5G手機(jī)SMT工藝創(chuàng)新-第十二屆立功授獎(jiǎng)項(xiàng)目提報(bào)-V1.5

ConfidentialAnnouncementThefollowingcontentisstrictlyconfidential.ItshouldnotbeexposedtoanypersonwithoutBYD’sbusinessteam’sconsentandpre-notice.5G手機(jī)SMT工藝創(chuàng)新時(shí)間：2019年11月部門：第八事業(yè)部一廠15G手機(jī)發(fā)展背景目錄目錄

CONTENTS3行業(yè)現(xiàn)狀分析2項(xiàng)目?jī)?nèi)容-5G手機(jī)SMT工藝創(chuàng)新5工藝差異點(diǎn)4工藝流程6項(xiàng)目工藝創(chuàng)新點(diǎn)改善成果及效益7一、發(fā)展趨勢(shì)—5G領(lǐng)跑未來(lái)一.5G手機(jī)發(fā)展背景

二、發(fā)展趨勢(shì)—5G手機(jī)的特征一.5G手機(jī)發(fā)展背景2020年5G手機(jī)即將普及火箭般的網(wǎng)絡(luò)超人般的功能

三、發(fā)展趨勢(shì)—5G手機(jī)的設(shè)計(jì)理念一.5G手機(jī)發(fā)展背景用戶要求：不變行業(yè)發(fā)展：變大小，體積，面積1.產(chǎn)生矛盾體2.攻克矛盾體思考方向：主板設(shè)計(jì)方面1.元件小型化2.間距微小化3.PCB多層化

生產(chǎn)工藝方面1.工藝復(fù)雜化2.流程多元化3.貼片精度高4.檢測(cè)要求嚴(yán)功能，芯片數(shù)量等增加

5G手機(jī)SMT工藝特點(diǎn)——PCBA“三明治”堆疊結(jié)構(gòu)二.項(xiàng)目?jī)?nèi)容-5GSMT工藝創(chuàng)新傳統(tǒng)手機(jī)主板SMT工藝為PCB雙面貼片，5G手機(jī)采用創(chuàng)新“三明治”工藝，三明治工藝類似三層POP貼裝技術(shù)，一種是芯片疊加焊接，一種是PCB疊加焊接，后者困難點(diǎn)多，如PCB形變、多次過(guò)爐、夾治具設(shè)計(jì)、可靠性等等問(wèn)題。主要有以下制程難點(diǎn)：1.貼片先T后B,印刷B時(shí)支撐少，印刷良率影響大。2.三明治結(jié)構(gòu)，多層板貼裝，對(duì)貼片精度與穩(wěn)定性有高要求。3.夾治具種類多達(dá)46種，設(shè)計(jì)需兼顧制程穩(wěn)定性與可靠性。4.貼片過(guò)爐需帶載具，且需貼裝鋁合金壓塊，客戶要求回流爐降溫斜率需滿足-1.6℃/S─

-3℃/S,制程難度大。5.小板二次貼裝需進(jìn)行濕敏管控，RF與AP需綁定追溯，均對(duì)IT追溯有較高要求。APFBFBRFPartPartPartPartPart高溫錫膏傳統(tǒng)4G單板結(jié)構(gòu)5G“三明治”結(jié)構(gòu)目前已使用三明治堆疊的產(chǎn)品P30ProMate

RSIPhoneXIPhoneXr/s

行業(yè)現(xiàn)狀：手機(jī)行業(yè)最新旗艦機(jī)型大都采用“三明治”工藝三.行業(yè)現(xiàn)狀分析“三明治”SMT工藝流程FBRFAP分板FB面印刷無(wú)SMT雙面制程帶托盤FB貼片貼片壓塊回流焊接T面印刷器件貼片平衡壓塊回流焊接取壓塊貼單板條碼綁定條碼POP印刷器件貼片回流焊接RF面印刷RF貼片貼片壓塊回流焊接點(diǎn)Underfill貼片壓塊取壓塊貼單板條碼綁定條碼固化點(diǎn)導(dǎo)熱膠扣屏蔽蓋分板貼銅箔&綁定RF和MB條碼轉(zhuǎn)入托盤轉(zhuǎn)入托盤雙面制程帶托盤裝Tray盤裸露時(shí)間：72小時(shí)，如不能72小時(shí)內(nèi)使用完，則需真空包裝分板裝Tray盤裸露時(shí)間：72小時(shí)，如不能72小時(shí)內(nèi)使用完，則需真空包裝包裹膠鐳雕拼版條碼鐳雕拼版條碼主板工序相比4G類產(chǎn)品多出約35.71%副板數(shù)量相比4G類產(chǎn)品增加約50%5G類三明治產(chǎn)品，副板多采用LGA方式焊接到主板。四.工藝流程主板工序LayaWaltzs4G5G印刷●●轉(zhuǎn)移到治具①

●SPI●●貼片①●●爐前AOI●●貼片②●●轉(zhuǎn)移到治具②

●貼片③

●回流●●爐后AOI●●取壓塊&擺盤

●貼單板條碼●●條碼綁定①●●UnderFill●●固化●●導(dǎo)熱膠●●扣屏蔽蓋●●貼銅箔

●條碼綁定②

●分板●●工序數(shù)量1419拼版數(shù)量4G5G5G5G備注LayaP30ProMa30Ma30Pro主板1111

副板3756副板包含F(xiàn)B和RF

FB僅分板

RF需貼裝到主板上

5G項(xiàng)目有多個(gè)小板需貼裝到主板Total4867

主板工序相比4G類產(chǎn)品多出約35.71%副板數(shù)量相比4G類產(chǎn)品增加約50%5G類三明治產(chǎn)品，副板多采用LGA方式焊接到主板。五.工藝差異點(diǎn)三明治產(chǎn)品工序與單板差異目錄六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——SMT貼裝壓塊設(shè)計(jì)理念一：?jiǎn)误w分離式壓錘，保證每個(gè)點(diǎn)位壓力一致自由落體式設(shè)計(jì)，保證重力恒定壓錘分體式+高度補(bǔ)償式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)非共面壓合根據(jù)PCBA堆疊高度不同，壓錘進(jìn)行高度差異化設(shè)計(jì)，高度壓錘分體式單獨(dú)設(shè)計(jì)PCBA多層堆疊結(jié)構(gòu)5G“三明治”工藝重點(diǎn)在于三層板貼合，為避免過(guò)爐時(shí)PCB不變形翹曲，保證焊接品質(zhì)，需要壓塊壓住貼裝模塊（FB,RF），而壓塊與產(chǎn)品直接接觸，對(duì)爐溫產(chǎn)生較大影響，壓塊需保證貼片機(jī)可吸取，又要能保證壓合效果，因此壓塊的材質(zhì)，結(jié)構(gòu)，重量設(shè)計(jì)顯得尤為重要。目錄六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——SMT貼裝壓塊設(shè)計(jì)理念一：?jiǎn)误w分離式壓錘，保證每個(gè)點(diǎn)位壓力一致一體式壓塊，壓合不平衡，驗(yàn)證NG.單體式壓塊，壓合效果OK.經(jīng)DOE驗(yàn)證，分別驗(yàn)證一體式壓塊與單體式壓塊壓合效果，一體式壓塊容易造成RF板翹曲，不能達(dá)到壓合要求。單體式壓塊無(wú)壓合不良，驗(yàn)證OK。目錄六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——SMT貼裝壓塊設(shè)計(jì)理念二：壓錘布局優(yōu)化：四角壓合+局部重點(diǎn)壓合設(shè)計(jì)時(shí)將四角點(diǎn)位固定壓合，其它點(diǎn)位進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，選取最佳壓錘坐標(biāo)組合。DOE驗(yàn)證理念三：壓塊重量設(shè)計(jì)壓塊需保證壓錘壓合效果，需使壓錘重量最大化。同時(shí)整體壓塊不能過(guò)重，需符合貼片機(jī)制程范圍。經(jīng)驗(yàn)證，貼片機(jī)吸取重量最大我40g時(shí)，可滿足制程穩(wěn)定。因此將壓塊總體重量控制為40g,在此前提下，使壓錘重量最大化。壓塊框架鏤空，將重量分給壓錘壓錘用不銹鋼設(shè)計(jì)，單體重量達(dá)2.5-3g,滿足壓合要求。目錄六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——SMT貼裝壓塊設(shè)計(jì)5G“三明治”工藝SMT貼裝壓塊設(shè)計(jì)。Key:經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新，與反復(fù)DOE驗(yàn)證結(jié)合，實(shí)現(xiàn)最佳效果壓裝，達(dá)到預(yù)期效果，滿足產(chǎn)品要求。三明治單板堆疊結(jié)構(gòu)壓塊將貼PCBA裝模塊壓住目錄六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——壓塊治具清洗工藝開發(fā)應(yīng)用5G“三明治”工藝SMT段壓塊治具種類為普通4G項(xiàng)目3倍，過(guò)爐和周轉(zhuǎn)使用過(guò)程會(huì)引起污染引入，導(dǎo)致品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，因此需開發(fā)治具清洗工藝。為解決夾治具清洗問(wèn)題，開發(fā)清洗工藝，導(dǎo)入自動(dòng)夾具清洗機(jī)，根據(jù)5G產(chǎn)品夾具特點(diǎn)，制定清洗設(shè)備技術(shù)要求。夾具采用小角度傾斜安裝方式，可最大化的利用夾具清洗籃框空間，從而提高產(chǎn)能。設(shè)備使用清洗、漂洗、烘干一體化設(shè)計(jì)，操作簡(jiǎn)單，快捷高效。達(dá)到清潔效果。清洗前：有明顯助焊劑殘留污質(zhì)放治具自動(dòng)超聲波清洗自動(dòng)超聲波漂洗自動(dòng)烘干出治具清洗流程清洗后：夾具表面被清潔干凈目錄六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——真空印刷面板優(yōu)化設(shè)計(jì)根因設(shè)計(jì)制程為先T后B,第二面真空吸附過(guò)小，無(wú)法固定住單板，導(dǎo)致印刷偏位改善對(duì)策優(yōu)化真空面板改善前改善后問(wèn)題點(diǎn)：5G制程先T后B,第二面真空吸附過(guò)小，無(wú)法固定住單板，導(dǎo)致印刷偏位效果：優(yōu)化印刷面板真空吸附開窗，將大開孔改為條形開孔。目錄六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——副板印刷工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)根因5G副板厚度較薄，連接筋無(wú)鋪銅設(shè)計(jì)，造成印刷不良。且僅軌道邊有工藝邊，SPI后取板易造成抹板改善對(duì)策副板印刷工藝優(yōu)化改善前改善后問(wèn)題點(diǎn)：5G副板厚度較薄，僅0.5mm,連接筋無(wú)鋪銅設(shè)計(jì)，板較軟，按傳統(tǒng)光板印刷工藝，面板難以完全支撐，造成印刷不良。且僅軌道邊有工藝邊，SPI后取板易造成抹板。效果：通過(guò)設(shè)計(jì)新印刷底座與印刷面板，實(shí)現(xiàn)帶載具印刷，解決印刷品質(zhì)問(wèn)題和人員操作問(wèn)題，優(yōu)化工序作業(yè)流程。光板投板印刷SPI光板上載具印刷SPI轉(zhuǎn)移至載具目錄六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——新型印刷機(jī)刮刀片研究與應(yīng)用階梯刮刀片的研究應(yīng)用根因改善前刮刀為雙層，夾層縫隙錫膏殘留，影響印刷直通率改善對(duì)策設(shè)計(jì)成一體式刮刀片改善前改善后問(wèn)題點(diǎn)：1.雙層刮刀片裝配或使用后變形存有間隙；間隙易錫膏殘留引入和縫隙中無(wú)法清洗；2.清洗刮刀需要拆斜刮刀片和兩側(cè)擋錫片清洗；效果：1.更換成一體式刮刀可將刮刀整體放入刮刀清洗機(jī)里清洗，不需要拆卸；2.最佳的刮刀片規(guī)格尺寸刮刀厚度3.0mm,階梯厚度0.15mm，階梯長(zhǎng)度2.0mm;目錄六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——鋼網(wǎng)擦拭紙毛絲改善鋼網(wǎng)擦拭紙毛絲改善根因鋼網(wǎng)擦拭紙毛絲，附著在PCB上影響印刷，同時(shí)有堵塞鋼網(wǎng)孔風(fēng)險(xiǎn)改善對(duì)策鋼網(wǎng)擦拭紙毛絲改善改善前改善后改善前：一電通鋼網(wǎng)擦拭紙毛絲較多，容易造成少錫。漏印等不良，影響不良率0.3%。而科宏健毛絲很少，印刷良率較高，影響不良率0.02%；改善后：推動(dòng)供應(yīng)商優(yōu)化生產(chǎn)工藝，進(jìn)行改善：1.原材料生產(chǎn)時(shí)，為減少擦拭紙和鋼網(wǎng)摩擦產(chǎn)生的毛絲，熱合加工時(shí)增加材料兩面壓力使材料之間更加緊密。2.材料邊緣復(fù)卷時(shí)會(huì)使用分條刀切除毛絲邊緣，控制產(chǎn)品潔凈度.材料邊緣復(fù)卷時(shí)會(huì)使用分條刀切除毛絲邊緣，控制產(chǎn)品潔凈度.改善后鋼網(wǎng)紙無(wú)毛絲不良。目錄六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——SMT載具設(shè)計(jì)5G“三明治”工藝SMT夾治具設(shè)計(jì)。板別板面治具名稱功能說(shuō)明治具設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)RFA面SMT全制程載具用于承載PCB貼片過(guò)爐根據(jù)RF板卡長(zhǎng)，易變形，設(shè)計(jì)為卡簧式。重力壓塊配有獨(dú)立壓錘，勇于壓合堆疊板，防止變形，空焊壓錘分離式設(shè)計(jì)，保證壓合穩(wěn)定性。B面SMT全制程載具用于承載PCB貼片過(guò)爐根據(jù)RF板卡長(zhǎng)，易變形，設(shè)計(jì)為卡簧式。平衡爐溫壓塊用于平衡回流爐1軌2軌爐溫底部倒角設(shè)計(jì)，易于貼裝APA面SMT全制程載具用于承載PCB貼片過(guò)爐設(shè)計(jì)為紐扣加齊板邊式，配合自動(dòng)化，且減少貼裝異常。平衡爐溫壓塊用于平衡回流爐1軌2軌爐溫底部倒角設(shè)計(jì)，易于貼裝B面SMT全制程載具用于承載PCB貼片過(guò)爐設(shè)計(jì)為紐扣加齊板邊式，配合自動(dòng)化，且減少貼裝異常。重力壓塊配有獨(dú)立壓錘，勇于壓合堆疊板，防止變形，空焊壓錘分離式設(shè)計(jì)，保證壓合穩(wěn)定性。③方案一：印刷后人工或自動(dòng)化將PCBA放入回流托盤中③方案二：回流前自動(dòng)化將已貼片的PCBA放入到回流托盤中④貼片模塊的M6設(shè)備需可自動(dòng)檢查貼裝狀況且需配置多個(gè)Tray供料器⑧特殊吸嘴運(yùn)用⑤回流爐需可有強(qiáng)制水冷或可外接，用以滿足峰值到217°C斜率在-3°C~-1.6°C內(nèi)⑥爐后需預(yù)留空間人工或自動(dòng)化取放壓塊⑦需使用3DAOI⑨固化爐需考量低溫長(zhǎng)時(shí)和匹配CT的能力①：必須具備（低溫方案時(shí)）②：必須具備③：人工或自動(dòng)化；印刷后或自動(dòng)化④：必須具備⑤：必須具備⑥：人工或自動(dòng)化；⑦：必須具備⑧：必須具備⑨：必須具備（低溫方案時(shí)）⑩：必須具備（低溫方案時(shí)）⑩雙軌采集綁定⑩雙軌貼標(biāo)印刷機(jī)②印刷機(jī)①接駁臺(tái)接駁臺(tái)接駁臺(tái)接駁臺(tái)SPI接駁臺(tái)接駁臺(tái)NXTM3NXTM3AOIAOINXTM6NXTM6NXTM6NXTM6NXTM3NXTM3回流爐收板機(jī)固化爐自動(dòng)采集設(shè)備

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——三明治生產(chǎn)設(shè)備要求六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)RF分板RFRFRFRFRFRFRFRFRFRFRFRFRFRFRFRFRF裝Tray盤貼片到主板RF單板條碼RF拼版條碼AP拼版條碼APRFRF單板生產(chǎn)時(shí)，爐后RF單板條碼與RF拼版條碼綁定AP單板生產(chǎn)時(shí)，爐后RF單板條碼還需與AP拼版條碼綁定①同一單板條碼綁定兩個(gè)不同拼版條碼；②需再次焊接到主板的模塊，系統(tǒng)管控時(shí)間需在72H/小時(shí)之內(nèi)；RFRFRFRFRFRF時(shí)間管控：72H單板條碼分布：高溫方案：FB(無(wú)條碼)

RF(RF單板條碼)低溫方案：RF(RF單板條碼)FB(RF單板條碼)Key：72H管控，先進(jìn)先出真空包裝機(jī)/真空袋等物料準(zhǔn)備；追溯的內(nèi)容（料號(hào)，回流時(shí)間，失效時(shí)間，數(shù)量）爐后條碼采集綁定

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)——三明治生產(chǎn)追溯要求RF六.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)七.改善成果及效益5G手機(jī)項(xiàng)目導(dǎo)入后，SMT段預(yù)計(jì)總收益為：項(xiàng)目SMT線體數(shù)UPH每日生產(chǎn)時(shí)間（H）每月天數(shù)每PCS加工收益月收益（元）年收益（元）Waltz-s6300222621.3元21930480263165760與4G手機(jī)Potter項(xiàng)目收益進(jìn)行對(duì)比，因5G線體配置為3條主板線對(duì)應(yīng)1條RF線。因此6條5G主板線，需占用8條主板線體資源，因此計(jì)算6條5G線體新增收益時(shí)，需與8條4G主板線體進(jìn)行差異比較：項(xiàng)目SMT線體數(shù)UPH每日生產(chǎn)時(shí)間（H）每月天數(shù)每PCS加工收益月收益（元）年收益（元）Potter84002226916473600197683200則5G手機(jī)SMT新增收益=5G項(xiàng)目SMT收益-同等線體4G項(xiàng)目SMT收益-新增損耗=263165760-197683200-

4929724.8=60552835.2元：普通4G手機(jī)SMT損耗為1.5%，而5G手機(jī)因工藝流程復(fù)雜，損耗較高，為3%，需計(jì)算新增年損耗：類別普通4G產(chǎn)品加工收益普通4G產(chǎn)品損耗率普通4G產(chǎn)品損耗金額5G三明治產(chǎn)品加工收益5G三明治產(chǎn)品損耗率5G三明治產(chǎn)品損耗金額新增損耗金額損耗1976832001.50%29652482631657603%7894972.84929724.8七.改善成果及效益線體夾具，設(shè)備等投資成本如下：注：6條主板線與2條RF線，其中RF線不測(cè)試，無(wú)測(cè)試機(jī)柜投入