SMT制程簡介.ppt

1、SMT Process 簡介,目的： 協(xié)助 QRA；VQA；工程等單位同仁，了解SMT Process Quality control，Conditions of SMT Process。 協(xié)助 VQA 建立外包SMT製程稽核重點。 2.對象：QRA；VQA；工程單位工程師。 3.時間：4/24/20024/26/2002 4.講師：HIS Q 相對濕度 60%. 印刷後 2小時內(nèi)過 Reflow 2小時內(nèi)未能過迴焊爐完成焊接，刮除清洗重印。,印 刷 機,各種廠牌印刷機銲錫膏之間的關(guān)係都是為了得到良好的印刷品質(zhì),但往往忽略了印刷機的調(diào)整在一開始即可解決往後許多不必要的麻煩.以MPM為例: (1

2、)Mother board 建議刮刀速度:30mm/s (2)先確定刮刀壓力在刮印的過程當中是否均勻 (3)若壓力均勻後,釋放壓力調(diào)整刮刀衝程控制錫膏膜厚,以0.15mm鋼板為例:控制膜厚在0.13m到0.19mm之間,求取最佳範圍. 0.13mm 0.14mm 0.15mm 0.16mm 0.17mm 0.18mm 0.19mm 空焊 好 良好 良好 不短路 短路 短路,刮 刀,(1)鋼刮刀:刮印膜厚均勻穩(wěn)定,但鋼板易磨損. (2)橡膠刮刀:刮印錫量不均,但柔軟不損鋼板. (3)最佳刮刀印刷角度為45度60度,其錫膏的滾動最佳、黏度保持適中. (4)刮刀的長度必須比印刷區(qū)左右加長35mm.

3、(5)刮刀表面必須保持高平整度，如有變形必須更換。,鋼 版,(1)鋼板製造:蝕刻法開口誤差1.5條 (QFP208pin W=0.23mm+-1.5mm) 雷射法開口誤差0.5條 (QFP208pin W=0.23mm+-0.5mm) (2)鋼板擦拭:自動擦拭設(shè)定每印刷 3-5片擦一次 手動擦拭設(shè)定每小時擦一次 正反面擦拭及使用 air gun 清理 208QFP 開口周圍每班一次,印刷速度,印刷速度如太快，會發(fā)生虛印、漏印或錫膏量不足(錫膏印刷時下降未完全)。相反印刷速度太慢，錫膏雖有充分時間下降，但鋼版與基板接觸時間過長，而使錫膏流至反面，造成錫膏拉絲而出現(xiàn)小錫珠。當錫膏黏度太低，再連續(xù)印

4、刷時易造成滲漏下塌而產(chǎn)生短路。,印刷壓力,印刷壓力過大時，鋼版前端會彎曲，易造成錫膏滲透，而產(chǎn)生 小錫珠。相反如印刷壓力不足，也無法達到良好印刷效果，可能會造成漏印、虛印等等現(xiàn)象。適當印刷壓力不但可保護鋼版、刮刀亦可確保產(chǎn)品良率穩(wěn)定。,基板與鋼版間隙,所謂間隙是指基板與鋼版之間的間隔，如果間隙過大時很容易 發(fā)生錫膏流進鋼版的反面，造成錫膏量過多，易產(chǎn)生短路。相反間隙過小容易發(fā)生印刷後錫膏量不足使印刷形狀崩潰，產(chǎn)生空焊現(xiàn)象。 間隙過大導(dǎo)致錫膏滲漏 間隙過小導(dǎo)致印刷量不足,參 考,(1)在刮印的過程當中,每一小時內(nèi)需將暴露在刮印衝程旁的錫膏刮回中間,以防止錫膏黏度上升. (2)刮印時設(shè)定離板間隙，

5、就不設(shè)脫膜速度和脫膜距離. (3)刮印衝程需距離 QFP(高密度)較多的一邊10cm以上,以避免QFP錫量不足. (4)錫膏在鋼版上的厚度保持1-2cm,以維持最佳黏度與流變性.,錫膏印刷缺陷分析,.,錫 膏 V.S. 置 件,(1)Pick 溫度 130170 度c. 時間 60100 sec,活 化 區(qū) 影 響 品 質(zhì) 的 重 點,活化區(qū)熱能量(溫度;時間)不足,由於和焊接區(qū)的溫差過大,易產(chǎn)生流移,造成 Solder Ball錫球,及因為溫度均勻度不足,導(dǎo)致墓碑效應(yīng)或燭蕊效應(yīng). 活化區(qū)熱能量過度,將引起助焊劑成分老化,以及錫球的二次氧化現(xiàn)象,導(dǎo)致焊接品質(zhì)不良及錫球未完全熔解的現(xiàn)象.,昇 華

6、 區(qū),昇華區(qū)的主要目的, 將 PCBA 及零件的溫度,提昇至熔錫區(qū)範圍. 將錫膏中助焊劑內(nèi)的揮發(fā)劑加速昇華蒸發(fā),以降低在焊接區(qū)產(chǎn)生氣爆及錫珠. 製程管制重點: 溫昇速率:2 4度C/sec. 溫度範圍:160200度c.,熔 錫 焊 接 區(qū),將液態(tài)的免洗助焊劑滴入熔融狀態(tài)的焊錫爐的錫槽內(nèi),將發(fā)現(xiàn)助焊劑急速的作用,去除錫面上的氧化物. 同理可證:在Reflow的熔錫狀態(tài)中,當松香和焊錫皆為液態(tài)時,焊錫性最佳,去氧化物的效果最好,並產(chǎn)生介面合金層接合零件及焊點.各種錫膏的活性表現(xiàn)亦在此時獲得比較. 製程管制重點: TOP Temp.210240度 C Time: over 183度 C 3060s

7、ec,焊 接 區(qū) 引 響 品 值 因 素,焊接區(qū)熱能量不足(時間太短;溫度太低) 錫膏未能充分熔解,導(dǎo)致焊接品質(zhì)不良. 熱均勻性差,易造成零件位移;墓碑效應(yīng). 大型接腳零件因熱能不足,導(dǎo)致假焊;包焊. 焊接區(qū)熱能量過量(時間太長;溫度太高). 高精密度元件,遭受熱衝擊引起可靠度不穩(wěn)定. 瞬間溫度提昇,錫膏內(nèi)揮發(fā)劑快速反應(yīng),造成焊接品質(zhì)異常.,冷卻區(qū),一般設(shè)定為4590 秒 溫升至peak Temp. 後接著快速冷卻須 考慮內(nèi)部應(yīng)力造成元件龜裂上升及冷卻 率介於2.53.5 c/sec.不可超過 4. 冷卻速度太慢會引起焊錫組織粗大化而 導(dǎo)致接合強度的減低.,關(guān)於REFLOW(迴焊),coppe

8、r,Solder,Intermetallic,copper,Intermetallic,助 焊 劑 的 作 用,墓碑（直立）形成原因及改善對策,原因分析改善對策 零件兩端吃錫性不同或零件氧化選用吃錫性較佳的零件 REFLOW風扇故障，造成零件受熱不均定期檢查風扇，並更換不良之風扇 Profile 不恰當 減緩溫度曲線升溫速率，或?qū)⒕鶞貐^(qū)時間加長 兩焊墊間距過大縮小兩焊墊之間距 錫量過多更改鋼板，縮小PAD外側(cè)之錫量 放件偏移調(diào)整設(shè)備放件之準確度 印刷偏移調(diào)整設(shè)備印刷之準確度 鋼板塞孔，造成兩焊墊錫量不均定時清理鋼板兩側(cè)之錫膏，或鋼板開孔避免使用尖角之形狀 使用氮氣爐調(diào)整O2 PPM含量或減少錫

9、量，調(diào)整設(shè)備放件之準確度,.,.,PCBA 半成品握持方法,理想狀況（Target Condition）： 配帶乾淨手套與配合良好靜電防護措施。,允收狀況（Accept Condition）： 配帶良好靜電防護措施，握持PCB板邊或板角執(zhí)行檢驗。,拒收狀況（Reject Condition）： 未有任何靜電防護措施，並直接接觸及導(dǎo)體、金手指與錫點表面(MA)。,欲購置設(shè)備生產(chǎn)線特別注意事項:,設(shè)備特性:貴.淘汰快.高精度 1.產(chǎn)品特性/產(chǎn)量:不應(yīng)迷信名牌,適宜為要 2.投資回收年限-三年上下 3.機器可靠度-12年後的可靠度差異 4.淘汰速度-精度與自檢功能的推出 5.外包加工/自購/自主技術(shù)建立三者衡量評估 6.量測檢查儀器設(shè)備-是必須的！不應(yīng)忽視之輔助“目檢”的有必要評估之 7.工程作業(yè)人員的訓練養(yǎng)成:並非短期可以達到,需要時間與實務(wù)去栽培而自然養(yǎng)成“自我品管”的眼光與習慣,已購置設(shè)備生產(chǎn)線特別注意事項,1.培養(yǎng)自行維護保養(yǎng)能力-靠人不如靠己 “定期”維護制度-機器也是需要時間“休息”的，雖然它們非常貴！ 2.連線不連線：產(chǎn)品特