1.目的订定技术员考核办法,使部门主管对各技术员的能力及技6923.pdf

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1、1.目的:订定技朮员考核办法,使部门主管对各技朮员的能力及技能进行了解并考核,做为主管给其加薪或升职之依循.2.范围:2-1.生技所有技朮员,助理工程师或工程师均属之.3.权责:3-1.生技技朮员:落实考核制程及流程.3-2.制造主管:执行考核办法及监督.4.名词定义:1 SMT 基本概念和组成：1.1 SMT 基本概念 SMT 是英文:Surface Mounting Technology的简称,意思是表面贴装技术.1.2 SMT 的组成 总的来说:SMT 包括表面贴装技术,表面贴装设备,表面贴装元器件及 SMT 管理.2 SMT 车间环境的要求 2.1 SMT车间的温度:20 度-28 度

2、,预警值:22 度-26 度 2.2 SMT 车间的湿度:35%-60%,预警值:40%-55%2.3 所有设备,工作区,周转和存放箱都需要是防静电的,车间人员必须着防静电衣帽.3.生产流程 备料 loading printer placement reflow vision ict 半成品 4 印刷技术：4.1 焊锡膏(SOLDER PASTE)的基础知识 4.1.1 焊锡膏是将焊料粉末与具有助焊功能的糊状焊剂混合而成的一种浆料,通常焊料粉末占 90%左右,其余是化学成分.4.1.2 我们把能随意改变形态或任意分割的物体称为流体,研究流体受外力而引起形变与流动行为规律和特征的科学称为流变学.

3、但在工程中则用黏度这一概念来表征流体黏度性的大小.4.1.3 焊锡膏的流变行为 焊锡膏中混有一定量的触变剂,具有假塑性流体性质.焊锡膏在印刷时,受到刮刀的推力作用,其黏度下降,当到达摸板窗口时,黏度达到最低,故能顺利通过窗口沉降到 PCB 的焊盘上,随着外力的停止,焊锡膏黏度又迅速回升,这样就不会出现印刷图形的塌落和漫流,得到良好的印刷效果.4.1.4 影响焊锡膏黏度的因素 4.1.4.1 焊料粉末含量对黏度的影响:焊锡膏中焊料粉末的增加引起黏度的增加.4.1.4.2 焊料粉末粒度对黏度的影响:焊料粉末粒度增大时黏度会降低.4.1.4.3 温度对焊锡膏黏度的影响:温度升高黏度下降.印刷的最佳环

4、境温度为 23+/-3度.4.1.4.4 剪切速率对焊锡膏黏度的影响:剪切速率增加黏度下降.4.1.5 焊锡膏的检验项目 焊锡膏使用性能 焊锡膏外观 金属粉粒 焊料重量百分比 焊 剂 焊剂酸值测定 焊锡膏的印刷性 焊料成分测定 焊剂卤化物测定 焊锡膏的黏度性试验 焊料粒度分布 焊剂水溶物电导率测定 焊锡膏的塌落度 焊料粉末形状 焊剂铜镜腐蚀性试验 焊锡膏热熔后残渣干燥度 焊剂绝缘电阻测定 焊锡膏的焊球试验 焊锡膏润湿性扩展率试验 4.1.6 SMT工艺过程对焊锡膏的技术要求 工艺流程 焊锡膏的存储 焊锡膏印刷 贴放组件 再流 清洗 检查 性能要求 0 度10度,存放寿命6个月 良好漏印性,良好

5、的分辨率 有一定黏结力,以免PCB 运送过程中组件移位 1.焊接性能好,焊点周围无飞珠出现,不腐蚀组件及 PCB.2.无刺激性气味,无毒害 1.对免清洗焊膏其SIR 应达到 RS1011 2.对活性焊膏应易清洗掉残留物 焊点发亮,焊锡爬高充分 所需设备 冰箱 印刷机,模板 贴片机 再流焊炉 清洗机 显微镜 4.2 钢网(STENCILS)的相关知识 4.2.1 钢网的结构 一般其外框是铸铝框架,中心是金属模板,框架与模板之间依靠丝网相连接,呈”刚柔-刚”结构.4.2.2 钢网的制造方法 方法 基材 优点 缺点 适用对象 化学腐蚀法 锡磷青铜或不锈钢 价廉,锡磷青铜易加工 1.窗口图形不好 2.

6、孔壁不光滑 3.模板尺寸不宜太大 0.65MM QFP 以上器件产品的生产 激光法 不锈钢 1.尺寸精度高 2.窗口形状好 3.孔壁较光滑 1.价格较高 2.孔壁有时会有毛刺,仍需二次加工 0.5MM QFP 器件生产最适宜 电铸法 镍 1.尺寸精度高 2.窗口形状好 3.孔壁较光滑 1.价格昂贵 2.制作周期长 0.3MM QFP 器件生产最适宜 4.2.3 目前我们对新来钢网的检验项目 4.2.3.1 钢网的张力:使用张力计测量钢网四个角和中心五个位置,张力应大于30N/CM.4.2.3.2 钢网的外观检查:框架,模板,窗口,MARK 等项目.4.2.3.3 钢网的实际印刷效果的检查.4.

7、3 刮刀的相关知识 4.3.1 刮刀按制作形状可分为菱形和拖尾巴两种;从制作材料上可分为橡胶(聚胺酯)和金属刮刀两类.4.3.2 目前我们使用的全部是金属刮刀,金属刮刀具有以下优点:从较大,较深的窗口到超细间距的印刷均具有优异的一致性;刮刀寿命长,无需修正;印刷时没有焊料的凹陷和高低起伏现象,大大减少不良.4.3.3 目前我们使用有三种长度的刮刀:300MM,350MM,400MM.在使用过程中应该按照 PCB 板的长度选择合适的刮刀.刮刀的两边挡板不能调的太低,容易损坏模板.4.3.4 刮刀用完后要进行清洁和检查,在使用前也要对刮刀进行检查.4.4 印刷过程 4.4.1 印刷焊锡膏的工艺流程

8、:焊锡膏的准备 支撑片设定和钢网的安装 调节参数 印刷焊锡膏 检查质量 结束并清洗钢网 4.4.1.1 焊锡膏的准备 从冰箱中取出检查标签的有效期，填写好标签上相关的时间，在室温下回温 4H，再拿出来用锡膏摇均器摇匀锡膏，目前我们使用锡膏搅拌机搅拌 3 分钟-4 分钟。4.4.1.2 支撑片设定和钢网的安装 根据线体实际要生产的产品型号选择对应的模板进行支撑片的设定,并作好检查.参照产品型号选择相应的钢网,并对钢网进行检查:主要包括钢网的张力,清洁,有无破损等,如 OK 则可以按照机器的操作要求将钢网放入到机器里.4.4.1.3 调节参数 严格按照参数设定表对相关的参数进行检查和修改,主要包括

9、印刷压力,印刷速度,脱模速度和距离,清洗次数设定等参数 4.4.1.4 印刷锡膏 参数设定 OK 后,按照 MPM&半自动德佳印刷机作业指导书添加锡膏,进行机器操作,印刷锡膏.4.4.1.5 检查质量 在机器刚开始印刷的前几片一定要检查印刷效果,是否有连锡,少锡等不良现象;还测量锡膏的厚度,是否在 6.8MIL7.8MIL 之间.在正常生产后每隔一个小时要抽验 10 片,检查其质量并作好记录;每隔 2 小时要测量 2 片锡膏的印刷厚度.在这些过程中如果有发现不良超出标准就要立即通知相应的技术员,要求其改善.4.4.1.6 结束并清洗钢网 生产制令结束后要及时清洗钢网和刮刀并检查,技术员要确认效

10、果后在放入相应的位置.4.5 印刷机的工艺参数的调节与影响 4.5.1 刮刀的速度 刮刀的速度和锡膏的黏度有很大的关系,刮刀的速度越慢,锡膏的黏度越大;同样,刮刀的速度越快,锡膏的黏度就越小.调节这个参数要参照锡膏的成分和 PCB组件的密度以及最小组件尺寸等相关参数.目前我们一般选择在 3065MM/S.4.5.2 刮刀的压力 刮刀的压力对印刷影响很大,压力太大会导致锡膏印的很薄.目前我们一般都设定在 8KG 左右.理想的刮刀速度与压力应该是正好把锡膏从钢板表面刮干净,刮刀的速度与压力也存在一定的转换关系,即降低刮刀速度等于提高刮刀的压力,提高了刮刀速度等于降低刮刀的压力.4.5.3 刮刀的宽

11、度 如果刮刀相对于 PCB 过宽,那么就需要更大的压力,更多的锡膏参与其工作,因而会造成锡膏的浪费.一般刮刀的宽度为 PCB 长度(印刷方向)加上 50MM 左右为最佳,并要保证刮刀头落在钢板上.4.5.4 印刷间隙 印刷间隙是钢板装夹后与 PCB 之间的距离,关系到印刷后 PCB 上的留存量,其距离增大,锡膏量增多,一般控制在 00.07MM 4.5.5 分离速度 锡膏印刷后,钢板离开 PCB 的瞬时速度即分离速度,是关系到印刷质量的参数,其调节能力也是体现印刷机质量好坏的参数,在精密印刷机中尤其重要,早期印刷机是恒速分离,先进的印刷机其钢板离开锡膏图形时有一个微小的停留过程,以保证获取最佳

12、的印刷图形.4.6 焊锡膏印刷的缺陷,产生的原因及对策 4.6.1 缺陷:刮削(中间凹下去)原因分析:刮刀压力过大,削去部分锡膏.改善对策:调节刮刀的压力 4.6.2 缺陷:锡膏过量 原因分析:刮刀压力过小,多出锡膏.改善对策:调节刮刀压力 4.6.3 缺陷:拖曳(锡面凸凹不平)原因分析:钢板分离速度过快 改善对策:调整钢板的分离速度 4.6.4 缺陷:连锡 原因分析:1)锡膏本身问题 2)PCB 与钢板的孔对位不准 3)印刷机内温度低,黏度上升 4)印刷太快会破坏锡膏里面的触变剂,于是锡膏变软 改善对策:1)更换锡膏 2)调节 PCB 与钢板的对位 3)开启空调,升高温度,降低黏度 4)调节

13、印刷速度 4.6.5 缺陷:锡量不足 原因分析:1)印刷压力过大,分离速度过快 2)温度过高,溶剂挥发,黏度增加 改善对策:1)调节印刷压力和分离速度 2)开启空调,降低温度 5.1.1 SMT 贴装目前主要有两个控制点:5.1.1.1 机器的抛料控制,目前生产线上有一个抛料控制记录表用来控制和跟踪机器的运行状况.5.1.1.2 机器的贴装质量控制,目前生产上有一个贴片质量控制记录表用来控制和跟踪机器的运行状况.5.2 工厂现有的贴片过程中主要的问题,产生原因及对策 5.2.1 在贴片过程中显示料带浮起的错误(Tape float)5.2.1.1 原因分析及相应简单的对策:5.2.1.1.1

14、根据错误信息查看相应 Table 和料站的 feeder 前压盖是否到位；5.2.1.1.2料带是否有散落或是段落在感应区域；5.2.1.1.3检查机器内部有无其它异物并排除；5.2.1.1.4检查料带浮起感应器是否正常工作。5.2.2 组件贴装时飞件 5.2.2.1 原因分析及相应简单的对策:5.2.2.1.1 检查吸嘴是否堵塞或是或是表面不平，造成组件脱落。若是则更换吸嘴；5.2.2.1.2检查组件有无残缺或不符合标准。在确认非吸取压力过大造成的基础上向供应商或是厂商反馈；5.2.2.1.3.检查Support pin高度是否一致，造成PCB弯曲顶起。重新设置Support pin；5.2

15、.2.1.4.检查程序设定组件厚度是否正确。有问题按照正常规定值来设定；5.2.2.1.5.检查有无组件或其它异物残留于传送带或基板上造成 PCB 不水平。；5.2.2.1.6.检查机器所设定的贴片高度是否合理，太低（贴装压力过大，致使组件弹飞）；5.2.2.1.7.检查锡膏的黏度变化情况，锡膏黏性不足，组件在 PCB 板的传输过程中掉落；5.2.2.1.8.检查机器贴装组件所需的真空破坏压是否在允许范围内。若是则需要逐一检查各段气路的通畅情况；5.2.3 贴装时组件整体偏移 5.2.3.1 原因分析及相应简单的对策:5.2.3.1.1.检查是否按照正确的 PCB 流向放置 PCB；5.2.3

16、.1.2 检查 PCB 版本是否与程序设定一致；5.2.4.PCB 在传输过程中进板不到位 5.2.4.1 原因分析及相应简单的对策:5.2.4.1.1.检查是否是传送带有油污导致；5.2.4.1.2.检查 Board 处是否有异物影响停板装置正常动作；5.2.4.1.3.检查 PCB 板边是否有赃物（锡珠）是否符合标准。5.2.5.贴片过程中显示 Air Pressure Drop 的错误，5.2.5.1检查各供气管路，检查气压监测感应器是否正常工作；5.2.6.生产时出现的 Bad Nozzle Detect 5.2.6.1 检查机器提示的 Nozzle 是否出现堵塞、弯曲变形、残缺折断等

17、问题；5.2.7 JUKI 在组件吸取或贴装过程中吸嘴 Z 轴错误 5.2.7.1 原因分析及相应简单的对策:5.2.7.1.1 查看 feeder 的取料位置是否有料或是散乱；5.2.7.1.2检查机器吸取高度的设置是否得当；5.2.7.1.3检查组件的厚度参数设定是否合理；5.2.8.抛 料 5.2.8.1吸取不良 5.2.8.1.1 检查吸嘴是否堵塞或是表面不平，造成吸取时压力不足或者是造成偏移在移动和识别过程中掉落。通过更换吸嘴可以解决；5.2.8.1.2 检查 feeder 的进料位置是否正确。通过调整使组件在吸取的中心点上；5.2.8.1.3 检查程序中设定的组件厚度是否正确。参考

18、来料标准数据值来设定；5.2.8.1.4检查机器中对组件的取料高度的设定是否合理。参考来料标准数据值来设定；5.2.8.1.5检查 feeder 的卷料带是否正常卷取塑料带。太紧或是太松都会造成对物料的吸取；5.2.8.2识别不良 5.2.8.2.1.检查吸嘴的表面是否堵塞或不平，造成组件识别有误差，更换清洁吸嘴即可；5.2.8.2.2若带有真空检测则检查所选用的吸嘴是否能够满足需要达到的真空值。一般真空检测选用带有橡胶圈的吸嘴；5.2.8.2.3检查吸嘴的反光面是否脏污或有划伤，造成识别不良。更换或清洁吸嘴即可；5.2.8.2.4检查组件识别相机的玻璃盖和镜头是否有组件散落或是灰尘，影响识别

19、精度；5.2.8.2.5检查组件的参考值设定是否得当，选取最标准或是最接近该组件的参考值设定。5.3 工厂现有的机器维护保养工作.5.3.1 工厂现有机器维护保养工作主要分日保养,周保养,月保养三个保养阶段,主要保养的内容如下:5.3.1.1 日保养内容 5.3.1.1.1检查工作单元 5.3.1.1.2 清洁组件认识相机的玻璃盖 5.3.1.1.3清洁 feeder 台设置面 5.3.1.1.4清理不良组件抛料盒 5.3.1.1.5 清洁废料带收集盒 5.3.1.2 周保养内容 5.3.1.2.1检查并给 X、Y 轴注油 5.3.1.2.2清扫触摸屏表面 5.3.1.2.3清洁润滑 feed

20、er 设置台 5.3.1.2.4清洁 Holder 和吸嘴 5.3.1.2.5清洁组件识别相机的镜头 5.3.1.2.6检查和润滑轨道装置 5.3.1.3 月保养 5.3.1.3.1润滑切刀单元 5.3.1.3.2清洁和润滑移动头 6.回流技术 6.1 回流炉的分类 6.1.1 热板式回流炉 它以热传导为原理,即热能从物体的高温区向低温区传递 6.1.2 红外回流炉 它的设计原理是热能中通常有 80%的能量是以电磁波的形式-红外向外发射的.6.1.3 红外热风式回流炉 6.1.4 热风式回流炉 通过热风的层流运动传递热能 控制软件报警分析与排除表 报警项 软件处理方式 报警原因 报警排除 系统

21、电源中断 系统自动进入冷却状态并把炉内 PCB自动送出 外部断电 内部电路故障 检修外部电路 检修内部电路 热风马达不转动 系统自动进入冷却状态 热继电器损坏或跳开 热风马达损坏或卡死 复位热继电器 更新或修理马达 传输马达不转动 系统自动进入冷却状态 热继电器跳开 调速器故障 马达是否卡住或损坏 复位热继电器 更换调速器 更新或修理马达 掉板 系统自动进入冷却状态 PCB 掉落或卡住 运输入口出口电眼损坏 外部物体误感应入口电眼 把板送出 更换电眼 盖子未关闭 系统自动进入冷却状态 上炉胆误打开 升降丝杆行程开关移位 关闭好上炉胆，重新启动 重新调整行程开关位置 温度超过最高温度值 系统自动

22、进入冷却状态 热点偶脱线 固态继电器输出端短路 电脑40P电缆排插松开 控制板上加热指示常亮 更换热点偶 更换固态继电器 插好插排 更换控制板 温度低于最低温度值 系统自动进入冷却状态 固态继电器输出端断路 热电偶接地 发热管漏电，漏电开关跳开 更换固态继电器 调整热电偶位置 维修或更换发热管 温度超过报警值 系统自动进入冷却状态 热电偶脱线 固态继电器输出端常闭 电脑40P电缆排插松开 控制板上加热指示常亮 更换热电偶 更换固态继电器 插好插排 更换控制板 温度低于报警值 系统自动进入冷却状态 固态继电器输出端断路 热电偶接地 发热管漏电，漏电开关跳开 更换固态继电器 调整热电偶位置 维修或

23、更换发热管 运输马达速度偏差大 系统自动进入冷却状态 运输马达故障 编码器故障 控制输出电压错误 调速器故障 更换马达 固定好活更换编码器 更换控制板 更换调速器 启动按钮未复位 系统处于等待状态 紧急开关未复位 未按启动按钮 启动按钮损坏 线路损坏 复位紧急开关并按下启动按钮 更换按钮 修好电路 紧急开关按下 系统处于等待状态 紧急开关按下 线路损坏 复位紧急开关并按下启动按钮 检查外部电路 典型故障分析与排除 故障 造成故障的原因 如何排除故障 机器状态 升温过慢 1.热风马达故障 2.风轮与马达连接松动或卡住 3.固态继电器输出端断路 1.检查热风马达 2.检查风轮 3.更护固态继电器

24、长时间处于“升温过程”温度居高不下 1.热风马达故障 2.风轮故障 3.固态继电器输出端短路 1.检查热风马达 2.检查风轮 3.更换固态继电器 工作过程 机器不能启动 1.上炉体未关闭 2.紧急开关未复位 3.未按下启动按钮 1.检修行程开关 7 2.检查紧急开关 3.按下启动按钮 启动过程 加热区温度升不到设置温度 1.加热器损坏 2.加电偶有故障 3.固态继电器输出端断路 4.排气过大或左右排气量不平衡 5.控制板上光电隔离器件损坏 1.更换加热器 2.检查或更换电热偶 3.更换固态继电器 4.调节排气调气板 5.更换光电隔离器 长时间处于“升温过程”运输电机不正常 运输热继电器测出电机

25、超载或卡住 1.重新开启运输热继电器 2.检查或更换热继电器 3.重新设定热继电器电流测值 1.信号灯塔红灯亮 2.所有加热器停止加热 上炉体顶升机构无动作 1.行程开关到位移位或损坏 2.紧急开关未复位 1.检查行程开关 2.检查紧急开关 计数不1.计数传感器的感应距离1.调节技术传感器的 准确 改变 2.计数传感器损坏 感应距离 2.更换计数传感器 电脑屏幕上速度值误差偏大 1.速度反馈传感器感应距离有误 1.检查编码器是否故障 2.检查编码器线路 保养周期与内容 润滑部分编号 说明 加油周期 推荐用油型号 1 机头各轴承及调宽链条 每月 钙基润滑脂 ZG-2,滴点大于 80度 2 顶升丝

26、杆及螺母 每月 钙基润滑脂 ZG-2,滴点大于 80度 3 同步链条,张紧轮及轴承 每月 钙基润滑脂 ZG-2,滴点大于 80度 4 导柱,托网带滚筒轴承 每月 钙基润滑脂 ZG-2,滴点大于 80度 5 机头运输链条过轮用轴承 每月 钙基润滑脂 ZG-2,滴点大于 80度 6 PCB 运输链条(电脑控制自动滴油润滑)每天 杜邦KRYTOX GPL107全氟聚醚润滑油(耐高温 250 摄氏度)7 机头齿轮,齿条 每月 钙基润滑脂 ZG-2,滴点大于 80度 8 炉内齿轮,齿条 每周 杜邦KRYTOX GPL107全氟聚醚润滑油(耐高温 250 摄氏度)9 机头丝杆及传动方轴 每月 钙基润滑脂

27、ZG-2,滴点大于 80度 SMT 过完回流炉后常见的质量缺陷及解决方法 序号 缺陷 原因 解决方法 1 元器件移位（1）安放的位置不对（2）焊膏量不够或定位安放的压力不够（3）焊膏中焊剂含量太高，在在再流过程中焊剂的流动导致元器件移位（1）校正定位坐标（2）加大焊膏量，增加安放元器件的压力（3）减少焊膏中焊剂的含量 2 焊粉不能再流,以粉状形式残留在焊盘上（1）加热温度不合适（2）焊膏变质（3）预热过度，时间过长或温度过高（1）改造加热设施和调整再流焊温度曲线（2）注意焊膏冷藏，并将焊膏表面变硬或干燥部分弃去 3 焊点锡不足（1）焊膏不够（2）焊盘和元器件焊接性能差（3）再流焊时间短（1）扩

28、大丝网和漏板孔径（2）改用焊膏或重新浸渍元器件（3）加长再流焊时间 4 焊点锡过多（1）丝网或漏板孔径过大（2）焊膏粘度小（1）扩大丝网和漏板孔径（2）增加焊膏粘度 5 组件竖立，出现吊桥现象（墓碑现象）（1）定放位置的移位（2）焊膏中的焊剂使元器件浮起（3）印刷焊膏的厚度不够（4）加热速度过快且不均匀（5）焊盘设计不合理（6）采用 Sn63/Pb37焊膏（7）组件可焊性差（1）调整印刷参数（2）采用焊剂含量少的焊膏（3）增加印刷厚度（4）调整再流焊温度曲线（5）严格按规范进行焊盘设计（6）改用含 Ag 或 Bi 的焊膏（7）选用可焊性好的焊膏 6 焊料球（1）加热速度过快（2）焊膏吸收了水份

29、（3）焊膏被氧化（4）PCB 焊盘污染（5）元器件安放压力过大（6）焊膏过多（1）调整再流焊温度曲线（2）降低环境湿度（3）采用新的焊膏，缩短预热时间（4）换 PCB 或增加焊膏活性（5）减小压力（6）减小孔径，降低刮刀压力 7 虚焊（1）焊盘和元器件可焊性差（1）加强对 PCB 和元器件的（2）印刷参数不正确（3）再流焊温度和升温速度不当（2）减小焊膏粘度，检查刮刀压力及速度（3）调整再流焊温度曲线 8 桥接（1）焊膏塌落（2）焊膏太多（3）在焊盘上多次印刷（4）加热速度过快（1）增加焊膏金属含量或粘度、换焊膏（2）减小丝网或漏板孔径，降低刮刀压力（3）用其它印刷方法（4）调整再焊温度曲线

30、9 塌落（1）焊膏粘度低触变性差（2）环境温度高（1）选择合适焊膏（2）控制环境温度 10 可洗性差，在清洗后留下白色残留物（1）焊膏中焊剂的可洗性差（2）清洗剂不匹配，清洗溶剂不能渗入细孔隙（3）不正确的清洗方法（1）采用由可洗性良好的焊剂配制的焊膏（2）改进清洗溶剂（3）改进清洗方法 7.DIP 基本概念和组成：7.1 DIP 基本概念 DIP 是英文:DIP(DualInline Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过 100个。采用 DIP 封装的 CPU 芯片有两排引脚，需要插入到具有 DIP 结

31、构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP 封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。DIP 封装具有以下特点：1.适合在 PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。2.芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。Intel 系列 CPU 中 8088 就采用这种封装形式，缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。现在的 OEM 加工厂一般将其包括前置加工,手插件线(自插件线),波峰焊锡炉,后补装线,功能测试,包装线合称为 DIP。波峰焊 wave soldering 插装有元器件,涂布上助焊剂并经过预热的印制电路板沿一定工

32、艺角度的轨道,从焊锡波峰上匀速通过,完成印制电路板焊接工艺的方法.波峰焊机 wave soldering unit 能产生焊锡波峰,并能自动完成印制板组件焊接工艺过程的工艺设备.波峰焊机的工位组成及其功能 叶泵 移动方向 焊料 热风刀 焊点成型 当 PCB 进入波峰面前端（A）时基板与 引脚被加热并在未离开波峰面（B）之 前整个 PCB 浸在焊料中即被焊料所桥 联但在离开波峰尾端的瞬间少量的焊 料由于润湿力的作用粘附在焊盘上并 由于表面张力的原因会出现以引线为中 心收缩至最小状态此时焊料与焊盘之间 的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此会形成饱满圆整的焊点离开波 峰尾部的多余焊料由于重力的

33、原因回 落到锡锅中 PCB 离开焊料波时分离点位与 B1 和 B2 之间的某个地方分离后 形成焊点 波峰焊机中常见的预热方式有如下几种 1空气对流加热 2红外加热器加热 3热空气和辐射相结合的方法加热 波峰高度 wave height 沿深板 焊料 A B1 B2 v v 裝板 涂布焊剂 预热 焊接 冷却 卸板 波峰焊机喷嘴到波峰顶点的距离.牵引角 drag angle 波峰顶水平面与印制电路板前进方向的夹角 助焊剂 flux 进行波峰焊接时使用的辅料,是一种能清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使焊接表面能达到必要的清洁度的焊接物质,它能防止焊接期间的表面的再次氧化,降低焊料的表面张力,增加焊接

34、性能,焊料 solder 焊接过程中用来填充焊缝,并能在母材表面形成合金的金属材料,波峰焊最常用的是 63/37 的锡铅合金.焊接温度 soldering temperature 波峰的平均温度 防氧化剂 antioxidant 覆盖在熔融焊料表面,用于抑制,缓解熔融焊料的时间.稀释剂 diluent 用于调整助焊剂密度的溶剂 焊点 solder joint 焊件的交接处,并为焊料所填充,形成具有一定机械性能和一定覆形的区域.焊接时间 soldering time 印制板焊接面上任一焊点或指定部位,在波峰焊接过程中接触熔融焊料的时间.浸锡深度 depth of impregnated 印制电路

35、板被压入锡波的深度 接尖 icicles 锡点从元器件引线上向外伸出末端呈锐利针状 波峰焊工艺曲线解析 波峰焊工艺参数调节 1波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中的 PCB 吃锡高度。其数值通常控制在 PCB 板厚度 的 1/22/3,过大会导致熔融的焊料流到 PCB 的表面形成“桥连”2传送倾角 波峰焊机在安装时除了使机器水平外还应调节传送装置的倾角通过 倾角的调节可以调控 PCB 与波峰面的焊接时间适当的倾角会有助于 焊料液与 PCB 更快的剥离使之返回锡锅内 3热风刀 所谓热风刀是 SMA 刚离开焊接波峰后在 SMA 的下方放置一个窄长的带开口的“腔体”窄长的腔体能吹出热气流尤如刀状故称“热

36、风刀”4焊料纯度的影响 波峰焊接过程中焊料的杂质主要是来源于 PCB 上焊盘的铜浸析过量的铜会导致焊接缺陷增多 5助焊剂 6工艺参数的协调 波峰焊机的工艺参数带速预热时间焊接时间和倾角之间需要互相协调 反复调整。波峰焊接缺陷分析:1.沾锡不良 POOR WETTING:这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡.分析其原因及改善方式如下:1-1.外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的.1-2.SILICON OIL 通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而 SILICON 預熱開始 與焊料接觸 達到潤濕 與焊料脫離 焊料開始

37、凝固 凝固結束 預熱時間 潤濕時間 停留/焊接時間 冷卻時間 工藝時間 OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良.1-3.常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解决此问题.1-4.沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂.1-5.吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间WETTING,通常焊锡温度应高于熔点温度50至80之间,沾锡总时间约3秒.调整锡膏粘度。2.局部沾锡不良 DE WETTI

38、NG:此一情形与沾锡不良相似,不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点.3.冷焊或焊点不亮 COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS:焊点看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,注意锡炉输送是否有异常振动.4.焊点破裂 CRACKS IN SOLDER FILLET:此一情形通常是焊锡,基板,导通孔,及零件脚之间膨胀系数,未配合而造成,应在基板材质,零件材料及设计上去改善.5.焊点锡量太大 EXCES SOLDER:通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必

39、有所帮助.5-1.锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,倾斜角度由 1 到 7 度依基板设计方式,一般角度约 3.5 度角,角度越大沾锡越薄角度越小沾锡越厚.5-2.提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽.5-3.提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,曾加助焊效果.5-4.改变助焊剂比重,略为降低助焊剂比重,通常比重越高吃锡越厚也越易短路,比重越低吃锡越薄但越易造成锡桥,锡尖.6.锡尖(冰柱)ICICLING:此一问题通常发生在 DIP 或 WIVE 的焊接制程上,在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡.6-1.基板的可焊性差,此一问题通常伴随着沾锡不良,此问题应由基板可焊性去探讨,可试

40、由提升助焊剂比重来改善.6-2.基板上金道(PAD)面积过大,可用绿(防焊)漆线将金道分隔来改善,原则上用绿(防焊)漆线在大金道面分隔成 5mm 乘 10mm 区块.6-3.锡槽温度不足沾锡时间太短,可用提高锡槽温度加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽来改善.6-4.出波峰后之冷却风流角度不对,不可朝锡槽方向吹,会造成锡点急速,多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽.6-5.手焊时产生锡尖,通常为烙铁温度太低,致焊锡温度不足无法立即因内聚力回缩形成焊点,改用较大瓦特数烙铁,加长烙铁在被焊对象的预热时间.7.防焊绿漆上留有残锡 SOLDER WEBBING:7-1.基板制作时残留有某些与助焊剂不能兼

41、容的物质,在过热之,后餪化产生黏性黏着焊锡形成锡丝,可用丙酮(*已被蒙特娄公约禁用之化学溶剂),氯化烯类等溶剂来清洗,若清洗后还是无法改善,则有基板层材 CURING 不正确的可能,本项事故应及时回馈基板供货商.7-2.不正确的基板 CURING 会造成此一现象,可在插件前先行烘烤 120二小时,本项事故应及时回馈基板供货商.7-3.锡渣被 PUMP 打入锡槽内再喷流出来而造成基板面沾上锡渣,此一问题较为单纯良好的锡炉维护,锡槽正确的锡面高度(一般正常状况当锡槽不喷流静止时锡面离锡槽边缘10mm 高度)8.白色残留物 WHITE RESIDUE:在焊接或溶剂清洗过后发现有白色残留物在基板上,通

42、常是松香的残留物,这类物质不会影响表面电阻质,但客户不接受.8-1.助焊剂通常是此问题主要原因,有时改用另一种助焊剂即可改善,松香类助焊剂常在清洗时产生白班,此时最好的方式是寻求助焊剂供货商的协助,产品是他们供应他们较专业.8-2.基板制作过程中残留杂质,在长期储存下亦会产生白斑,可用助焊剂或溶剂清洗即可.8-3.不正确的 CURING 亦会造成白班,通常是某一批量单独产生,应及时回馈基板供货商并使用助焊剂或溶剂清洗即可.8-4.厂内使用之助焊剂与基板氧化保护层不兼容,均发生在新的基板供货商,或更改助焊剂厂牌时发生,应请供货商协助.8-5.因基板制程中所使用之溶剂使基板材质变化,尤其是在镀镍过

43、程中的溶液常会造成此问题,建议储存时间越短越好.8-6.助焊剂使用过久老化,暴露在空气中吸收水气劣化,建议更新助焊剂(通常发泡式助焊剂应每周更新,浸泡式助焊剂每两周更新,喷雾式每月更新即可).8-7.使用松香型助焊剂,过完焊锡炉候停放时间太九才清洗,导致引起白班,尽量缩短焊锡与清洗的时间即可改善.8-8.清洗基板的溶剂水分含量过高,降低清洗能力并产生白班.应更新溶剂.9.深色残余物及浸蚀痕迹 DARK RESIDUES AND ETCH MARKS:通常黑色残余物均发生在焊点的底部或顶端,此问题通常是不正确的使用助焊剂或清洗造成.9-1.松香型助焊剂焊接后未立即清洗,留下黑褐色残留物,尽量提前

44、清洗即可.9-2.酸性助焊剂留在焊点上造成黑色腐蚀颜色,且无法清洗,此现象在手焊中常发现,改用较弱之助焊剂并尽快清洗.9-3.有机类助焊剂在较高温度下烧焦而产生黑班,确认锡槽温度,改用较可耐高温的助焊剂即可.10.绿色残留物 GREEN ESIDUE:绿色通常是腐蚀造成,特别是电子产品但是并非完全如此,因为很难分辨到底是绿锈或是其它化学产品,但通常来说发现绿色物质应为警讯,必须立刻查明原因,尤其是此种绿色物质会越来越大,应非常注意,通常可用清洗来改善.10-1.腐蚀的问题通常发生在裸铜面或含铜合金上,使用非松香性助焊剂,这种腐蚀物质内含铜离子因此呈绿色,当发现此绿色腐蚀物,即可证明是在使用非松

45、香助焊剂后未正确清洗.10-2.COPPER ABIETATES 是氧化铜与 ABIETIC ACID(松香主要成分)的化合物,此一物质是绿色但绝不是腐蚀物且具有高绝缘性,不影影响品质但客户不会同意应清洗.10-3.PRESULFATE 的残余物或基板制作上类似残余物,在焊锡后会产生绿色残余物,应要求基板制作厂在基板制作清洗后再做清洁度测试,以确保基板清洁度的品质.11.白色腐蚀物 第八项谈的是白色残留物是指基板上白色残留物,而本项目谈的是零件脚及金属上的白色腐蚀物,尤其是含铅成分较多的金属上较易生成此类残余物,主要是因为氯离子易与铅形成氯化铅,再与二氧化碳形成碳酸铅(白色腐蚀物).在使用松香

46、类助焊剂时,因松香不溶于水会将含氯活性剂包着不致腐蚀,但如使用不当溶剂,只能清洗松香无法去除含氯离子,如此一来反而加速腐蚀.12.针孔及气孔 PINHOLDS AND BLOWHOLES:针孔与气孔之区别,针孔是在焊点上发现一小孔,气孔则是焊点上较大孔可看到内部,针孔内部通常是空的,气孔则是内部空气完全喷出而造成之大孔,其形成原因是焊锡在气体尚未完全排除即已凝固,而形成此问题.12-1.有机污染物:基板与零件脚都可能产生气体而造成针孔或气孔,其污染源可能来自自动植件机或储存状况不佳造成,此问题较为简单只要用溶剂清洗即可,但如发现污染物为SILICONOIL 因其不容易被溶剂清洗,故在制程中应考

47、虑其它代用品.12-2.基板有湿气:如使用较便宜的基板材质,或使用较粗糙的钻孔方式,在贯孔处容易吸收湿气,焊锡过程中受到高热蒸发出来而造成,解决方法是放在烤箱中 120烤二小时.12-3.电镀溶液中的光亮剂:使用大量光亮剂电镀时,光亮剂常与金同时沉积,遇到高温则挥发而造成,特别是镀金时,改用含光亮剂较少的电镀液,当然这要回馈到供货商.13.TRAPPED OIL:氧化防止油被打入锡槽内经喷流涌出而机污染基板,此问题应为锡槽焊锡液面过低,锡槽内追加焊锡即可改善.14.焊点灰暗 此现象分为二种(1)焊锡过后一段时间,(约半载至一年)焊点颜色转暗.(2)经制造出来的成品焊点即是灰暗的.14-1.焊锡

48、内杂质:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分.14-2.助焊剂在热的表面上亦会产生某种程度的灰暗色,如 RA 及有机酸类助焊剂留在焊点上过久也会造成轻微的腐蚀而呈灰暗色,在焊接后立刻清洗应可改善.某些无机酸类的助焊剂会造成 ZINC OXYCHLORIDE 可用 1%的盐酸清洗再水洗.14-3.在焊锡合金中,锡含量低者(如 40/60 焊锡)焊点亦较灰暗.15.焊点表面粗糙:焊点表面呈砂状突出表面,而焊点整体形状不改变.15-1.金属杂质的结晶:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分.15-2.锡渣:锡渣被PUMP打入锡槽内经喷流涌出因锡内含有锡渣而使焊点表面有砂状突出,应为锡槽焊锡液面过低,锡

49、槽内追加焊锡并应清理锡槽及 PUMP 即可改善.15-3.外来物质:如毛边,绝缘材等藏在零件脚,亦会产生粗糙表面.16.黄色焊点 系因焊锡温度过高造成,立即查看锡温及温控器是否故障.17.短路 BRIDGING:过大的焊点造成两焊点相接.17-1.基板吃锡时间不够,预热不足调整锡炉即可.17-2.助焊剂不良:助焊剂比重不当,劣化等.17-3.基板进行方向与锡波配合不良,更改吃锡方向.17-4.线路设计不良:线路或接点间太过接近(应有 0.6mm 以上间距);如为排列式焊点或 IC,则应考虑盗锡焊垫,或使用文字白漆予以区隔,此时之白漆厚度需为 2 倍焊垫(金道)厚度以上.17-5.被污染的锡或积

50、聚过多的氧化物被 PUMP 带上造成短路应清理锡炉或更进一步全部更新锡槽内的焊锡.焊锡的基本介绍 壹 锡焊的基本认知 一.澄清观念 正确的锡焊方法，不但能省时，还可防止空气污染。焊锡作为连接零件及电之传导和散热之用，不用作力的支撑点。质量是建立在制造过程中，而非经由事后之品管及修护而得到，质量靠直 接作业人员达到是最直接了当和经济的方法，而非品管修护及工程人员事 后的维护。焊接是一门技能的艺术，其趣味性涵蕴在各位对焊接工作的注 意上，有人说一位焊接技术优良的钖工当称之为金属的艺术家。二.增进质量 一般电子仪具系统的故障，根据统计有高达百分之九十是出于人为的因素，为了增进质量，降低不良率，希望工