[精选]手机生产基础知识介绍.pptx

PCBA PCBA生产基础知识介绍生产基础知识介绍生产基础知识介绍生产基础知识介绍系统一部工程组系统一部工程组系统一部工程组系统一部工程组版本：V1.0培训前言培训前言培训需求要求目的：培训需求要求目的：1 1：.生产过程中的具体流程。生产过程中的具体流程。2 2：介绍：介绍SMTSMT生产过程及周期与当前主流生产设备及其对生产过程及周期与当前主流生产设备及其对PCBPCB设计和物料的要求。设计和物料的要求。3 3：了解生产过程，掌握生产线对研发设计的要求，以便在设计过程中更多地考虑产品：了解生产过程，掌握生产线对研发设计的要求，以便在设计过程中更多地考虑产品可生产性并了解对如何做到质量控制有个量化的标准。可生产性并了解对如何做到质量控制有个量化的标准。培训大纲介绍培训大纲介绍手机手机PCBAPCBA生产流程基本介绍生产流程基本介绍 1手机手机PCBA SMTPCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 2手机手机PCBA PCBA 测试段生产流程与生产可行性需求介绍测试段生产流程与生产可行性需求介绍 3总结讨论总结讨论 4一：一：手机手机PCBA生产流程基本介绍生产流程基本介绍 目前目前 的生产流程基本可分为两种方式的生产流程基本可分为两种方式1:SMT1:SMT段段+PCBA+PCBA测试软件下载测试软件下载+RFBTFT+RFBTFT测试测试+功能性测试功能性测试+整机组装整机组装+整整机测试机测试MMI+RFFTMMI+RFFT+整机包装出货整机包装出货2:SMT2:SMT段段+PCBA+PCBA测试软件下载测试软件下载+RF BT+RF BT+整机组装整机组装+整机测试整机测试MMI+RF MMI+RF FTFT+PCBA+PCBA包装出货包装出货对于整机生产流程的性质确定是根据客户需求来确定的对于整机生产流程的性质确定是根据客户需求来确定的,第一种方式主第一种方式主要适用于购置要适用于购置PCBAPCBA来进行组装生产的客户来进行组装生产的客户;第二种生产方式适用于第二种生产方式适用于Open Open BomBom购置方案的客户购置方案的客户.目前目前PCBAPCBA生产基本流程生产基本流程 对于目前对于目前DEWAV DEWAV 的生产主要在于的生产主要在于PCBAPCBA的生产的生产,而生产的主要流程而生产的主要流程也在于也在于PCBA;PCBAPCBA;PCBA生产流程大致基本相同生产流程大致基本相同;如下如下:SMTSMT贴片段贴片段PCBAPCBA测试段测试段PCBAPCBA包装出货包装出货软件下载软件下载+写写SN+RF BTFT+SN+RF BTFT+全功能全功能测试测试包含包含SMTSMT生产相关工序生产相关工序二：手机二：手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍SMT的生产环境要求1、生产场地要求为无尘车间。、生产场地要求为无尘车间。2、车间的温度要求在、车间的温度要求在2026之间之间湿度要求为湿度要求为50%80%之间。之间。PCBA SMT PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 章节章节 21:PCBA1:PCBA生产生产SMTSMT基本工序介绍基本工序介绍2:SMT2:SMT排线示意图及工作流程排线示意图及工作流程3:SMT3:SMT基本设备介绍基本设备介绍4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 1:PCBA1:PCBA生产生产SMTSMT基本工序介绍基本工序介绍完整的SMT生产工序包含以下工序1 1:供板供板.主要为整条SMT线进行PCB的自动供给,全自动的将板送入锡膏印刷机中。保证SMT线源源不断的生产,此工序位于SMT线最前端,所用设备为供板机2 2:PCB:PCB锡膏印刷锡膏印刷主要将锡膏通过刮刀刮过开好孔的钢网,通过钢网的孔漏印到PCB金手指焊盘上为元器件的焊接做准备,所有设备为锡膏印刷机3 3:贴片器件贴装贴片器件贴装.主要是将外表安装器件SMT器件准确高精度的贴装到已经印刷好锡膏的主板PCB相对应的固定位号上贴片程序已经通过坐标图,位号图,BOM做好;所用设备为贴片机4 4:回流炉焊接回流炉焊接.其作用是将锡膏熔化使器件通过锡的合金与PCB焊盘牢固的焊接在一起.所用设备为回流炉5 5:AOI:AOI检测检测全名为自动光学检测,主要是对已经焊接好的主板通过预编的程序进行全面的光学检测,早期发现和减少焊接缺陷,通过早期发现形成良好的过程控制,同时减少人工检测时间提高生产效率和质量,所用设备为AOI检测仪6 6:目检目检由于AOI存在盲区,需要通过人工目视将不良品检出防止流入后段7 7:X-RAY:X-RAY检测检测一般此工序采取抽检形式,主要是防止批量性不可见的焊接问题;检测手法是通过X射线穿透PCBA然后被另外面的X射线感应器接收;由于焊点中存在大量可吸收X射线的铅,与PCB上面的其他物质金,铜,铁,硅通过的X射线相比,将呈现出黑色深浅不一的图案.由此判断焊接效果,使用设备为X-RAY检测仪,可不用放在生产线上8 8:检修检修主要对炉后主板维修及时将问题点反响到产线PE,同时保证产品生产的连续性二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍送板机印刷机泛用贴片机高速贴片机回流炉下板机各个工厂的排线方式基本相同各个工厂的排线方式基本相同,只是配置不同数量的高速机与泛用机只是配置不同数量的高速机与泛用机,有的部分工厂没有有的部分工厂没有AOIAOI和和X-RAY,X-RAY,上图上图也未画出也未画出;一般考察一般考察SMTSMT工厂最基本的工厂最基本的SMTSMT设备要求必须有设备要求必须有AOIAOI和和X-RAY;X-RAY;便于质量控制便于质量控制2:SMT2:SMT排线示意图及工作流程排线示意图及工作流程对于对于PCBA SMTPCBA SMT生产来说生产来说,进行进行SMTSMT贴片必须准备以下资料贴片必须准备以下资料 gerber file表层焊盘丝印 位号图又名主板装配图或丝印图 BOM主板装配料单 拼板图CAD档 器件坐标图x,y,z三轴坐标 PCB光板和PCBA样板 物料备料包含来料检验和生产物料上贴片机飞达二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 送板送板目检目检印刷机贴片机回流炉AOI二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 3:SMT3:SMT基本设备介绍基本设备介绍送板机送板机LoaderLoader将空将空PCPC板板利用推杆将空利用推杆将空PCPC板送入印刷板送入印刷机中机中同时通过集板箱对双面板贴裝一同时通过集板箱对双面板贴裝一个置放位置和送板个置放位置和送板这样可相容正反面这样可相容正反面SMTSMT通过送板机通过送板机全自动的将全自动的将PCPC板送入锡板送入锡膏印刷机中。膏印刷机中。二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 3:SMT3:SMT基本设备介绍基本设备介绍锡膏印刷锡膏印刷Solder PasteSolder Paste原理将锡膏原理将锡膏Solder PasteSolder Paste通过钢板通过钢板StencilStencil之之孔脫膜接触锡膏而印置于基板之锡垫孔脫膜接触锡膏而印置于基板之锡垫PCBPCB板焊盘上。板焊盘上。锡膏印刷方式分类锡膏印刷方式分类1 1手印台手印台2 2机印台机印台3 3半自动锡膏印刷机半自动锡膏印刷机Semi AutoSemi Auto;4 4全自动锡全自动锡膏印刷机。膏印刷机。钢网刮刀刮刀开孔开孔PCB二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 3:SMT3:SMT基本设备介绍基本设备介绍贴片机Pick and Pick and Placement SystemPlacement System将SMT零件通过高速机或泛用机的抓取头吸嘴将其元件抓取或吸取并经过辨识零件外形、厚度经确认OK后将元件按编程位置坐标图贴装零件按照物料BOM依序贴裝完成。以上是高速贴片机右边为多功能机泛用机二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 贴片机按工作方式分类：贴片机按工作方式分类：拱架型拱架型GantryGantry：元件送料器、基板PCB是固定的，贴片头安装多个真空吸料嘴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。由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上，所以得名。对元件位置与方向的调整方法：1、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能到达的精度有限，较晚的机型已再不采用。2、激光识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法可实现飞行过程中的识别，但不能用于球栅列陈元件BGA。3、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，一般相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别，比激光识别耽误一点时间，但可识别任何元件，也有实现飞行过程中的识别的相机识别系统，机械结构方面有其它牺牲。这种形式由于贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。现在一般采用多个真空吸料嘴同时取料多达上十个和采用双梁系统来提高速度，即一个梁上的贴片头在取料的同时，另一个梁上的贴片头贴放元件，速度几乎比单梁系统快一倍。但是实际应用中，同时取料的条件较难到达，而且不同类型的元件需要换用不同的真空吸料嘴，换吸料嘴有时间上的延误。这类机型的优势在于：系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产。转塔型转塔型TurretTurret：元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板PCB放于一个X/Y坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置与取料位置成180度，在转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。对元件位置与方向的调整方法：1、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能到达的精度有限，较晚的机型已再不采用。2、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向，相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别。一般，转塔上安装有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装24个真空吸嘴较早机型至56个真空吸嘴现在机型。由于转塔的特点，将动作细微化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作台移动包含位置调整、贴放元件等动作都可以在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的高速度。目前最快的时间周期到达0.080.10秒钟一片元件。此机型在速度上是优越的，适于大批量生产，但其只能用带状包装的元件，如果是密脚、大型的集成电路IC，只有托盘包装，则无法完成，因此还有赖于其它机型来共同合作。这种设备结构复杂，造价昂贵，最新机型约在US$50万，是拱架型的三倍以上。二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 3:SMT3:SMT基本设备介绍基本设备介绍热风回流焊/氮气回流焊贴片机将元件贴裝OK后进入炉堂內通过热传导对流及幅射的原理并依照厂商提供的锡膏特性温度曲线來设定炉堂温度将主/被动元件焊接于PCB板上完成SMT制程零件焊接固定作用。1.回流焊的种类回流焊是SMT流程中非常关键的一环，其作用是将焊膏融化，使外表组装元器件与PCB板牢固粘接在一起，如不能较好地对其进行控制，将对所生产产品的可靠性及使用寿命产生灾难性影响。回流焊的方式有很多，较早前比较流行的方式有红外式及气相式，现在较多厂商采用的是热风式回流焊，还有局部先进的或特定场合使用的再流方式，如：热型芯板、白光聚焦、垂直烘炉等。以下将对现在比较流行的热风式回流焊作简单的介绍。2.热风式回流焊现在所使用的大多数新式的回流焊接炉，叫做强制对流式热风回流焊炉。它通过内部的风扇，将热空气吹到装配板上或周围。这种炉的一个优点是可以对装配板逐渐地和一致地提供热量，不管零件的颜色和质地。虽然，由于不同的厚度和元件密度，热量的吸收可能不同，但强制对流式炉逐渐地供热，同一PCB上的温差没有太大的差异。另外，这种炉可以严格地控制给定温度曲线的最高温度和温度速率，其提供了更好的区到区的稳定性，和一个更受控的回流过程。二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析1:锡膏印刷工艺介绍锡膏印刷质量对外表贴装产品的质量影响很大有统计资料说明,60%的在线返修板是因锡膏印刷不良引起故障的,丝印的好坏基本上决定了SMT好坏程度.所以在外表贴装中严格把好锡膏印刷这一关.即使是最好的锡膏,设备和应用方法,也不一定充分保证得到可接受的结果.使用者必须控制工艺过程和设备变量,以到达良好的印刷品质.在印刷锡膏的过程中,基板放在工作台上机械地或真空夹紧定位,用定位销或视觉来对准.在手工或半自动印刷机中,印刷刮板向下压在模板上,使模板底面接触到电路板顶面.当刮板走过所腐蚀的整个图形区域长度时,锡膏通过模板/丝网上的开孔印刷到焊盘上.在锡膏已经沉积之后丝网在刮板之后马上脱开,snap off回到原地.脱开距离与刮板压力是两个到达良好印刷品质的与设备有关的重要变量,还有丝印速度,丝印期间,刮板在丝印模板上的行进速度是很重要的,因为锡膏需要时间来滚动和流入丝孔内.如果允许时间不够,那么在刮板的行进方向,锡膏在焊盘上将不平.决定印刷质量的因素还有:印刷脱模延时,印刷间隙,等只要较好地把握上述因素,一般印出来的锡膏图形应平整边缘较齐.钢网刮刀刮刀开孔开孔PCB二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 助焊剂的作用助焊剂的作用1、去除金属表氧化物；2、在加热的过程中防止锡氧化；3、降低锡膏的外表张力，使溶化了的锡膏能夠湿润在机板的铜箔上；4、起催化剂的作用，加强焊锡的焊接效果。成成 分分焊料合焊料合金粉末金粉末助助焊焊剂剂主主 要要 材材 料料作作 用用 Sn/Pb Sn/PbSn/Pb/AgSn/Pb/Ag 活化剂活化剂增粘剂增粘剂溶溶 剂剂摇溶性摇溶性附加剂附加剂 SMD SMD与电路的连接与电路的连接 松香，甘油硬脂酸脂松香，甘油硬脂酸脂盐酸，联氨，三乙醇酸盐酸，联氨，三乙醇酸 金属表面的净化金属表面的净化 松香，松香脂，聚丁烯松香，松香脂，聚丁烯净化金属表面，与净化金属表面，与SMDSMD保保持粘性持粘性丙三醇，乙二醇丙三醇，乙二醇对焊膏特性的适应性对焊膏特性的适应性CastorCastor石腊（腊乳化液）石腊（腊乳化液）软膏基剂软膏基剂防离散，塌边等焊接不良防离散，塌边等焊接不良1 1:锡膏印刷工艺介绍锡膏印刷工艺介绍 -锡膏的基本介绍锡膏的基本介绍二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析1:锡膏印刷工艺 锡膏管制锡膏管制 锡膏保存要求温度510;相对湿度低于50%;保存期一般为6个月,采用先进先用原则.使用及环境要求;从冰箱里取出的锡膏至少解冻34小时方可使用,使用前对罐风锡膏顺同一方向分 搅拌,机器搅拌为45分钟.已开盖的锡膏原则上尽快用完工作结速将钢模用过锡膏装入空罐子内下次优先使用,开盖后的锡膏使用的有效期在24小时内 当天没有用完的锡膏如果第二天不再生产的情况下将其放回冰箱保存并在标签上注明 印刷锡膏本卷须知锡膏开封需填写开封管制标签，开封后使用时间为24小时，未开封常温下保存期限为20天；锡膏首次添加约1/2瓶，以后每30分钟左右添加一次，每次约1/3瓶；每30分钟或机种变更时检查印刷状况并记录；印刷不良板清洗后必须用气枪彻底去除PCB贯孔及缝隙中锡膏残渣；每小时或停止印刷10分钟以上时人工擦拭钢板；过期焊膏需区分放置统一区域，并由专人申请报废；开封锡膏每8小时搅拌一次。二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析1:锡膏印刷工艺刮刀介绍:按材料分为分橡胶刮刀和金属刮刀;两种刮刀的磨损压力和硬度决定印刷质量;应该仔细监测.对可接受的印刷品质,刮板边缘应该锋利和直线.刮板压力低造成遗漏和粗糙的边缘.而刮板压力高或很软的刮板将引起斑点状的smeared印刷甚至可能损坏刮板和模板或丝网,过高的压力也倾向于从宽的开孔中挖出锡膏引起焊锡圆角不够 按结构可分为菱形刮到和拖裙形刮刀10mm10mm10mm10mm45454545度角度角度角度角SqueegeeSqueegeeSqueegeeSqueegeeStencilStencilStencilStencil菱形刮刀菱形刮刀拖裙形刮刀拖裙形刮刀SqueegeeSqueegeeSqueegeeSqueegeeStencilStencilStencilStencil45-6045-6045-6045-60度角度角度角度角菱形：这种形式现在已很不普遍了，虽然还在使用，特别在 和 。它由截面为大约10mmx10mm的正方形组成，由夹板夹住，形成两面45的角度。这种刮板可以两个方向工作，每个行程末都会跳过锡膏条，因此只要一个刮板。可是，这样很容易弄脏，因为锡膏会往上跑，而不是只停留在聚乙烯的很少的暴露局部。其挠性不够意味着不能贴合扭曲变形的PCB，可能造成漏印区域。不可调节。拖裙形：这种形式很普遍，由截面为矩形的金属构成，夹板支持，需要两个刮板，一个丝印行程方向一个刮板。无需跳过锡膏条，因锡膏就在两个刮板之间，每个行程的角度可以单独决定。大约40mm刮板是暴露的，而锡膏只向上走15-20mm，所以这种形式更干净些。二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 1:锡膏印刷工艺及管制钢网介绍 分金属与尼龙丝两种,制作开孔的工艺过程控制开孔壁的光洁度和精度,而且开孔尺寸必须适宜有三种常见的制作模板的工艺:化学腐蚀,激光切割和加成additive工艺.为了到达良好的印刷结果,必须有正确的锡膏材料粘度金属含量最大粉末尺寸和尽可能最低的助焊剂活性正确的工具印刷机模板和刮刀和正确的工艺过程良好的定位清洁拭擦的结合.再者印刷后的检验也是必不可少的它可以大大地减少后道工序因印刷不良而造成的返修损失4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析钢网使用本卷须知：A：重中之中及时清洗，防止回流炉产生锡渣及局部焊盘不上锡与锡量过少现象，基本要求每 2小时清洗一次或每8拼板清洗一次B：注意PCB版本的区分二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析钢网制造技术钢网制造技术 化学蚀刻模板化学蚀刻模板电铸成行模板电铸成行模板激光切割激光切割雕刻模板雕刻模板简简 介介优优 点点缺缺 点点在金属箔上涂抗蚀保护剂在金属箔上涂抗蚀保护剂用销钉定位感光工具将图用销钉定位感光工具将图形曝光在金属箔两面，然形曝光在金属箔两面，然后使用双面工艺同时从两后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属箔面腐蚀金属箔通过在一个要形成开孔的通过在一个要形成开孔的基板上显影刻胶，然后逐基板上显影刻胶，然后逐个原子，逐层地在光刻胶个原子，逐层地在光刻胶周围电镀出模板周围电镀出模板直接从客户的原始直接从客户的原始GerberGerber数据产生，在作必要修改数据产生，在作必要修改后传送到激光机，由激光后传送到激光机，由激光光束进行切割光束进行切割成本最低成本最低周转最快周转最快形成刀锋或沙漏形状形成刀锋或沙漏形状纵横比纵横比1.51.5：1 1提供完美的工艺定位提供完美的工艺定位没有几何形状的限制没有几何形状的限制改进锡膏的释放改进锡膏的释放要涉及一个感光工具要涉及一个感光工具电镀工艺不均匀失去电镀工艺不均匀失去密封效果密封效果密封块可能会去掉密封块可能会去掉纵横比纵横比1 1：1 1错误减少错误减少消除位置不正时机消除位置不正时机激光光束产生金属熔渣激光光束产生金属熔渣造成孔壁粗糙造成孔壁粗糙纵横比纵横比1 1：1 11 1:锡膏印刷工艺及管制锡膏印刷工艺及管制 -钢网制造技术简介钢网制造技术简介 二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析1:锡膏印刷工艺基本问题分析锡膏丝印典型缺陷分析锡膏丝印典型缺陷分析:搭锡搭锡BRIDGING BRIDGING 锡粉量少、粘度低、粒度大、室温度、锡粉量少、粘度低、粒度大、室温度、印膏太厚、放置压力太大等。通常印膏太厚、放置压力太大等。通常当两焊垫之间有少许印膏搭连，于高当两焊垫之间有少许印膏搭连，于高温熔焊时常会被各垫上的主锡体所拉温熔焊时常会被各垫上的主锡体所拉回去，一旦无法拉回，将造成短路或回去，一旦无法拉回，将造成短路或锡球，对细密间距都很危险。锡球，对细密间距都很危险。提高锡膏中金属成份比例提高到提高锡膏中金属成份比例提高到88 88%以上。以上。增加锡膏的粘度增加锡膏的粘度7070万万 CPS CPS以上以上减小锡粉的粒度例如由减小锡粉的粒度例如由200200目降到目降到300300目目降低环境的温度降至降低环境的温度降至2727O OC C以下以下降低所印锡膏的厚度降至架空高度降低所印锡膏的厚度降至架空高度SNAP-OFFSNAP-OFF，减低刮刀压力及速度，减低刮刀压力及速度加强印膏的精准度。加强印膏的精准度。调整印膏的各种施工参数。调整印膏的各种施工参数。减轻零件放置所施加的压力。减轻零件放置所施加的压力。调整预热及熔焊的温度曲线。调整预热及熔焊的温度曲线。问题及原因问题及原因 对对 策策二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 锡膏丝印典型缺陷分析锡膏丝印典型缺陷分析:4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析1:锡膏印刷工艺基本问题分析 问题及原因问题及原因 对对 策策 膏量缺乏膏量缺乏 INSUFFICIENT PASTE INSUFFICIENT PASTE 常在钢板印刷时发生常在钢板印刷时发生,可能是网布的可能是网布的丝径太粗丝径太粗,板膜太薄等原因板膜太薄等原因 钢网未清洗干净钢网未清洗干净.粘着力缺乏粘着力缺乏 POOR TACK RETENTION POOR TACK RETENTION 环境温度高风速大环境温度高风速大,造成锡膏中溶剂造成锡膏中溶剂逸失太多逸失太多,以及锡粉粒度太大的问题以及锡粉粒度太大的问题.增加印膏厚度增加印膏厚度,如改变网布或板膜等如改变网布或板膜等.提升印着的精准度提升印着的精准度.调整锡膏印刷的参数调整锡膏印刷的参数.及时清洗钢网及时清洗钢网 消除溶剂逸失的条件如降低室温、减消除溶剂逸失的条件如降低室温、减少吹风等少吹风等。降低金属含量的百分比。降低金属含量的百分比。降低锡膏粘度。降低锡膏粘度。降低锡膏粒度。降低锡膏粒度。调整锡膏粒度的分配。调整锡膏粒度的分配。二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 2:贴片工艺介绍 贴装是SMT工艺性相对较简单的环节,只要调整好贴装叁数及位置,贴装的好坏就在于贴片机的精度了.人为因素较小.不过由于贴装误差的客观存在,所以贴装后检查是不可防止的.因为在这个地方修正贴错的元器件比较简单易行且不会损坏元器件如果在焊接后修正就费事多了.贴片机主要在于三维坐标系的运用,这就是为什么需要坐标图的原因,有了坐标文件编程相对来说比较容易而且速度比较快,一般可在半小时左右搞好程序4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析2:贴片工艺贴片机贴片流程PCB进入贴片机，靠Stopper定位光学识别PCB上的Mark点，确定PCB上各元件坐标的相对原点Nozzle到固定的Feeder取料口中心吸取元件光学识别计算出吸附在Nozzle上元件中心坐标，针对偏位软件自动补偿贴装到板上元件位置定位是否准确？-Mark点位置是否准确 -Mark点形状识别是否准确？-Nozzle是否堵塞？-Feeder吸料中心有无偏位？-吸料高度是否正？-元件形状是否规则?-Part data设置是否正确？特别是光的设定。-移动过程有无掉落元件?-贴装下压高度是否设定OK?二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析3:回流焊接工艺介绍 热风式回流焊 目前的回流炉按物理分区一般都是8个温区上8个温区,下8个温区,上下对流 热风回流焊过程中，焊膏需经过以下几个阶段，溶剂挥发；助焊剂去除焊件外表的氧化物；焊膏的熔融、再流动以及焊膏的冷却、凝固。一个典型的温度曲线Profile：指通过回焊炉时，PCB上某一焊点的温度随时间变化的曲线按工艺分区分为预热区、保温区、回流区及冷却区。温度曲线的设定没有固定模式一般是根据锡膏的性质和所焊接的PCB以及元器件的种类多少而定的,设定时以锡膏厂商提供的参考温度曲线为基础结合PCB实际情况,根据自己的经验进行较小调整,一般在设定时多测几次直到满意Temperature1-3/Sec200 Peak 225 5 60-90 Sec140-170 60-120 Sec 预热区t保温区回流区冷却区二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析3 3:回流焊接工艺回流炉介绍回流焊接工艺回流炉介绍 热风式回流焊工艺分区工艺分区工艺分区工艺分区温区介绍预热区：预热区的目的是使PCB和元器件预热，到达平衡，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。升温速率要控制在适当范围内过快会产生热冲击，如：引起多层陶瓷电容器开裂、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缺乏的焊点；过慢则助焊剂Flux活性作用，一般规定最大升温速率为4/sec，上升速率设定为1-3/sec，SESC的标准为低于2.5/sec。保温区：指从120升温至160的区域。主要目的是使PCB上各元件的温度趋于均匀，尽量减少温差，保证在到达再流温度之前焊料能完全枯燥，到保温区结束时，焊盘、锡膏球及元件引脚上的氧化物应被除去，整个电路板的温度到达均衡。过程时间约60-120秒，根据焊料的性质有所差异。SESC的标准为：130-160，MAX120sec；回流区：这一区域里的加热器的温度设置得最高，焊接峰值温度视所用锡膏的不同而不同，一般推荐为锡膏的熔点温度加20-40。此时焊膏中的焊料开始熔化,再次呈流动状态，替代液态焊剂润湿焊盘和元器件。有时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区覆盖的面积最小且左右对称，一般情况下超过200的时间范围为30-40sec。SESC的标准为Peak Temp.:210-220，超过200的时间范围：403sec；冷却区：用尽可能快的速度进行冷却，将有助于得到明亮的焊点并饱满的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致PAD的更多分解物进入锡中，产生灰暗毛糙的焊点，甚至引起沾锡不良和弱焊点结合力。降温速率一般为-4/sec以内，冷却至75左右即可，一般情况下都要用离子风扇进行强制冷却。SESC的标准为：Slope-3/sec。在回流过程中,使用惰性气体,焊接效果会更好使用惰性气体，一般采用氮气，这种方法在回流焊工艺中已被采用了相当长的一段时间，因为惰性气体可以减少焊接过程中的氧化，因此，这种工艺可以使用活性较低的焊膏材料。这一点对于低残留物焊膏和免清洗尤为重要。另外，对于屡次焊接工艺也相当关键。比方：在双面板的焊接中，氮气保护板子在屡次回流工艺中有很大的优势，因为在N2的保护下，板上的铜质焊盘与线路的可焊性得到了很好的保护。使用氮气的另一个好处是增加外表张力，它使得制造商在选择器件时有更大的余地尤其是超细间距器件，并且增加焊点外表光洁度，使薄型材料不易褪色。二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析3 3:回流焊接工艺介绍回流焊接工艺介绍 -所出现的典型问题基本原因分析包含贴片机贴片引起的所出现的典型问题基本原因分析包含贴片机贴片引起的序号序号 缺陷缺陷 原因原因 解决方法解决方法 1 元器件移位 安放的位置不对 校准定位坐标 焊膏量不够或定位压力不够 加大焊膏量，增加安放元器件 焊膏中焊剂含量太高，的压力 在再流焊过程中焊剂的 减小锡膏中焊剂的含量 流动导致元器件移动 2 桥接（短路）焊膏塌落 增加锡膏金属含量或黏度 焊膏太多 减小丝网孔径，增加刮刀压力 加热速度过快 调整再流焊温度曲线 3 虚焊 焊盘和元器件可焊性差 加强 PCB 和元器件的筛选 印刷参数不正确 检查刮刀压力、速度 再流焊温度和升温速度不当 调整再流焊温度曲线二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析3 3:回流焊接工艺介绍回流焊接工艺介绍 -所出现的典型问题基本原因分析所出现的典型问题基本原因分析包含贴片机贴片引起的包含贴片机贴片引起的序号序号 缺陷缺陷 原因原因 解决方法解决方法 6 焊点锡过多 丝网孔径过大 减小丝网孔径 焊膏黏度小 增加锡膏黏度 4 元器件竖立 安放的位置移位 调整印刷参数 焊膏中焊剂使元器件浮起 采用焊剂较少的焊膏 印刷焊膏厚度不够 增加焊膏厚度 加热速度过快且不均匀 调整再流焊温度曲线 采用Sn63/Pb37焊膏 改用含 Ag 的焊膏 5 焊点锡不足 焊膏不足 扩大丝网孔径 焊盘和元器件焊接性能差 改用焊膏或重新浸渍元件 再流焊时间短 加长再流焊时间二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析3 3:回流焊接工艺介绍回流焊接工艺介绍 -所出现的典型问题基本原因分析图示所出现的典型问题基本原因分析图示 有缺陷的元件排列方向设计。我们设想在 再流焊炉中有一条横跨炉子宽度的再流焊 限线，一旦焊膏通过它就会立即熔化。片 式矩形元件的一个端头先通过再流焊限线，焊膏先熔化，完全浸润元件的金属外表，具有液态外表张力;而另一端未到达183C 液相温度，焊膏未熔化，只有焊剂的粘接 力，该力远小于再流焊焊膏的外表张力，因而，使未熔化端的元件端头向上直立。因此，保持元件两端同时进入再流焊限 线，使两端焊盘上 的焊膏同时熔化，形 成均衡的液态外表张力，保持元件位置 不变。立片侧立问题立片侧立问题立片侧立问题立片侧立问题二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4 4:AOI:AOI的检测的检测 运用高速高精度视觉处理技术自动检测运用高速高精度视觉处理技术自动检测PCBPCB板上各种板上各种不同帖装错误及焊接缺陷不同帖装错误及焊接缺陷.PCB.PCB板的范围可从细间距高密板的范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板度板到低密度大尺寸板,并可提供在线检测方案并可提供在线检测方案,以提高以提高生产效率生产效率,及焊接质量及焊接质量.通过使用通过使用AOIAOI作为减少缺陷的工具作为减少缺陷的工具,在装配工艺过程在装配工艺过程的早期查找和消除错误的早期查找和消除错误,以实现良好的过程控制以实现良好的过程控制.早期发早期发现缺陷将防止将坏板送到随后的装配阶段现缺陷将防止将坏板送到随后的装配阶段,AOI,AOI将减少修将减少修理成本将防止报废不可修理的电路板理成本将防止报废不可修理的电路板.4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析 AOI检测工程-无元件：与PCB板类型无关-未对中：脱离-极性相反：元件板性有标记-直立：编程设定-焊接破裂：编程设定-元件翻转：元件上下有不同的特征-错帖元件：元件间有不同特征-少锡：编程设定-翘脚：编程设定-连焊：可检测20微米-无焊锡：编程设定-多锡：编程设定主主 要要 特特 点点1高速检测系统 与PCB板帖装密度无关2快速便捷的编程系统 -图形界面下进行 -运用帖装数据自动进行数据检测 -运用元件数据库进行检测数据的快速编辑3运用丰富的专用多功能检测算法和二元或灰度水 平光学成像处理技术进行检测4根据被检测元件位置的瞬间变化进行检测窗口的 自动化校正，到达高精度检测5通过用墨水直接标记于PCB板上或在操作显示器 上用图形错误表示来进行检测电的核对二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 5:X-RAY的检测4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析X射线具备很强的穿透性是最早用于各种检测场合的一种仪器。X射线透视图可以显示焊点厚度形状及质量的密度分布。这些指针能充分反映出焊点的焊接质量包括开路短路孔洞内部气泡以及锡量缺乏并能做到定量分析 X-Ray测试机就是利用X射线的穿透性进行测试的贴片机摆放位置：由于X-RAY射线的关系和操作安全的原因一般此机有单独的工作室同时也有专人操作。测试方式也称离线操作。Samsung的VSS-XDT2000二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析5:X-RAY的检测 2D Transmissive Image 3D Tomosynthesis Image短路焊点偏移漏焊锡球短路焊点偏移漏焊锡球X-RayX-Ray检测常见的一些不良现象检测常见的一些不良现象二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析5:X-RAY的检测X-Ray检测常见的一些不良现象短路/桥接不良2D传输影象 3D 影象 二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 2D传输影象 3D 影象 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析5:X-RAY的检测X-Ray检测常见的一些不良现象假焊不良二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 4:SMT4:SMT工艺制程介绍及基本问题分析工艺制程介绍及基本问题分析5:X-RAY的检测2D传输影象 3D 影象 X-Ray检测常见的一些不良现象缺焊不良存在气泡二：二：手机手机PCBA SMT生产流程及所需硬件与制程介绍生产流程及所需硬件与制程介绍 PCBA生产 SMT段的基本总结PCBA的关键质量在于SMT段的整个贴片,决定了后续产品测试的合格率由于各个工厂的线体及设备不同,其产能将存在差异化贴片的质量因素,机器是关键;但是如果管理不好;将会导致