《SMT质量控制》PPT课件.ppt

SMT 质量控制文稿质量控制文稿SMT(Surface Mount Technology)表面贴装技术表面贴装技术传统制程通孔制成传统制程通孔制成SMT制程制程SMT 质量控制文稿质量控制文稿SMT(Surface Mount Technology)表面贴装技术表面贴装技术一、传统制程简介、传统制程简介传统穿孔式电子组装流程乃是将组件之引脚插入PCB的导孔固定之后，利用波峰焊(Wave Soldering)的制程.二、二、SMT制程简介制程简介由于电子工业之产品随着时间和潮流不断的将其产品设计成短小轻便，促使各种零组件的体积及重量愈来愈小，于是SMT应运而生，优点高密度高可靠低成本小型化生产的自动化。SMT作业流程介绍作业流程介绍锡高印刷元件贴片回流AOISMT作业流程介绍作业流程介绍上料上料锡膏印刷（锡膏印刷（A面）面）贴片（贴片（A面）面）炉前目检炉前目检回流炉回流炉锡膏印刷（锡膏印刷（B面）面）贴片（贴片（B面）面）炉前检验炉前检验回流炉回流炉炉后检验炉后检验分板分板下载下载CIT测试测试BT测试测试FT测试测试生产检验生产检验FQA检验检验上料：上料：1，工厂收到客户的BOM，然后将编写相应的程序将料号和项目名称列入到相应的机台。2，库房会根据计划提前将要生产的项目的物料配齐套。3，生产物料人员将物料按照机台里设置的料号放入相应的机器里。4，生产物料人员上好料后，有人协同检查是否有料号不一致的情况，并且在上料记录上署名，PQA在巡线时会抽查上料情况。SMT作业流程介绍作业流程介绍SMT作业流程介绍作业流程介绍当一盘料使用完毕后，从仓库领料时尤其是阕盘料，只有一层上有标签，当人员不注意时会放错位置，目前要求所有物料必须双方确认好后才能上线。当来料料号手写之类的话有质量风险，1，手写料号本身可能出现错误。2，检查料号的人员可能将料号误认为其他料号。当生产抛料回收时不好分辨料的，都在抛料盒中，当抛料回收时要定义时间使用完毕。当物料比较少需要将料分站别贴片时，在转贴标签时要求有相应的人员确认。上料：上料：SMT作业流程介绍作业流程介绍锡膏印刷锡膏印刷Solder pasteSqueegeeStencilSMT作业流程介绍作业流程介绍锡膏印刷锡膏印刷锡膏在使用前必须回温，在开封后记录好开封时间并且须搅拌均匀后才能上线使用。助焊剂助焊剂金属合金金属合金锡膏锡膏锡膏印刷锡膏印刷 目前锡膏印刷的控制方式是记录关系印刷结果的重要参数不能偏到界定范围之外，即刮刀压力，脱膜速度，脱膜距离，印刷速度，自动清洗频率，自动清洗速度等，对于OP的要求是两小时清洗手工清洗一次钢网，且有清洗记录。对于锡膏机器的最终是否有效的监测方法是测量锡膏厚度是否在标准范围之内，且用CPK的值来监测MPM/DEK的有效性。不过对于锡膏偏移的监测方法只是有OP 在放大镜上看，且在回流后板子如果有连焊，偏移等问题的话，将回头调查是否锡膏印刷的问题。SMT作业流程介绍作业流程介绍锡膏印刷锡膏印刷1，锡膏没有按照要求使用。2，印刷出问题没有及时反馈给相关人员调整。3，印刷后锡膏高度虽满足范围的要求，但CPK1.67或连续7点在中心线一边时，员工没能及时反馈问题，即使反馈出问题后，相关的工艺人员也不大清除如何调整。SMT作业流程介绍作业流程介绍贴片贴片SMT作业流程介绍作业流程介绍 元件送料器、基板(PCB)是固定的，贴片头在送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与方向的调整，然后贴放于基板上。SMT作业流程介绍作业流程介绍贴片贴片1，当吸嘴有些孔堵住，料的外形色泽有差异的话会导致机器有抛料等现象。2，当料带放置不水平时发生料带断，粘性太高而归咎与供应商的情况。3，当来料在料带中的放置不一致，或来料与阙盘大小不匹配的话，也会影响贴片质量。4，在炉前检验的人员有意识能监督出问题所在，如果是0603等级以上，有一点偏移是不会影响产品质量，但如果是0.5PIN的元件，原则上是不允许有偏移的。回流焊结回流焊结 热风回流焊过程中，焊膏需经过以下几个阶段，溶剂挥发；焊剂清除焊件表面的氧化物；焊膏的熔融、再流动以及焊膏的冷却、凝固。SMT作业流程介绍作业流程介绍TemperatureTime (BGA Bottom)1-3/Sec200 Peak 225 5 60-90 Sec140-170 60-120 Sec 预热区预热区保温区保温区回流回流区区冷却区冷却区SMT作业流程介绍作业流程介绍回流焊结回流焊结炉温曲线SMT作业流程介绍作业流程介绍 预热区 目的：使PCB和元器件预热，达到平衡，同时除去焊膏中的水份 、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保证升温比较 缓慢，溶剂挥发。较温和，对元器件的热冲击尽可能小，升温过快会造成对元器件的伤害，如会引起多层陶瓷电容 器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使在整个PCB的非焊接 区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。回流焊结回流焊结SMT作业流程介绍作业流程介绍回流焊结回流焊结目的：保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，同时还起 着焊剂活化的作用，清除元器件、焊盘、焊粉中的金 属氧化物。时间约60120秒，根据焊料的性质有所差异。保温区SMT作业流程介绍作业流程介绍目的：焊膏中的焊料使金粉开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊剂润湿 焊盘和元器件，这种润湿作用导致焊料进一步扩展，对大多数焊料润湿时间为6090秒。再流焊的温度要高于焊膏的熔点温度，一般要超过熔点温度20度才能保证再流焊的质量。有时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。回流焊结回流焊结回流区SMT作业流程介绍作业流程介绍冷却区 焊料随温度的降低而凝固，使元器件与焊膏形成良好的电接触，冷却速度要求同预热速度相差不能太大。回流焊结回流焊结SMT作业流程介绍作业流程介绍回流焊结回流焊结1，工厂的炉温是SMT最核心的要数之一，也是体现工艺人员技术能力表现之一，目前的质量控制方法是要求工厂每天都测试炉温且在文件上归定每个温区范围值和使用本锡膏的各个温区的温度值，时间等参数。实际情况工厂由于种种原因没有按时测试炉温，且工艺部门设置的炉温虽然满足锡膏供应商的推荐值但是未必是本项目的温度最佳值。2，炉后检验人员不能及时发现问题，很难做到实时改善。SMT作业流程介绍作业流程介绍分板分板目前使用的是分板机，采用的是旋转切割，但工厂有时候由于产能的原因会将副板手工用剪刀裁剪。当必须用手工裁剪时，制定文件告知OP裁剪顺序，且当裁剪完毕检验裁剪的效果，杜绝最后一部分板边用手掰开的现象发生。SMT作业流程介绍作业流程介绍测试测试对于下载，BT，FT等工位要核对所使用的版本是否与客户工单一致，且作业使用的夹具，电源等是否按照要求实施。此种属于软件测试，工厂可以保留数据已备后查。对于CIT工位，由于目前我们的测试项目很多，测试流程里很多项都是需要人为判断是否通过的，此项容易发生漏测现象，在产能吃紧的情况下，其他部门会提出抽测等建议的。SMT作业流程介绍作业流程介绍测试测试 目前测试控制方法，将CIT测试员工的代号写在板子上，这样后段的人可以判断板子是否有做CIT测试，但总体说来由于是人员判断是否通过，如果人员对测试项目不理解的话，可能发生误测现象。目前测试不良判断大多有人工，如果能倒入自动模式就更准确了SMT作业流程介绍作业流程介绍检验检验检验标准是IPC-610D的二级标准，目前来说由于工厂人员对标准的掌握程度不一致。检验来说10倍的放大镜就可以了，但是对于有疑问的地方，需要有更好的放大镜进行仲裁，例如L型引脚的焊锡的可靠性及标准都是定义为引脚的根部，而目前的设备看不到L型引脚的根部及后端的上锡情况，只是凭人员经验判断是否是不良。SMT焊接知识焊接知识焊接原理焊接的目的：在两个导体间形成电子和机械连接焊接能在低温下将两种高熔点的金属联接 在一起通常焊接的金属是Cu Cu与Cu的焊接一般由Sn/Pb焊料完成 熔点:Cu=1085 oC Pb=327.4 oC Sn=231.9 oC共晶的 SnPb 焊料熔点是183 oCSMT焊接知识焊接知识焊接原理焊接过程焊接过程可粗略地分为三个阶段:1.扩散2.基底金属溶解3.金属间化合物层的形成SMT焊接知识焊接知识为了能进行焊接,焊料首先必须加热到熔融状态,熔融的焊料会润湿基底金属表面,这个过程类似于其他的润湿现象在金属表面上熔融的焊料流动还不足以形成冶金的键合,焊点形成时这种键合是必须的.为了形成冶金键合,焊料合固体金属必须在界面处形成原子级别上的混合.焊接原理扩散基底金属溶解SMT焊接知识焊接知识焊接不仅仅是基底金属在熔融焊料里的物理溶解,也包括在基底金属合焊料成分之间的化学反应.反应结果是在焊料合基底金属之间形成IMC,IMC通常很硬脆,这是因为它们的低对称性的结晶结构,限制它的塑性变形.金属间化合物层的形成焊接原理SMT焊接知识焊接知识焊接原理焊接原理IMC有益的和有害的在焊接中IMC是必须要有的.但是IMC很容易脆裂.薄的IMC是好的,但是厚的IMC容易脆裂.较长的焊接时间和较高的焊接温度易形成厚IMC过多的返修容易形成厚的IMCSn/Pb焊料与Cu焊接会形成 Cu3Sn和Cu6Sn5SMT焊接知识焊接知识Pb/Sn SolderCu6Sn5Cu3SnCopper先生成先生成Cu3Sn后生成Cu6Sn5焊接原理焊接原理SMT焊接知识焊接知识焊接原理焊接原理从焊接原理上来看希望锡膏熔融的时间越短越好，温度越低越好，这样生成的IMC层比较薄，产品可靠性好。SMT基础知识基础知识ESDESD(ESD(ESD(ESD(E E E Electro-lectro-lectro-lectro-S S S Static tatic tatic tatic D D D Discharge,ischarge,ischarge,ischarge,即静电释放即静电释放即静电释放即静电释放)怎样能产生静电？怎样能产生静电？怎样能产生静电？怎样能产生静电？摩擦电摩擦电摩擦电摩擦电 静电感应静电感应静电感应静电感应 电容改变电容改变电容改变电容改变SMT 基础知识基础知识ESD对静电敏感的电子元件晶 片 种 类静电破坏电压VMOSVMOSMOSFETMOSFETGaa SFETGaa SFETEPROMEPROMJFETJFETSAWSAWOP-AMPOP-AMPCMOSCMOS30-1,80030-1,800100-200100-200100-300100-300100-100-140-7,200140-7,200150-500150-500190-2,500190-2,500250-3,000250-3,000SMT 基础知识基础知识ESD电子元件的损坏形式有两种完全失去功能器件不能操作约占受静电破坏元件的百分之十间歇性失去功能器件可以操作但性能不稳定，维修次数因而增加约占受静电破坏元件的百分之九十SMT 基础知识基础知识ESD1.避免静电敏感元件及电路板跟塑胶制成品或工具（如计算机，电脑及电脑终端机）放在一起。2.把所有工具及机器接上地线。3.用静电防护桌垫。4.禁止没有系上手环的员工及客人接近静电防护工作。SMT 基础知识基础知识ESD目前工厂对ESD的检测紧限于手腕，对于桌面接地电阻和桌面表皮阻抗的测量有不准确，且目前使用的包装袋不是完整意义上的ESD的材料，在维修板标识方面完全违背了ESD原则。部分OP没有带静电手环，客户供应商可以随意到ESD区域，不按要求接触PCBA等。