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1、Foxconn Foxconn TechnologyTechnology Group GroupSMT Technology Development CommitteeSMT Technology Development CommitteeSMT Technology CenterSMT Technology CenterSMT SMT 技術中心技術中心技術中心技術中心 現狀現狀 認識認識0201 產品介紹產品介紹 0201的工藝導入的工藝導入 錫膏印刷錫膏印刷 元件貼裝元件貼裝 貼裝質量檢查貼裝質量檢查 回流焊接回流焊接 經驗分享經驗分享目目 錄錄 現狀現狀 1. 應客戶之要求，新產品需引進
2、0201貼裝工藝。 2. 0201元件的工藝介入给我們提出了更大的挑戰。 3. 業界尚沒有制定出統一的0201工藝標準。 認識認識0201業界所面臨的現實是零件變的越來越小, 0201片狀電容比0402小75%，在電路板上所占的面積少于66%. 它的尺寸為:0.6mm0.3mm0.3mm.020104020603產品介紹產品介紹 產品名: XXX 產品參數： 1.尺寸：64.8mm36.6mm 0.5mm 2. 最小間距：0.6mm 3. 0201用量：34技術難點： 1. 0201的印刷 2. 0201的拾取和貼裝的可靠性 3. 0201的回流焊接 0201的工藝導入q錫膏印刷 設備 錫膏
3、鋼板 印刷參數的設定及影響 設備設備: MPM UP2000 刮刀刮刀: 金屬刮刀金屬刮刀 錫錫膏膏: Type IV錫膏,成份Sn 95.5% Ag 3.8% Cu 0.7%，顆粒1025um qq錫膏印刷錫膏印刷當颗粒大小大于20m時，元件偏斜是可能的，因為顆粒在焊盤上分布不均。因為元件貼裝時間是幾毫秒，所以在任何不平的表面度中能造成零件偏斜或運動,所以我們選用Type IV的錫膏,如圖: Horizontal ForcePlacementForceDragAcceptable Under TravelAcceptable Under TravelExcess Over TravelExc
4、ess Over TravelHorizontal SlipSolder ParticleFluxNozzleqq錫膏印刷錫膏印刷 鋼板(Stencil) 我們選用了鐳射+電拋光制造的工藝鋼板，厚度為4mil，0201元件的開孔模式為橢圓形。 鋼板開孔圖形 及印刷效果圖：qq錫膏印刷錫膏印刷三種鋼板的效果對比三種鋼板的效果對比三種鋼板的效果對比三種鋼板的效果對比： ItemThicknessAperture ShapeAperture SizeDescriptionConclusionStencil 15 mils 矩形矩形Square0.3X0.25Poor solder separatio
5、nAverage thickness: 135.5umWorstStencil 25 mils圆形圆形Round 0.25Solder bendingAverage thickness: 135.5umWorseStencil 34 mils椭圆形椭圆形EllipseX=0.3, Y=0.25Good solder separation and no solder bendingAverage thickness: 105.4umGoodqq錫膏印刷錫膏印刷印刷參數設定與影響 刮刀壓力：8-9kg ; 印刷速度：255mm/sec ; 分離mm/sec 在保証PCB支撐底座平整的情況下，稍高的
6、壓力, 稍低的印刷速度和分離速度使印刷錫膏平整，輪廓清晰.qq錫膏印刷錫膏印刷不同分不同分離離速度和速度和擦拭頻率印刷效果的對比表擦拭頻率印刷效果的對比表：分離速度（mm/sec)擦拭频率平均厚度（um)標準偏差 (um)缺陷描述 0.5無 118.515.6錫尖、少錫、 塞孔，轮廓模糊1.3無 115.514.50.5每5片印刷 113.515.2錫尖,輪廓模糊1.3每5片印刷 115.416.60.5每片印刷 112.415.5缺陷现象得到改善，轮廓清晰1.3每片印刷 115.514.2 上表為0201導入生產過程中所出現的現象，基於上述結果發現，鋼板擦拭頻率是影響印刷質量的最主要因素。q
7、q錫膏印刷錫膏印刷 貼裝設備及性能 影響0201貼裝可靠性的因素 1.吸嘴（nozzle) 2.供料器（Feeder) 3.辨識相機（camera) 4.元件傳感器（be-sensor)0201拾取和貼裝實效q 元件貼装 設備型號: SIEMENS HS50 精度：67.5um 3 速度：0.072 sec 50000CPH 可貼装元件： 0201, uBGA, CSP, Flip chip 貼裝設備及性能1 . 吸嘴（吸嘴（nozzle) 配置906的吸嘴 0201 size: 0.60.3mm 906吸嘴有不大於0.4mm的外徑，且有较大的真空接觸面積，同時提供了一個不會干涉高密度佈局的外
8、形。2 .供料器（供料器（Feeder)配置高精度0201專用38mm Feeder38mm Feeder有更高的供料稳定性。 影響0201貼装可靠性的因素3 .配置高配置高精度相機精度相機FC-camera 0201 Size : 0.6mm0.3mm FC-camera可可識別識別元件尺寸：元件尺寸： 0.25mm0.25mm to 13mm13mm FC-camera pixel size : 27.5um VS Standard camera pixel size : 50um FC-camera 比比Standard camera 有有更高的分辨率。更高的分辨率。 影響0201貼装可
9、靠性的因素4 .配置配置be-sensorbe-sensor通过測量 nozzle取料前后的高度檢測元件的存在與否可以檢測到取料后元件是否在nozzle的正常位置。Be-sensor保證了元件吸取的可靠性。 影響0201貼装可靠性的因素 0201拾取和貼装實效 1.拾取拾取 右表为元件拾取情况 的电脑監察記錄表，红线内的為0201物料的拾取情况，拾取可靠性達到99.91%。0201拾取记录 0201拾取和貼装實效 2 .貼貼装装 右表中 DPPM 反映了0201導入過程中的貼裝情况，Input 為 6 次生產的片数，Defect 為0201的缺陷點數，貼装可靠性達到生產要求. Item 123
10、456Input (pcs)10020040012957001500Defect (point)234658DPPM294220147689178q 貼裝質量檢查 1. AOI的的使用使用：o 除保證0201貼裝設備的精度以外，我們採用了在貼片 機后加設一台AOI的措施。oAOI可檢測出誤放，放錯或偏移，缺少的元件，從而使產品品質有了進一步的保證。偏位红框报警 2. 人工目檢人工目檢： 在AOI后放置 10X 放大镜，做進一步的人工檢測qq 貼裝質量貼裝質量檢查檢查q 回流焊接o 回流參數設定o 0201常見缺陷及解決方案: 1 .立碑(竖立) 2 .錫桥 3 .錫珠Peak Temp.Ref
11、low Time (above fusion point)Heating slope (100fusion point)2322405010Sec0.80.1deg.c/sec 回流回流參數設定參數設定 1. 采用渐升式升温曲线采用渐升式升温曲线 2. 使用升溫率比較低使用升溫率比較低（）（）的迴焊曲線的迴焊曲線 3. 采用采用較低的較低的回流回流時間時間（5010s）q 回流焊接 回流回流參數設定參數設定q 回流焊接 0201常见缺陷常见缺陷的解決方案的解決方案立碑立碑使用較平穩的加熱率,PCB底部需要 良好的加熱. 使用更薄的鐳射+ 电抛光加工的鋼板.改善零件貼裝精度.使用熱風迴焊和較長的
12、 保溫時間.使用錫粉更加細密的 TypeIV錫膏. 0201常见缺陷常见缺陷的解決方案的解決方案錫橋錫橋 提升貼片精度 降低鋼板開孔尺寸(0.3x0.25mm橢圓形) 和厚度(4mil) 使用熱風加熱 使用塌陷比較輕微的錫膏 使用升溫率比較低的迴焊曲線錫珠 減少開孔尺寸 減少零件底部印刷錫膏的體積. 增大錫膏的間距. 降低迴焊升溫率 減小貼裝壓力 使用塌陷率比較低的錫膏 使用活化溫度較低的Flux.錫珠 0201常见缺陷常见缺陷的解決方案的解決方案經驗經驗分享分享 鋼板印刷鋼板印刷n鋼板製作方式,開孔尺寸,鋼板擦拭頻率以及刮刀類型都是主要的因素.n印刷速度和印刷壓力也同時會對印刷產生影響.n脫模速度,錫膏類型以及錫膏的停留時間相對影響較小.貼裝貼裝n增加适合0201贴装的硬件配置n采用AOI+人工目檢的檢查方式迴焊迴焊n升溫斜率,曲線形狀和迴焊環境對產出有較大影響.n峰值溫度,迴流時間,保溫時間衹要保持在錫膏所推荐要求的范圍之內將不會對焊接造成太大影響.n生产中发现采用这一工藝并未對稍大的零件产生不良的影响。 THEND
