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SMT基礎課程基礎課程2021/9/171一，SMT概述二，印刷機三，高速貼片機四，泛用貼片機五，回焊爐六，SMT發展趨勢2021/9/172一，SMT概述 什麽叫什麽叫SMT?Surface Mount Technology表面貼裝技術2021/9/173SMT的文字定義：的文字定義：SMT是將適合于貼裝的電子元器件，是將適合于貼裝的電子元器件，通過印刷，貼片，焊接等工藝制程通過印刷，貼片，焊接等工藝制程安裝到安裝到PCB板上的技術。板上的技術。2021/9/174SMT設備構成設備構成印刷機印刷機高速貼片機高速貼片機泛用貼片機泛用貼片機回焊爐回焊爐錫膏厚度檢查機測試設備周邊設備2021/9/175SMT房環境要求房環境要求SMT特點設備精密設備精密產品複雜產品複雜使用的材料敏感使用的材料敏感靜電靜電濕度濕度1 1.组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的只有传统插装元件的1/101/10左右，一般采用左右，一般采用SMTSMT之后，电子产品体之后，电子产品体积缩小积缩小40%60%40%60%，重量减轻，重量减轻60%80%60%80%。2.2.可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。3.3.高频特性好。减少了电磁和射频干扰。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。4.4.易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%50%30%50%。节省材节省材料、能源、设备、人力、时间等。料、能源、设备、人力、时间等。2021/9/176SMT房環境要求房環境要求SMT環境要求溫度要求控制在2228度之間大型空調溫度檢測濕度要求控制在4060%之間濕度控制濕度檢測靜電防護防靜電地板設備接地防靜電用品防塵2021/9/177進入進入SMT房之規定房之規定需要穿靜電衣需要穿靜電鞋作業員要帶防塵帽客戶進入SMT也需要佩戴靜電防護用品無關人員禁止進入SMT房需要接觸SMT產品時一定要帶靜電手套或者靜電環2021/9/178二，印刷機 印刷機印刷機工作原理工作原理簡介2021/9/179印刷機關鍵部位構成錫膏網板刮刀擦拭紙頂板機構solvent影像系統2021/9/1710印刷機工作流程機器初始化加裝Support pin做刮刀水平調整各印刷參數添加錫膏印刷外觀檢查錫膏厚度檢查ENDPassFailPassFail2021/9/1711錫膏的相關知識項 目特性合 金 成 分錫63/鉛 37 (A 級)融 點183 錫 粉 的 顆 粒 度22 45m錫 粉 的 形 狀球 狀助 焊 液 含 量9.5 0.5 wt%氯 含 量0.13+0.01 wt%錫膏的特性2021/9/1712錫膏的相關知識錫膏的存放及使用方法一、保存方法一、保存方法(1)、錫膏的保管要控制在0-10的環境下。(2)、錫膏使用期限為3個月(未開封)。(3)、不可放置於陽光照射處。二、使用方法二、使用方法 (開封前開封前)(1)、錫膏的使用要採用先進先出的方法。(2)、開封前須將錫膏溫度回升到使用環境溫度上(25 2)，回溫時間約為3-4小時，並禁止使用其他加熱器使其溫度瞬間上升的做法。(3)、回溫後須充分攪拌，使用攪拌機的攪拌時間約為13分鐘，視攪拌機機種而定。比較難控制的是錫膏厰内外運輸的過程2021/9/1713錫膏的相關知識錫膏的存放及使用方法三、使用方法三、使用方法 (開封後開封後)(1)、將錫膏約2/3的量添加於鋼板上，盡量保持以不超過1罐的錫膏量於鋼板上。(2)、視生產速度，以少量多次的添加方式補足鋼板上的錫膏量、以維持錫膏的品質。(3)、當天未使用完的錫膏，不可與尚未使用的錫膏共同置放，應另外存放在別的容器之中。(4)、隔天使用時應先行使用新開封的錫膏，並將前一天未使用完的錫膏，與新錫膏以1：2的比例攪拌混合，並以多次少量的方式添加使用。(5)、錫膏印刷在基板後，建議於46小時內置放零件進入迴銲爐完成著裝。(6)、換線超過一小時以上，請於換線前將錫膏從鋼板上刮起收入錫膏罐內封蓋。(7)、錫膏連續印刷24小時後，由於空氣粉塵等污染，為確保產品品質，請按照步驟(4)的方法。(8)、為確保印刷品質，建議每四小時將鋼板雙面的開口以人工方式進行擦拭。(9)、室內溫度請控制於22-28，濕度RH3060%為最好的作業環境。(10)、欲擦拭印刷錯誤的基板，建議使用乙醇、IPA或去漬油。(11)、錫膏2021/9/1714錫膏的相關知識錫膏的焊接注意事項昇溫速度 應設定在3 /秒以下。在預烤區的昇溫速度過激,容易使錫膏的流移性惡化,易生錫珠。預烤的時間以90 120秒最為適宜。預烤不足,容易引起較大錫球發生的原因；反之,如果預烤過度，則有引發微細錫球與較大錫球密集發生的可能。預烤終了溫度以150 170 為宜。終了溫度過低，則在迴焊後有銲錫未熔化的情形發生。預烤溫度上昇過激，有可能使錫膏流移性惡化，應注意避免。尖峰溫度E,應以200 230作為準繩。溶融時間，則不妨把183以上的時間調整為50 90 秒。如遇元件本身有其溫度限制，以元件之規格為準。正式加熱2021/9/1715錫膏的相關知識錫膏的焊接注意事項冷卻冷卻速度不能過緩，以免導致晶片，元件等的移位，以及接合強度的減低，而過快之Cooling也會由於內外溫度差異導致結晶之速度在表面遠大於內部而使得結晶表面產生明顯之張力線，同時過快之溫降也會使得元件容易因熱衝擊而破壞，一般建議在3/sec以下。2021/9/1716錫膏的相關知識錫膏含鉛，要預防鉛中毒錫膏含鉛，要預防鉛中毒2021/9/1717Stencil相關知識Stencil種類化学蚀刻化学蚀刻激光切割激光切割电铸钢板电铸钢板特點：化学蚀刻的钢板适用25mil以上间距的元件，开孔的边缘常会出现凹陷致使印刷时出现锡膏外溢现象 激光切割钢板的优点：精度好，制作时间快，开孔少价格便宜激光切割钢板的缺点：孔壁粗躁，椭圆半径边缘有尖峰，下锡连贯性7580 电铸钢板的优点是开孔的位置和形状精确度都很高，有很宽的厚度选择范围：从1.5mils（0.038mm）到10mil（0.254mm）。对比不锈钢，锡膏在镍上有更低的表面张力，所以下锡更好，下锡率达95以上。开孔边缘的垫圈或“O”形环设计在印刷时有很好的密封作用，防止锡膏外溢。2021/9/1718Stencil相關知識Stencil特殊處理局部加厚局部加厚局部減薄局部減薄連錫少錫錫洞2021/9/1719Stencil相關知識Stencil存放保管。避免踫撞。保持清潔。標簽要易于辨識Stencil開孔規範2021/9/1720Stencil相關知識Stencil清洗手工清洗機器清洗YCM336，小刷子，擦拭紙YCM336濾網的更換清洗時間5分鐘，乾燥時間10分鐘2021/9/1721印刷位常見不良及分析方法少錫，無錫會影響到後面元件產生 open,偏位，少錫，豎件等不良2021/9/1722印刷位常見不良及分析方法少錫，無錫造成該不良的原因分析材料人員機器環境忘記及時添加錫膏空氣中的異物毛髮，頭皮PCB板的綠漆PCB板的包裝材料擦拭紙異物錫膏中的硬塊將變硬的錫膏二次使用設定參數錯誤刮刀損壞Stencil損壞脫模不好Sunnger問題少錫，無錫看板時踫到錫膏添加過多2021/9/1723印刷位常見不良及分析方法少錫，無錫案例2021/9/1724印刷位常見不良及分析方法少錫，無錫改善方向禁止將stencil上變硬的錫膏二次使用要求錫膏及pcb供應商改善其生産製程嚴格控制smt環境，防止異物產生調整印刷機的各項參數2021/9/1725印刷位常見不良及分析方法連錫會影響到後面元件產生 連錫,偏位等不良2021/9/1726印刷位常見不良及分析方法連錫造成該不良的原因分析材料人員機器環境PCB板的綠漆過高PCB板的包裝材料網板厚度不對設定參數錯誤刮刀損壞Stencil損壞脫模不好Sunnger問題連錫看板時踫到網板開孔問題Pad設計問題擦網板系統故障2021/9/1727印刷位常見不良及分析方法連錫案例K綫不噴solvent造成大量連錫2021/9/1728印刷位常見不良及分析方法連錫改善方向確保印刷參數的正確需要擦拭系統可以正常穩定工作選取最佳的網板厚度及開孔方式需要從pcb設計的角度進行改善2021/9/1729印刷位常見不良及分析方法印刷偏位會影響到後面元件產生 open,偏位，少錫，豎件等不良2021/9/1730印刷位常見不良及分析方法印刷偏位造成該不良的原因分析材料人員機器環境PCB板的mark點不好Sunnger夾板不好連錫網板開孔與gerber不符影像系統故障Support pin 未頂好Program 問題2021/9/1731印刷位常見不良及分析方法拉尖會影響到後面元件產生 連錫等不良主要原因是脫模不好造成2021/9/1732錫膏印刷判定標準2021/9/1733三，高速貼片機 高速機高速機工作原理工作原理簡介2021/9/1734高速貼片機關鍵構成真空NozzleMain tablefeederCam影像系統2021/9/1735高速貼片機工作流程機器Load 板Device table 移動照mark點抓料影像處理完成？ENDnoyes置件2021/9/1736Chip料的包裝類型紙質膠質厚度比較小的元件厚度比較大的元件規格0802080412041208121216080402的料0603，0805的料鉭電容，小IC等2021/9/1737Chip料的包裝差較好2021/9/1738Chip料的包裝*Carrier tape spec EIA-481為美國早期的chip包裝規範，沿用至今 EIAJ-0805為日本規範，由EIA-481改版過來W橢圓孔説明：*W在EIA規範中規定的偏差範圍是：+-0.3mm,而實際生産時控制誤差在+-0.05mm.2021/9/1739Chip料的包裝*透明膠膜檢驗標準：採用檢驗撕開膠膜所用拉力的方法，日本標準為：10-70g 美國標準為：10-150g(其中分幾種規格：8-12mm;16-24mm等)。EIA中規定為：+-0.5mm 實際客戶希望在：0.1-0.3mm之間*包裝規格2021/9/1740高速貼片機常見不良及分析方法漏件飛件多件損件偏位側件翻件2021/9/1741高速貼片機常見不良及分析方法漏件漏件漏件漏件人員作業人員作業人員作業人員作業機器設定機器設定機器設定機器設定programprogram制程制程制程制程 方法方法方法方法 NOZZLE NOZZLEFEEDERFEEDER中間位擺治具時踫到看板時手踫到程式中坐標被改動Part data中元件高度被改動抓料高度不對Device table走不到位切刀切不斷料帶Nozzle高度不對Nozzle被堵塞，元件掉落Feeder進料不到位Feeder齒輪有一個或幾個齒壞掉Feeder下面有元件Feeder卡住料盤，進料困難Feeder彈簧壞掉真空管破裂Holder 堵塞Maintable不平Support pin高度、位置不對生産線換不同高度的料回焊爐氧含量、溫度控制不好錫膏印偏位網板塞孔來料來料來料來料PCB變形來料氧化造成飛件2021/9/1742高速貼片機常見不良及分析方法電電電電阻翻件、側件阻翻件、側件阻翻件、側件阻翻件、側件人員作業人員作業人員作業人員作業機器設定機器設定機器設定機器設定材料包裝材料包裝材料包裝材料包裝 NOZZLE NOZZLEFEEDERFEEDER上料時將散料放入feeder造成翻件寫錯part data來料編帶的裝料孔尺寸太大，造成電阻在料帶中滑動來料本身翻件來料有折痕造成翻件、側件抓料高度不對Device table走不到位切刀切不斷料帶Nozzle高度不對Nozzle被堵塞，電阻掉落Feeder進料不到位Feeder齒輪有一個或幾個齒壞掉Feeder下面有元件Feeder卡住料盤，進料困難Feeder彈簧壞掉真空管破裂Holder 堵塞2021/9/1743高速貼片機常見不良及分析方法偏位坐標錯誤修改坐標吸料不穩檢查nozzle損件元件part data錯誤元件上錫不良Support pin過高元件part data錯誤Nozzle彈簧卡死修改part data調整support pin修改part data更換2021/9/1744四，泛用貼片機 泛用機泛用機工作原理工作原理簡介2021/9/1745泛用機關鍵構成真空閥NozzlefeederTray影像系統2021/9/1746泛用機使用材料的特點ReelTubeTrayFLOOR LIFESHELF LIFEJEDEC J-STD-033A40/90%RH 條件下可以存放12個月BAKING2021/9/1747泛用貼片機常見不良及對策置件偏位坐標錯誤影像問題吸料不穩，偏位連錫壓件偏位下壓過量2021/9/1748五，回焊爐 回焊爐回焊爐工作原理工作原理簡介熱風IR2021/9/1749五，回焊爐 回焊爐的類型1。氣相焊接（vapor phase reflow)2。熱板傳導式回流焊爐3。紅外輻射回流焊4。強制熱風對流回流焊2021/9/1750回焊爐回焊爐工作原理工作原理加熱氮氣鏈條速度支撐降溫2021/9/1751Profile2021/9/1752測溫板選點規定及製作測溫板選點規定及製作每個機種的測溫板最少選擇5個測溫點。（小板除外）如果產品有BGA，則每個BGA均要求測試溫度。選擇測溫點時，要求盡量按照對角線的方向選點，並且應測 量小零件的溫度。對於Notebook等雙面板，在測component side的溫度時，在Solder side一面至少要有一個測溫點。在測溫板製作中為保證感溫線與測溫點接觸良好，感溫線 （TYPE:K）採用高導熱係數固化膠（Loctite 3611,導熱係數0.4）進行固定，熱電偶結點與測溫點先用錫點焊固定，然後用熱固膠固定測溫點根部熱電偶線，防止松脫。為保證測溫準確度，測溫線接點須裸露。測溫板 選點規定2021/9/1753測溫板選點規定及製作測溫板選點規定及製作測溫板 製作方法先用電焊機把測溫線的兩端焊接在一起，檢查其牢固性，並用萬用表測量其阻值，看是否有斷線、短路等現象。製作BGA/SOCKET，首先用1.25的鉆頭從PCB板背面BGA/SOCKET的中心處鉆孔，孔鉆好後，以能看到BGA之錫球為最佳，然後把測溫線從孔内穿進，並將測溫線的接點與BGA/SOCKET的錫球貼緊，然後用紅膠封住開孔，固定。對於QFP、IC等元件，原則上選取該元件的第一PIN作爲溫度測量點，把測溫線的接點與被測元件的焊點端子緊貼在一起，並用高溫錫絲焊接，再用紅膠固定。（注意：被測焊點不能用紅膠封住）。安裝插頭，要注意不可接錯極性。用萬用表檢測其阻值是否正常。2021/9/1754BGA焊接過程演示焊接過程演示2021/9/1755焊接常見不良及對策焊接常見不良及對策冷焊錫珠連錫錫裂溫度不夠，造成錫膏不鎔升溫速率過大元件含有水汽，造成錫爆，產生連錫降溫過快，造成錫裂2021/9/1756六，SMT技術發展趨勢 Lead freeSocket T元件小型化軟PCB技術2021/9/1757Thanks2021/9/1758