SMT及DIP制程简介.ppt

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1、及 製程簡介Peter Chiang姜義炎姜義炎.tw0936031722製作:2021/9/171DIP:Dual In-line PackageSurface Mount Device表面黏著零件Plated Through Hole貫穿孔零件貫穿孔零件貫穿孔零件貫穿孔零件Surface Mount Technology表面黏著技術2021/9/172SMT 與 DIP 基本組成設備設備材料材料零件零件印刷電印刷電印刷電印刷電路板路板路板路板測試測試製造製造製造製造方法方法方法方法設計設計SMTSMTDIPDIPSMT:Surface Mount TechnologyDIP:Dual In

2、-line PackageSMD:Surface Mount Device管理管理2021/9/173不良分類2021/9/174常見的問題實際是.金手指沾錫線路斷裂防焊漆掉落防焊漆起泡防焊漆上到錫墊不吃錫錫球錫珠板翹或彎曲銅泊翹起錫吃不足阻抗值板子濕氣高良率零件不易拔起表面塗料厚度不均衡2021/9/175印錫膏機Chip置件IC置件自動光自動光學檢查學檢查迴焊InCircuitTest手插件功能測試包裝波焊InCircuitTest製程製程材料選擇 零件受損傷;損壞吃錫,誤判錫渣2021/9/176製造方法1.SMT 製程製程1.上錫膏2.上零件3.迴焊烘烤2.DIP 製程製程1.手插件2

3、.過錫爐3.上膠上膠 製程製程1.上膠2.上零件3.迴焊烘烤4.板子翻身5.過 DIP 錫爐2021/9/177SMT 製程SMT:Surface Mount Technology2021/9/178波焊製程2021/9/179上膠製程尚未吃錫吃了錫2021/9/1710比較一下比較一下2021/9/1711SMT良率良率良率置件置件鋼板鋼板錫膏錫膏迴焊迴焊印刷機印刷機準確度準確度溫度區線溫度區線2021/9/1712真空光學點速度距離水平速度距離水平壓力角度速度距離水平速度距離水平鋼板印刷過程2021/9/1713錫錫錫錫膏膏膏膏製製製製程程程程刮刮刮刮刀刀刀刀印刷機印刷機印刷機印刷機鋼鋼鋼

4、鋼板板板板印印印印刷刷刷刷電電電電路路路路板板板板鋼板印鋼板印刷製程刷製程1.鋼板來回印刷2.印刷方向3.分離速度4.錫量5.刮刀鋼板印刷行程距離6.鋼刀與鋼板停止距離7.刮刀壓力8.印刷機調整9.鋼板與PCB接觸距離10.印刷速度11.污染1.板子附層材質2.錫墊寬度與縱橫比析3.錫墊旁防焊漆高度4.顆粒高低平整度5.幾何大小6.清潔度7.板灣1.準確度2.再現性3.視覺系統4.參數控制5.偏差能力1.彎曲2.長度3.角度4.硬度5.材質6.尺寸7.形狀1.固定材質2.松香流性3.板材匹配性4.塌陷5.附著力6.錫膏成分7.黏度8.顆粒大小與散佈9.穩定與持久性10.推移力1.縱橫比尺寸與誤

5、差 2.配置形狀/框的大小3.縱橫比幾何形狀4.孔璧粗糙及角度5.鋼板材質及厚度6.平整度7.縱橫比 8.面積比2021/9/1714助焊劑的作用1.去氧化2.去除少許污染3.減少熱衝擊4.由熱產生活化作用5.與稀釋劑混合減少錫球及錫珠6.預防吃錫後板翹2021/9/1715助焊劑（Flux）清潔 1.協助熱量的傳遞與分佈 2.將待焊金屬表面進行化學清潔3.將氧化物或其他反應後無用的殘渣，排開到待焊區以外的空間去4.能夠清除氧化物的化學活性2021/9/1716SMT 迴焊爐迴焊爐-四區重點四區重點1.1.預熱區預熱區預熱區預熱區助焊劑降低金屬氧化預熱升溫太快易形成塌錫、短路、錫球。2.2.恆

6、溫區恆溫區恆溫區恆溫區錫膏wetting,逐漸溶解,燈絲效應產生受熱不均，時間太短易成立碑、空焊。3.3.迴焊區迴焊區迴焊區迴焊區錫膏完全溶解表面張力結束時間長，板子易變黃，時間短，不熔錫。4.4.冷卻區冷卻區冷卻區冷卻區溫度降太快，零件易破裂。2021/9/1717吃錫過程須知1.松香松香2.浸錫3.熱4.吃錫表面吃錫表面5.時間時間2021/9/1718錫橋的產生過程不正常2021/9/1719免洗SMT溫度區線20406080100120140160180200220240306090120150180210240270300預熱區2 4 min.Max.恆溫區恆溫區60 90 sec.

7、typical迴焊區迴焊區(30-90 sec.max)30-60 sec.typical 2.5 oC/sec0.5-0.6 oC/sec1.3 1.6 oC/sec210-236 oC最高溫度最高溫度.(seconds)(oC)02021/9/1720Reflow 溫度曲線050100150200250183100200300400500最佳化慣例 時間：秒溫度：C250C1500C預熱區預熱區1800C2350C迴焊區迴焊區2350C250C冷卻區冷卻區1500C1800C恆溫區恆溫區Ramp to spikeRamp soak spike2021/9/1721在整個溫度曲線中，對製程有

8、重要影響的參數分別是1.升溫斜率3（過劇之升溫斜率造成小零件立碑與熱衝擊）2.恆溫區與迴焊區必須延長至總長3m以上,否則產能必然下降3.最高溫度時的均溫性高（T範圍面積更小，均溫與熱補償必須進一步提昇）4.最高溫度及熔點以上溫度持續時間（足夠熱量使錫膏完全沾錫，生成良好合金層）。5.降溫斜率3（過慢易再氧化，焊點粗大且暗淡；過快則易產生内應力，焊點脆弱，外觀不光滑）。6.氮氣迴焊爐導入以克服材料的不穩定性(氧化物生成)綜上所述，無鉛制程對Reflow的要求如下：1.完善的提供更高溫度的能力。2.熱對流模組：絕對的溫度穩定性和準確的加熱區域分割，溫度不互相影響。3.最佳的熱絕緣性，不影響外界環境

9、。4.高效率的利用氮氣。5.強大的製作各種溫度曲綫的能力。6.爐膛同一截面内的極小溫差。2021/9/1722靠近系統降低冷空氣進入松香松香外部加熱器為了一致的溫度錫溫預熱至擾流波的最短距離錫波與板子接觸距離時間預熱為了亮錫快速冷卻接觸:2-3 秒秒穿過通道維持溫度調整爐子送風管口而維持溫度無鉛錫渣多2021/9/1723波焊溫度曲線2021/9/1724尾部風扇2021/9/1725錫波2021/9/17261/32021/9/17272021/9/1728波焊機器管控輸送帶寬度輸送帶角度板子進出爪勾清潔保養密度高度活化充填與消耗滲透力酸價比分析接觸方法浸泡時間控制板子溫度預熱溫度輸送帶速度

10、冷卻風扇溫度高度錫波型態貫穿孔表面黏著零件錫的充填與消耗錫的純度與組合板子接觸面積浸錫時間錫波的水平錫槽雜質控制錫波湧出速度浸錫的角度板子運送管控板子運送管控助焊劑管控助焊劑管控波焊行程管控波焊行程管控錫波管控錫波管控2021/9/1729錫爐的問題(1)波面不正常波面有擾流現波面有擾流現象脫離錫液面太快液面水平高度液面溫度過錫方向錯誤第二次再過焊預熱時間預熱溫度焊液雜質過多錫渣過多輸送帶震動焊點錫量過多焊接前不良拿起2021/9/1730錫爐的問題(2)1.吃錫時間2.吃錫距離3.助焊劑比重4.助焊劑潤濕板面5.助焊劑量6.仰角7.夾具材料不適當8.夾具方向不適當9.使用SMT治具量測10.

11、DIP量測治具少使用11.統計過程控制SPC12.設計問題DIP:Dual In-Line Package2021/9/1731Shelf Life先進先出先進先出足夠嗎?倉庫一年倉庫三個月倉庫二天交貨入倉庫已經二天交貨入倉庫已經五天交貨入倉庫已經十天一一月月二二月月三三月月四四月月五五月月六六月月七七月月八八月月九九月月十十月月十一十一月月十二十二月月.1 12 23 34 45 56 67 78 8 9 91010天起始點?365天2021/9/1732零件新鮮度零件新鮮度2021/9/1733Growth of OxideEffect階段階段 I階段階段 II階段階段IIINote so

12、lderFilet rise不不好好老化 時間Stage II dependentStage II dependenton coating thicknesson coating thickness吃錫能力隨時間而下降Growth of Intermetallic EffectAcceptable WettingAcceptable WettingPreferred wettingNon Wetting好好2021/9/1734以色紙決定溼度2021/9/1735假線路2021/9/1736零件腳長度CapacitorCapacitorCapacitorCapacitor2021/9/17372021/9/17382021/9/17392021/9/17402021/9/17412021/9/17422021/9/1743