= 0.28mm外擴 0.013mm 鋼板厚度 0.13mm0度(與PCB行進方向垂直)W=0.46mmL=0.3mmS=0.23mmW=0.45mm L= 0.28mm外擴 0.013mm鋼板厚度 0.13mm參考數(shù)據(jù)10/11/2022Top Union貼片角度原PAD寸法鋼板開孔寸法說明90度(與PCB行進方向3. 錫膏的選擇與運用SnPb系列錫膏.加工物性 A) 黏度 :

10、 180210 Pa.s B) 錫膏層積(Paste Deposit): 愈慢愈佳 C) 粒徑: 愈小愈佳10/11/2022Top Union3. 錫膏的選擇與運用SnPb系列錫膏.10/10/2022粒徑說明20 um元件易發(fā)生傾斜.易阻塞鋼板開孔.高密度置件易發(fā)生短路.20 um元件易發(fā)生傾斜.20um 不易購買且錫4. 印刷製程的管制事項元件0201印刷速率1.0 in/sec刮刀不銹鋼印刷角度60度印刷壓力2.3 lb/in印刷高度0, 完全貼緊離板速率0.02 in/sec參考數(shù)據(jù)10/11/2022Top Union4. 印刷製程的管制事項元件0201印刷速率1.0 in/s1.

11、 貼片參數(shù)操作員設(shè)備材料方式環(huán)境教育訓(xùn)練知識細心度執(zhí)掌移動軸置件頭吸料嘴PCB 支撐檢視系統(tǒng)置件準確性與再現(xiàn)性供料器軟體元件PCB 平面度PCB 焊墊平面度錫膏黏性接著劑黏性檢視資料元件資 料吸料嘴 PCB 支撐與鉗夾力投料方式轉(zhuǎn)換方式灰塵空調(diào)系統(tǒng)空氣溼度環(huán)境溫度三. 貼片作業(yè)10/11/2022Top Union1. 貼片參數(shù)操作員設(shè)備材料方式環(huán)境教育訓(xùn)練移動軸元件檢視資2. 選擇合適的貼片機廠商型號ASSEMBLEONFCM, Sapphire XII, Topaz-X(i) II, Topaz-X(i) , Emerald-X(i)II, Emerald-X(i) CONTACTC7d,

12、 C7ESSEMTECCLM9000VEUROPLACERXpress 20, Xpress 10FUJICP732E, CP643E, NP-153EXL, NP-251EXL, QP-341E, QP-351E, XP-141EI-PULSEM1, M1a, M CUBEIVASTECHPLM4000, PLM2000設(shè)備規(guī)格:各設(shè)備的機型參考( 表1)2002.1010/11/2022Top Union2. 選擇合適的貼片機廠商型號ASSEMBLEONFCM,JUKIKE-2030, KE-2020, KE-2010, KJ-01, KJ-02 MYDATAMY19, MY15, MY1

13、2, MY9PANASONICMSR, MSH-3, CM88C-M1, MSF, MV2-V, MCF, CM202-DHU, CM201-DHU, CM20F-M, CM301SAMSUNGCP60L, CP45F, CP45FV, CP40C/CVSANYOTCM-X100, TCM-X100J, TCM-200, TCM-X300, TCM3700, TCM3500Z, TCM3000Z, TCM3600J, TCM3200J, TCM3100JSIEMENSSiplace HS-50, Siplace S-25HM, Siplace F5HM, Siplace F4SONYSI-E1

14、000MKIIITYCOIntelliplacer, Flexplacer 8UNIVERSAL4797A/S, 4796L, 4796B/RYAMAHAYV180Xg, YV100Xg, YV100X, YV100-II, YV88Xg, YV88X設(shè)備規(guī)格:各設(shè)備的機型參考( 表2)2002.1010/11/2022Top UnionJUKIKE-2030, KE-2020, KE-2010,3. 貼片機在功能上的限制0201元件限制改善重量輕真空吸力貼片壓力移動速率真空吸力需降低貼片壓力需降低移動速率需降低面積小吸件偏移貼片偏移雙孔式真空吸嘴高倍率Camera貼片方式1)貼片機之機構(gòu)與條

15、件10/11/2022Top Union3. 貼片機在功能上的限制0201元件限制改善重量輕真空吸力部位說明Vacuum Nozzle雙孔式真空吸嘴Camera CCD Cameras 32 umAOI 畫素183一般3060 sec ; 最多90 secT peak210235升溫速率Max. 3/sec降溫速率Max. 3/sec1) SnPb焊料之操作條件10/11/2022Top Union3. 溫度問題元件0201preheating1202402) 量測 Profile之方法 測量Profile, 黏貼Thermocouple常用之方法: A) 高溫焊料: 業(yè)界公認最可靠之測量方法

16、, 惟其較費時 及易傷害測點. B) Al 膠帶: 主要是使用簡便, 但仍需以防焊膠帶再固定, 避免受熱後脫膠. C) 防焊膠帶:主要是使用簡便, 但易脫膠. D) 環(huán)氧樹脂: 最簡單之接著方式, 但需考量熱傳導(dǎo)速率.10/11/2022Top Union2) 量測 Profile之方法 測量Pro1. 檢驗設(shè)備之選擇0201元件設(shè)備顯微鏡 20XAOI 畫素 20X五. 檢2. 0201元件要求尺寸:L: 0.60 +/-0.03mmW: 0.30+/-0.03mma: 0.15+/-0.05mmb: 0.15+/-0.05mmt: 0.25+/-0.05mm重量: 0.15g+/-0.03

17、g10/11/2022Top Union2. 0201元件要求尺寸:10/10/2022Top U3. 印刷之要求(4) Placement of solder paste with respect to solder land0.023mmTolerance on apertures0.012mmLine widening paste deposit0.020mmStencil thickness0.1000.150mmDimensional stability of stencil0.004%Metal content by volume45%參考數(shù)據(jù)10/11/2022Top Union

18、3. 印刷之要求(4) Placement of sold 4. 焊點易發(fā)生之缺失檢查 1) 立碑 2) 橋接 3) 錫珠 4) 錫量不足或過多 5) 零件偏移 10/11/2022Top Union 4. 焊點易發(fā)生之缺失檢查10/10/2022To六. REWORK (7) 1. 0201 rework 1) 重工細小元件主要是費時. 2) 重工有對流與傳導(dǎo)兩種組合. 10/11/2022Top Union六. REWORK (7) 1. 0201 rework12. 0201 重工方式1) 0201元件拔除工具2) 0201元件焊接之烙鐵頭 10/11/2022Top Union2. 0201 重工方式1) 0201元件拔除工具10/1七. 結(jié)論1. 印刷作業(yè) 1) 鋼板開法隨貼片角度而有不同 2) 錫膏粒徑愈低愈佳 3) 離板速率不宜太快