SMT制程教育训练.ppt

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1、SMT製程教育訓練2024/7/281技轉課目錄什麼是SMA?SMT工藝流程Screen PrinterMOUNTREFLOWAOIESDWAVE SOLDERSMT TesterSMA CleanSMT Inspection spec.2024/7/282技轉課什麼是SMA?SMA (Surface Mount Assembly)的英文縮寫,中文意思是表面貼裝工程 。是新一代電子組裝技術,它將傳統的電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一的器件。表面安裝不是一個新的概念,它源於較早的工藝,如平裝和混合安裝。電子線路的裝配,最初採用點對點的佈線方法,而且根本沒有基片。第一個半導體器件的封裝採用放射

2、形的引腳,將其插入已用於電阻和電容器封裝的單片電路板的通孔中。50年代,平裝的表面安裝元件應用于高可靠的軍方,60年代,混合技術被廣泛的應用,70年代,受日本消費類電子產品的影響,無源元件被廣泛使用,近十年有源元件被廣泛使用。2024/7/283技轉課什麼是SMA?SurfacemountThrough-hole與傳統工藝相比SMA的特點:高密度高可靠小型化低成本生產的自動化2024/7/284技轉課SMT流程一、單面組裝:來料檢測 = 絲印焊膏(點貼片膠)= 貼片 = 烘乾(固化)=回流焊接= 清洗 = 檢測 = 返修 二、雙面組裝; A:來料檢測 = PCB的A面絲印焊膏(點貼片膠)= 貼

3、片 = 烘乾(固化)= A面回流焊接 = 清洗 =翻板= PCB的B面絲印焊膏(點貼片膠)= 貼片 = 烘乾 = 回流焊接(最好僅對B面 = 清洗 =檢測 = 返修)此工藝適用於在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的SMD時採用。最最基礎的東西2024/7/285技轉課B:來料檢測 = PCB的A面絲印焊膏(點貼片膠)= 貼片 = 烘乾(固化)= A面回流焊接 = 清洗 =翻板= PCB的B面點貼片膠 = 貼片 = 固化 = B面波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修) 此工藝適用於在PCB的A面回流焊,B面波峰焊。在PCB的B面組裝的SMD中,只有SOT或SOIC(28)引腳以下時,宜採用此工藝

4、。 三、單面混裝工藝: 來料檢測 = PCB的A面絲印焊膏(點貼片膠)= 貼片 = 烘乾(固化)=回流焊接 = 清洗 = 插件 =波峰焊 =清洗 = 檢測 = 返修 SMT流程2024/7/286技轉課四、雙面混裝工藝: A:來料檢測 = PCB的B麵點貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 =PCB的A面插件 = 波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 先貼後插,適用於SMD元件多於分離元件的情況 B:來料檢測 = PCB的A面插件(引腳打彎)= 翻板 = PCB的B麵點貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = 波峰焊 = 清洗 =檢測 = 返修 先插後貼,適用於分離元件多於SMD元件的情況 C

5、:來料檢測 = PCB的A面絲印焊膏 = 貼片 = 烘乾 = 回流焊接 =插件,引腳打彎 = 翻板 =PCB的B麵點貼片膠 = 貼片 = 固化 =翻板 = 波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 A面混裝,B面貼裝。 SMT流程2024/7/287技轉課D:來料檢測 = PCB的B麵點貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = PCB的A面 絲印焊膏 = 貼片 =A面回流焊接 = 插件 = B面波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 A面混裝,B面貼裝。先貼兩面SMD,回流焊接,後插裝,波峰焊 E:來料檢測 = PCB的B面絲印焊膏(點貼片膠)= 貼片 = 烘乾(固化)= 回流焊接 = 翻板 =PC

6、B的A面絲印焊膏 = 貼片 = 烘乾 = 回流焊接1(可採用局部焊接)= 插件 = 波峰焊2(如插裝元件少,可使用手工焊接)= 清洗 = 檢測 = 返修 A面貼裝、B面混裝。SMT流程2024/7/288技轉課Screen PrinterMountReflowAOISMT流程2024/7/289技轉課SolderpasteSolderpasteSqueegeeSqueegeeStencilStencilScreen PrinterSTENCILPRINTINGSTENCILPRINTINGScreen Printer 內部工作圖2024/7/2810技轉課Screen PrinterScree

7、n Printer 的基本要素:Solder (又叫锡膏) 經驗公式:三球定律 至少有三個最大直徑的錫珠能垂直排在鋼板的厚度方向上 至少有三個最大直徑的錫珠能水準排在鋼板的最小孔的寬度方向上 單位: 錫珠使用米制(Micron)度量,而鋼板厚度工業標準是美國的專用 單位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm1thou) 判斷錫膏具有正確粘度的一種經濟和實際的方法: 攪拌錫膏30秒,挑起一些高出容器三,四英寸,錫膏自行下滴, 如果開始時象稠的糖漿一樣滑落,然後分段斷裂落下到容器內 為良好。反之,粘度較差。 2024/7/2811技轉課Screen Pr

8、inter錫膏的主要成分:成 分焊料合金粉末助焊劑主 要 材 料作 用Sn/PbSn/Pb/Ag活化劑增粘劑溶 劑搖溶性附加劑SMD與電路的連接松香,甘油硬脂酸脂鹽酸,聯氨,三乙醇酸金屬表面的淨化松香,松香脂,聚丁烯淨化金屬表面,與SMD保持粘性丙三醇,乙二醇對焊膏特性的適應性Castor石臘(臘乳化液)軟膏基劑防離散,塌邊等焊接不良2024/7/2812技轉課Squeegee(又叫刮板或刮刀)菱形刮刀拖裙形刮刀聚乙烯材料或類似材料金屬10mm45度角SqueegeeStencil菱形刮刀Screen Printer拖裙形刮刀SqueegeeStencil45-60度角2024/7/2813技

9、轉課Squeegee的壓力設定:第一步:在每50mm的Squeegee長度上施加1kg的壓力。第二步:減少壓力直到錫膏開始留在範本上刮不乾淨,在增加 1kg的壓力第三步:在錫膏刮不乾淨開始到掛班沉入絲孔內挖出錫膏之間 有1-2kg的可接受範圍即可達到好的印製效果。Screen PrinterSqueegee的硬度範圍用顏色代號來區分: very soft 紅色 soft 綠色 hard 藍色 very hard 白色2024/7/2814技轉課Stencil (又叫網板或鋼板):StencilPCBStencil的梯形開口Screen PrinterPCBStencilStencil的刀鋒形開

10、口鐳射切割鋼板和電鑄成行鋼板化學蝕刻鋼板2024/7/2815技轉課Screen Printer鋼板製造技術化學蝕刻鋼板電鑄成行鋼板鐳射切割鋼板简介优点缺点在金屬箔上塗抗蝕保護劑用銷釘定位感光工具將圖形曝光在金屬箔兩面,然後使用雙面工藝同時從兩面腐蝕金屬箔通過在一個要形成開孔的基板上顯影刻膠,然後逐個原子,逐層地在光刻膠周圍電鍍出範本直接從客戶的原始Gerber資料產生,在作必要修改後傳送到鐳射機,由鐳射光束進行切割成本最低周轉最快形成刀鋒或沙漏形狀縱橫比1.5:1提供完美的工藝定位沒有幾何形狀的限制改進錫膏的釋放要涉及一個感光工具電鍍工藝不均勻失去密封效果密封塊可能會去掉縱橫比1:1錯誤減少

11、消除位置不正機會鐳射光束產生金屬熔渣造成孔壁粗糙縱橫比1:1鋼板(Stencil)製造技術:2024/7/2816技轉課Screen Printer鋼板鋼板(Stencil)(Stencil)材料性能的比較材料性能的比較: :性性 能能抗拉強度抗拉強度耐化學性耐化學性吸吸 水水 率率網目範圍網目範圍尺寸穩定性尺寸穩定性耐磨性能耐磨性能彈性及延伸率彈性及延伸率連續印次數連續印次數破壞點延伸率破壞點延伸率油量控制油量控制纖維粗細纖維粗細價價格格不不 鏽鏽 鋼鋼尼尼 龍龍聚聚 脂脂材材質質極高極高極好極好不吸水不吸水30-50030-500極佳極佳差差(0.1%)(0.1%)2 2萬萬40-60%4

12、0-60%差差細細高高中等中等好好24%24%16-40016-400差差中等中等極佳極佳(2%2%)4 4萬萬20-24%20-24%好好較粗較粗低低高高好好0.4%0.4%60-39060-390中等中等中等中等佳佳(2%2%)4 4萬萬10-14%10-14%好好粗粗中中極佳極佳2024/7/2817技轉課Screen Printer錫膏印刷缺陷分析:問題及原因對策1.搭錫BRIDGING錫粉量少、粘度低、粒度大、室溫度、印膏太厚、放置壓力太大等。(通常當兩焊墊之間有少許印膏搭連,於高溫熔焊時常會被各墊上的主錫體所拉回去,一旦無法拉回,將造成短路或錫球,對細密間距都很危險)。提高錫膏中金

13、屬成份比例(提高到88%以上)。增加錫膏的粘度(70萬CPS以上)減小錫粉的粒度(例如由200目降到300目)降低環境的溫度(降至27OC以下)降低所印錫膏的厚度(降至架空高度SNAP-OFF,減低刮刀壓力及速度)加強印膏的精准度。調整印膏的各種施工參數。減輕零件放置所施加的壓力。調整預熱及熔焊的溫度曲線。2024/7/2818技轉課問題及原因對策2.發生皮層CURSTING由於錫膏助焊劑中的活化劑太強,環境溫度太高及鉛量太多時,會造成粒子外層上的氧化層被剝落所致.3.膏量太多EXCESSIVEPASTE原因與“搭橋”相似.避免將錫膏暴露於濕氣中.降低錫膏中的助焊劑的活性.降低金屬中的鉛含量.

14、減少所印之錫膏厚度提升印著的精准度.調整錫膏印刷的參數.錫膏印刷缺陷分析:Screen Printer2024/7/2819技轉課錫膏印刷缺陷分析:Screen Printer問題及原因對策4.膏量不足INSUFFICIENTPASTE常在鋼板印刷時發生,可能是網布的絲徑太粗,板膜太薄等原因.5.粘著力不足POORTACKRETENTION環境溫度高風速大,造成錫膏中溶劑逸失太多,以及錫粉粒度太大的問題.增加印膏厚度,如改變網布或板膜等.提升印著的精准度.調整錫膏印刷的參數.消除溶劑逸失的條件(如降低室溫、減少吹風等)。降低金屬含量的百分比。降低錫膏粘度。降低錫膏粒度。調整錫膏粒度的分配。20

15、24/7/2820技轉課錫膏印刷缺陷分析:Screen Printer問題及原因對策6.坍塌SLUMPING原因與“搭橋”相似。7.模糊SMEARING形成的原因與搭橋或坍塌很類似,但印刷施工不善的原因居多,如壓力太大、架空高度不足等。增加錫膏中的金屬含量百分比。增加錫膏粘度。降低錫膏粒度。降低環境溫度。減少印膏的厚度。減輕零件放置所施加的壓力。增加金屬含量百分比。增加錫膏粘度。調整環境溫度。調整錫膏印刷的參數。2024/7/2821技轉課Screen Printer在SMT中使用無鉛焊料:在前幾個世紀,人們逐漸從醫學和化學上認識到了鉛(PB)的毒性。而被限制使用。現在電子裝配業面臨同樣的問題

16、,人們關心的是:焊料合金中的鉛是否真正的威脅到人們的健康以及環境的安全。答案不明確,但無鉛焊料已經在使用。歐洲委員會初步計畫在2004年或2008年強制執行。目前尚待批准,但是電子裝配業還是要為將來的變化作準備。2024/7/2822技轉課無鉛錫膏熔化溫度範圍:Screen Printer無鉛焊錫化學成份48Sn/52In42Sn/58Bi91Sn/9Zn93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu95.5Sn/3.5Ag/1Zn93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu99.3Sn/0.7Cu95Sn/5Sb65Sn/25Ag/10Sb96.5Sn/3.5Ag熔點範圍118C共熔138C共

17、熔199C共熔218C共熔218221C209212C227C232240C233C221C共熔說明低熔點、昂貴、強度低已制定、Bi的可利用關注渣多、潛在腐蝕性高強度、很好的溫度疲勞特性高強度、好的溫度疲勞特性高強度、好的溫度疲勞特性高強度、高熔點好的剪切強度和溫度疲勞特性摩托羅拉專利、高強度高強度、高熔點97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag226228C高熔點2024/7/2823技轉課Screen Printer無鉛焊接的問題和影響無鉛焊接的問題和影響:無鉛焊接的問題無鉛焊接的影響生產成本元件和基板方面的開發回流爐的性能問題生產線上的品質標準無鉛焊料的應用問題無鉛焊料開發種類問題無鉛焊

18、料對焊料的可靠性問題最低成本超出45%左右高出傳統焊料攝氏40度焊接溫度提升品質標準受到影響稀有金屬供應受限制無鉛焊料開發標準不統一焊點的壽命缺乏足夠的實驗證明2024/7/2824技轉課MOUNT表面貼裝對PCB的要求:第一:外觀的要求,光滑平整,不可有翹曲或高低不平,否則基板會出現裂紋、傷痕、鏽斑等不良。第二:熱膨脹係數的關係,元件小於3.2*1.6mm時只遭受部分應力,元件大於3.2*1.6mm時,必須注意。第三:導熱係數的關係。第四:耐熱性的關係,耐焊接熱要達到260度10秒的實驗要求,其耐熱性應符合:150度60分鐘後,基板表面無氣泡和損壞不良。第五:銅箔的粘合強度一般要達到1.5k

19、g/cm*cm。第六:彎曲強度要達到25kg/mm以上。第七:電性能要求。第八:對清潔劑的反應,在液體中浸漬5分鐘,表面不產生任何不良,並有良好的沖載性。2024/7/2825技轉課MOUNT表面貼裝元件介紹:表面貼裝元件具備的條件1.元件的形狀適合於自動化表面貼裝。2.尺寸,形狀在標準化後具有互換性。3.有良好的尺寸精度。4.適應於流水或非流水作業。5.有一定的機械強度。6.可承受有機溶液的洗滌。7.可執行零散包裝又適應編帶包裝。8.具有電性能以及機械性能的互換性。9.耐焊接熱應符合相應的規定。2024/7/2826技轉課MOUNT表面貼裝元件的種類有源元件(陶瓷封裝)無源元件單片陶瓷電容鉭

20、電容厚膜電阻器薄膜電阻器軸式電阻器CLCC(ceramicleadedchipcarrier)陶瓷密封帶引線晶片載體DIP(dual-in-linepackage)雙列直插封裝SOP(smalloutlinepackage)小尺寸封裝QFP(quadflatpackage)四面引線扁平封裝BGA(ballgridarray)球柵陣列SMC泛指無源表面安裝元件總稱SMD泛指有源表面安裝元件2024/7/2827技轉課阻容元件識別方法1元件尺寸公英制換算(0.12英寸=120mil、0.08英寸=80mil)Chip阻容元件IC積體電路英制名稱公制mm英制名稱公制mm120608050603040

21、202013.21.650302525121.270.80.650.50.32.01.251.60.81.00.50.60.3MOUNT2024/7/2828技轉課MOUNT阻容元件識別方法2片式電阻、電容識別標記電阻電容標印值電阻值標印值電阻值2R25R61026823331045642.25.61K680033K100K560K0R50101104713322235130.5PF1PF11PF470PF3300PF22000PF51000PF2024/7/2829技轉課MOUNTIC第一腳的的辨認方法OB36HC081132412廠標型號OB36HC081132412廠標型號OB36HC0

22、81132412廠標型號T931511HC02A1132412廠標型號IC有缺口標誌以圓點作標識以橫杠作標識以文字作標識(正看IC下排引腳的左邊第一個腳為“1”)2024/7/2830技轉課MOUNT常見IC的封裝方式2024/7/2831技轉課MOUNT常見IC的封裝方式2024/7/2832技轉課MOUNT常見IC的封裝方式2024/7/2833技轉課MOUNT來料檢測的主要內容2024/7/2834技轉課MOUNT貼片機的介紹拱架型(Gantry)元件送料器、基板(PCB)是固定的,貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動,將元件從送料器取出,經過對元件位置與方向的調整,然

23、後貼放於基板上。由於貼片頭是安裝於拱架型的X/Y坐標移動橫樑上,所以得名。這類機型的優勢在於:系統結構簡單,可實現高精度,適於各種大小、形狀的元件,甚至異型元件,送料器有帶狀、管狀、託盤形式。適於中小批量生產,也可多台機組合用於大批量生產。這類機型的缺點在於:貼片頭來回移動的距離長,所以速度受到限制。2024/7/2835技轉課MOUNT對元件位置與方向的調整方法:1.機械對中調整位置、吸嘴旋轉調整方向,這種方法能達到的精度有限,較晚的機型已再不採用。2.鐳射識別、X/Y坐標系統調整位置、吸嘴旋轉調整方向,這種方法可實現飛行過程中的識別,但不能用於球柵列陳元件BGA。3.相機識別、X/Y坐標系

24、統調整位置、吸嘴旋轉調整方向,一般相機固定,貼片頭飛行劃過相機上空,進行成像識別,比鐳射識別耽誤一點時間,但可識別任何元件,也有實現飛行過程中的識別的相機識別系統,機械結構方面有其他犧牲。2024/7/2836技轉課MOUNT轉塔型(Turret)元件送料器放于一個單座標移動的料車上,基板(PCB)放於一個X/Y坐標系統移動的工作臺上,貼片頭安裝在一個轉塔上,工作時,料車將元件送料器移動到取料位置,貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件,經轉塔轉動到貼片位置(與取料位置成180度),在轉動過程中經過對元件位置與方向的調整,將元件貼放於基板上。一般,轉塔上安裝有十幾到二十幾個貼片頭,每個貼片頭上安

25、裝24個真空吸嘴(較早機型)至56個真空吸嘴(現在機型)。由於轉塔的特點,將動作細微化,選換吸嘴、送料器移動到位、取元件、元件識別、角度調整、工作臺移動(包含位置調整)、貼放元件等動作都可以在同一時間週期內完成,所以實現真正意義上的高速度。目前最快的時間週期達到0.080.10秒鐘一片元件。這類機型的優勢在於:這類機型的缺點在於:貼裝元件類型的限制,並且價格昂貴。2024/7/2837技轉課MOUNT對元件位置與方向的調整方法:1.機械對中調整位置、吸嘴旋轉調整方向,這種方法能達到的精度有限,較晚的機型已再不採用。2.相機識別、X/Y坐標系統調整位置、吸嘴自旋轉調整方向,相機固定,貼片頭飛行劃

26、過相機上空,進行成像識別。2024/7/2838技轉課MOUNT貼片機過程能力的驗證:第一步:最初的24小時的連續回圈,期間機器必須連續無誤地工作。第二步:要求元件準確地貼裝在兩個板上,每個板上包括32個140引腳的玻璃心子元件。主板上有6個全局基準點,用作機器貼裝前和視覺測量系統檢驗元件貼裝精度的參照。貼裝板的數量視乎被測試機器的特定頭和攝影機的配置而定。第三步:用所有四個貼裝芯軸,在所有四個方向:0,90,180,270貼裝元件。一種用來驗證貼裝精度的方法使用了一種玻璃心子,它和一個“完美的”高引腳數QFP的焊盤鑲印在一起,該QFP是用來機器貼裝的(看引腳圖)。通過貼裝一個理想的元件,這裏

27、是140引腳、0.025”腳距的QFP,攝影機和貼裝芯軸兩者的精度都可被一致地測量到。除了特定的機器性能資料外,內在的可用性、生產能力和可靠性的測量應該在多台機器的累積資料的基礎上提供。2024/7/2839技轉課MOUNT貼片機過程能力的驗證:第四步:用測量系統掃描每個板,可得出任何偏移的完整列表。每個140引腳的玻璃心子包含兩個圓形基準點,相對於元件對應角的引腳布置精度為0.0001”,用於計算X、Y和q旋轉的偏移。所有32個貼片都通過系統測量,並計算出每個貼片的偏移。這個預定的參數在X和Y方向為0.003”,q旋轉方向為0.2,機器對每個元件貼裝都必須保持。第五步:為了通過最初的“慢跑”

28、,貼裝在板面各個位置的32個元件都必須滿足四個測試規範:在運行時,任何貼裝位置都不能超出0.003”或0.2的規格。另外,X和Y偏移的平均值不能超過0.0015”,它們的標準偏移量必須在0.0006”範圍內,q的標準偏移量必須小於或等於0.047,其平均偏移量小於0.06,Cpk(過程能力指數processcapabilityindex)在所有三個量化區域都大於1.50。這轉換成最小4.5s或最大允許大約每百萬之3.4個缺陷(dpm,defectspermillion)。2024/7/2840技轉課MOUNT貼片機過程能力的驗證:3=2,700DPM4=60DPM5=0.6DPM6=0.002

29、DPM在今天的電子製造中,希望cmk要大於1.33,甚至還大得多。1.33的cmk也顯示已經達到4工藝能力。6的工藝能力,是今天經常看到的一個要求,意味著cmk必須至少為2.66。在電子生產中,DPM的使用是有實際理由的,因為每一個缺陷都產生成本。統計基數3、4、5、6和相應的百萬缺陷率(DPM)之間的關係如下:在實際測試中還有專門的分析軟體是JMP專門用於資料分析,這樣簡化了整個的過程,得到的資料減少了人為的錯誤。2024/7/2841技轉課REFLOW回流的方式:紅外線焊接紅外+熱風(組合)氣相焊(VPS)熱風焊接熱型芯板(很少採用)2024/7/2842技轉課REFLOWTemperat

30、ureTime (BGA Bottom)1-3/Sec200Peak225560-90Sec140-17060-120SecPreheatDryoutReflowcooling熱風回流焊過程中,焊膏需經過以下幾個階段:溶劑揮發,焊劑清除焊件表面的氧化物,焊膏的熔融、再流動以及焊膏的冷卻、凝固。基本製程:2024/7/2843技轉課REFLOW工藝分區:(一)預熱區目的:使PCB和元器件預熱,達到平衡,同時除去焊膏中的水份、溶劑,以防焊膏發生塌落和焊料飛濺。要保證升溫比較緩慢,溶劑揮發。較溫和,對元器件的熱衝擊盡可能小,升溫過快會造成對元器件的傷害,如會引起多層陶瓷電容器開裂。同時還會造成焊料飛

31、濺,使在整個PCB的非焊接區域形成焊料球以及焊料不足的焊點。2024/7/2844技轉課REFLOW(二)保溫區目的:保證在達到再流溫度之前焊料能完全乾燥,同時還起著焊劑活化的作用,清除元器件、焊盤、焊粉中的金屬氧化物。時間約60120秒,根據焊料的性質有所差異。工藝分區:2024/7/2845技轉課REFLOW(二)再流焊區目的:焊膏中的焊料使金粉開始熔化,再次呈流動狀態,替代液態焊劑潤濕焊盤和元器件,這種潤濕作用導致焊料進一步擴展,對大多數焊料潤濕時間為6090秒。再流焊的溫度要高於焊膏的熔點溫度,一般要超過熔點溫度20度才能保證再流焊的品質。有時也將該區域分為兩個區,即熔融區和再流區。(

32、四)冷卻區焊料隨溫度的降低而凝固,使元器件與焊膏形成良好的電接觸,冷卻速度要求同預熱速度相同。工藝分區:2024/7/2846技轉課REFLOW影響焊接性能的各種因素:工藝因素焊接前處理方式,處理的類型,方法,厚度,層數。處理後到焊接的時間內是否加熱,剪切或經過其他的加工方式。焊接工藝的設計焊區:指尺寸,間隙,焊點間隙導帶(佈線):形狀,導熱性,熱容量被焊接物:指焊接方向,位置,壓力,粘合狀態等2024/7/2847技轉課REFLOW焊接條件指焊接溫度與時間,預熱條件,加熱,冷卻速度焊接加熱的方式,熱源的載體的形式(波長,導熱速度等)焊接材料焊劑:成分,濃度,活性度,熔點,沸點等焊料:成分,組

33、織,不純物含量,熔點等母材:母材的組成,組織,導熱性能等焊膏的粘度,比重,觸變性能基板的材料,種類,包層金屬等影響焊接性能的各種因素:2024/7/2848技轉課REFLOW幾種焊接缺陷及其解決措施回流焊中的錫球回流焊中錫球形成的機理回流焊接中出的錫球,常常藏於矩形片式元件兩端之間的側面或細距引腳之間。在元件貼裝過程中,焊膏被置於片式元件的引腳與焊盤之間,隨著印製板穿過回流焊爐,焊膏熔化變成液體,如果與焊盤和器件引腳等潤濕不良,液態焊錫會因收縮而使焊縫填充不充分,所有焊料顆粒不能聚合成一個焊點。部分液態焊錫會從焊縫流出,形成錫球。因此,焊錫與焊盤和器件引腳潤濕性差是導致錫球形成的根本原因。20

34、24/7/2849技轉課原因分析與控制方法以下主要分析與相關工藝有關的原因及解決措施:A.回流溫度曲線設置不當。焊膏的回流是溫度與時間的函數,如果未到達足夠的溫度或時間,焊膏就不會回流。預熱區溫度上升速度過快,達到平頂溫度的時間過短,使焊膏內部的水分、溶劑未完全揮發出來,到達回流焊溫區時,引起水分、溶劑沸騰,濺出焊錫球。實踐證明,將預熱區溫度的上升速度控制在14C/s是較理想的。B.如果總在同一位置上出現焊球,就有必要檢查金屬板設計結構。鋼板開口尺寸腐蝕精度達不到要求,對於焊盤大小偏大,以及表面材質較軟(如銅模板),造成漏印焊膏的外形輪廓不清晰,互相橋連,這種情況多出現在對細間距器件的焊盤漏印

35、時,回流焊後必然造成引腳間大量錫珠的產生。因此,應針對焊盤圖形的不同形狀和中心距,選擇適宜的鋼板材料及範本製作工藝來保證焊膏印刷品質。REFLOW2024/7/2850技轉課C.如果在貼片至回流焊的時間過長,則因焊膏中焊料粒子的氧化,焊劑變質、活性降低,會導致焊膏不回流,焊球則會產生。選用工作壽命長一些的焊膏(至少4小時),則會減輕這種影響。D.另外,焊膏印錯的印製板清洗不充分,使焊膏殘留於印製板表面及通孔中。回流焊之前,被貼放的元器件重新對準、貼放,使漏印焊膏變形。這些也是造成焊球的原因。因此應加強操作者和工藝人員在生產過程的責任心,嚴格遵照工藝要求和操作規程行生產,加強工藝過程的品質控制。

36、REFLOW2024/7/2851技轉課REFLOW立片問題(曼哈頓現象)回流焊中立片形成的機理矩形片式元件的一端焊接在焊盤上,而另一端則翹立,這種現象就稱為曼哈頓現象。引起該種現象主要原因是元件兩端受熱不均勻,焊膏熔化有先後所致。2024/7/2852技轉課REFLOW如何造成元件兩端熱不均勻:a)有缺陷的元件排列方向設計。我們設想在再流焊爐中有一條橫跨爐子寬度的再流焊限線,一旦焊膏通過它就會立即熔化。片式矩形元件的一個端頭先通過再流焊限,焊膏先熔化,完全浸潤元件的金屬表面,具有液態表面張力;而另一端未達到183C液相溫度,焊膏未熔化,只有焊劑的粘接力,該力遠小於再流焊焊膏的表面張力,因而,

37、使未熔化端的元件端頭向上直立。因此,保持元件兩端同時進入再流焊限線,使兩端焊盤上的焊膏同時熔化,形成均衡的液態表面張力,保持元件位置不變。2024/7/2853技轉課b)在進行汽相焊接時印製電路元件預熱不充分。汽相焊是利用惰性液體蒸汽冷凝在元件引腳和PCB焊盤上時,釋放出熱量而熔化焊膏。汽相焊分平衡區和飽和蒸汽區,在飽和蒸汽區焊接溫度高達217C,在生產過程中我們發現,如果被焊元件預熱不充分,經受一百多度的溫差變化,汽相焊的汽化力容易將小於1206封裝尺寸的片式元件浮起,從而產生立片現象。我們通過將被焊元件在高低箱內以145C-150C的溫度預熱1-2分鐘,然後在汽相焊的平衡區內再預熱1分鐘左

38、右,最後緩慢進入飽和蒸汽區焊接消除了立片現象。c)焊盤設計品質的影響。若片式元件的一對焊盤大小不同或不對稱,也會引起漏印的焊膏量不一致,小焊盤對溫度回應快,其上的焊膏易熔化,大焊盤則相反,所以,當小焊盤上的焊膏熔化後,在焊膏表面張力作用下,將元件拉直豎起。焊盤的寬度或間隙過大,也都可能出現立片現象。嚴格按標準規範進行焊盤設計是解決該缺陷的先決條件。REFLOW2024/7/2854技轉課REFLOW細間距引腳橋接問題導致細間距元器件引腳橋接缺陷的主要因素有:a)漏印的焊膏成型不佳;b)印製板上有缺陷的細間距引線製作;c)不恰當的回流焊溫度曲線設置等。因而,應從鋼板的製作、網印製程、回流焊製程等

39、關鍵工序的品質控制入手,盡可能避免橋接隱患。2024/7/2855技轉課回流焊接缺陷分析:REFLOW1.吹孔BLOWHOLES焊點中(SOLDERJOINT)所出現的孔洞,大者稱為吹孔,小者叫做針孔,皆由膏體中的溶劑或水分快速氧化所致。調整預熱溫度,以趕走過多的溶劑。調整錫膏粘度。提高錫膏中金屬含量百分比。問題及原因對策2.空洞VOIDS是指焊點中的氧體在硬化前未及時逸出所致,將使得焊點的強度不足,將衍生而致破裂。調整預熱使儘量趕走錫膏中的氧體。增加錫膏的粘度。增加錫膏中金屬含量百分比。2024/7/2856技轉課回流焊接缺陷分析:REFLOW問題及原因對策3.零件移位元及偏斜MOVEMEN

40、TANDMISALIGNNENT造成零件焊後移位元的原因可能有:錫膏印不准、厚度不均、零件放置不當、熱傳不均、焊墊或接腳之焊錫性不良,助焊劑活性不足,焊墊比接腳大的太多等,情況較嚴重時甚至會形成碑立。(TOMBSTONING或MAMBATHANEFFECT,或DRAWBRIGING),尤以質輕的小零件為甚。改進零件的精准度。改進零件放置的精准度。調整預熱及熔焊的參數。改進零件或板子的焊錫性。增強錫膏中助焊劑的活性。改進零件及與焊墊之間的尺寸比例。不可使焊墊太大。2024/7/2857技轉課回流焊接缺陷分析:REFLOW問題及原因對策4.縮錫DEWETTING零件腳或焊墊的焊錫性不佳。5.焊點灰

41、暗DULLJINT可能有金屬雜質污染或給錫成份不在共熔點,或冷卻太慢,使得表面不亮。6.不沾錫NON-WETTING接腳或焊墊之焊錫性太差,或助焊劑活性不足,或熱量不足所致。改進電路板及零件之焊錫性。增強錫膏中助焊劑之活性。防止焊後裝配板在冷卻中發生震動。焊後加速板子的冷卻率。提高熔焊溫度。改進零件及板子的焊錫性。增加助焊劑的活性。2024/7/2858技轉課回流焊接缺陷分析:REFLOW問題及原因對策7.焊後斷開OPEN常發生於J型接腳與焊墊之間,其主要原因是各腳的共面性不好,以及接腳與焊墊之間的熱容量相差太多所致(焊墊比接腳不容易加熱及蓄熱)。改進零件腳之共面性增加印膏厚度,以克服共面性之

42、少許誤差。調整預熱,以改善接腳與焊墊之間的熱差。增加錫膏中助焊劑之活性。減少焊熱面積,接近與接腳在受熱上的差距。調整熔焊方法。改變合金成份(比如將63/37改成10/90,令其熔融延後,使焊墊也能及時達到所需的熱量)。2024/7/2859技轉課AOI自動光學檢查(AOI:AutomatedOpticalInspection) 運用高速高精度視覺處理技術自動檢測PCB板上各種不同帖裝錯誤及焊接缺陷,PCB板的範圍可從細間距高密度板到低密度大尺寸板,並可提供線上檢測方案,以提高生產效率,及焊接品質。 通過使用AOI作為減少缺陷的工具,在裝配工藝過程的早期查找和消除錯誤,實現良好的程序控制。早期發

43、現缺陷將避免將壞板送到隨後的裝配階段,AOI將減少修理成本將避免報廢不可修理的電路板。2024/7/2860技轉課通過使用AOI作為減少缺陷的工具,在裝配工藝過程的早期查找和消除錯誤,以實現良好的程序控制。早期發現缺陷將避免將壞板送到隨後的裝配階段,AOI將減少修理成本將避免報廢不可修理的電路板。由於電路板尺寸大小的改變提出更多的挑戰,因為它使手工檢查更加困難。為了對這些發展作出反應,越來越多的原設備製造商採用AOI。為什麼使用AOIAOI2024/7/2861技轉課AOI檢查與人工檢查的比較AOI2024/7/2862技轉課1.高速檢測系統與PCB板帖裝密度無關2.快速便捷的編程系統-圖形介

44、面下進行-運用帖裝資料自動進行資料檢測-運用元件資料庫進行檢測資料的快速編輯3.運用豐富的專用多功能檢測演算法和二元或灰度水平光學成像處理技術進行檢測4.根據被檢測元件位置的瞬間變化進行檢測視窗的自動化校正,達到高精度檢測5.通過用墨水直接標記於PCB板上或在操作顯示器上用圖形錯誤表示來進行檢測電的核對主要特點AOI2024/7/2863技轉課可檢測的元件元件類型-矩形chip元件(0805或更大)-圓柱形chip元件-鉭電解電容-線圈-電晶體-排組-QFP,SOIC(0.4mm間距或更大)-連接器-異型元件AOI2024/7/2864技轉課AOI檢測項目-無元件:與PCB板類型無關-未對中:

45、(脫離)-極性相反:元件板性有標記-直立:編程設定-焊接破裂:編程設定-元件翻轉:元件上下有不同的特徵-錯帖元件:元件間有不同特徵-少錫:編程設定-翹腳:編程設定-連焊:可檢測20微米-無焊錫:編程設定-多錫:編程設定2024/7/2865技轉課影響AOI檢查效果的因素影響AOI檢查效果的因素內部因素外部因素部件貼片質量助焊劑含量室內溫度焊接質量AOI光度機器內溫度相機溫度機械系統圖形分析運算法則AOI2024/7/2866技轉課序號缺陷原因解決方法1元器件移位安放的位置不對校準定位座標焊膏量不夠或定位壓力不夠加大焊膏量,增加安放元器件焊膏中焊劑含量太高,的壓力在再流焊過程中焊劑的減小錫膏中焊

46、劑的含量流動導致元器件移動2橋接焊膏塌落增加錫膏金屬含量或黏度焊膏太多減小絲網孔徑,增加刮刀壓力加熱速度過快調整再流焊溫度曲線3虛焊焊盤和元器件可焊性差加強PCB和元器件的篩選印刷參數不正確檢查刮刀壓力、速度再流焊溫度和升溫速度不當調整再流焊溫度曲線不良原因列表2024/7/2867技轉課序號缺陷原因解決方法 4元器件豎立安放的位置移位調整印刷參數焊膏中焊劑使元器件浮起採用焊劑較少的焊膏印刷焊膏厚度不夠增加焊膏厚度加熱速度過快且不均勻調整再流焊溫度曲線採用Sn63/Pb37焊膏改用含Ag的焊膏 6焊點錫過多絲網孔徑過大減小絲網孔徑焊膏黏度小增加錫膏黏度 5焊點錫不足焊膏不足擴大絲網孔徑焊盤和元

47、器件焊接性能差改用焊膏或重新浸漬元件再流焊時間短加長再流焊時間不良原因列表2024/7/2868技轉課ESD(Electro-StaticDischarge,即靜電釋放)WhatsESD?ESD怎樣能產生靜電??摩擦電?靜電感應?電容改變在日常生活中,可以從以下多方面感覺到靜電閃電冬天在地墊上行走以及接觸把手時的觸電感在冬天穿衣時所產生的劈啪聲這些似乎對我們沒有影響,但它對電子元件及電子線路板卻有很大的衝擊。2024/7/2869技轉課對靜電敏感的電子元件晶片種類靜電破壞電壓VMOSMOSFETGaa SFETEPROMJFETSAWOP-AMPCMOS30-1,800100-200100-3

48、00100-140-7,200150-500190-2,500250-3,000ESD2024/7/2870技轉課電子元件的損壞形式有兩種完全失去功能器件不能操作約占受靜電破壞元件的百分之十間歇性失去功能器件可以操作但性能不穩定,維修次數因而增加約占受靜電破壞元件的百分之九十在電子生產上進行靜電防護,可免:增加成本減低品質引致客戶不滿而影響公司信譽ESD2024/7/2871技轉課從一個元件產生以後,一直到它損壞以前,所有的過程都受到靜電的威脅。這一過程包括:元件製造:包含製造、切割、接線、檢驗到交貨。印刷電路板:收貨、驗收、儲存、插入、焊接、品管、包裝到出貨。設備製造:電路板驗收、儲存、裝配

49、、品管、出貨。設備使用:收貨、安裝、試驗、使用及保養。其中最主要而又容易疏忽的一點卻是在元件的傳送與運輸的過程。ESD遭受靜電破壞2024/7/2872技轉課靜電防護要領靜電防護守則原則一:在靜電安全區域使用或安裝靜電敏感元件原則二:用靜電屏蔽容器運送及存放靜電敏感元件或電路板原則三:定期檢測所安裝的靜電防護系統是否操作正常原則四:確保供應商明白及遵從以上三大原則ESD2024/7/2873技轉課ESD1.避免靜電敏感元件及電路板跟塑膠製成品或工具(如電腦,電腦及電腦終端機)放在一起。2.把所有工具及機器接上地線。3.用靜電防護桌墊。4.時常遵從公司的電氣安全規定及靜電防護規定。5.禁止沒有系

50、上手環的員工及客人接近靜電防護工作站。6.立刻報告有關引致靜電破壞的可能。靜電防護步驟2024/7/2874技轉課品質控制總次品機會=總檢查數目每件產品潛在次品機會(次品的數目總次品的機會)1000000=PPM(PartsPerMillion)或DPMO(DefectionPerMillionOpportunities)影響各行各業的ISO9000出現。在品質管理上,它是一個很好的制度。可是,這些檔管理只產生官僚化現象。這制度只可以保證現有品質要求,但在產品不斷改善(ContinuousImprovement)方面,並沒有什麼貢獻。其實在八十年代至九十年代,亦倡行全面優質管理方法(Total

51、QualityManagement),其方法是不斷改善品質,以達到零缺點的夢想。PPM的計算方法:2024/7/2875技轉課波峰焊(Wave Solder)什麼是波峰焊波峰焊是將熔融的液態焊料借助與泵的作用在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波插裝了元器件的PCB置與傳送鏈上經過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現焊點焊接的過程。葉泵移動方向焊料2024/7/2876技轉課波峰焊(Wave Solder)波峰焊機波峰焊機1.波峰焊機的工位組成及其功能裝板塗布焊劑預熱焊接熱風刀冷卻卸板2.波峰面波的表面均被一層氧化皮覆蓋,它在沿焊料波的整個長度方向上幾乎都保持靜態,在波峰焊接過程中,P

52、CB接觸到錫波的前沿表面,氧化皮破裂,PCB前面的錫波無皸褶地被推向前進,這說明整個氧化皮與PCB以同樣的速度移動。2024/7/2877技轉課波峰焊(Wave Solder)波峰焊機3.焊點成型沿伸板焊料AB1B2vvPCB離開焊料波時,分離點位與B1和B2之間的某個地方,分離後形成焊點當PCB進入波峰面前端(A)時,基板與引腳被加熱,並在未離開波峰面(B)之前,整個PCB浸在焊料中,即被焊料所橋聯,但在離開波峰尾端的瞬間,少量的焊料由於潤濕力的作用,粘附在焊盤上,並由於表面張力的原因,會出現以引線為中心收縮至最小狀態,此時焊料與焊盤之間的潤濕力大於兩焊盤之間的焊料的內聚力。因此會形成飽滿,

53、圓整的焊點,離開波峰尾部的多餘焊料,由於重力的原因,回落到錫鍋中。2024/7/2878技轉課波峰焊(Wave Solder)波峰焊機4.防止橋聯的發生沿伸板焊料AB1B2vvPCB離開焊料波時,分離點位與B1和B2之間的某個地方,分離後形成焊點1)使用可焊性好的元器件/PCB2)提高助焊剞的活性3)提高PCB的預熱溫度,增加焊盤的濕潤性能4)提高焊料的溫度5)去除有害雜質,減低焊料的內聚力 ,以利於兩焊點之間的焊料分開2024/7/2879技轉課波峰焊(Wave Solder)波峰焊機中常見的預熱方法波峰焊機中常見的預熱方式有如下幾種1.空氣對流加熱2.紅外加熱器加熱3.熱空氣和輻射相結合的

54、方法加熱2024/7/2880技轉課波峰焊(Wave Solder)波峰焊工藝曲線解析預熱開始與焊料接觸達到潤濕與焊料脫離焊料開始凝固凝固結束預熱時間潤濕時間停留/焊接時間冷卻時間工藝時間2024/7/2881技轉課波峰焊(Wave Solder)波峰焊工藝曲線解析1.潤濕時間指焊點與焊料相接觸後潤濕開始的時間2.停留時間PCB上某一個焊點從接觸波峰面到離開波峰面的時間停留/焊接時間的計算方式是停留/焊接時間=波峰寬/速度3.預熱溫度預熱溫度是指PCB與波峰面接觸前達到的溫度(見右表)4.焊接溫度焊接溫度是非常重要的焊接參數,通常高於焊料熔點(183C)50C60C大多數情況是指焊錫爐的溫度實

55、際運行時,所焊接的PCB焊點溫度要低於爐溫,這是因為PCB吸熱的結果2024/7/2882技轉課波峰焊(Wave Solder)波峰焊工藝參數調節1.波峰高度波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數值通常控制在PCB板厚度的1/22/3,過大會導致熔融的焊料流到PCB的表面,形成“橋連”。2.傳送傾角波峰焊機在安裝時除了使機器水準外,還應調節傳送裝置的傾角,通過傾角的調節,可以調控PCB與波峰面的焊接時間,適當的傾角,會有助於焊料液與PCB更快的剝離,使之返回錫鍋內。2.熱風刀所謂熱風刀,是SMA剛離開焊接波峰後,在SMA的下方放置一個窄長的帶開口的“腔體”,窄長的腔體能吹出熱氣流,尤如刀

56、狀,故稱“熱風刀”。焊料純度的影響波峰焊接過程中,焊料的雜質主要是來源於PCB上焊盤的銅浸析,過量的銅會導致焊接缺陷增多。助焊劑工藝參數的協調波峰焊機的工藝參數帶速,預熱時間,焊接時間和傾角之間需要互相協調,反復調整。2024/7/2883技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)1.沾锡不良POORWETTING:這種情況是不可接受的缺點,在焊點上只有部分沾錫,分析其原因及改善方式如下:1-1.外界的污染物如油、脂、臘等,此類污染物通常可用溶劑清洗,此類油污有時是在印刷防焊劑時沾上的。1-2.SILICONOIL通常用於脫模及潤滑之用,通常會在基板及零件腳上發現,而SILICO

57、NOIL不易清理,因之使用它要非常小心,尤其是當它做抗氧化油常會發生問題,因它會蒸發沾在基板上而造成沾錫不良。1-3.常因貯存狀況不良或基板制程上的問題發生氧化,而助焊劑無法去除時會造成沾錫不良,過二次錫或可解決此問題。1-4.沾助焊劑方式不正確,造成原因為發泡氣壓不穩定或不足,致使泡沫高度不穩或不均勻而使基板部分沒有沾到助焊劑.1-5.吃錫時間不足或錫溫不足會造成沾錫不良,因為熔錫需要足夠的溫度及時間WETTING,通常焊錫溫度應高於熔點溫度50至80之間,沾錫總時間約3秒,調整錫膏粘度。問題及原因對策2024/7/2884技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)2.局部沾錫

58、不良DEWETTING此一情形與沾錫不良相似,不同的是局部沾錫不良不會露出銅箔面,只有薄薄的一層錫無法形成飽滿的焊點。問題及原因對策3.冷焊或焊點不亮COLDSOLDERORDISTURREDSOLDERJOINTS焊點看似碎裂、不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點時振動而造成,注意錫爐輸送是否有異常振動。4.焊點破裂CRACKSINSOLDERFILLET此一情形通常是焊錫,基板,導通孔,及零件腳之間膨脹係數,未配合而造成,應在基板材質,零件材料及設計上去改善。2024/7/2885技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)5.焊點錫量太大EXCESSOLDER:通常在

59、評定一個焊點,希望能又大又圓又胖的焊點,但事實上過大的焊點對導電性及抗拉強度未必有所幫助。5-1.錫爐輸送角度不正確會造成焊點過大,傾斜角度由1到7度依基板設計方式?一般角度約3.5度角,角度越大沾錫越薄角度越小沾錫越厚。5-2.提高錫槽溫度,加長焊錫時間,使多餘的錫再回流到錫槽。5-3.提高預熱溫度,可減少基板沾錫所需熱量,曾加助焊效果。5-4.改變助焊劑比重,略為降低助焊劑比重,通常比重越高吃錫越厚也越易短路,比重越低吃錫越薄但越易造成錫橋、錫尖。問題及原因對策2024/7/2886技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)6.锡尖(冰柱)ICICLING:此一問題通常發生在

60、DIP或WIVE的焊接制程上,在零件腳頂端或焊點上發現有冰尖般的錫。6-1.基板的可焊性差,此一問題通常伴隨著沾錫不良,此問題應由基板可焊性去探討,可試由提升助焊劑比重來改善。6-2.基板上金道(PAD)面積過大,可用綠(防焊)漆線將金道分隔來改善,原則上用綠(防焊)漆線在大金道面分隔成5mm乘10mm區塊。6-3.錫槽溫度不足沾錫時間太短,可用提高錫槽溫度加長焊錫時間,使多餘的錫再回流到錫槽來改善。6-4.出波峰後之冷卻風流角度不對,不可朝錫槽方向吹,會造成錫點急速,多餘焊錫無法受重力與內聚力拉回錫槽。6-5.手焊時產生錫尖,通常為烙鐵溫度太低,致焊錫溫度不足無法立即因內聚力回縮形成焊點,改

61、用較大瓦特數烙鐵,加長烙鐵在被焊對象的預熱時間。問題及原因對策2024/7/2887技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)7.防焊绿漆上留有残锡SOLDERWEBBING:7-1.基板製作時殘留有某些與助焊劑不能相容的物質,在過熱之,後餪化產生黏性黏著焊錫形成錫絲,可用丙酮(*已被蒙特婁公約禁用之化學溶劑),氯化烯類等溶劑來清洗,若清洗後還是無法改善,則有基板層材CURING不正確的可能,本項事故應及時回饋基板供應商。7-2.不正確的基板CURING會造成此一現象,可在插件前先行烘烤120二小時,本項事故應及時回饋基板供應商。7-3.錫渣被PUMP打入錫槽內再噴流出來而造成基

62、板面沾上錫渣,此一問題較為單純良好的錫爐維護,錫槽正確的錫面高度。(一般正常狀況當錫槽不噴流靜止時錫面離錫槽邊緣10mm高度)問題及原因對策2024/7/2888技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)8.白色殘留物WHITERESIDUE: 在焊接或溶劑清洗過後發現有白色殘留物在基板上,通常是松香的殘留物,這類物質不會影響表面電阻質,但客戶不接受.8-1.助焊劑通常是此問題主要原因,有時改用另一種助焊劑即可改善,松香類助焊劑常在清洗時產生白班,此時最好的方式是尋求助焊劑供應商的協助,產品是他們供應他們較專業.8-2.基板製作過程中殘留雜質,在長期儲存下亦會產生白斑,可用助焊劑

63、或溶劑清洗即可.8-3.不正確的CURING亦會造成白班,通常是某一批量單獨產生,應及時回饋基板供應商並使用助焊劑或溶劑清洗即可.8-4.廠內使用之助焊劑與基板氧化保護層不相容,均發生在新的基板供應商,或更改助焊劑廠牌時發生,應請供應商協助.8-5.因基板制程中所使用之溶劑使基板材質變化,尤其是在鍍鎳過程中的溶液常會造成此問題,建議儲存時間越短越好.8-6.助焊劑使用過久老化,暴露在空氣中吸收水氣劣化,建議更新助焊劑(通常發泡式助焊劑應每週更新,浸泡式助焊劑每兩周更新,噴霧式每月更新即可).8-7.使用松香型助焊劑,過完焊錫爐候停放時間太九才清洗,導致引起白班,儘量縮短焊錫與清洗的時間即可改善

64、.8-8.清洗基板的溶劑水分含量過高,降低清洗能力並產生白班.應更新溶劑.問題及原因對策2024/7/2889技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)9.深色残余物及浸蚀痕迹DARKRESIDUESANDETCHMARKS: 通常黑色殘餘物均發生在焊點的底部或頂端,此問題通常是不正確的使用助焊劑或清洗造成。9-1.松香型助焊劑焊接後未立即清洗,留下黑褐色殘留物,儘量提前清洗即可。9-2.酸性助焊劑留在焊點上造成黑色腐蝕顏色,且無法清洗,此現象在手焊中常發現,改用較弱之助焊劑並儘快清洗。9-3.有機類助焊劑在較高溫度下燒焦而產生黑班,確認錫槽溫度,改用較可耐高溫的助焊劑即可。問題

65、及原因對策2024/7/2890技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)10.綠色殘留物GREENESIDUE:綠色通常是腐蝕造成,特別是電子產品但是並非完全如此,因為很難分辨到底是綠鏽或是其他化學產品,但通常來說發現綠色物質應為警訊,必須立刻查明原因,尤其是此種綠色物質會越來越大,應非常注意,通常可用清洗來改善.10-1.腐蝕的問題通常發生在裸銅面或含銅合金上,使用非松香性助焊劑,這種腐蝕物質內含銅離子因此呈綠色,當發現此綠色腐蝕物,即可證明是在使用非松香助焊劑後未正確清洗.10-2.COPPERABIETATES是氧化銅與ABIETICACID(松香主要成分)的化合物,此一

66、物質是綠色但絕不是腐蝕物且具有高絕緣性,不影影響品質但客戶不會同意應清洗.10-3.PRESULFATE的殘餘物或基板製作上類似殘餘物,在焊錫後會產生綠色殘餘物,應要求基板製作廠在基板製作清洗後再做清潔度測試,以確保基板清潔度的品質.問題及原因對策2024/7/2891技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)11.白色腐蝕物第八項談的是白色殘留物是指基板上白色殘留物,而本專案談的是零件腳及金屬上的白色腐蝕物,尤其是含鉛成分較多的金屬上較易生成此類殘餘物,主要是因為氯離子易與鉛形成氯化鉛,再與二氧化碳形成碳酸鉛(白色腐蝕物)。在使用松香類助焊劑時,因松香不溶于水會將含氯活性劑包著

67、不致腐蝕,但如使用不當溶劑,只能清洗松香無法去除含氯離子,如此一來反而加速腐蝕。問題及原因對策2024/7/2892技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)12.針孔及氣孔PINHOLDSANDBLOWHOLES:針孔與氣孔之區別,針孔是在焊點上發現一小孔,氣孔則是焊點上較大孔可看到內部,針孔內部通常是空的,氣孔則是內部空氣完全噴出而造成之大孔,其形成原因是焊錫在氣體尚未完全排除即已凝固,而形成此問題.12-1.有機污染物:基板與零件腳都可能產生氣體而造成針孔或氣孔,其污染源可能來自自動植件機或儲存狀況不佳造成,此問題較為簡單只要用溶劑清洗即可,但如發現污染物為SILICONO

68、IL因其不容易被溶劑清洗,故在制程中應考慮其他代用品.12-2.基板有濕氣:如使用較便宜的基板材質,或使用較粗糙的鑽孔方式,在貫孔處容易吸收濕氣,焊錫過程中受到高熱蒸發出來而造成,解決方法是放在烤箱中120烤二小時.12-3.電鍍溶液中的光亮劑:使用大量光亮劑電鍍時,光亮劑常與金同時沉積,遇到高溫則揮發而造成,特別是鍍金時,改用含光亮劑較少的電鍍液,當然這要回饋到供應商.問題及原因對策2024/7/2893技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)13.TRAPPEDOIL: 此現象分為二種(1)焊錫過後一段時間,(約半載至一年)焊點顏色轉暗.(2)經製造出來的成品焊點即是灰暗的

69、.14-1.焊錫內雜質:必須每三個月定期檢驗焊錫內的金屬成分.14-2.助焊劑在熱的表面上亦會產生某種程度的灰暗色,如RA及有機酸類助焊劑留在焊點上過久也會造成輕微的腐蝕而呈灰暗色,在焊接後立刻清洗應可改善.某些無機酸類的助焊劑會造成ZINCOXYCHLORIDE可用1%的鹽酸清洗再水洗.14-3.在焊錫合金中,錫含量低者(如40/60焊錫)焊點亦較灰暗.問題及原因對策14.焊點灰暗氧化防止油被打入錫槽內經噴流湧出而機污染基板,此問題應為錫槽焊錫液面過低,錫槽內追加焊錫即可改善.2024/7/2894技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)15.焊點表面粗糙:問題及原因對策16

70、.黃色焊點焊點表面呈砂狀突出表面,而焊點整體形狀不改變.15-1.金屬雜質的結晶:必須每三個月定期檢驗焊錫內的金屬成分.15-2.錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內經噴流湧出因錫內含有錫渣而使焊點表面有砂狀突出,應為錫槽焊錫液面過低,錫槽內追加焊錫並應清理錫槽及PUMP即可改善.15-3.外來物質:如毛邊,絕緣材等藏在零件腳,亦會產生粗糙表面.系因焊錫溫度過高造成,立即查看錫溫及溫控器是否故障.2024/7/2895技轉課波峰焊接缺陷分析:波峰焊(Wave Solder)17.短路BRIDGING:問題及原因對策過大的焊點造成兩焊點相接。17-1.基板吃錫時間不夠,預熱不足調整錫爐即可。17-2.

71、助焊劑不良:助焊劑比重不當,劣化等。17-3.基板進行方向與錫波配合不良,更改吃錫方向。17-4.線路設計不良:線路或接點間太過接近(應有0.6mm以上間距),如為排列式焊點或IC,則應考慮盜錫焊墊,或使用文字白漆予以區隔,此時之白漆厚度需為2倍焊墊(金道)厚度以上。17-5.被污染的錫或積聚過多的氧化物被PUMP帶上造成短路應清理錫爐或更進一步全部更新錫槽內的焊錫。2024/7/2896技轉課ICT測試機ICT(In-circuittester)被稱為線上測試機線上測試屬於接觸式檢測技術,也是生產中測試最基本的方法之一,由於它具有很強的故障診斷能力而廣泛使用。通常將SMA放置在專門設計的針床

72、夾具上,安裝在夾具上的彈簧測試探針與元件的引線或測試焊盤接觸,由於接觸了板子上所有網路,所有仿真和數位器件均可以單獨測試,並可以迅速診斷出故障器件。SMT Tester2024/7/2897技轉課ICTICT線上測試機的功能線上測試機的功能1.焊接缺陷檢查能力通常ICT能檢查的焊接缺陷如下表SMT Tester2024/7/2898技轉課ICTICT線上測試機的功能線上測試機的功能2.元器件缺陷檢查能力元器件缺陷檢查的焊接缺陷如下表SMT Tester2024/7/2899技轉課ICT測試機夾治具(單面) 透明壓克力治具鐵制邊框、纖維板面板鋁合金邊框InLine治具各類探針SMT Tester

73、2024/7/28100技轉課ICT測試機夾治具(雙面) SMT Tester2024/7/28101技轉課常見的ICT測試機捷智的GET-300JET-300線上測試機(INCIRCUITTESTER)是經由量測電路板上所有零件,包括電阻、電容、電感、二極體、電晶體、FET、SCR、LED和IC等,檢測出電路板產品的各種缺點諸如:線路短路、斷路、缺件、錯件、零件不良或裝配不良等,並明確地指出缺點的所在位置,幫助使用者確保產品的品質,並提高不良品檢修效率。SMT Tester2024/7/28102技轉課常見的ICT測試機德率的TR-518FSMT Tester短路、開路、元件值測試應用CMO

74、S切換技術,速度快且無使用壽命之限制針對電路板殘留電荷及制程中的靜電,具有自動放電保護功能。應用TestJetTechnology技術,可檢測SMT元件開路及空焊的问题,及电容极性反向之问题個人電腦控制,自動學習開路、短路、PinInformation及IC保護二極體自動隔離點選擇功能,可自動選擇信號源及信號流入方向,自動隔離效果可達90%以上可做Crystal之頻率測試,具備1MHz信號源,可精確量測1pF電容及1uH電感?對電晶體、FET、SCR等元件提供三點量測模式,並對Photo-Coupler提供四點量測模式可測出元件反插的錯誤完整測試報表及測試統計資料,資料可自動儲存,斷電時不致遺

75、失特殊測試功能,具有50-60%的電容極性反插檢測率具備電腦網路聯機及BarCodeReader功能,以加強制程式控制管理BoardView圖形檢修輔助功能,讓維修人員輕易找尋不良元件位置及針點,提升檢修效益具遠端遙控功能,可在不同地點瞭解並控制測試現場之狀況系統具有自我診斷功能,方便維修保養,另具備PinContactCheck之功能應用ICClampingDiode技術,檢測BGA接腳開路及空焊問題模組化設計,方便升級(Upgrade),可單壓床、雙壓床、OFFLINE、INLINE操作可選用功能式切換電路板,以整合功能測試2024/7/28103技轉課其他一些ICT測試機廠商HP3070

76、泰瑞達GenRad228X岡野機電SMT Tester2024/7/28104技轉課X-Ray測試機X射線,具備很強的穿透性,是最早用於各種檢測場合的一種儀器。X射線透視圖可以顯示焊點厚度,形狀及品質的密度分佈。這些指針能充分反映出焊點的焊接品質,包括開路、短路、孔、洞、內部氣泡以及錫量不足,並能做到定量分析。X-Ray測試機就是利用X射線的穿透性進行測試的。SMT Tester2024/7/28105技轉課不同材料對X射線的不透明度係數SMT Tester2024/7/28106技轉課選擇X-Ray的注意事項SMT Tester2024/7/28107技轉課X-Ray檢測常見的一些不良現象2

77、D Transmissive Image3D Tomosynthesis Image短路焊點偏移漏焊錫球短路焊點偏移漏焊錫球SMT Tester2024/7/28108技轉課X-Ray檢測常見的一些不良現象2D傳輸影像Cross sectional image(3D Image)(Bottom side, Bridge Error)3D影像1.橋連不良SMT Tester2024/7/28109技轉課X-Ray檢測常見的一些不良現象2.漏焊不良2D傳輸影像3D影像SMT Tester2024/7/28110技轉課X-Ray檢測常見的一些不良現象3.缺焊不良SMT Testervoid2D缺焊圖

78、像3D缺焊影像2024/7/28111技轉課X-Ray檢測常見的一些不良現象4.焊點不充分飽滿SMT Tester不飽滿的焊點2024/7/28112技轉課X-Ray檢測常見的一些不良現象5,焊點畸形SMT Tester正常畸形2024/7/28113技轉課幾種常見的X-Ray測試機器Samsung的VSS-XDT2000SMT Tester2024/7/28114技轉課幾種常見的X-Ray測試機器Samsung的VSS-3BSMT Tester2024/7/28115技轉課SMT TesterX-Ray測試機線上的擺放2024/7/28116技轉課SMT TesterX-Ray測試機離線的擺

79、放方式 Loader Vision Inspection(VSS-3B)NG Buffer Unloader X-ray Inspection(VSS-XDT)2024/7/28117技轉課SMA CleanSMA為什麼需要清洗通常SMA在焊接後,其表面總是存在不同程度的助焊劑的殘留物及其他類型的污染物,如堵孔膠,高溫膠帶的殘留膠,手跡和飛塵等,即使使用低固含量的免清洗助焊劑,仍會有或多或少的殘留物,因此清洗對保證電子產品的可靠性有著極其重要的作用。2024/7/28118技轉課SMA Clean污染物的種類1.極性污染物極性污染物是指在一定條件下可以電離為離子的一類物質,如鹵化物、酸及其鹽,

80、它們的主要來源是助焊劑或焊錫膏中的活化劑,當電子部件加電時,極性污染物的離子就會朝著帶相反極性的導體遷移,最終引起導線的腐蝕。2.非極性污染物非極性污染物主要是指助焊劑中殘留的有機物,最典型的是松香本身的殘渣,波峰焊中的防氧化油,焊接工藝過程中夾帶的膠帶殘留物以及操作人員的膚油等這些污染物自身發粘,吸附灰塵。有時松香覆蓋在焊點上還有礙測試,特別是非極性污染物在極性污染物的配合下,還會加劇污染的程度。3.粒狀污染物粒狀污染物通常是工作環境中的灰塵,煙霧和靜電粒子,它們也會構成對電器產品的危害,使電氣性能下降。2024/7/28119技轉課SMA Clean污染物的種類:來源及評估2024/7/2

81、8120技轉課SMA Clean溶劑法清洗的工藝流程1.間歇式清洗(汽相清洗)汽相洗噴淋汽相洗乾燥油污分離SMA清潔液汙液這種方法清洗的工件沒有二次污染,是一種全潔淨的清洗適用於污染不嚴重,而潔淨度要求較高的情況先將SMA放在清洗機的蒸氣區內(清洗機四周有冷凝管),有機溶劑被加熱至沸,其蒸氣遇到冷的工件表面後又形成溶劑,並與表面污染物發生作用,最後隨液滴下落至。焊接面並帶走污染物,再用冷凝回收下來的潔淨溶劑對工件進行噴淋,沖刷掉污染物。噴淋後工件仍在蒸氣區內,當表面溫度達到蒸氣溫度時,表面不再出現冷凝液滴,此時工件已經潔淨乾燥。最後取出工件即可。2024/7/28121技轉課SMA Clean

82、溶劑法清洗的工藝流程2.沸騰超音波清洗工藝熱浸超音波漂洗乾燥油污分離SMA清潔液汙液在超音波的作用下,清洗效果好,適用於污染較嚴重的SMA被清洗的工件浸入在超音波槽中,溶劑升溫至沸點,啟動超音波發生器,超音波發生器發出高頻振盪信號,通過換能器將高頻振盪波轉化為機械振盪,激勵清洗劑,它會促使清洗劑生成許多小氣泡,小氣泡爆炸消失,再生成,迴圈不斷,並產生瞬間高壓,這種現象在超音波清洗中稱為“空化效應”,這種空化效應具有很強的衝擊力和擴散作用,有利於清洗劑滲透到SMD底層,清洗底層的污染物。2024/7/28122技轉課SMA Clean溶劑法清洗的工藝流程3.連續式溶劑清洗工藝蒸氣清洗第一級噴淋第

83、二級噴淋蒸氣清洗油污分離SMA特別適合大批量SMA清洗用乾燥油污分離連續式溶劑清洗工藝原理同間歇式溶劑清洗,即SMA先巾幗蒸氣區清洗,接著浸入溶液區(二級)接受高壓噴淋(或超聲波清洗),最後SMA通過蒸氣區。整個流程是連續自動運行的,能大批量生產我,且沒有操作者人為的因數,蒸氣損失較小。2024/7/28123技轉課SMA Clean皂化法水清洗皂化法清洗SMA的機理目前焊接工藝種經常使用松香型焊劑於焊錫膏,而松香的主要成分是松香酸,利用皂化法原理,即以水為溶劑,在皂化劑(一種氨類鹼性溶液pH為11左右)作用下,把松香變成水溶性松香脂肪酸鹽。皂化劑加入6%皂化劑清洗一次水漂洗二次水漂洗烘乾水/

84、汙分離器廢水處理水再生水/汙分離器SMA2024/7/28124技轉課SMA Clean半水清洗氮氣保護溶劑噴淋洗滌一次水漂洗二次水漂洗烘乾三廢處理水淨化器油/水分離器SMA水污水淨水污水淨水溶液再生或回收所謂半水清洗是,首先用一種溶劑洗滌SMA,它類似于水溶劑法清洗,然後用水漂洗,從而實現去處污染物的目的,最後將被清洗的物件烘乾,它類似水洗,這種方法處於溶劑清洗和水清洗之間,所以稱為“半水洗”。2024/7/28125技轉課SMA Clean淨水清洗法清洗預清洗強力清洗沖洗二次沖洗斷水風刀熱風乾燥水汙分離水汙分離SMA污水淨水淨水清洗SMA的方法,主要是為了適應焊接工藝使用水溶性助焊劑(焊膏

85、)而提出的。洗滌和漂洗都是用淨水或純水。純水清洗比較簡單,並具有設備簡單,成本低和操作維修方便等優點,不足之處是水溶性助焊劑(焊膏)質量不太穩定,工藝難控制。2024/7/28126技轉課SMA Clean清洗效果的評估方法1.目測法利用放大鏡(X5)或光學顯微鏡對SMA進行觀察,通過觀察有無焊劑殘留物及其它污染物,來評定清洗品質。這種方法的特點是簡單易行,缺點是無法檢查元器件底部的污染物以及殘留的離子污染物。適合於要求不高的場合。2.溶劑淬取液測試法溶劑萃取液測試法又稱離子污染度測試。它是將清洗後的SMA,浸入離子度污染測定儀的測試溶液中(75%的純異丙醇加25%的水),測定它的電阻率。3.

86、表面絕緣電阻測試法由於SMA焊膏中的殘留焊劑主要存在於器件與PCB的夾縫中,特別是BGA的焊點,更難以清除,為了進一步驗證SMA的清洗效果,或者說驗證所使用的錫膏的安全性(電氣性能),通常採用測量元器件與PCB夾縫中的表面電阻來檢驗SMA的清洗效果。2024/7/28127技轉課SMA CleanTHT與SMT組裝的電子元件板清洗情況評估2024/7/28128技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-晶片狀零件之對準度(元件X方向)理想狀況(TARGET CONDITION)1.片狀零件恰能座落在焊墊的中央且未發生偏出,所有各金屬封頭都能完全與焊墊接觸。注:此標準適用於三面或五面之晶片狀零件103

87、WW2024/7/28129技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-晶片狀零件之對準度 (元件X方向)1.零件橫向超出焊墊以外,但尚未大於其零件寬度的50%。允收狀況(ACCEPTABLE CONDITION)103 /2w2024/7/28130技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-晶片狀零件之對準度(元件X方向)拒收狀況(NONCONFORMING DEFECT)1.零件已橫向超出焊墊,大於零件寬度的50%。1/2w1032024/7/28131技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-晶片狀零件之對準度(元件Y方向)理想狀況(TARGET CONDITION)1.片狀零件恰能座落在焊墊的中央且未發生

88、偏出,所有各金屬封頭頭都能完全與焊墊接觸。註:此標準適用於三面或五面之晶片狀零件。W W 1032024/7/28132技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-晶片狀零件之對準度(元件Y方向)1.零件縱向偏移,但焊墊尚保有其零件寬度的20%以上。2.金屬封頭縱向滑出焊墊,但仍蓋住焊墊5mil(0.13mm)以上。允收狀況(ACCEPTABLE CONDITION)1/5W1032024/7/28133技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-晶片狀零件之對準度(元件Y方向)拒收狀況(NONCONFORMING DEFECT)1.零件縱向偏移,焊墊未保有其零件寬度的20%。2.金屬封頭縱向滑出焊墊,蓋住焊

89、墊不足5mil(0.13mm)。 5mil(0.13mm) 1/5W103 1/4D)。2.組件端長(長邊)突出焊墊的內側端部份大於元件金屬電鍍寬的50%(1/2T)。1/2T1/4D1/4D2024/7/28137技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-QFP零件腳面之對準度1.各接腳都能座落在各焊墊的中央,而未發生偏滑。 W W 理想狀況(TARGET CONDITION)2024/7/28138技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-QFP零件腳面之對準度1.各接腳已發生偏滑,所偏出焊墊以外的接腳,尚未超過接腳本身寬度的1/3W。允收狀況(ACCEPTABLE CONDITION)1/3W202

90、4/7/28139技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-QFP零件腳面之對準度1.各接腳所偏滑出焊墊的寬度,已超過腳寬的1/3W。拒收狀況(NONCONFORMING DEFECT)1/3W2024/7/28140技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-QFP零件腳趾之對準度1.各接腳都能座落在各焊墊的中央,而未發生偏滑。 W W 理想狀況(TARGET CONDITION)2024/7/28141技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-QFP零件腳趾之對準度1.各接腳已發生偏滑,所偏出焊墊以外的接腳,尚未超過焊墊外端外緣。允收狀況(ACCEPTABLE CONDITION)2024/7/28142技轉

91、課SMT 檢驗標準零件組裝標準-QFP零件腳趾之對準度1.各接腳焊墊外端外緣,已超過焊墊外端外緣。拒收狀況(NONCONFORMING DEFECT)已超過焊墊外端外緣2024/7/28143技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-QFP零件腳跟之對準度1.各接腳都能座落在各焊墊的中央,而未發生偏滑。理想狀況(TARGET CONDITION)W2W2024/7/28144技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-QFP零件腳跟之對準度1.各接腳已發生偏滑,腳跟剩餘焊墊的寬度,超過接腳本身寬度(W)。允收狀況(ACCEPTABLE CONDITION)WW2024/7/28145技轉課SMT 檢驗標準零

92、件組裝標準-QFP零件腳跟之對準度1.各接腳所偏滑出,腳跟剩餘焊墊的寬度,已小於腳寬(W)。拒收狀況(NONCONFORMING DEFECT)W1/2W)。拒收狀況(NONCONFORMING DEFECT)2024/7/28149技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準-QFP浮起允收狀況1.最大浮起高度是引線厚度T的兩倍。T2T TQFP浮高允收狀況2024/7/28150技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準J型零件浮起允收狀況1.最大浮起高度是引線厚度T的兩倍。J型腳零件浮高允收狀況2T TT2024/7/28151技轉課SMT 檢驗標準零件組裝標準晶片狀零件浮起允收狀況1.最大浮起高度是0.

93、5mm(20mil)。0.5mm( 20mil)晶片狀零件浮高允收狀況2024/7/28152技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳面焊點最小量1.引線腳的側面,腳跟吃錫良好。2.引線腳與板子銲墊間呈現凹面焊錫帶。3.引線腳的輪廓清楚可見。理想狀況(TARGETCONDITION)2024/7/28153技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳面焊點最小量1.引線腳與板子銲墊間的焊錫,連接很好且呈一凹面焊錫帶。2.錫少,連接很好且呈一凹面焊錫帶。3.引線腳的底邊與板子焊墊間的銲錫帶至少涵蓋引線腳的95%。允收狀況(ACCEPTABLECONDITION)2024/7/28154技轉課SM

94、T 檢驗標準焊點性標準-QFP腳面焊點最小量1.引線腳的底邊和焊墊間未呈現凹面銲錫帶。2.引線腳的底邊和板子焊墊間的焊錫帶未涵蓋引線腳的95%以上。註:錫表面缺點如退錫、不吃錫、金屬外露、坑.等不超過總焊接面積的5%拒收狀況(NONCONFORMINGDEFECT)2024/7/28155技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳面焊點最大量1.引線腳的側面,腳跟吃錫良好。2.引線腳與板子銲墊間呈現凹面焊錫帶。3.引線腳的輪廓清楚可見。理想狀況(TARGETCONDITION)2024/7/28156技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳面焊點最大量1.引線腳與板子銲墊間的錫雖比最好的標準

95、少,但連接很好且呈一凹面焊錫帶。2.引線腳的頂部與焊墊間呈現稍凸的焊錫帶。3.引線腳的輪廓可見。 允收狀況(ACCEPTABLECONDITION)2024/7/28157技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳面焊點最大量1.圓的凸焊錫帶延伸過引線腳的頂部焊墊邊。2.引線腳的輪廓模糊不清。註1:錫表面缺點如退錫、不吃錫、金屬外露、坑.等不超過總焊接面積的5%。註2:因使用氮氣爐時,會產生此拒收不良狀況,則判定為允收狀況。拒收狀況(NONCONFORMINGDEFECT)2024/7/28158技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳跟焊點最小量1.腳跟的焊錫帶延伸到引線上彎處與下彎曲處間

96、的中心點。h T 理想狀況(TARGETCONDITION)2024/7/28159技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳跟焊點最小量1.腳跟的焊錫帶延伸到引線下彎曲處的頂部(h1/2T)。 h1/2T T 允收狀況(ACCEPTABLECONDITION)2024/7/28160技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳跟焊點最小量1.腳跟的焊錫帶未延伸到引線下彎曲處的頂部(零件腳厚度1/2T,h1/2T)。h1/2T T 拒收狀況(NONCONFORMINGDEFECT)2024/7/28161技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳跟焊點最大量1.腳跟的焊錫帶延伸到引線上彎曲處與下

97、彎曲處間的中心點。 理想狀況(TARGETCONDITION)2024/7/28162技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳跟焊點最大量1.腳跟的焊錫帶延伸到引線上彎曲處的底部。 允收狀況(ACCEPTABLECONDITION)2024/7/28163技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-QFP腳跟焊點最大量1.腳跟的焊錫帶延伸到引線上彎曲處底部的上方,延伸過高,且沾錫角超過90度,才拒收。註:錫表面缺點如退錫、不吃錫、金屬外露、坑.等不超過總焊接面積的5% 拒收狀況(NONCONFORMINGDEFECT)沾錫角超過90度2024/7/28164技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-J型接腳零

98、件之焊點最小量1.凹面焊錫帶存在於引線的四側。2.焊帶延伸到引線彎曲處兩側的頂部。3.引線的輪廓清楚可見。4.所有的錫點表面皆吃錫良好。理想狀況(TARGETCONDITION) T2024/7/28165技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-J型接腳零件之焊點最小量1.焊錫帶存在於引線的三側。2.焊錫帶涵蓋引線彎曲處兩側的50%以上(h1/2T)。允收狀況(ACCEPTABLECONDITION)h1/2T2024/7/28166技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-J型接腳零件之焊點最小量1.焊錫帶存在於引線的三側以下。2.焊錫帶涵蓋引線彎曲處兩側的50%以下(h1/2T)。註:錫表面缺點如退錫、

99、不吃錫、金屬外露、坑.等不超過總焊接面積的5%拒收狀況(NONCONFORMINGDEFECT)h1/2T2024/7/28167技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-J型接腳零件之焊點最大量1.凹面焊錫帶存在於引線的四側。2.焊錫帶延伸到引線彎曲處兩側的頂部。3.引線的輪廓清楚可見。4.所有的錫點表面皆吃錫良好。理想狀況(TARGETCONDITION)2024/7/28168技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-J型接腳零件之焊點最大量1.凹面焊錫帶延伸到引線彎曲處的上方,但在組件本體的下方。2.引線頂部的輪廓清楚可見。允收狀況(ACCEPTABLECONDITION)2024/7/28169技轉

100、課SMT 檢驗標準焊點性標準-J型接腳零件之焊點最大量1.焊錫帶接觸到組件本體。2.引線頂部的輪廓不清楚。3.錫突出焊墊邊。註:錫表面缺點如退錫、不吃錫、金屬外露、坑.等不超過總焊接面積的5%拒收狀況(NONCONFORMINGDEFECT)2024/7/28170技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-晶片狀零件之最小焊點(三面或五面焊點且高度=1mm)1.焊錫帶是凹面並且從銲墊端延伸到組件端的2/3H以上。2.錫皆良好地附著於所有可焊接面。3.焊錫帶完全涵蓋著組件端金電鍍面。理想狀況(TARGETCONDITION)H2024/7/28171技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-晶片狀零件之最小焊點

101、(三面或五面焊點且高度=1mm)1.焊錫帶延伸到組件端的50%以上。2.焊錫帶從組件端向外延伸到焊墊的距離為組件高度的50%以上。允收狀況(ACCEPTABLECONDITION)1/2 H2024/7/28172技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-晶片狀零件之最小焊點(三面或五面焊點且高度=1mm)1.焊錫帶延伸到組件端的50%以下。2.焊錫帶從組件端向外延伸到焊墊端的距離小於組件高度的50%。註:錫表面缺點如退錫、不吃錫、金屬外露、坑.等不超過總焊接面積的5%拒收狀況(NONCONFORMINGDEFECT)1mm)1.焊錫帶是凹面並且從銲墊端延伸到組件端的1/3H以上。2.錫皆良好地附著於

102、所有可焊接面。3.焊錫帶完全涵蓋著組件端金電鍍面。理想狀況(TARGETCONDITION)H2024/7/28174技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-晶片狀零件之最小焊點(三面或五面焊點且高度1mm)1.焊錫帶延伸到組件端的25%以上。2.焊錫帶從組件端向外延伸到焊墊的距離為組件高度的1/3以上。允收狀況(ACCEPTABLECONDITION)1/3 H1/4 H2024/7/28175技轉課SMT 檢驗標準焊點性標準-晶片狀零件之最小焊點(三面或五面焊點且高度1mm)1.焊錫帶延伸到組件端的1/4以下。2.焊錫帶從組件端向外延伸到焊墊端的距離小於組件高度的1/3。註:錫表面缺點如退錫、不

103、吃錫、金屬外露、坑.等不超過總焊接面積的5%拒收狀況(NONCONFORMINGDEFECT)5mil拒收狀況(NONCONFORMINGDEFECT)2024/7/28182技轉課SMT 檢驗標準零件偏移標準偏移性問題 1.零件於錫PAD內無偏移現象理想狀況(TARGETCONDITION)2024/7/28183技轉課SMT 檢驗標準零件偏移標準偏移性問題1.零件底座於錫PAD內未超出PAD外允收狀況(ACCEPTABLECONDITION)2024/7/28184技轉課SMT 檢驗標準零件偏移標準偏移性問題1.零件底座超出錫PAD外拒收狀況(NONCONFORMINGDEFECT)202

104、4/7/28185技轉課SMT 檢驗標準1.何謂三面及五面晶片狀零件?ANS:三面及五面指為錫面數,例如:三面晶片零件五面晶片零件FERRITEBEAD(磁珠)2024/7/28186技轉課SMT 檢驗標準附件2.零件偏移的原因?ANS:1)搬運基版時震動。2)載置零件壓力不足。3)錫膏的黏性不夠。4)錫膏量太多。2024/7/28187技轉課SMT 基本名詞解釋AAccuracy(精度) :測量結果與目標值之間的差額。 Additive Process(加成工藝) :一種製造PCB導電佈線的方法,通過選擇性的在板層上沉澱導電材料(銅、錫等)。 Adhesion(附著力) : 類似于分子之間的

105、吸引力。 Aerosol(氣溶劑) :小到足以空氣傳播的液態或氣體粒子。 Angle of attack(迎角) :絲印刮板面與絲印平面之間的夾角。 Anisotropic adhesive(各異向性膠) :一種導電性物質,其粒子只在Z軸方向通過電流。 Annular ring(環狀圈) :鑽孔周圍的導電材料。 Application specific integrated circuit (ASIC特殊應用積體電路) :客戶定做得用於專門用途的電路。Array(列陣) :一組元素,比如:錫球點,按行列排列。 Artwork(佈線圖) :PCB的導電佈線圖,用來產生照片原版,可以任何比例製作,

106、但一般為3:1或4:1。 Automated test equipment (ATE自動測試設備) :為了評估性能等級,設計用於自動分析功能或靜態參數的設備,也用於故障離析。 Automatic optical inspection (AOI自動光學檢查) :在自動系統上,用相機來檢查模型或物體。BBall grid array (BGA球柵列陣):積體電路的包裝形式,其輸入輸出點是在元件底面上按柵格樣式排列的錫球。 Blind via(盲通路孔):PCB的外層與內層之間的導電連接,不繼續通到板的另一面。 Bond lift-off(焊接升離) 把焊接引腳從焊盤表面(電路板基底)分開的故障。B

107、onding agent(粘合劑):將單層粘合形成多層板的膠劑。 Bridge(錫橋):把兩個應該導電連接的導體連接起來的焊錫,引起短路。 Buried via(埋入的通路孔):PCB的兩個或多個內層之間的導電連接(即,從外層看不見的)2024/7/28188技轉課SMT 基本名詞解釋CCAD/CAM system(電腦輔助設計與製造系統):電腦輔助設計是使用專門的軟體工具來設計印刷電路結構;電腦輔助製造把這種設計轉換成實際的產品。這些系統包括用於資料處理和儲存的大規模記憶體、用於設計創作的輸入和把儲存的資訊轉換成圖形和報告的輸出設備 Capillary action(毛細管作用):使熔化的焊

108、錫,逆著重力,在相隔很近的固體表面流動的一種自然現象。 Chip on board (COB板面晶片):一種混合技術,它使用了面朝上膠著的晶片元件,傳統上通過飛線專門地連接於電路板基底層。Circuit tester(電路測試機):一種在批量生產時測試PCB的方法。包括:針床、元件引腳腳印、導向探針、內部跡線、裝載板、空板、和元件測試。 Cladding(覆蓋層):一個金屬箔的薄層粘合在板層上形成PCB導電佈線。 Coefficient of the thermal expansion(溫度膨脹係數):當材料的表面溫度增加時,測量到的每度溫度材料膨脹百萬分率(ppm) Cold cleanin

109、g(冷清洗):一種有機溶解過程,液體接觸完成焊接後的殘渣清除。 Cold solder joint(冷焊錫點):一種反映濕潤作用不夠的焊接點,其特徵是,由於加熱不足或清洗不當,外表灰色、多孔。 Component density(元件密度):PCB上的元件數量除以板的面積。 Conductive epoxy(導電性環氧樹脂):一種聚合材料,通過加入金屬粒子,通常是銀,使其通過電流。 Conductive ink(導電墨水):在厚膠片材料上使用的膠劑,形成PCB導電佈線圖。 Conformal coating(共形塗層):一種薄的保護性塗層,應用於順從裝配外形的PCB。 Copper foil(

110、銅箔):一種陰質性電解材料,沉澱於電路板基底層上的一層薄的、連續的金屬箔, 它作為PCB的導電體。它容易粘合於絕緣層,接受印刷保護層,腐蝕後形成電路圖樣。 Copper mirror test(銅鏡測試):一種助焊劑腐蝕性測試,在玻璃板上使用一種真空沉澱薄膜。 Cure(烘焙固化):材料的物理性質上的變化,通過化學反應,或有壓/無壓的對熱反應。 Cycle rate(迴圈速率):一個元件貼片名詞,用來計量從拿取、到板上定位和返回的機器速度,也叫測試速度。2024/7/28189技轉課SMT 基本名詞解釋DData recorder(資料記錄器):以特定時間間隔,從著附於PCB的熱電偶上測量、採

111、集溫度的設備。 Defect(缺陷):元件或電路單元偏離了正常接受的特徵。 Delamination(分層):板層的分離和板層與導電覆蓋層之間的分離。 Desoldering(卸焊):把焊接元件拆卸來修理或更換,方法包括:用吸錫帶吸錫、真空(焊錫吸管)和熱拔。Dewetting(去濕):熔化的焊錫先覆蓋、後收回的過程,留下不規則的殘渣。 DFM(為製造著想的設計):以最有效的方式生產產品的方法,將時間、成本和可用資源考慮在內。 Dispersant(分散劑):一種化學品,加入水中增加其去顆粒的能力。 Documentation(檔編制):關於裝配的資料,解釋基本的設計概念、元件和材料的類型與數

112、量、專門的製造指示和最新版本。使用三種類型:原型機和少數量運行、標準生產線和/或生產數量、以及那些指定實際圖形的政府合約。 Downtime(停機時間):設備由於維護或失效而不生產產品的時間。 Durometer(硬度計):測量刮板刀片的橡膠或塑膠硬度。EEnvironmental test(環境測試):一個或一系列的測試,用於決定外部對於給定的元件包裝或裝配的結構、機械和功能完整性的總影響。Eutectic solders(共晶焊錫):兩種或更多的金屬合金,具有最低的熔化點,當加熱時,共晶合金直接從固態變到液態,而不經過塑性階段。2024/7/28190技轉課SMT 基本名詞解釋FFabri

113、cation():設計之後裝配之前的空板製造工藝,單獨的工藝包括疊層、金屬加成/減去、鑽孔、電鍍、佈線和清潔。 Fiducial(基準點):和電路佈線圖合成一體的專用標記,用於機器視覺,以找出佈線圖的方向和位置。 Fillet(焊角):在焊盤與元件引腳之間由焊錫形成的連接。即焊點。 Fine-pitch technology (FPT密腳距技術):表面貼片元件包裝的引腳中心間隔距離為 0.025“(0.635mm)或更少。 Fixture(夾具):連接PCB到處理機器中心的裝置。 Flip chip(倒裝晶片):一種無引腳結構,一般含有電路單元。 設計用於通過適當數量的位於其面上的錫球(導電性

114、粘合劑所覆蓋),在電氣上和機械上連接於電路。Full liquidus temperature(完全液化溫度):焊錫達到最大液體狀態的溫度水準,最適合於良好濕潤。 Functional test(功能測試):模擬其預期的操作環境,對整個裝配的電器測試。GGolden boy(金樣):一個元件或電路裝配,已經測試並知道功能達到技術規格,用來通過比較測試其他單元。HHalides(鹵化物):含有氟、氯、溴、碘或砹的化合物。是助焊劑中催化劑部分,由於其腐蝕性,必須清除。 Hard water(硬水):水中含有碳酸鈣和其他離子,可能聚集在乾淨設備的內表面並引起阻塞。 Hardener(硬化劑):加入樹

115、脂中的化學品,使得提前固化,即固化劑。2024/7/28191技轉課SMT 基本名詞解釋I IIn-circuit test(線上測試):一種逐個元件的測試,以檢驗元件的放置位置和方向。J JJust-in-time (JIT剛好準時):通過直接在投入生產前供應材料和元件到生產線,以把庫存降到最少。L LLead configuration(引腳外形):從元件延伸出的導體,起機械與電氣兩種連接點的作用。 Line certification(生產線確認):確認生產線順序受控,可以按照要求生產出可靠的PCB。M MMachine vision(機器視覺):一個或多個相機,用來幫助找元件中心或提高

116、系統的元件貼裝精度。 Mean time between failure (MTBF平均故障間隔時間):預料可能的運轉單元失效的平均統計時間間隔,通常以每小時計算,結果應該表明實際的、預計的或計算的。N NNonwetting(不熔濕的):焊錫不粘附金屬表面的一種情況。由於待焊表面的污染,不熔濕的特徵是可見基底金屬的裸露。2024/7/28192技轉課SMT 基本名詞解釋O OOmegameter(奧米加表):一種儀錶,用來測量PCB表面離子殘留量,通過把裝配浸入已知高電阻率的酒精和水的混合物,其後,測得和記錄由於離子殘留而引起的電阻率下降。Open(開路):兩個電氣連接的點(引腳和焊盤)變成

117、分開,原因要不是焊錫不足,要不是連接點引腳共面性差。Organic activated (OA有機活性的):有機酸作為活性劑的一種助焊系統,水溶性的。P PPackaging density(裝配密度):PCB上放置元件(有源/無源元件、連接器等)的數量;表達為低、中或高。 Photoploter(相片繪圖儀):基本的佈線圖處理設備,用於在照相底片上生產原版PCB佈線圖(通常為實際尺寸)。 Pick-and-place(拾取-貼裝設備):一種可編程機器,有一個機械手臂,從自動供料器拾取元件,移動到PCB上的一個定點,以正確的方向貼放於正確的位置。 Placement equipment(貼裝設

118、備):結合高速和準確定位地將元件貼放於PCB的機器,分為三種類型:SMD的大量轉移、X/Y定位和線上轉移系統,可以組合以使元件適應電路板設計。R RReflow soldering(回流焊接):通過各個階段,包括:預熱、穩定/乾燥、回流峰值和冷卻,把表面貼裝元件放入錫膏中以達到永久連接的工藝過程。 Repair(修理):恢復缺陷裝配的功能的行動。 Repeatability(可重複性):精確重返特性目標的過程能力。一個評估處理設備及其連續性的指標。 Rework(返工):把不正確裝配帶回到符合規格或合約要求的一個重複過程。 Rheology(流變學):描述液體的流動、或其粘性和表面張力特性,如

119、:錫膏。2024/7/28193技轉課SMT 基本名詞解釋S SSaponifier(皂化劑):一種有機或無機主要成份和添加劑的水溶液,用來通過諸如可分散清潔劑,促進松香和水溶性助焊劑的清除。 Schematic(原理圖):使用符號代表電路佈置的圖,包括電氣連接、元件和功能。 Semi-aqueous cleaning(不完全水清洗):涉及溶劑清洗、熱水沖刷和烘乾迴圈的技術。 Shadowing(陰影):在紅外回流焊接中,元件身體阻隔來自某些區域的能量,造成溫度不足以完全熔化錫膏的現象。 Silver chromate test(鉻酸銀測試):一種定性的、鹵化離子在RMA助焊劑中存在的檢查。(

120、RMA可靠性、可維護性和可用性) Slump(坍落):在範本絲印後固化前,錫膏、膠劑等材料的擴散。 Solder bump(焊錫球):球狀的焊錫材料粘合在無源或有源元件的接觸區,起到與電路焊盤連接的作用。Solderability(可焊性):為了形成很強的連接,導體(引腳、焊盤或跡線)熔濕的(變成可焊接的)能力。 Soldermask(阻焊):印刷電路板的處理技術,除了要焊接的連接點之外的所有表面由塑膠塗層覆蓋住。 Solids(固體):助焊劑配方中,松香的重量百分比,(固體含量) Solidus(固相線):一些元件的焊錫合金開始熔化(液化)的溫度。 Statistical process c

121、ontrol (SPC統計程序控制):用統計技術分析過程輸出,以其結果來指導行動,調整和/或保持品質控制狀態。 Storage life(儲存壽命):膠劑的儲存和保持有用性的時間。 Subtractive process(負過程):通過去掉導電金屬箔或覆蓋層的選擇部分,得到電路佈線。 Surfactant(表面活性劑):加入水中降低表面張力、改進濕潤的化學品。 Syringe(注射器):通過其狹小開口滴出的膠劑容器。2024/7/28194技轉課SMT 基本名詞解釋T TTape-and-reel(帶和盤):貼片用的元件包裝,在連續的條帶上,把元件裝入凹坑內,凹坑由塑膠帶蓋住,以便卷到盤上,供

122、元件貼片機用。 Thermocouple(熱電偶):由兩種不同金屬製成的感測器,受熱時,在溫度測量中產生一個小的直流電壓。 Type I, II, III assembly(第一、二、三類裝配):板的一面或兩面有表面貼裝元件的PCB(I);有引腳元件安裝在主面、有SMD元件貼裝在一面或兩面的混合技術(II);以無源SMD元件安裝在第二面、引腳(通孔)元件安裝在主面為特徵的混合技術(III)。 Tombstoning(元件立起):一種焊接缺陷,片狀元件被拉到垂直位置,使另一端不焊。U UUltra-fine-pitch(超密腳距):引腳的中心對中心距離和導體間距為0.010”(0.25mm)或更小。V VVapor degreaser(汽相去油器):一種清洗系統,將物體懸掛在箱內,受熱的溶劑汽體凝結於物體表面。 Void(空隙):錫點內部的空穴,在回流時氣體釋放或固化前夾住的助焊劑殘留所形成。Y YYield(產出率):製造過程結束時使用的元件和提交生產的元件數量比率。2024/7/28195技轉課

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