在SM制程之挑戰(zhàn)

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(yàn)&QA六.REWORK七.結(jié)論5/7/2023TopUnion一.簡介0201元件:1)尺寸L0.6xW0.3xT0.25mm;重量約0.15mg2)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(jī),PDA,GPS等(WirelessLAN)無線行動通訊用產(chǎn)品.5/7/2023TopUnion應(yīng)用趨勢(表1)資料來源:Ascentex5/7/2023TopUnion

3.0201可能發(fā)生之焊點(diǎn)缺失1)

Tombstoning(立碑)2)Pillowing(枕銲):一端焊接,另一端空焊.3)Solderbridging(橋接)4)Solderbeading(錫珠)5)Inconsistentsoldervolume(錫量不足或過多)6)Componentshift(零件偏移) 7)Missingcomponent(缺件)5/7/2023TopUnion4. 0201需克服之點(diǎn)

1)

PCB元件高密度擺放,元件間互相干涉.2)

高速機(jī)設(shè)備的精準(zhǔn)度.3)元件太輕,造成之焊接不良.應(yīng)用趨勢(表2)資料來源:Ascentex5/7/2023TopUnion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:Ascentex5/7/2023TopUnion零件尺寸相對于高密度置件之關(guān)係零件可靠性βPitch=150μm10054.68σ16082.72σ20122.38σPitch=150μm之良率100599.999717%160899.34000%201298.26000%6σ範(fàn)圍內(nèi)鄰接Gap10050.198mm16080.327mm20120.380mm4σ範(fàn)圍內(nèi)鄰接Gap10050.132mm16080.226mm20120.262mm3σ範(fàn)圍內(nèi)鄰接Gap10050.099mm16080.176mm20120.203mmCP7series資料來源:Ascentex5/7/2023TopUnion各公司SMD尺寸精度（SMD0201）零件外觀尺寸的最大容許誤差值0.03mmABCDEMURATA0.6±0.030.3±0.030.3±0.03T.D.K0.6±0.030.3±0.030.3±0.030.10~0.20KYOCERA0.6±0.030.3±0.030.33MAXTaiyoYudenRohmPHILIPSMatsushitaelectroniccomponents0.6±0.030.3±0.030.3±0.03TaiyoElectric0.6±0.030.3±0.030.23±0.03RohmMatsushitaelectroniccomponents0.6±0.030.3±0.030.25±0.050.15±0.05HokurikuElectricIndustruy0.6±0.050.3±0.030.23±0.030.13±0.08KOA0.6±0.030.3±0.030.23±0.03KamayaElectric0.6±0.030.3±0.030.25±0.030.15±0.05KyoceraCapacitorResistorAEDBC資料來源:Ascentex5/7/2023TopUnion印刷機(jī)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(jī)印刷精度錫膏形狀的精度鋼板製作鋼板厚度（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(jī)、刮刀的影響錫膏考慮到置件後焊錫量的銅箔設(shè)計(jì)Resist精度的知識減少基板彎曲的設(shè)計(jì)窄間距的設(shè)計(jì)基板的設(shè)計(jì)銅箔形狀、尺寸0201與高密度粘著5.要因分析資料來源:Ascentex5/7/2023TopUnion1.和印刷有關(guān)的控制點(diǎn)操作員設(shè)備材料方式環(huán)境教育訓(xùn)練知識細(xì)心度執(zhí)掌印刷機(jī)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)5/7/2023TopUnion功力好壞貼片後見分曉資料來源:Ascentex貼片前後的比較(1)5/7/2023TopUnion資料來源:Ascentex貼片前後的比較(2)5/7/2023TopUnion2.鋼板與焊墊的相對關(guān)係與設(shè)計(jì)原則(2)

W:焊墊寬度L:焊墊長度S:端接點(diǎn)內(nèi)距5/7/2023TopUnion貼片角度原PAD寸法鋼板開孔寸法說明90度(與PCB行進(jìn)方向平行)W=0.48mmL=0.3mmS=0.23mmW=0.46mmL=0.28mm外擴(kuò)0.013mm鋼板厚度0.13mm0度(與PCB行進(jìn)方向垂直)W=0.46mmL=0.3mmS=0.23mmW=0.45mmL=0.28mm外擴(kuò)0.013mm鋼板厚度0.13mm參考數(shù)據(jù)5/7/2023TopUnion3.錫膏的選擇與運(yùn)用SnPb系列錫膏.加工物性A)黏度:180~210Pa.sB)錫膏層積(PasteDeposit):愈慢愈佳C)粒徑:愈小愈佳5/7/2023TopUnion粒徑說明>20um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.<20um不易購買且錫膏單價高C)錫膏粒徑對0201焊點(diǎn)品質(zhì)之影響(4)

5/7/2023TopUnion4.印刷製程的管制事項(xiàng)元件0201印刷速率1.0in/sec刮刀不銹鋼印刷角度60度印刷壓力2.3lb/in印刷高度0,完全貼緊離板速率0.02in/sec參考數(shù)據(jù)5/7/2023TopUnion1.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(xì)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(zhǔn)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)5/7/2023TopUnion2.選擇合適的貼片機(jī)廠商型號ASSEMBL’EONFCM,SapphireXII,Topaz-X(i)II,Topaz-X(i),Emerald-X(i)II,Emerald-X(i)CONTACTC7d,C7ESSEMTECCLM9000VEUROPLACERXpress20,Xpress10FUJICP732E,CP643E,NP-153EXL,NP-251EXL,QP-341E,QP-351E,XP-141EI-PULSEM1,M1a,MCUBEIVASTECHPLM4000,PLM2000設(shè)備規(guī)格:各設(shè)備的機(jī)型參考(表1)2002.105/7/2023TopUnionJUKIKE-2030,KE-2020,KE-2010,KJ-01,KJ-02MYDATAMY19,MY15,MY12,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,TCM3100JSIEMENSSiplaceHS-50,SiplaceS-25HM,SiplaceF5HM,SiplaceF4SONYSI-E1000MKIIITYCOIntelliplacer,Flexplacer8UNIVERSAL4797A/S,4796L,4796B/RYAMAHAYV180Xg,YV100Xg,YV100X,YV100-II,YV88Xg,YV88X設(shè)備規(guī)格:各設(shè)備的機(jī)型參考(表2)2002.105/7/2023TopUnion3.國貼片機(jī)輛在功能哲上的限嗽制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)貼片乏機(jī)之機(jī)構(gòu)幫與條件4/28皇/202油3Top僚Un患ion部位說明VacuumNozzle雙孔式真空吸嘴CameraCCDCameras<32umAOI畫素<20um(Before-Reflow)2)注貼片唉機(jī)機(jī)構(gòu)4/28澤/202中3Top蹲Un岔ion2.A)屑Va括cuum蜘Noz捉zle(4)4/28渡/202淚3Top商Unio移n2.B軍)V鋸acu弦um醉Noz脹zle直之建議柜操作條繩件(5)NozzletypeVacuumforcekPaAperturesurfaceareamm2Vacuumpick-upforcegTacktimesec0201“93.30.0720.660.20402“93.30.1961.810.0850603“93.30.3853.550.0854/2椒8/2乒023Top鳴Unio巡壽n2.C)許Vac攜uum鏡Nozz祝le吸庭件容許偏詠移角度(3)4/28諒/202君3Top琴Un剖ion2.D饞)N做ozz晃le規(guī)肥格之選皆擇(5)4/28嘴/202奸3Top佳Un低ionSpe不cia邀lN縮慧ozz云le黑for糟02賀01200督μm902張No告zzl額ef匆or遇040愚2a傲nd躍020仍1High降Fle毛xibi除lityIntr祥oduc扭tion酬of午0201906丸Nozz提leo且nly吩for嶄0201Robu賤stp莊lace針ment柿pro侍cess城(4)of蛋gap怒sd償own僚t痰o2闖00今μmHigh良vol昂ume染0201仰pla挨ceme勁nts350濱μm450啊μm500鐮μm800書μmSou壁rce軍:Si嘴eme呼ns4/2拿8/2衰023Top殖Un姥ionTouc適hles趙sPI鄰CKU涂PTou表chl殃ess貌Pi犧ck柳UpZ-Ax門ism抖oves趁to潤afi瘋xed百heig陸hta掛bove半the拉com紀(jì)pone宏nt.Com皇pon籍ent沿is典su捷cke坐do掉ut潔of犯the邁po專cke籠tNor密mal埋Pi芬ck正UpZ-A妨xis睜mo破ves朽ti時ll摘com瞧pon掀ent俘is貓to悼uch男edThe浸nZ作-Ax找is夕mov知es瞇bac證ka糟nd習(xí)com于pon釘ent喉is閥pi旁cke岔du異pSou富rce訓(xùn):Si滋eme欠ns4/28考/202拉3Top岔Unio巾n3)纏貼片速槍率與精垃度之關(guān)哥係(4)Z=0X(mm)-0.15-0.10-0.0500.050.100.15Y(mm)0.15XΔ0.10XOOOX0.05O0OOOOΔ-0.05O-0.10XΔOOX-0.15Δ註:省O扒:表取理件速率與情置件精度萍皆佳Δ:表廢取件速松率佳,澤但置折件精度干差X:怖表取件速諸率與置件大精度皆差4/2器8/2倚023Top凈Un模ion4)職貼件偏鏈移對焊民點(diǎn)不良骨率之影茅響(5)4/28部/202擺3Top臭Un罵ion4.供議料器(6)4/28奏/202憑3Top置Unio織n5.其姓他考量因借素SMT語治具PCB平他面度與厚扭度震動4/28掏/202旬3Top漿Unio斯n1.淺迴流焊敲參數(shù)操作員設(shè)備材料方式環(huán)境教育訓(xùn)練知識輸送帶中心支撐加熱區(qū)冷卻區(qū)助焊劑合金組成合金粒徑PAD表面焊接環(huán)境壓力預(yù)熱滯留迴流焊冷卻輸送帶速率灰塵空調(diào)系統(tǒng)四.券迴流焊斧作業(yè)4/28遲/202租3Top獎Un上ion2.迴單焊爐之選陳擇要點(diǎn)加熱區(qū):邪上七區(qū)天;下四香區(qū).加熱區(qū)長田度:每升區(qū)60c該mSnP檔b焊料摸不需在氮?dú)夤┤附o.妥若為無包鉛焊料床,則寺氧氣濃融度需低警於50捉00p疏pm.(參考躬數(shù)據(jù))4/28攏/202詞3Top出Un驅(qū)ion3.恨溫度問居題元件0201preheating120~240sec150~180℃一般80~90sec;最多2min>183℃一般30~60sec;最多90secTpeak210~235℃升溫速率Max.3℃/sec降溫速率Max.3℃/sec1)浪SnP梳b焊料跟之操作應(yīng)條件4/2點(diǎn)8/2瞎023Top糾Unio推n2)毯量測楊Pro鈔fil辰e之方釋法測量P貼rof誰ile宿,黏布貼Th鹿erm水oco畝upl厚e常用臨之方法美:A)高思溫焊料:風(fēng)業(yè)界公腦認(rèn)最可靠己之測量方限法,惟澤其較費(fèi)時及易傷害千測點(diǎn).B)桐Al坊膠帶:跌主要丸是使用卷簡便,冊但仍省需以防吳焊膠帶賣再固定盆,避免受熱躁後脫膠.C)防醋焊膠帶:份主要是使擱用簡便,兄但易脫塞膠.D)價環(huán)氧樹緣瑞脂:燦最簡單鼻之接著破方式,叫但需羽考量熱久傳導(dǎo)速捉率.4/28淡/202鄙3Top龍Un暑ion1.檢耍驗(yàn)設(shè)備之笑選擇0201元件設(shè)備顯微鏡>20XAOI畫素<15um五.檢耍驗(yàn)&蕩QA4/2庭8/2憂023Top削Un甲ion2.逃02評01元掠件要求尺寸:L:0佳.60陰+/-0誘.03m貧mW:搭0.3視0+/略-0.偷03m括ma:0議.15+錦/-0.嘆05mmb:板0.1逆5+/含-0.允05m樓mt:0詞.25+位/-0.現(xiàn)05mm重量:鳳0.蕉15g剖+/-侮0.0昂3g4/28確/202泊3Top她Un互ion3.挪印刷之要聰求(4)Placementofsolderpastewithrespecttosolderland0.023mmToleranceonapertures0.012mmLinewideningpastedeposit0.020mmStencilthickness0.100~0.150mmDimensionalstabilityofstencil0.004%Metalcontentbyvolume45%參考數(shù)據(jù)4/2每8/2秧023Top冤Unio考n4.焊樂點(diǎn)易發(fā)生什之缺失檢殖查1)立向碑2)橋捕接3)委錫珠4)拆錫量不宜足或過饑多5)零掛件偏移4/2健8/2揮023Top股Un徑ion六.顛REW對ORK(7)1.喂0201自rew方ork1)重勢工細(xì)小元涌件主要是王費(fèi)時.2)重番工有對流旬與傳導(dǎo)兩聲種組合.4/28