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1、PCBA生產注意事項,題綱 (Chapter) 頁次(Page),第 1 章 IC 元件外形及重要尺寸規格 3 10,第 2 章 IC包裝及IC儲存管制 11 16,第 3 章 SMT組裝及PCBA測試要求 17 40,第 5 章 BGA Rework 注意事項 45 52,第 6 章製程ESD / EOS 防護技術 53 76,第 7 章 IC故障分析 ( Failure Analysis ) 77 80,第 4 章 SMT作業不良實例探討 41 44,第 8 章 RMA退貨處理及更換良品之注意事項 81 87,Page 2 of 87,第 1章 IC 元件外形及重要尺寸規格,1-1. IC
2、 元件外形簡介 (IC Devices Introduction) :,Through Hole Package,Surface Mounted Package,1-2. 208P QFP 重要尺寸規格介紹 ( Mechanical Specifications) ：,Page 5 of 87,The Important Specifications for QFP : 1. Lead Co-planarity : USL : 4.0 mils. 2. Lead Span : USL : 6.5 mils. 3. Bent Lead : USL : +3 mils, LSL : -3 mils
3、. 4. QFP Package warpage : USL : 4 mils. 5. LQFP Package warpage : USL : 3 mils. (1) USL : Upper Spec. Limit. (2) LSL : Lower Spec. Limit. (3) 1mil = 0.0254mm.,Lead Co-planarity Spec.,Page 6 of 87,1-3. 476P BGA 重要尺寸規格介紹(Mechanical Specifications) :,Page 7 of 87,The Important Specifications for BGA :
4、 1. Solder Ball Co-planarity : USL = 5.5 mils 2. True ball position error : USL = +6.0mils, LSL = -6.0 mils 3. Ball diameter : USL = 35 mils, LSL = 24 mils 4. Package warpage : USL =3.5 mils 5. Solder Ball Height : USL = 28 mils, LSL = 19 mils. (1) USL : Upper Spec. Limit. (2) LSL : Lower Spec. Limi
5、t. (3) 1mil = 0.0254mm.,Page 8 of 87,1-4. The Structure of Solder Sphere to Substrate :,Page 9 of 87,1-5. Transformation of BGA Solder Sphere in Reflow :,Page 10 of 87,第 2 章 IC包裝及IC儲存管制,2-1. IC真空密封包裝儲存期限：(注意密封日期) 12 months at 40C and 90% Relative Humidity (RH). 2-2. IC包裝拆封後，SMT組裝時限： 檢查溫度指示卡：顯示值應小於20
6、% (藍色)， 30% (粉紅色) 表示已吸濕氣。, 拆封後，IC元件須在72小時內完成 SMT 焊接程序。 工廠環境管制：23 C 5C，40% 60% RH。 BGA 吸濕曲線 (Absorption Curve for BGA Devices) :,Page 11 of 87,Page 12 of 87,2-3. 拆封後IC元件未在72小時內使用完時： IC元件須重新烘烤，以去除 IC 吸濕問題。 烘烤條件：125 C 5C, 至少12小時 。 烘烤後，放入適量乾燥劑再密封包裝。 BGA 35*35 & 27*27 之去濕曲線( Desorption Curve) :,Page 13 o
7、f 87,2-4. 已焊上MB上之IC元件，重工與分析前注意事項： MB上之I.C元件須重新烘烤,以去除I.C元件吸濕問題。 烘烤溫度條件 : 100,至少12小時。 烘烤後，需於 4 小時內完成重工植球及重新上板驗證之作業。 重工後IC之儲存與使用，請參照 2-3 事項。 2-5. 由於結構差異, BGA 吸濕氣問題 較 QFP IC明顯： 拆封後，BGA IC元件應避免在60%RH環境存放，以避免BGA本體 (黑色膠柄部分)吸濕及錫球表面產生氧化問題，影響SMT焊接作業。,Page 14 of 87,Page 15 of 87,2. I.C包裝拆封後，SMT 組裝之時限 : 2-1.檢查濕
8、度卡 : 顯示值應小於20% ( 藍色 )， 如 30% ( 粉紅色 )表示 I.C 已吸濕氣。 2-2. 工廠環境溫濕度管制: 30 ， 60% R. H。 2-3. 折封後，I.C元件須在 72小時內完成 SMT 焊接程序。 3. 拆封後 I.C元件，如未在72小時內使用完時 : 3-1. I.C元件須重新烘烤,以去除I.C元件吸濕問題 3-2. 烘烤溫度條件 : 125 5 , 至少12 小時。 3-3. 烘烤後，放入適量乾燥劑(1030g)再密封包裝。 4. MB上之IC元件，Rework 重工前注意事項： 4-1. MB上之I.C元件須重新烘烤,以去除I.C元件吸濕問題 4-2. 烘
9、烤溫度條件 : 100, 至少12 小時。 4-3. 烘烤後，需於4小時內完成重工Rework及重新上板作業。 4-4. 重工後IC之儲存與使用，請參照1 3 事項。 5.請貴公司將上述 IC 材料儲存及使用管制應注意事項,列入內部的倉儲管理與 SMT 製程作業管制等作業規範內及確實執行. 謝謝 !,Page 16 of 87,第 3 章 SMT組裝及PCBA測試要求,Page 17 of 87,3-3. SMT 鋼板: 厚度及開孔尺寸設計及使用要領 (1)開孔尺寸: 一般I.C鋼板開口要比PCB pad小10m，如此可避免因錫膏 偏離錫墊(Pad) 0.2mm 就會形成錫球之不良現象。 (2
10、)理想鋼板孔內品質： 沒有undercut : undercut 在印刷時會阻抗錫膏前進，使印下去錫膏 的形狀不清晰，同時亦減少錫膏量。 孔壁平滑。 前中 後寬度相同。 (3)印刷錫膏厚度: 每2小時檢查1次(防止厚度不均，控制誤差在10 %之內) 。 (4)鋼板清潔保養: 在每班/日使用前清潔保養，防止鋼板污染及 塞孔及變形問題(如以IPA擦拭鋼板，須等乾再印)。 (5)鋼板工作壽命: 約印刷基板8萬 10萬片。,Page 18 of 87,3-4. 鋼板印刷的製程參數有： (以厚度0.15mm,208pin pitch 0.5mm之鋼板為例) 刮刀壓力: 愈小愈好 (0.05 mpa) 印
11、刷速度: 15 30mm/sec , 愈細線路要愈慢 印刷間隙/角度: 基板與印刷底板間距0.4 0.8mm 錫膏 (Solder Paste) 溫度 (Temperature):環境溫度18 24,溼度40 50%RH 常見印刷不良情形： (1) 印刷毛邊：刮刀壓力太大之結果。 (2) 印刷不完整：刮刀不利之結果。 放置印刷機台之錫膏量，每次控制最好印10片，因為錫 膏多，溶劑容易揮發,吸水及氧化，對迴焊之品質不好。 印錫膏每片之間不要超過10分鐘，印刷之後，不要放置 超過1小時。印刷10次就要擦拭鋼板1次，可保持下次印 錫膏之形狀及量。,Page 19 of 87,3-5. SMT 組裝過
12、程注意事項： 3-5-1. 各IC元件腳位尺寸及容許誤差設定輸入正確。,Page 20 of 87,3-5-2. 錫膏種類與特性檢查：,(2) 水洗製程/免洗製程錫膏特性比較:,(1) 錫膏成份:,Page 21 of 87,(3) 錫膏特性檢查項目：FLUX成分含量, 以及 顆粒大小與 黏度檢查。 (4) 錫膏管理：需保存4 8冷藏下，印刷錫膏過程在1824 , 40% 50%RH環境作業最好，不可有冷風或熱風直接對著吹，溫度超過26.6，會影響錫膏性能。存貨儲存時間不超過3 個月，錫膏使用前攪拌 13分鐘。 (5)良好錫膏之焊錫性對錫球要求： 愈圓愈好。(對錫球滾動較有幫助) 愈小愈均勻愈
13、好。 氧化層愈薄愈好。(所需要之FLUX活性就不需太強) (6)錫膏使用前的準備：回溫。在錫膏回溫到室溫前切勿拆開容器或攪拌錫膏。 一般回溫時間約為 48小時(以自然回溫方式) 。如未回溫完全即使 用，錫膏會冷凝空氣中的水氣，造成slump, spatter等問題。 (7)錫膏使用時間不超過8小時，回收,隔夜之錫膏最好不要用。,Page 22 of 87,Page 23 of 87,Page 24 of 87,Page 24 of 87,(7) Solder Alloy Curve :,Page 25 of 87,3-5-3. PC板翹曲度:規格要求及嚴格進料檢查(可避免QFP/BGA空焊)
14、。 PCB翹曲規格：不超過PCB對角線長度之0.7% (IPC-TM-650)。 PCB 廠商針對不平或變形的PCB，會集中收集統一熱壓平後歸還。 PCB板翹通常與PCB製程較無關係，而與Layout 與 密度關係較大 ，例如 Pad (銅)與PCB Epoxy 熱膨脹係數不同，受熱後散熱速度亦 不同，若Layout 與密度不平均則易造成PCB翹曲。 若PCB 吸水率超過0.3%，且無烘乾，則會有脫層 (Delamination) 之不良。(正常PCB吸水率應在0.1%以下) PCB烘烤溫度：(SMT前, PC板的重烤溫度，120, 2 hrs) ，一般 PCB廠出貨前PCB烘烤規格: (a)
15、 步驟：25昇溫至130(約40分鐘) 130並以重物熱壓烘烤 2 小時 降溫25(約40分鐘後取出) 真空熱縮袋包裝出貨 (b)包裝時亦可加放乾燥劑。(選擇性) PCB上BGA/QFP IC位置設計:應避免設計在PCB對角線上。,Page 26 of 87,(A) 定義(按IPC-T-50D) ： (a) 板彎 (Bow or Warp)：當正方形或長方形板子，其平坦性已發生變形， 而略成圓柱形 或球曲形但其四角落仍能維持在同一平面上。 (b) 板扭(Twist)：當方形板子，在平行於角對角線的方向上發生變形，其 中已有一角未能落在其他三個板角所構成的平面上。,Page 27 of 87,(B) 板彎檢驗法： 將樣板的凸面(Covex)朝上平放在大理石平台的基準面上(Datum Surface)，在板子各邊緣的兩端板角處，稍加用力壓在平台上，以數字式高度規(Dial Indicator)，測出板面隆起的最高數值 R1，重複上述之規定，直到四邊都逐一檢測完畢，再量出板厚R2，(注意R1 與R2兩值都要在底材的表面量取)，而後再用力壓此板子在平台上，並測出邊長L，帶入下式求出板彎的百分比，並記錄四個數值中之最大值為該板子的板彎數據。,Page 28 of 87,3-5-4. REFLOW Profile (Alloy S
