SMT制程与设备能力介绍课件

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1、SMT製程與製程與设备设备能力介紹能力介紹1課程內容課程內容nSMT簡介簡介n各工序介紹各工序介紹n波峰焊波峰焊nSMT周邊設備介紹周邊設備介紹nESD防護防護2SMT簡介簡介1.SMT定義定義 表面貼裝技術(Surface Mounting Technology簡稱SMT)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,從而實現了電子產品組裝的高密度、高可靠、小型化低成本以及生產的自動化.這種小型化的元器件稱為:SMD器件(或稱SMC、片式器件).將元件裝配到印刷線路板或其他基板上的工藝方法稱為SMT工藝.相關的組裝設備則稱為SMT設備.3SMT簡介簡介2.SMT

2、特點特點(1)組裝密度高、電子產品體積小、重量輕,貼片元件的體積和重量只有傳統插裝元件的1/10左右,一般採用SMT之後,電子產品體積縮小40%60%,重量減輕60%80%.(2)可靠性高、抗震能力強、焊點缺焊率低.(3)高頻特性好,減少了電磁和射頻幹擾.(4)易於實現自動化,提高生產效率.降低成本達30%50%.節省材料、能源、設備、人力、時間等.4SMT簡介簡介3.為什麼要用為什麼要用SMT(1)電子產品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已無法縮小(2)電子產品功能更完整,所採用的積體電路(IC)已無穿孔元件,特別是大規模、高集成IC,不得不採用表面貼片元件(3)產品批量化,生產自動化,廠

3、方要以低成本高產量,出產優質產品以迎合顧客需求及加強市場競爭力(4)電子元件的發展,積體電路(IC)的開發,半導體材料的多元應用電子科技革命勢在必行,追逐國際潮流5SMT簡介簡介4.SMT4.SMT製程製程製程製程 SMT SMT製程是以機器的吸嘴吸取製程是以機器的吸嘴吸取SMTSMT零件零件, ,經過畫像處經過畫像處理辨識零件後理辨識零件後, ,再放置於已印好錫膏的基板上再放置於已印好錫膏的基板上, ,基板再基板再經過迴焊爐加熱後達到焊接的目的經過迴焊爐加熱後達到焊接的目的. .PCB零件零件錫膏錫膏銅箔焊墊銅箔焊墊6SMT簡介簡介5.SMT5.SMT工藝流程工藝流程工藝流程工藝流程錫膏印刷

4、錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷SPISPI送板送板送板送板貼片貼片貼片貼片AOIAOI人工目檢人工目檢人工目檢人工目檢ReflowReflowAOIAOI7SMT簡介簡介6.SMT6.SMT製程分類製程分類製程分類製程分類(1)(1)單面貼片製程單面貼片製程 適用於只有一面有適用於只有一面有SMDSMD器件的產品器件的產品. .一般流程如下一般流程如下: :錫膏印刷-SPI-貼片-AOI-回流焊接-AOI8SMT簡介簡介(2)(2)雙面貼片製程雙面貼片製程 適用於正反面都有適用於正反面都有SMTSMT組件的產品組件的產品. .一般流程如下一般流程如下: :A面錫膏印刷-SPI-貼片-AOI-回流焊接

5、-AOI-B面錫膏印刷-SPI-貼片-AOI-回流焊接-AOI9SMT簡介簡介(3)(3)混合製程混合製程 適用於正反面都有適用於正反面都有SMTSMT組件且有插件的產品組件且有插件的產品. .一般流一般流程如下程如下: :A面錫膏印刷-SPI-貼片-AOI-回流焊接-AOI-B面錫膏印刷-SPI-貼片-AOI-回流焊接-AOI-插件-波峰焊10各工序介紹各工序介紹-送板送板送板送板1.1.工站介绍工站介绍工站介绍工站介绍 自動送板機廣泛應用於自動送板機廣泛應用於SMTSMT生產線的源頭生產線的源頭, ,用以將裝在周用以將裝在周轉箱內的轉箱內的PCBPCB逐一發送給後續逐一發送給後續設備而實現

6、上板功能設備而實現上板功能, ,它的送它的送板動作受後續設備的需板信號板動作受後續設備的需板信號的控制的控制, ,若自動送板機已全部若自動送板機已全部送完板則它又會反制約後續設送完板則它又會反制約後續設備停止工作備停止工作, ,並發出聲光報警並發出聲光報警, ,它也可以為某一個單獨的它也可以為某一個單獨的SMTSMT設備實現上板功能設備實現上板功能. .11各工序介紹各工序介紹-送板送板送板送板2.2.設備能力介绍設備能力介绍設備能力介绍設備能力介绍 SCLD-66規格規格M L LLXL PCB尺寸尺寸(mm)80*50-330*25080*50-460*33080*50-510*38080

7、*50-510*460可調高度可調高度(mm)900 20 (std.)PCB進料時間進料時間6.0 sec輸入電源輸入電源AC 110 / 220V 10V， 150 / 60 Hz輸入氣壓輸入氣壓0.50.8Mpa設備重量設備重量(kg)12017020022012各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷1.1.工站介紹工站介紹工站介紹工站介紹 將錫膏通過鋼板之孔脫膜接觸錫膏而印置於基板之焊盤上. 已印刷已印刷 未印刷未印刷13各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷2.2.設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹MPM 印刷機印刷機設備規格參數設備規格

8、參數鋼板尺寸鋼板尺寸737 * 737 mmPCB 尺寸尺寸50*40*0.2510*510*6mm精度精度+/-0.01mm印刷速度印刷速度Max 150mm / sec其他功能其他功能鋼板自動清洗鋼板自動清洗, 2D相機檢測識別相機檢測識別可滿足不同尺寸的可滿足不同尺寸的PCB, 不同規格的不同規格的Chip R/C, IC, Connector, BGA 等零件的錫膏等零件的錫膏/紅紅膠膠 印刷要求印刷要求.14各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷刮刀刮刀錫膏錫膏鋼板鋼板PCB3.3.锡膏印刷内部图示锡膏印刷内部图示锡膏印刷内部图示锡膏印刷内部图示15各工序介紹各工序介

9、紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷4.4.錫膏印刷品質錫膏印刷品質錫膏印刷品質錫膏印刷品質 確實填充入鋼板開孔內確實填充入鋼板開孔內, ,錫膏才能有飽滿的成型錫膏才能有飽滿的成型 錫膏填充於鋼板錫膏填充於鋼板 控制錫膏左右對稱形狀控制錫膏左右對稱形狀 鋼板脫膜後,讓錫膏與鋼板開口成相同形狀 鋼板脫膜速度鋼板脫膜速度 控制錫膏成型控制錫膏成型 填充填充脫膜脫膜正確正確不正確不正確正確正確不正確不正確16各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷5.5.常見印刷不良現象常見印刷不良現象常見印刷不良現象常見印刷不良現象刮削刮削-刮刀壓力過高刮刀壓力過高,削去部削去部 分錫膏分錫膏過量過

10、量-刮刀力量太小刮刀力量太小,多出錫膏多出錫膏拖拽拖拽-鋼板脫離太快鋼板脫離太快17各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷偏位偏位-鋼板與鋼板與PCB對位不准對位不准連錫連錫-刮刀壓力太大刮刀壓力太大 對位不准對位不准 鋼板開口不合適鋼板開口不合適少錫少錫-鋼板脫離速度得慢一點鋼板脫離速度得慢一點,刮刀壓減刮刀壓減. 印刷機內溫度印刷機內溫度30時時,溶劑會被揮溶劑會被揮 發一些發一些,錫膏更粘錫膏更粘18各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷6.6.重要耗材重要耗材重要耗材重要耗材- -錫膏錫膏錫膏錫膏(1).何為錫膏19(2).錫膏主要組成成份 錫粉顆粒+助

11、焊膏/劑各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷20(3).錫膏的存儲和使用 錫膏是一種化學特性很活躍的物質,因此它對環境的要求是很嚴格的.一般在溫度為0-10,濕度為20%-21%的條件下有效期為6個月,在使用時要注意幾點: A.保存的溫度 B.使用前應先回溫(一般4小時) C.使用前應先攪拌3-4分鐘 D.最佳作業環境溫度25+/-3濕度為50+/-10%RH E.儘量縮短進入回流焊的等待時間 F.在開瓶24小時內必須使用完,否則做報廢處理各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷21(4).錫膏使用前為何必須攪拌 錫膏存儲時因錫粉與助焊劑比重不同的因素,會導致有

12、錫粉在下而助焊劑在上的現象,最後產生分佈不均的問題.故使用前必須攪拌使錫粉與助焊劑均勻混合,而達到錫膏最佳的作用效果. 一般錫膏攪拌的方式有兩種: A.手動攪拌的方式 B.機器(自動公轉)攪拌的方式自自動動攪攪拌拌機機各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷22(5).(5).有鉛錫膏有鉛錫膏Sn-Pb ReflowSn-Pb Reflow理想溫度圖理想溫度圖各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷23(6).(6).無鉛錫膏無鉛錫膏Sn-Ag-CuSn-Ag-Cu系系ReflowReflow理想溫度圖理想溫度圖各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷

13、24(7).Sn-Ag-Cu(7).Sn-Ag-Cu系合金的優缺點系合金的優缺點 優點優點: : 具有優良熱疲勞性 具有優良機械特性 溶融溫度區域較為狹窄 適合各幾種形狀(錫棒/錫絲/錫膏/錫球等等) Pb的混入不良影響較少 缺點: 溶融溫度較共晶焊錫合金約高30 合金成份內含Ag成本較高 冷卻緩慢焊點表面易產生凹凸各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷25各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷7.7.主要工具主要工具主要工具主要工具- -鋼網鋼網鋼網鋼網(1)什麼是鋼網 鋼網是一種SMT專用模具,其主要功能是是幫助錫膏的沉積;目的是將準確數量的錫膏轉移到空PC

14、B上的準確位置.26各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷(2)(2)鋼網的製作及比較鋼網的製作及比較 目前鋼網主要有三種製作方法:化學腐蝕、鐳射切割、電鑄成型鋼網鋼網鋼網鋼網板板板板焊盤焊盤焊盤焊盤化學腐蝕化學腐蝕:通常用於0.65mm以上間距比其他鋼網費用低鋼網鋼網鋼網鋼網板板板板焊盤焊盤焊盤焊盤鐳射切割鐳射切割:費用較高而且內壁粗糙可以用電解拋光法得到光滑內壁梯形開孔有利於脫模可以用Gerber檔加工誤差更小，精度更高鎳網鎳網鎳網鎳網板板板板焊盤焊盤焊盤焊盤電鑄成型電鑄成型:在厚度方面沒有限制在硬度和強度方面更勝於不銹鋼更好的耐磨性孔壁光滑且可以收縮最好的脫模特性 95%

15、.成本造價昂貴、工藝複雜、技術含量高27各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷鋼網三種製作方法橫截面對比28各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷(3).鐳射鋼板製作主要設備激光切割機張網29各工序介紹各工序介紹-錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷錫膏印刷(4)(4). .鋼網張力要求鋼網張力要求 一般業界使用標準在30牛頓/每平方公分以上30各工序介紹各工序介紹-SPISPI1.1.工站介紹工站介紹工站介紹工站介紹 錫膏厚度檢測是利用光學的原理,通過三角測量的方法把印刷在PCB板上的錫膏高度計算出來的一種SMT檢測設備.它的作用是能檢測和分析錫膏印刷的品質,及早發現SM

16、T工藝缺陷.31各工序介紹各工序介紹-SPISPI2.2.設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹 SPITR7006單次掃描寬度單次掃描寬度25.6mm解析度解析度16um機械精度機械精度水平解析度水平解析度1um;垂直解析度垂直解析度1umX-Y軸掃描解析度軸掃描解析度1040um可測錫膏高度範圍可測錫膏高度範圍1.25mm40um檢測速度檢測速度16*16um 3160mm2/sec 5.7in2/sec32*16um 6320mm2/sec 11.4in2/sec輸送帶速度輸送帶速度50700mm/sec外觀尺寸外觀尺寸1000mm*940mm*2100mm可測電路板尺寸可測電

17、路板尺寸50*50mm510*460mm電路板厚範圍電路板厚範圍0.5mm5mm最大板重限制最大板重限制5Kg32各工序介紹各工序介紹-SPISPI3.3.焊盤印錫接受標準焊盤印錫接受標準焊盤印錫接受標準焊盤印錫接受標準 印刷在焊盘上的焊膏量允许有一定的偏差印刷在焊盘上的焊膏量允许有一定的偏差, ,但焊膏覆但焊膏覆盖在每个焊盘上的面积应大于焊盘面积的盖在每个焊盘上的面积应大于焊盘面积的75%75%. .33各工序介紹各工序介紹-SPISPI4.4.實際印刷不良圖例實際印刷不良圖例實際印刷不良圖例實際印刷不良圖例錫橋錫橋34各工序介紹各工序介紹-SPISPI少錫少錫35各工序介紹各工序介紹-SP

18、ISPI錫厚錫厚( (拉尖拉尖) )36各工序介紹各工序介紹-SPISPI偏移偏移37各工序介紹各工序介紹-貼片貼片1.1.工站介紹工站介紹工站介紹工站介紹 貼片機就是用來將表面組裝元器件準確安裝到PCB的固定位置上的設備,貼片機貼裝精度及穩定性將直接影響到所加工電路板的品質及性能.38各工序介紹各工序介紹-貼片貼片2.2.設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹 FUJI NXT 貼片機貼片機元件類型元件類型Chip R/C/LICBGAConnector元件尺寸元件尺寸Chip R/C-010051608IC-最小間距最小間距0.4mm,最小寬最小寬度度0.17mm,最小間隔最小間

19、隔0.23mmBGA-最小間距最小間距0.5mm,最小最小寬度寬度0.25mm,最小間隔最小間隔0.25mm元件高度元件高度可貼裝不大於可貼裝不大於9.5mm高度之元高度之元件件元件包裝元件包裝卷帶卷帶/料盤料盤/管狀管狀貼裝精度貼裝精度+/-0.05mm產能產能每個模組為每個模組為12000點點/H產能產能39各工序介紹各工序介紹-貼片貼片3.3.貼片机类型貼片机类型貼片机类型貼片机类型 貼片機按結構形式大致可分為四種類型:過頂動臂拱架型、轉塔式貼片機、複合式貼片機、大型平行系統貼片機等.40各工序介紹各工序介紹-貼片貼片4.4.各類型貼片機介紹各類型貼片機介紹各類型貼片機介紹各類型貼片機介

20、紹(1)(1)拱架式拱架式 拱架式貼片機有較好的靈活性和精度,適用於大部分元件,高精度機器一般都是這種類型,但其速度無法與複合式、轉塔式和大型平行系統相比.41各工序介紹各工序介紹-貼片貼片(2)轉塔式 轉塔式貼片機是使用一組移動送料器,轉塔從料站吸取元件,然後把元件貼放在位於移動工作臺上的電路板上面.由於拾取元件和貼片動作同時行進,貼片速度大幅度提高.42各工序介紹各工序介紹-貼片貼片(3)複合式 複合式貼片機從拱架式機器發展而來,集合了轉塔式和拱架式特點,動臂上安裝有轉盤,又稱“閃電頭”,可實現每小時60000片貼片速度.43各工序介紹各工序介紹-貼片貼片(4)大型平行系統 大規模平行系統

21、(又稱模組機),使用一系列單獨小貼裝單元.各單元有獨立絲杆位置系統、安裝有相機和貼裝頭.各貼裝頭可吸取部分的帶式送料,貼裝PCB一定區域,PCB以固定間隔時間在機器內步進.單獨地各個單元機器運行速度較慢,但其連續或平行運行會有很高的效率.44各工序介紹各工序介紹-貼片貼片5.SMT5.SMT貼裝工具認識貼裝工具認識貼裝工具認識貼裝工具認識料盤料盤FEEDER吸嘴吸嘴45各工序介紹各工序介紹-貼片貼片6.6.貼片機貼裝動態示意圖貼片機貼裝動態示意圖下面演示貼裝动态示意图下面演示貼裝动态示意图46 金金 立立 金金 立立A相机 B相机8/2247 8/22 金金 立立 金金 立立 金金 立立 48

22、 128/22 金金 立立 金金 立立 金金 立立 49 128/22 金金 立立 金金 立立50 128/22 金金 立立 金金 立立51 12识别图像识别图像8/22 金金 立立 金金 立立52 128/22 金金 立立 金金 立立53 128/22 金金 立立 金金 立立54128/22 金金 立立 金金 立立55 128/22 金金 立立 金金 立立56 128/22 金金 立立 金金 立立57 128/22 金金 立立 金金 立立58 128/22 金金 立立 金金 立立59128/22 金金 立立 金金 立立60128/22 金金 立立 金金 立立61 128/22 金金 立立 金

23、金 立立62 128/22 金金 立立 金金 立立63各工序介紹各工序介紹-貼片貼片7.7.主要貼片不良現象主要貼片不良現象主要貼片不良現象主要貼片不良現象偏位偏位少件少件飛件飛件下壓下壓過深過深64各工序介紹各工序介紹-Reflow1.1.工站介紹工站介紹工站介紹工站介紹 回流焊是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料,实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊.它是靠热气流对焊点的作用,胶状的焊剂在一定的高温气流下进行物理反应达到SMD的焊接.65各工序介紹各工序介紹-Reflow2.2.設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹規格參數規格參數溫區

24、溫區10&12 Heater-Zone, 2 Cooling-Zone速度速度0.54.0m per secPCB尺寸尺寸50*50-50*510MM氮氣控制氮氣控制250L per min氮氣用量氮氣用量500 PPM in average.溫度控制溫度控制5 其他其他 異常自動報警異常自動報警,自帶自帶UPS電電源源FOLUNGWIN 回焊爐回焊爐66各工序介紹各工序介紹-Reflow3.3.理想爐溫曲線理想爐溫曲線理想爐溫曲線理想爐溫曲線 理論上理想的曲線由預熱、恒溫、回流和冷卻四個溫區組成.前面三個溫區加熱,最後一個溫區冷卻.67各工序介紹各工序介紹-Reflow4.4.從溫度曲線示意

25、圖從溫度曲線示意圖從溫度曲線示意圖從溫度曲線示意圖, ,分析回流焊的原理分析回流焊的原理分析回流焊的原理分析回流焊的原理 當當PCBPCB進入預熱區時進入預熱區時, ,焊膏中的溶劑、氣體蒸發掉焊膏中的溶劑、氣體蒸發掉, ,同同時時, ,焊膏中的助焊劑濕潤焊盤、元器件端頭和引腳焊膏中的助焊劑濕潤焊盤、元器件端頭和引腳, ,焊膏焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤軟化、塌落、覆蓋了焊盤, ,將焊盤、元器件引腳與氧氣將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離隔離; ; PCB PCB進入恒溫區時進入恒溫區時, ,使使PCBPCB和元器件得到充分的預熱和元器件得到充分的預熱, ,以防以防PCBPCB突然進入焊接高溫區而損壞突

26、然進入焊接高溫區而損壞PCBPCB和元器件和元器件; ; 當當PCBPCB進入回流區時進入回流區時, ,溫度迅速上升使焊膏達到熔化溫度迅速上升使焊膏達到熔化狀態狀態, ,液態焊錫對液態焊錫對PCBPCB的焊盤、元器件端頭和引腳潤濕、的焊盤、元器件端頭和引腳潤濕、擴散、漫流或回流混合形成焊錫接點擴散、漫流或回流混合形成焊錫接點; ; PCB PCB進入冷卻區進入冷卻區, ,使焊點凝固使焊點凝固. .此時完成了回流焊此時完成了回流焊. .68各工序介紹各工序介紹-Reflow5.5.各溫區說明及注意事項各溫區說明及注意事項各溫區說明及注意事項各溫區說明及注意事項預熱區預熱區預熱區溫度預熱區溫度:

27、:室溫室溫150150,升溫斜率13/秒.將PCB的溫度從室溫提升到所需的活性溫度,適當揮發Flux中的溶劑.注意事項(1).太快,會引起熱敏組件的破裂(2).太慢,錫膏會感溫過度,沒有足夠的時間使PCB達到活性溫度69各工序介紹各工序介紹-Reflow恒溫區恒溫區 恒溫區段溫度恒溫區段溫度150180150180,時間:60120秒 使PCB上的所有零件達到均溫,避免熱補償不足在回流區段時有熱衝擊現象產生. 促使Flux及其活性劑轉成液態開始作用,去除PCB PAD及零件腳金屬表面的氧化層及異物,保護組件腳及PAD在高溫下不被氧化. 注意事項 (1).一定要平穩的升溫. (2).該區時間太長

28、或溫度太高,活性劑會提前揮發完成,容易導致虛焊、焊點發暗且伴有粒狀物或錫珠.70各工序介紹各工序介紹-Reflow回流區回流區 此區段溫度:217 最高溫度:235250 回流區段時間:3060秒.從焊料熔點至峰值再降低熔點,焊料熔溶的過程,PAD與焊料形成焊接(有機化合物). 注意事項 (1).時間太短,熱補償不足、焊錫效果差、焊點不飽滿. (2).時間太長,會產生氧化物,導致焊點不持久及易造成組件損壞 (3).溫度太高,殘留物會被燒焦.71各工序介紹各工序介紹-Reflow冷卻區冷卻區 從焊料熔點降至50度左右,合金焊點的形成過程.此區斜率:-1-4/秒 注意事項 較快的冷卻速率可得到較細

29、的顆粒結構和較高強度與較亮的焊接點,但超過每秒4會造成溫度衝擊.72各工序介紹各工序介紹-Reflow6.6.有铅制程有铅制程有铅制程有铅制程profileprofile有鉛有鉛回流焊爐溫工藝要求回流焊爐溫工藝要求:1.起始溫度(40)到120時的溫度升率為13/s2.120175時的恒溫時間要控制在60120秒3.高過183的時間要控制在4590秒之間4.高過200的時間控制在1020秒,最高峰值在220+/-55.降溫率控制在14/s之間為好6.一般爐子的傳輸速度控制在7090cm/Min為佳73各工序介紹各工序介紹-Reflow7.7.无铅制程无铅制程无铅制程无铅制程profilepro

30、file無鉛無鉛回流焊爐溫工藝要求回流焊爐溫工藝要求:1.起始溫度(40)到150時的溫度升率為13/s2.150200時的恒溫時間要控制在60120秒3.高過217的時間要控制在3070秒之間4.高過230的時間控制在1030秒,最高峰值在240+/-55.降溫率控制在14/s之間為好6.一般爐子的傳輸速度控制在7090cm/Min為佳74各工序介紹各工序介紹-Reflow8.Reflow8.Reflow有效加热区示意图有效加热区示意图有效加热区示意图有效加热区示意图75各工序介紹各工序介紹-Reflow9.9.炉内运输方式炉内运输方式炉内运输方式炉内运输方式76各工序介紹各工序介紹-Ref

31、low10.Reflow10.Reflow实物实物实物实物 未回流未回流 已回流已回流77各工序介紹各工序介紹-Reflow(1).改善焊性(提供多的活化餘裕) 一般免洗錫膏N2=改善吃錫性&減少小錫珠(2).減少flux殘物: 低固形物錫膏N2=減少後flux殘 N2環境阻止焊錫顆氧化,最小的多餘活化 允許錫膏含有低固形物,主要為松香.(3).高可靠: N2環境用錫膏N2=高的表面絕緣阻抗&低的 子殘等 N2環境-防止多餘的氧化-低活化強可藉N2消去.上減少活化劑或活化強可增加可靠性.11.11.增加氮气的優點增加氮气的優點增加氮气的優點增加氮气的優點78各工序介紹各工序介紹-Reflow1

32、2.12.回流焊接缺陷分析回流焊接缺陷分析回流焊接缺陷分析回流焊接缺陷分析(1).(1).短路短路79各工序介紹各工序介紹-Reflow(2).(2).立碑立碑80各工序介紹各工序介紹-Reflow(3).(3).溢錫珠溢錫珠 原因原因 過期錫膏過期錫膏 迴銲時氧化迴銲時氧化 印刷後塌陷印刷後塌陷( (件裝著時或迴銲時件裝著時或迴銲時) ) 鋼版所殘的鋼版所殘的如果錫膏過期如果錫膏過期, ,則每則每一片每點應都會出現一片每點應都會出現81各工序介紹各工序介紹-Reflow(4).(4).吃錫不良吃錫不良( (拒焊拒焊) )82各工序介紹各工序介紹-Reflow13.13.測溫板測溫板測溫板測溫

33、板(1).(1).測溫工具測溫工具83各工序介紹各工序介紹-Reflow(2).(2).测温板測試點選定原則测温板測試點選定原則 在一塊實物板上至少選取在一塊實物板上至少選取5 5個點個點, ,選擇測試點時應考慮以選擇測試點時應考慮以下幾點下幾點: : 特殊元件特殊元件: :面積較大面積較大, ,吸熱較大的元件需設置為單獨測溫吸熱較大的元件需設置為單獨測溫點點; ; 重要元件重要元件: :如如QFPQFP、PLCCPLCC等等, ,需單獨設置測溫點需單獨設置測溫點; ; 測試點盡可能分散測試點盡可能分散: :測溫點分佈盡可能散佈到測溫點分佈盡可能散佈到PCBPCB的各的各處處; ; 元器件密度

34、元器件密度: :元件密集區域需設置測溫點進行測量元件密集區域需設置測溫點進行測量; ; 易發生品質不良處易發生品質不良處: :易發生不良點位處需設置測溫點進易發生不良點位處需設置測溫點進行控制行控制; ; 在雙面板制程較多的一面選取在雙面板制程較多的一面選取4 45 5個點個點, ,在下板有元件在下板有元件的一面選一個點的一面選一個點. .84各工序介紹各工序介紹-Reflow(3).(3).测温板溫度測定步驟测温板溫度測定步驟 焊接之前在焊點背面出鉆小孔埋入熱電偶焊接之前在焊點背面出鉆小孔埋入熱電偶 從焊點背面埋入熱電偶從焊點背面埋入熱電偶 保證熱電偶頂部與焊盤緊密接觸保證熱電偶頂部與焊盤緊

35、密接觸 利用樹脂固話熱電偶利用樹脂固話熱電偶 進行正常回流焊試驗進行正常回流焊試驗85各工序介紹各工序介紹-Reflow(4).(4).爐內測量實物爐內測量實物86各工序介紹各工序介紹-Reflow(5).(5).實際測得的曲線實際測得的曲線87各工序介紹各工序介紹-AOI1.1.工站介绍工站介绍工站介绍工站介绍 自動光學檢測,是基於光學原理來對焊接生產中遇到的常見缺陷進行檢測的設備.主要檢測漏件、偏移、旋轉、極性、墓碑、側立、反白、錯件及文字判識.88各工序介紹各工序介紹-AOI2.2.為什麼使用為什麼使用為什麼使用為什麼使用AOIAOI 由於電路板尺寸大小的改變提出更多的挑戰由於電路板尺寸

36、大小的改變提出更多的挑戰, ,因為因為它使手工檢查更加困難它使手工檢查更加困難. .為了對這些發展作出反應為了對這些發展作出反應, ,越越來越多的原設備製造商採用來越多的原設備製造商採用AOI.AOI. 通過使用通過使用AOIAOI作為減少缺陷的工具作為減少缺陷的工具, ,在裝配工藝過程在裝配工藝過程的早期查找和消除錯誤的早期查找和消除錯誤, ,以實現良好的程序控制以實現良好的程序控制. .早期早期發現缺陷將避免將壞板送到隨後的裝配階段發現缺陷將避免將壞板送到隨後的裝配階段,AOI,AOI將減將減少修理成本將避免報廢不可修理的電路板少修理成本將避免報廢不可修理的電路板. .89各工序介紹各工序

37、介紹-AOI3.3.設備能力介绍設備能力介绍設備能力介绍設備能力介绍 AOITR7500規格參數規格參數uTR7500有五個照相機；有五個照相機；uTR7500的解析度為的解析度為33um、25um、20um,16um;u每張照片的大小為每張照片的大小為2115.8mm或是或是12.89.6mm (640480個點個點)；u可檢查板子的大小為可檢查板子的大小為7550mm到到500400mm;u光源分成五大區（平面），确有聚光效果（有專光源分成五大區（平面），确有聚光效果（有專利），利），亮度亮度每張照片可隨便調每張照片可隨便調整整；u可測（本體部分）漏件、偏移、旋轉、極性、墓可測（本體部分）

38、漏件、偏移、旋轉、極性、墓碑、碑、 側立、反白、錯件及文字判識；側立、反白、錯件及文字判識； u可測（錫點部分）短路、空錫、少錫、多錫及翘可測（錫點部分）短路、空錫、少錫、多錫及翘腳；腳；90各工序介紹各工序介紹-人工目检人工目检工站介绍工站介绍工站介绍工站介绍 根據AOI檢測結果確認零件是否有零件是否有直立、侧立、缺件、错件、位移等不良.91波峰焊波峰焊1.1.工站介紹工站介紹工站介紹工站介紹 波峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態錫接觸達到焊接目的,其高溫液態錫保持一個斜面,並由特殊裝置使液態錫形成一道道類似波浪的現象.92波峰焊波峰焊2.2.設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹設備能力介

39、紹 LT-WS350PC 規格参数規格参数传动方式传动方式气缸式（步进系统）气缸式（步进系统）温度控制方式温度控制方式PID+SSR预热区数量预热区数量3预热温度可调范围预热温度可调范围室温至室温至300预热升温时间预热升温时间10min（150）宽度范围宽度范围50mm-300/350mm传送速度范围传送速度范围200-2400mm/min运输高度运输高度75020mm允许允许PCB元件高度元件高度上上100mm 下下15mm道轨角度道轨角度4-7锡炉最高温度锡炉最高温度400锡炉容量锡炉容量300KG锡炉升温时间锡炉升温时间90MIN/250炉温控制方式炉温控制方式PID+SSR冷却方式冷

40、却方式强制风冷强制风冷93波峰焊波峰焊3.3.波峰焊原理波峰焊原理波峰焊原理波峰焊原理 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.94波峰焊波峰焊4.4.波峰焊各區說明波峰焊各區說明波峰焊各區說明波峰焊各區說明噴塗助焊劑 已插件完成器件的電路板,將其嵌入治具,由機器入口處的接駁裝置以一定的傾角和傳送速度送入波峰焊機內,然後被連續運轉的鏈爪夾持,途徑傳感器感應,噴頭沿著治具的起始位置來回勻速噴霧,使電路板的裸露焊盤表面、焊盤過孔以及元器件引腳表面均勻地塗敷一層薄薄的助

41、焊劑.95波峰焊波峰焊PCB板預加熱 進入預熱區域,PCB板焊接部位被加熱到濕潤溫度,同時,由於元器件溫度的升高,避免了侵入熔融焊料時受到大的熱衝擊.預熱階段,PCB表面的溫度應在75100之間為宜.預熱的作用:(1).助焊劑中的溶劑被揮發掉.這樣可以減少焊接時產生氣體;(2).助焊劑中松香和活性劑開始分解和活性化,可以去除印製板焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以及其他污染物,同時起到保護金屬表面防止發生高溫再氧化的作用;(3)使PCB板和元器件充分預熱,避免焊接時急劇升溫產生熱應力損壞PCB板和元器件.96波峰焊波峰焊溫度補償 進入溫度補償階段,經補償後的PCB板在進入波峰焊接中減小熱衝擊

42、.第一波峰 第一波峰是由狹窄的噴口噴出的“湍流”波峰,流速快,對治具有影陰的焊接部位有較好的滲透性.同時,湍流波向上的噴射力可以使焊接劑氣體順利排出,大大減少了漏焊及垂直填充不足的缺陷. 97波峰焊波峰焊第二波峰 第二波峰是一個“平滑”波,焊錫流動速度慢,能有效去除端子上的過量焊錫,使所有的焊接面潤濕良好,並能對第一波峰所造成的拉尖和橋接進行充分的修正. 98波峰焊波峰焊冷卻階段 製冷系統使PCB板的溫度急劇下降可明顯改善無鉛焊料共晶生產時產生的空泡及焊盤剝離問題.氮氣保護 在焊接整個過程中,在預熱階段和焊接區加有氮氣保護可有效防止裸銅和共晶焊料氧化,大幅提高潤濕性和流動性,確保焊點的可靠性.

43、99SMT周邊設備介紹周邊設備介紹-分板分板1.1.分板介紹分板介紹分板介紹分板介紹 分板机被广泛应用于电子产品分板机被广泛应用于电子产品制造业制造业, ,为为SMTSMT周边设备周边设备, ,在后焊在后焊领域有着一定的发展领域有着一定的发展, ,由于传统的由于传统的人工折板方式会有很强的应力产人工折板方式会有很强的应力产生生, ,对产品品质造成严重影响对产品品质造成严重影响, ,所所以人工折板已基本上被机器分板以人工折板已基本上被机器分板所取代所取代. .100SMT周邊設備介紹周邊設備介紹-分板分板2.2.設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹(1).(1).V-CutV-Cut

44、MAESTRO 4M 1.特徵特徵:可以快速、經濟的分割不同大小的可以快速、經濟的分割不同大小的PCB,更好地操作更好地操作,由控制鍵來編程設置由控制鍵來編程設置.預預刻的刻的V槽上可間斷地分佈一些開口槽上可間斷地分佈一些開口.它的圓它的圓刀和直線導向刀是用特殊的鋼製成的刀和直線導向刀是用特殊的鋼製成的,使使用壽命長用壽命長.2.分板方式分板方式:上圓刀和下直刀導向刀切割上圓刀和下直刀導向刀切割3.操作溫度操作溫度:15254.操作方式操作方式:馬達驅動馬達驅動5.分板速度分板速度:300/500mm /sec6.傳輸速度傳輸速度:5/6/7/8/9m /min 7.电源电源:230/115V

45、 50-60Hz 101SMT周邊設備介紹周邊設備介紹-分板分板(2).(2).RoutingRouting基本規格基本規格:X、Y切割速度切割速度:0100mm/s機台重機台重复复精度精度:0.01mmX、Y、Z控制方式控制方式:採用功業採用功業IPC及及PCX、Y、Z驅動方式驅動方式:AC伺服馬達伺服馬達人機操作及資料儲存人機操作及資料儲存:PC系統系統切割精度切割精度:0.1mm主軸轉速主軸轉速:MAX40000rpm主機電壓主機電壓:220V 1 50/60HZ空壓供給空壓供給:4.5kg/c 以上以上集塵方式集塵方式:上集塵上集塵集塵機電壓集塵機電壓:220V(380) 3EM-57

46、00N102SMT周邊設備介紹周邊設備介紹-ICT1.ICT1.ICT測試介紹測試介紹測試介紹測試介紹 線上測試屬於接觸式檢測技朮,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PCBA放置在專門設計的針床夾具上,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. 103SMT周邊設備介紹周邊設備介紹-ICT2.2.設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹 TR-518FE 基本參數基本參數測試點數測試點數標準配備標準配備:256點點5U主機最大擴充點數主機最大擴充

47、點數:1792點點8U主機最大擴充點數主機最大擴充點數:3584點點測試步驟測試步驟標準配備標準配備:12288步驟步驟測試時間測試時間開路開路/短路測試短路測試:每每1000點約點約1.5sec零件測試零件測試:每一零件約每一零件約1mSec.至至40mSec.量測範圍量測範圍電阻電阻:1.0至至40M,精密度精密度:0.1電容電容:1.0pF至至40mF,精密度精密度:0.1pF電感電感:1.0uH至至60H,精密度精密度:0.1uH晶體管晶體管/二極管二極管:0.1V至至9.99VZener二極管二極管:標準配備標準配備0.1V至至9.99V 選購配備選購配備0.1V至至48.0V隔離點

48、電路隔離點電路隔離點自動選取隔離點自動選取,每測試步驟每測試步驟5點點IC開路測試開路測試IC測試數量測試數量:標準配件標準配件64顆顆,最大擴充最大擴充960顆測試時間顆測試時間:2.5mSec/pin可測電路尺寸可測電路尺寸500mm*350mm*130mm104SMT周邊設備介紹周邊設備介紹-ICT3.ICT3.ICT測試機夾治具測試機夾治具測試機夾治具測試機夾治具105SMT周邊設備介紹周邊設備介紹-X-Ray1.X-Ray1.X-Ray介紹介紹介紹介紹 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

49、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.106SMT周邊設備介紹周邊設備介紹-X-Ray2.2.設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹設備能力介紹DAGE XD7500VR 主要检测主要检测:内部焊接内部焊接,短路短路,气孔气孔,气泡气泡,裂裂纹纹,及异物检查及异物检查.产品参数：产品参数： 1.最小分辨率最小分辨率:950纳米纳米(0.95微米微米) 2.影像接收器左右偏转角度各影像接收器左右偏转角度各70度度(共共140度度),旋转旋转360度度3.图像采集图像采集:1.3M万数字万数字CCD 4.最

50、大检测区域面积最大检测区域面积:18”x 16”(458 x 407 mm) 5.最大样品尺寸最大样品尺寸:20”x 17.5”(508 x 444mm) 6.系统最大放大倍数系统最大放大倍数:至至5650X7.显示器显示器:20.1(DVI interface)数字彩数字彩色平板色平板LCD,(1600 x 1200PIXELS)8.安全性安全性:在机器表面任何地方在机器表面任何地方X光泄露光泄露率率 1 u Sv/hr107SMT周邊設備介紹周邊設備介紹-X-Ray3.X-Ray3.X-Ray檢測常見的一些不良現象檢測常見的一些不良現象檢測常見的一些不良現象檢測常見的一些不良現象 2D T

51、ransmissive Image 3D Tomosynthesis Image短路短路焊点偏移焊点偏移漏焊漏焊锡球锡球短路短路焊点偏移焊点偏移漏焊漏焊锡球锡球108ESD防護防護1.1.什麼是靜電什麼是靜電什麼是靜電什麼是靜電 靜電是一種電能靜電是一種電能, ,它存留於物體表面它存留於物體表面, ,是正負電荷在局是正負電荷在局部範圍內失去平衡的結果部範圍內失去平衡的結果, ,是通過電子或離子的轉換而形是通過電子或離子的轉換而形成的成的. . 在電子產品製造中在電子產品製造中, ,靜電放電往往會損傷器件，甚至使靜電放電往往會損傷器件，甚至使器件失效器件失效, ,造成嚴重損失造成嚴重損失, ,因

52、此因此SMTSMT生產中的靜電防護非生產中的靜電防護非常重要常重要. .109ESD防護防護2.2.靜電基本特點靜電基本特點靜電基本特點靜電基本特點 高電位:數百伏到數萬伏 低電量:微庫倫級 作用時間短:微秒級110ESD防護防護3.3.靜電的產生靜電的產生靜電的產生靜電的產生(1).(1).接觸、摩擦、感應、沖流、冷凍、電解、壓電、溫接觸、摩擦、感應、沖流、冷凍、電解、壓電、溫差等差等(2).(2).接觸接觸電荷轉移電荷轉移偶電層形成偶電層形成電荷分離電荷分離 111ESD防護防護4.4.材料排序材料排序材料排序材料排序112ESD防護防護5.5.靜電危害時機靜電危害時機靜電危害時機靜電危害

53、時機(1).(1).放電前的靜電場放電前的靜電場( (靜電感應靜電感應) )(2).(2).放電時的電荷注入放電時的電荷注入( (電荷轉移電荷轉移) )(3).(3).放電時的電、磁、光、聲、熱影響放電時的電、磁、光、聲、熱影響( (尤其是電、熱現尤其是電、熱現象象) )113ESD防護防護6.6.靜電危害形式靜電危害形式靜電危害形式靜電危害形式(1).(1).靜電吸附靜電吸附(2).(2).靜電放電引起的器件擊穿靜電放電引起的器件擊穿: : 硬擊穿硬擊穿: :一次性晶片介質擊穿、燒毀等永久性失效一次性晶片介質擊穿、燒毀等永久性失效. . 軟擊穿軟擊穿: :造成器件的性能劣化或參數指標下降而成

54、造成器件的性能劣化或參數指標下降而成 為隱患為隱患. .(3).(3).靜電感應靜電感應: :當導體和電介質置於靜電場中當導體和電介質置於靜電場中, ,在其上感應在其上感應出正或負電荷出正或負電荷. .(4).(4).靜電放電時產生的電磁脈衝靜電放電時產生的電磁脈衝: :當脈衝幹擾耦合到計算當脈衝幹擾耦合到計算機和低電平數字電路時機和低電平數字電路時, ,致使電路出現誤動作致使電路出現誤動作. .114ESD防護防護7.7.典型的靜電源典型的靜電源典型的靜電源典型的靜電源(1).(1).人人(2).(2).終端台、工作臺終端台、工作臺(3).(3).各種絕緣地面各種絕緣地面(4).(4).烘箱

55、烘箱(5).(5).空氣壓縮機空氣壓縮機(6).(6).電子生產設備電子生產設備115ESD防護防護8.8.靜電控制基本原則靜電控制基本原則靜電控制基本原則靜電控制基本原則(1).(1).應將靜電的產生減至最少應將靜電的產生減至最少(2).(2).為導電物提供一條受控的放電通路為導電物提供一條受控的放電通路(3).(3).防止產生靜電的物體引起危害防止產生靜電的物體引起危害-屏蔽屏蔽116ESD防護防護9.9.靜電防護的五個關鍵靜電防護的五個關鍵靜電防護的五個關鍵靜電防護的五個關鍵(1).(1).工作區工作區(2).(2).活動的人活動的人(3).(3).器材儲運時的靜電控制器材儲運時的靜電控

56、制(4).(4).靜電的測量和監視靜電的測量和監視(5).(5).防靜電意意識的教育和培訓防靜電意意識的教育和培訓117ESD防護防護10.10.防靜電操作系統防靜電操作系統防靜電操作系統防靜電操作系統防靜電操作系統及設施防靜電操作系統及設施 (1).(1).防靜電台墊防靜電台墊 (2).(2).防靜電軟塑料包裝袋防靜電軟塑料包裝袋 (3).(3).防靜電包裝盒、條、管、箱防靜電包裝盒、條、管、箱 (4).(4).防靜電工具防靜電工具 (5).(5).防靜電清洗機防靜電清洗機 (6).(6).防靜電工作椅防靜電工作椅 (7).(7).防靜電門簾防靜電門簾 (8).(8).防靜電地稱防靜電地稱配合適宜的作業環境配合適宜的作業環境 (1).(1).溫度溫度:2030:2030 (2). (2).濕度濕度:4575%RH:4575%RH 人體靜電防護系統人體靜電防護系統 (1).(1).防靜電腕帶防靜電腕帶 (2).(2).防靜電工作服防靜電工作服 (3).(3).防靜電工作鞋防靜電工作鞋 (4).(4).防靜電工作帽、手套防靜電工作帽、手套118ESD防護防護11.11.典型典型典型典型ESDESD防護用品防護用品防護用品防護用品119谢谢 谢谢 大大 家家 ！120