SMT贴片技术9723.pptx

表面贴装工艺-关于SMT 的介绍目 录什么是什么是SMTSMT？SMTSMT工艺流程工艺流程Screen PrinterScreen PrinterMOUNTMOUNTREFLOWREFLOWAOIAOIESDESD质量控制质量控制什么是SMT？SMT(SMT(S Surface urface M Mount ount Technology)的英文缩写，中文意思是 的英文缩写，中文意思是 表面贴装技术 表面贴装技术。是新一代电子组装技术，它将传统的。是新一代电子组装技术，它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的元器件。电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的元器件。电子线路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且 电子线路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且根本没有基片。第一个半导体器件的封装采用放射形的引 根本没有基片。第一个半导体器件的封装采用放射形的引脚，将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通 脚，将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通孔中。孔中。50 50年代，平装的表面安装元件应用于高可靠的军方，年代，平装的表面安装元件应用于高可靠的军方，60 60年代，混合技术被广泛的应用，年代，混合技术被广泛的应用，70 70年代，受日本消费类 年代，受日本消费类电子产品的影响，无源元件被广泛使用，近十年有源元件 电子产品的影响，无源元件被广泛使用，近十年有源元件被广泛使用。被广泛使用。什么是SMT？Surface mount Through-hole与传统工艺相比 与传统工艺相比SMT SMT的特点：的特点：高密度 高密度高可靠 高可靠小型化 小型化低成本 低成本生产的自动化 生产的自动化备注：上：工序名称下：工序别设备SMT工艺流程图印刷机贴片机回流焊AOI 上板机SMT工艺流程图基本要求：基本要求：1 1进入车间时要穿防静电工作服和防静电拖鞋，戴防静电帽，长头发要束起挽到防静电帽 进入车间时要穿防静电工作服和防静电拖鞋，戴防静电帽，长头发要束起挽到防静电帽里；里；2 2、固定岗位人员佩戴有绳腕带，腕带的鳄鱼夹夹在静电线上，、固定岗位人员佩戴有绳腕带，腕带的鳄鱼夹夹在静电线上，3 3、每天进入车间时要测试静电腕带防静电性是否合格，使用的仪器是静电腕带测试仪，、每天进入车间时要测试静电腕带防静电性是否合格，使用的仪器是静电腕带测试仪，每日测试 每日测试2 2次；次；4 4、静电腕带佩戴时一定要紧贴皮肤；、静电腕带佩戴时一定要紧贴皮肤；5 5、一般来说、一般来说,SMT,SMT车间温度管理基准：车间温度管理基准：1828 1828;湿度：湿度：40%60%40%60%；锡膏或红胶刮刀钢网ScreenPrinterSTENCIL PRINTINGScreen Printer Screen Printer 内部工作图 内部工作图PCB板ScreenPrinterScreen Printer Screen Printer 的基本要素：的基本要素：锡膏 锡膏(又叫 又叫Solder Solder）1.1.锡膏在开封使用时 锡膏在开封使用时,须经过两个重要的过程：须经过两个重要的过程：回温 回温 搅拌 搅拌；红胶、锡膏的回温时间是 红胶、锡膏的回温时间是24 24小时 小时；取用原则是；取用原则是先入先出 先入先出，即先购入先使用；，即先购入先使用；2.2.锡膏从冰箱中取出使用时必须回温 锡膏从冰箱中取出使用时必须回温,目的是 目的是 让冷藏的锡膏温度恢复常温，让冷藏的锡膏温度恢复常温，以利印刷。如果不回温在 以利印刷。如果不回温在PCB PCB进入回流焊后易产生锡珠不良；进入回流焊后易产生锡珠不良；3.3.现在 现在SMT SMT车间使用的锡膏搅拌时间如下：一般厂家设备搅拌 车间使用的锡膏搅拌时间如下：一般厂家设备搅拌35 35分钟；分钟；再手动搅拌 再手动搅拌23 23分钟后方可使用；分钟后方可使用；4.4.锡膏印刷时 锡膏印刷时,所需准备的材料及工具：钢网 所需准备的材料及工具：钢网 刮刀 刮刀 擦拭纸、清洗剂 擦拭纸、清洗剂 搅拌刀 搅拌刀;5 5、钢网清洗完后，放回钢网柜之前要用拉伸膜保护钢网开口处，目的是防尘。、钢网清洗完后，放回钢网柜之前要用拉伸膜保护钢网开口处，目的是防尘。6 6、锡膏开封使用时间不能超过、锡膏开封使用时间不能超过24 24小时 小时，否则实施报废。，否则实施报废。7 7、红胶开封后在点胶机上的使用时间最大不能超过、红胶开封后在点胶机上的使用时间最大不能超过48 48小时 小时，48 48小时未用完时要 小时未用完时要放回冰箱冷冻保管再用。放回冰箱冷冻保管再用。8 8、产品印刷时每、产品印刷时每5 5张 张PCB PCB进行一次自动清洗，每 进行一次自动清洗，每20 20张进行一次手动清洗 张进行一次手动清洗9 9、锡膏在冰箱中存放的温度基准是、锡膏在冰箱中存放的温度基准是010 010.10 10、.PCB.PCB真空包装的目的是防尘及防潮、防震 真空包装的目的是防尘及防潮、防震;ScreenPrinterScreen Printer Screen Printer 的基本要素：的基本要素：11 11、MSL Level 2(MSL Level 2(湿气敏感度指数 湿气敏感度指数)以上的 以上的IC IC和空 和空PCB PCB必须进行温 必须进行温/湿度管理：开 湿度管理：开封后不使用时，要放入防潮柜内存放，以防潮。封后不使用时，要放入防潮柜内存放，以防潮。12 12、防潮柜的温度管理基准是、防潮柜的温度管理基准是253C 253C，湿度管理基准是，湿度管理基准是10%10%以下。以下。13 13钢网的全面清洗方法：钢网的全面清洗方法：用擦拭纸将钢网表面擦拭干净 用擦拭纸将钢网表面擦拭干净 用气枪将钢网丝印孔内的红胶 用气枪将钢网丝印孔内的红胶/锡膏吹出 锡膏吹出 用擦拭 用擦拭纸擦除残留的红胶 纸擦除残留的红胶/锡膏 锡膏 将钢网放入超声波清洗机中进行清洗，清洗 将钢网放入超声波清洗机中进行清洗，清洗5 5分钟左右，分钟左右，取出钢网。取出钢网。14 14、点胶嘴清洗方法：、点胶嘴清洗方法：先用气枪吹出点胶嘴内残留的大部分红胶，然后用细铁丝插入点胶孔内，将孔内 先用气枪吹出点胶嘴内残留的大部分红胶，然后用细铁丝插入点胶孔内，将孔内的红胶推出，再倒入适量的清洗液，帮助清洗，最后用气枪将残留的红胶吹出。的红胶推出，再倒入适量的清洗液，帮助清洗，最后用气枪将残留的红胶吹出。15 15、点胶嘴和钢网的全面清洗周期：、点胶嘴和钢网的全面清洗周期：1 1日 日1 1次，每班下班时清洗 次，每班下班时清洗 生产中止时 生产中止时清洗。清洗。判断锡膏具有正确粘度的一种经济和实际的方法：判断锡膏具有正确粘度的一种经济和实际的方法：搅拌锡膏 搅拌锡膏30 30秒，挑起一些高出容器三，四英寸，锡膏自行下滴，秒，挑起一些高出容器三，四英寸，锡膏自行下滴，如果开始时象稠的糖浆一样滑落，然后分段断裂落下到容器内 如果开始时象稠的糖浆一样滑落，然后分段断裂落下到容器内为良好。反之，粘度较差。为良好。反之，粘度较差。ScreenPrinter锡膏的主要成分：锡膏的主要成分：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/Cu/Ag Sn/Cu/Ag Sn/Pb Sn/Pb 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 与PCB PCB的连接 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SMD SMD保 保持粘性 持粘性丙三醇，乙二醇 丙三醇，乙二醇 对锡膏特性的适应性 对锡膏特性的适应性Castor Castor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Squeegee(Squeegee(又叫刮板或刮刀）又叫刮板或刮刀）菱形刮刀 菱形刮刀片形刮刀 片形刮刀聚乙烯材料 聚乙烯材料或类似材料 或类似材料金属 金属10mm 10mm45 45度角 度角Squeegee SqueegeeStencil Stencil菱形刮刀 菱形刮刀ScreenPrinter拖裙形刮刀 拖裙形刮刀Squeegee SqueegeeStencil Stencil45-60 45-60度角 度角Stencil(Stencil(又叫模板）：又叫模板）：Stencil StencilPCB PCBStencil Stencil的梯形开口 的梯形开口ScreenPrinterPCB PCBStencil StencilStencil Stencil的刀锋形开口 的刀锋形开口激光切割模板和电铸成行模板 激光切割模板和电铸成行模板化学蚀刻模板 化学蚀刻模板ScreenPrinter在 在SMT SMT中使用无铅焊料：中使用无铅焊料：在前几个世纪，人们逐渐从 在前几个世纪，人们逐渐从医学和化学上认识到了铅（医学和化学上认识到了铅（PB PB）的毒性。而被限制使用。现在电 的毒性。而被限制使用。现在电子装配业面临同样的问题，人们 子装配业面临同样的问题，人们关心的是：焊料合金中的铅是否 关心的是：焊料合金中的铅是否真正的威胁到人们的健康以及环 真正的威胁到人们的健康以及环境的安全。答案不明确，但无铅 境的安全。答案不明确，但无铅焊料已经在使用。欧洲委员会初 焊料已经在使用。欧洲委员会初步计划在 步计划在2004 2004年或 年或2008 2008年强制执行。目前尚待批准，但是电子装配业还是 年强制执行。目前尚待批准，但是电子装配业还是要为将来的变化作准备。要为将来的变化作准备。MOUNT表面贴装元件介绍：表面贴装元件介绍：表面贴装元件具备的条件 表面贴装元件具备的条件 元件的形状适合于自动化表面贴装 元件的形状适合于自动化表面贴装尺寸，形状在标准化后具有互换性 尺寸，形状在标准化后具有互换性有良好的尺寸精度 有良好的尺寸精度适应于流水或非流水作业 适应于流水或非流水作业有一定的机械强度 有一定的机械强度可承受有机溶液的洗涤 可承受有机溶液的洗涤可执行零散包装又适应编带包装 可执行零散包装又适应编带包装具有电性能以及机械性能的互换性 具有电性能以及机械性能的互换性耐焊接热应符合相应的规定 耐焊接热应符合相应的规定MOUNTIC IC第一脚的的辨认方法 第一脚的的辨认方法OB36HC08113 2412厂标型号OB36HC08113 2412厂标型号13 24OB36HC081 12厂标型号 IC IC有缺口标志 有缺口标志 以圆点作标识 以圆点作标识 以横杠作标识 以横杠作标识 以 以文 文字 字作 作标 标识 识（正 正看 看IC IC下 下排 排引 引脚 脚的 的左边第一个脚为 左边第一个脚为“1”“1”）13 24OB36HC081 12厂标型号MOUNT来料检测的主要内容 来料检测的主要内容MOUNT贴片机的介绍 贴片机的介绍拱架型 拱架型(Gantry)(Gantry)元件送料器、基板 元件送料器、基板(PCB)(PCB)是固定的，贴片头 是固定的，贴片头(安装多个真空吸料嘴 安装多个真空吸料嘴)在 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 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 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 X/Y坐 坐标移动横梁上，所以得名。标移动横梁上，所以得名。这类机型的优势在于：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 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，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。也可多台机组合用于大批量生产。这类机型的缺点在于：这类机型的缺点在于：贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。贴片机一般分为 贴片机一般分为拱架型 拱架型和 和转塔型 转塔型两种 两种MOUNT对元件位置与方向的调整方法：对元件位置与方向的调整方法：1)1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精 度有限，较晚的机型已再不采用。度有限，较晚的机型已再不采用。2)2)、激光识别、激光识别、X/Y X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种 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 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 BGA。3)3)、相机识别、相机识别、X/Y X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，一般相 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 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 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。识别的相机识别系统，机械结构方面有其它牺牲。MOUNT转塔型 转塔型(Turret)(Turret)元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板 元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板(PCB)(PCB)放于一 放于一个 个X/Y 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 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 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 取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置(与取料位置成 与取料位置成180 180度 度)，在，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。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。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 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 24个真空吸嘴 个真空吸嘴(较早机型 较早机型)至 至56 56个真空吸嘴 个真空吸嘴(现在机型 现在机型)。由于转塔的。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 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 别、角度调整、工作台移动(包含位置调整 包含位置调整)、贴放元件等动作都可以、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 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达到 时间周期达到0.080.10 0.080.10秒钟一片元件。秒钟一片元件。这类机型的优势在于：这类机型的优势在于：这类机型的缺点在于：这类机型的缺点在于：贴装元件类型的限制，并且价格昂贵。贴装元件类型的限制，并且价格昂贵。MOUNT对元件位置与方向的调整方法：对元件位置与方向的调整方法：1)1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的 精度有限，较晚的机型已再不采用。精度有限，较晚的机型已再不采用。2)2)、相机识别、相机识别、X/Y X/Y坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向，相 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。机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别。MOUNT贴片机过程能力的验证：贴片机过程能力的验证：第一步 第一步：最初的 最初的24 24小时的干循环，期间机器必须连续无误地工作。小时的干循环，期间机器必须连续无误地工作。第二步：要求元件准确地贴装在两个板上，每个板上包括 第二步：要求元件准确地贴装在两个板上，每个板上包括32 32个 个140 140引脚的玻璃 引脚的玻璃 心子元件。主板上有 心子元件。主板上有6 6个全局基准点，用作机器贴装前和视觉测量系 个全局基准点，用作机器贴装前和视觉测量系 统检验元件贴装精度的参照。贴装板的数量视乎被测试机器的特定头 统检验元件贴装精度的参照。贴装板的数量视乎被测试机器的特定头 和摄像机的配置而定 和摄像机的配置而定。第三步：用所有四个贴装芯轴，在所有四个方向：第三步：用所有四个贴装芯轴，在所有四个方向：0,90,180,270 0,90,180,270 贴装元件。贴装元件。一种用来验证贴装精度的方法使用了一种玻璃心子，它和一个 一种用来验证贴装精度的方法使用了一种玻璃心子，它和一个“完美的 完美的”高引 高引脚数 脚数QFP QFP的焊盘镶印在一起，该 的焊盘镶印在一起，该QFP QFP是用来机器贴装的。通过贴装一个理想的元件，是用来机器贴装的。通过贴装一个理想的元件，这里是 这里是140 140引脚、引脚、0.025”0.025”脚距的 脚距的QFP QFP，摄像机和贴装芯轴两者的精度都可被一致地，摄像机和贴装芯轴两者的精度都可被一致地测量到。除了特定的机器性能数据外，内在的可用性、生产能力和可靠性的测量 测量到。除了特定的机器性能数据外，内在的可用性、生产能力和可靠性的测量应该在多台机器的累积数据的基础上提供。应该在多台机器的累积数据的基础上提供。MOUNT贴片机过程能力的验证：贴片机过程能力的验证：第四步：用测量系统扫描每个板，可得出任何偏移的完整列表。每个 第四步：用测量系统扫描每个板，可得出任何偏移的完整列表。每个140 140引 引 脚的玻璃心子包含两个圆形基准点，相对于元件对应角的引脚布 脚的玻璃心子包含两个圆形基准点，相对于元件对应角的引脚布 置精度为 置精度为 0.0001”0.0001”，用于计算，用于计算X X、Y Y和 和q q 旋转的偏移。所有 旋转的偏移。所有32 32个 个 贴片都通过系统测量，并计算出每个贴片的偏移。这个预定的参 贴片都通过系统测量，并计算出每个贴片的偏移。这个预定的参 数在 数在X X和 和Y Y方向为 方向为 0.003”0.003”，q q 旋转方向为 旋转方向为 0.2 0.2，机器对每个，机器对每个 元件贴装都必须保持。元件贴装都必须保持。第五步：为了通过最初的 第五步：为了通过最初的“慢跑 慢跑”，贴装在板面各个位置的，贴装在板面各个位置的32 32个元件都必须 个元件都必须 满足四个测试规范：在运行时，任何贴装位置都不能超出 满足四个测试规范：在运行时，任何贴装位置都不能超出 0.003”0.003”或 或 0.2 0.2的规格。另外，的规格。另外，X X和 和Y Y偏移的平均值不能超过 偏移的平均值不能超过 0.0015”0.0015”，它们的标准偏移量必须在 它们的标准偏移量必须在0.0006”0.0006”范围内，范围内，q q 的标准偏移量必须小 的标准偏移量必须小 于或等于 于或等于0.047 0.047，其平均偏移量小于，其平均偏移量小于 0.06 0.06，Cpk(Cpk(过程能力 过程能力 指数 指数process capability index)process capability index)在所有三个量化区域都大于 在所有三个量化区域都大于1.50 1.50。这转换成最小 这转换成最小4.5s 4.5s 或最大允许大约每百万之 或最大允许大约每百万之3.4 3.4个缺陷 个缺陷(dpm,defects per million)(dpm,defects per million)。MOUNT贴片机过程能力的验证：贴片机过程能力的验证：3=2,700 DPM 3=2,700 DPM4=60 DPM 4=60 DPM5=0.6 DPM 5=0.6 DPM6=0.002DPM 6=0.002DPM 在今天的电子制造中，希望 在今天的电子制造中，希望cmk cmk要大于 要大于1.33 1.33，甚至还大得多。，甚至还大得多。1.33 1.33的 的cmk cmk也 也显示已经达到 显示已经达到4 4工艺能力。工艺能力。6 6的工艺能力，是今天经常看到的一个要求，意 的工艺能力，是今天经常看到的一个要求，意味着 味着cmk cmk必须至少为 必须至少为2.66 2.66。在电子生产中，。在电子生产中，DPM DPM的使用是有实际理由的，因为每 的使用是有实际理由的，因为每一个缺陷都产生成本。统计基数 一个缺陷都产生成本。统计基数3 3、4 4、5 5、6 6和相应的百万缺陷率 和相应的百万缺陷率(DPM)(DPM)之间的 之间的关系如下：关系如下：在实际测试中还有专门的分析软件是 在实际测试中还有专门的分析软件是JMP JMP专门用于数据分析，这样简化了 专门用于数据分析，这样简化了整个的过程，得到的数据减少了人为的错误。整个的过程，得到的数据减少了人为的错误。REFLOW再流的方式：再流的方式：红外线焊接 红外线焊接红外 红外+热风（组合）热风（组合）气相焊（气相焊（VPS VPS）热风焊接 热风焊接热型芯板（很少采用）热型芯板（很少采用）REFLOWTemperatureTime(BGA Bottom)1-3/Sec200 Peak 225 5 60-90 Sec140-170 60-120 Sec Preheat Dryout Reflow cooling 热风回流焊过程中，焊膏需经过以下几个阶段：溶剂挥发；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 焊剂清除焊件表面的氧化物 表面的氧化物；焊膏的熔融；焊膏的熔融、再流动以及、再流动以及焊膏的冷却、焊膏的冷却、凝固。凝固。基本工艺：基本工艺：REFLOW工艺分区：工艺分区：（一）预热区（一）预热区 目的：目的：使 使PCB PCB和元器件预热 和元器件预热，达到平衡，同时除去焊膏中的水份，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、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，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 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 器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使在整个PCB PCB的非焊接 的非焊接 区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。REFLOW目的：保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，同时还起 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 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 属氧化物。时间约60120 60120秒，根据焊料的性质有所差异。秒，根据焊料的性质有所差异。工艺分区：工艺分区：（二）恒温区（二）恒温区REFLOW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 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 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 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 大多数焊料润湿时间为6090 6090秒。再流焊的温度要高于焊膏的熔 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 点温度，一般要超过熔点温度20 20度才能保证再流焊的质量。有 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。时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。（四）冷却区（四）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，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同。冷却速度要求同预热速度相同。（二）再流焊区（二）再流焊区工艺分区：工艺分区：REFLOW立片问题（曼哈顿现象）立片问题（曼哈顿现象）回流焊中立片形成的机理 回流焊中立片形成的机理 矩形片式元件的一端焊接在焊 矩形片式元件的一端焊接在焊盘上，而另一端则翘立，这种现象 盘上，而另一端则翘立，这种现象就称为曼哈顿现象。引起该种现象 就称为曼哈顿现象。引起该种现象主要原因是元件两端受热不均匀，主要原因是元件两端受热不均匀，焊膏熔化有先后所致。焊膏熔化有先后所致。AOI自动光学检查 自动光学检查(AOI,(AOI,A Automated utomated O Optical ptical I Inspection)nspection)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PCB PCB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AOI AOI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 早期发现缺陷将避免将坏板送到随后的装配阶段 现缺陷将避免将坏板送到随后的装配阶段,AOI,AOI将减少修 将减少修理成本将避免报废不可修理的电路板 理成本将避免报废不可修理的电路板.通过使用 通过使用AOI AOI作为减少缺陷的工具 作为减少缺陷的工具,在装配工艺过程的早期 在装配工艺过程的早期查找和消除错误 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.早期发现缺陷将避免 早期发现缺陷将避免将坏板送到随后的装配阶段 将坏板送到随后的装配阶段,AOI,AOI将减少修理成本将避免报废不 将减少修理成本将避免报废不可修理的电路板 可修理的电路板.由于电路板尺寸大小的改变提出更多的挑战 由于电路板尺寸大小的改变提出更多的挑战,因为它使手 因为它使手工检查更加困难 工检查更加困难.为了对这些发展作出反应，越来越多的原设 为了对这些发展作出反应，越来越多的原设备制造商采用 备制造商采用AOI.AOI.为 为 什 什 么 么 使 使 用 用 AOI AOIAOIAOI 检 查 与 人 工 检 查 的 比 较AOI1 1）高速检测系统）高速检测系统 与 与PCB PCB板帖装密度无关 板帖装密度无关2 2）快速便捷的编程系统）快速便捷的编程系统-图形界面下进行 图形界面下进行-运用帖装数据自动进行数据检测 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 运用元件数据库进行检测数据的快速编辑主 要 特 点4 4）根据被检测元件位置的瞬间变化进行检测窗口的）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，达到高精度检测 自动化校正，达到高精度检测5 5）通过用墨水直接标记于）通过用墨水直接标记于PCB PCB板上或在操作显示器 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 上用图形错误表示来进行检测电的核对3 3）运用丰富的专用多功能检测算法和二元或灰度水）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 平光学成像处理技术进行检测AOI可 可 检 检 测 测 的 的 元 元 件 件元件类型 元件类型-矩形 矩形chip chip元件（元件（0805 0805或更大）或更大）-圆柱形 圆柱形chip chip元件 元件-钽电解电容 钽电解电容-线圈 线圈-晶体管 晶体管-排组 排组-QFP,SOIC-QFP,SOIC（0.4mm 0.4mm 间距或更大）间距或更大）-连接器 连接器-异型元件 异型元件AOIAOI检 检 测 测 项 项 目 目-无元件：与 无元件：与PCB PCB板类型无关 板类型无关-未对中：（脱离）未对中：（脱离）-极性相反：元件板性有标记 极性相反：元件板性有标记-直立：编程设定 直立：编程设定-焊接破裂：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 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 错帖元件：元件间有不同特征-少锡：编程设定 少锡：编程设定-翘脚：编程设定 翘脚：编程设定-连焊：可检测 连焊：可检测20 20微米 微米-无焊锡：编程设定 无焊锡：编程设定-多锡：编程设定 多锡：编程设定影 影 响 响 AOI AOI 检 检 查 查 效 效 果 果 的 的 因 因 素 素影响 影响AOI AOI检查效果的因素 检查效果的因素内部因素 内部因素外部因素 外部因素部 部件 件贴 贴片 片质 质量 量助 助焊 焊剂 剂含 含量 量室 室内 内温 温度 度焊 焊接 接质 质量 量AOI AOI 光 光 度 度机 机器 器内 内温 温度 度相 相机 机温 温度 度机 机械 械系 系统 统 图 图形 形分 分析 析运 运算 算法 法则 则 AOI质量控制1 1西格玛 西格玛690000 690000次失误百万次操作 次失误百万次操作 2 2西格玛 西格玛308000 308000次失误百万次操作 次失误百万次操作3 3西格玛 西格玛66800 66800次失误百万次操作 次失误百万次操作4 4西格玛 西格玛6210 6210次失误百万次操作 次失误百万次操作5 5西格玛 西格玛230 230次失误百万次操作 次失误百万次操作6 6西格玛 西格玛3.4 3.4次失误百万次操作 次失误百万次操作7 7西格玛 西格玛0 0次失误百万次操作 次失误百万次操作 关于质量控制的目标：关于质量控制的目标：“西格玛 西格玛”是统计学里的一个单位 是统计学里的一个单位,表示与平均值的标准偏差。表示与平均值的标准偏差。“6 Sigma”“6 Sigma”代表着品质合格率达 代表着品质合格率达99.9997%99.9997%或以上 或以上.换句话说，每一 换句话说，每一百万件产品只有 百万件产品只有3.4 3.4件次品，这是非常接近 件次品，这是非常接近“零缺点 零缺点”的要求。它可 的要求。它可以用来衡量一个流程的完美程度，显示每 以用来衡量一个流程的完美程度，显示每100 100万次操作中发生多少 万次操作中发生多少次失误。次失误。“西格玛 西格玛”的数值越高，失误率就越低。的数值越高，失误率就越低。“六个西格玛 六个西格玛”是一项以数据为基础，追求几乎完美无暇 是一项以数据为基础，追求几乎完美无暇的 的质量管理办法 质量管理办法。20 20世纪 世纪80 80年代末至 年代末至90 90年代初，摩托罗拉公 年代初，摩托罗拉公司首倡这种办法，花 司首倡这种办法，花10 10年时间达到 年时间达到6 6西格玛水平。但如果是 西格玛水平。但如果是生产一种由 生产一种由1 1万个部件或程序组成的产品，即使达到了 万个部件或程序组成的产品，即使达到了6 6西格 西格玛水平，也还有 玛水平，也还有3 3多一点的缺陷率；实际上，每生产 多一点的缺陷率；实际上，每生产1 1万件 万件产品，将会有 产品，将会有337 337处缺陷。如果公司设法在装运前查出了其中 处缺陷。如果公司设法在装运前查出了其中的 的95 95，仍然还会有，仍然还会有17 17件有缺陷的产品走出大门。件有缺陷的产品走出大门。质量控制质量控制6 Sigma 6 Sigma 七步骤方法 七步骤方法 第一步：寻找问题（第一步：寻找问题（Select a problem and describe it clearly Select a problem and describe it clearly）把要改善的问题找出来，当目标锁定后便召集有关员工，成 把要改善的问题找出来，当目标锁定后便召集有关员工，成 为改善主力，并选出首领，作为改善的任责人，跟着便制定 为改善主力，并选出首领，作为改善的任责人，跟着便制定 时间表跟进。时间表跟进。第二步：研究现时生产方法（第二步：研究现时生产方法（Study the Present System Study the Present System）收集现时生产方法的数据，并作整理。收集现时生产方法的数据，并作整理。第三步：找出各种原因 第三步：找出各种原因(Identify possible causes)(Identify possible causes)结合各有经验工人，品质管制表 结合各有经验工人，品质管制表(Control chart)(Control chart)和鱼骨图 和鱼骨图 表 表(Cause(Cause and and effect diagram)effect diagram)，找出每一个可能发生问，找出每一个可能发生问 题的原因。题的原因。第四步：计划及制定解决方法 第四步：计划及制定解决方法(Plan and implement a solution)(Plan and implement a solution)再利用各有经验员工和技术专才，通过脑震荡方法和各种检验 再利用各有经验员工和技术专才，通过脑震荡方法和各种检验 方法，找出各解决方法。当方法设计完成后，便立即实行。方法，找出各解决方法。当方法设计完成后，便立即实行。质量控制6 Sigma 6 Sigma 七步骤方法 七步骤方法 第五步：检查效果 第五步：检查效果(Evaluate effects)(Evaluate effects)通过数据收集、分析、检查其解决方法是否有效和达到什么 通过数据收集、分析、检查其解决方法是否有效和达到什么 效果。效果。第六步：把有效方法制度化 第六步：把有效方法制度化(Standardize any effective solutions)(Standardize any effective solutions)当方法证明有效后，便制定为工作守则，各员工必须遵守。当方法证明有效后，便制定为工作守则，各员工必须遵守。第七步：检讨成效并发展新目标。第七步：检讨成效并发展新目标。(Reflect on process and develop future plans)(Reflect on process and develop future plans)当以上问题解决后，总结其成效，并制定解决其它问题方案。当以上问题解决后，总结其成效，并制定解决其它问题方案。质量控制PDCA PDCA周期 周期(Plan-Do-Check-ActCycle)(Plan-Do-Check-ActCycle)，就是：，就是：计划实验 计划实验(Plan the experiment)(Plan the experiment)实行 实行(Do it-perform the experiment)(Do it-perform the experiment)检查成效 检查成效(Check the result of the experiment)(Check the result of the experiment)过程控制是一系列仔细计划和周密设定的事件 定义装配要求、装配过程、过程参数和过程品质计划 定义装配要求、装配过程、过程参数和过程品质计划 存档装配程序 存档装配程序 培训雇员 培训雇员 开始限量生产 开始限量生产 收集变量数据 收集变量数据 计算过程能力 计算过程能力 收集特性数据 收集特性数据 开始批量生产 开始批量生产 继续数据收集 继续数据收集 过程控制必须基于事实质量控制2.2.过 过 程 程 控 控 制 制 的 的 方 方 法 法 1.1.定义目标 定义目标 2.2.建立度量标准 建立度量标准 3.3.标识运作 标识运作 4.4.测量过程 测量过程