SMT工序质量控制.pdf

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1、电子器件产品检测示意图:一.主流的封装方式有回流焊接和波峰焊它们的主要检测流程如图 元件预加工 QCQC检验 外观修理 捡板 1N8 回流焊缺陷与质量检测与产品管制（一）工艺流程图 从回流焊工艺流程可看出，一件产品回流焊接要经历至少 5 次检查：1.印刷质量检查 Inspect the printed PCB（对印刷质量进行检查，不得有 漏印刷、印刷偏移等）2.贴装质量检查 SMT quality inspection（检查元件贴装质量，不良进行 修正）3.首件检查 Check the components（根据工艺指导书核对所有贴装元器件 的参数、规格、极性、工艺要求 等，首件确认 0K 后

2、方可批量生产）4.AOI自动光学检测 Automated Optical Inspection（对回流焊接或固化完成的产品使用 AOI采 用光学对比法检测，不良品需进行维修后 再次进行AOI检测）5.FQA抽检 Spot check（以国际标准：GB/T2828.1-2003相 关规定进行抽样检查）通过至少4次人工检测与一次机器检测才对能对产品质量保证，才能消除缺陷，达到 质量检验效果，因为焊接工艺的每步都会带来缺陷与焊接不良。（二）回流焊的缺陷和焊接质量检验 河减品扎蛊 Chmzk the 忙口冲miEHit盤 AutoMtcd Optical Inticnii Spot chi&ck Fi

3、nihiEd prodliict put in stEurnge（1R1BZ岂厝书抵对审百巾装元昌 耐歸瞬媚化克曲的使用MIS i以国Pt吟准GB Ti i-333相 將s儘躍扎库或Z帛传饱TKT车飆 用光詢弗匕法检删不闵品需師難启 关觇就行抽徉辟 冇底匸序加工）等，酉件關认）陌方可就豆兰产）再衣谡行AM检刑）资料准Si 3MT Product ion Line Flow Chart 無斗准箭 氏蚣 Rar Bateri al pr spar at iun 抽tM卅翻主产机里的初啊进行：窟j Put the PCB in to equijni Eiiit 皓誤野啲产豳賂扳使用全自址 帳赃入印也

4、机）Print flic PCB-ith rrd pm CEC SDIIIET paste 耐春主产的冋测潮&或红|和 DacKUiBnt prcpaxalioD 陋对品容、銅是若 F 貼片 sin 慷用全自辻題狀检将需！!淘件 點裳践量握查 回眩悍接/固比 SHT quality inspection（检童元慚占装不削行修正）Hdflov Gaidar ing 耐!曙吴应护昂対回症眼 Inspect the pr intc d PCB f?拒爲陌堕曲卷查.K 得奋揺 EIJW、1.回流焊的常见缺陷和可能原因 回流焊的焊接质量检验标准一般可采用 IPC标准IPC-A-610,电子装联的接受标准

5、。其中包括了 SMT焊接元件的焊接检验标准。回流焊常见的缺陷一般的原因和建议解决措施可归纳为下表 缺陷种类 可能原因 解决办法 冷焊 Cold solder 1、回流曲线的回流时间太短。2、PCB 板有大的吸热元件如屏 蔽罩，大的地线层。1、确认回流曲线的融化时间 2、加大温度，从新测量 Profile。焊点不亮 Dim solder 1、Profile 的均热区温度过 低，阻焊剂活性未充分作用。2、冷却不好。3、锡膏可能过期或储藏有冋 题。1、增大回流区温度。2、检查冷却区温度曲线是否有 变化。3、检杳锡膏。细间距连焊 Bridg ing 1、锡膏太咼。2、钢网开孔太大。3、元件贴放偏位。4

6、、被无意碰到或振动。1、检查锡膏咼度，或降低钢网 厚度。2、减小钢网开孔。3、检杳贴片位置。4、查碰件或振动的原因。焊点锡不足 In sufficie nt solder 1、锡膏太低。2、钢网开孔太小。3、钢网堵孔。3、元件润湿性太强，把焊锡全 部吸走。1、检查锡膏咼度。2、加大钢网开孔。3、清洁钢网。3、检查元件可焊性。锡珠 Solder ball 1、回流曲线不好，发生溅锡。2、锡膏本质不好，易发生锡珠 问题。3、锡膏氧化 4、锡膏印的太咼，太宽,覆盖 到焊盘外。5、焊盘设计问题。6、PCB 板有湿气。1、检查回流曲线的斜率，以及 均热时间。2、换锡膏。3、换锡膏。4、缩小钢网开孔。5、

7、修改焊盘设计。&预先烘 PCB 板。元件未上锡 Non-wett ing 或 De-wetti ng 1、元件可焊性差。2、元件或焊盘被污染。3、元件镀层太薄，被焊锡吃光。1、检查元件可焊性。2、检查污染源。3、更换元件。元件翘起 Tomest one 1、元件偏位，造成两端焊锡的 张力不一致。2、两边焊盘大小不一致。3、焊盘大小距离设计有问题。4、锡膏太高，增加两边的张力。5、回流曲线不合理。如均热时 间不够，元件两边焊锡不能同 时熔化。6、元件本身两端润湿速率不一 致。1、把元件贴正。2、改焊盘设计。3、改焊盘设计。4、减低锡膏。5、调整 Profile。&更换元件。元件或焊点裂 Crac

8、ked Comp on et/Sol der 1、冷却不好。2、在贴片机损坏。3、温度太高。4、元件吸潮。1、检杳 Profile。2、检查贴片机。3、检杳 Profile。4、预先烘元件。r-1 1、锡膏预热和均热不够。1、检杳 Profile。Voids 2、锡膏本质不好，溶剂不能充 2、更换锡膏。分挥发。2.回流焊后的质量检验方法与比较 回流焊的焊接质量的方法目前常用的有目检法，自动光学检查法（AOI），电测试 法（ICT），X-ray光检查法，以及超声波检测法。1）目检法 简单，低成本。但效率低，漏检率高，还与人员的经验和认真程度有关。2）自动光学检查法（AOI）自动化。避免人为因素的

9、干扰。无须模具。可检查大多数的缺陷，但对 等焊点不能看到的元件无法检查。3）电测试法（ICT）自动化。可以检查各种电气元件的正确连接。但需要复杂的针床模具，价格高，维 护复杂。对焊接的工艺性能，例如焊点光亮程度，焊点质量等无法检验。另外，随着电子产 品装连越来越向微型化，高密度以及 BGA CSP方向发展，ICT的测针方法受到越来越多的 局限。4）X-ray光检查法 自动化。可以检查几乎全部的工艺缺陷。通过X-Ray的透视特点，检查焊点的形状，和电脑库里标准的形状比较，来判断焊点的质量。尤其对 BGA DCA元件的焊点检查，作用 不可替代。无须测试模具。但对错件的情况不能判别。缺点价格目前相当

10、昂贵。5）超声波检测法 自动化。通过超声波的反射信号可以探测元件尤其时 QFP BGA等IC芯片封装内部发生的 空洞，分层等缺陷。它的缺点是要把 PCB板放到一种液体介质才能运用超声波检验法。较适 合于实验室运用。（三）工程物资的质量管控方法 为了使产品质量合格，要对产品进行实时管控，可行方法如下:BGA DCA 炉前检 查 炉前品质 检查 1、作业员 100%佥查 2、有屏敝盖的产品 检查要求 3、首件检查 4、静电防护 1、炉前作业员 100%佥查贴装 良好的 PCB 不良现象予以调 整，规律不良反馈上一工序 2、有屏蔽盖的产品转线后须 揭盖目检 2PCS 生产过程中 须每 0.5 小时揭

11、盖目检一次 3、按首检规程完成首件检查 合格后才能生产 4、IPQC 须采用 X-RAY 抽检是 否有连锡、冷焊、偏位、少 锡 5、接触物料时须戴好静电手 套和静电环 1、炉前作 业指导 书 2、首检检 验流程 1、炉前不良记 录表 2、首检报告 3、新机型试产 报告 炉前手贴 物料规范 1、手贴物料原则 1、BGA 密脚元件不得采用 手工贴装 2、清尾时手贴物料后须检查 是否少见、多 件 1、炉前作业指导 书 回流焊 焊接元件 1、回流焊操作指导 1、回流焊须由工程人员按照 操作指导进行 操作，其他人员不得随意 更改数据 1、回流焊操作指 a-4?导书 炉温 1、回流炉温标准温 度曲线 2、

12、炉温测量 1、工程每天须测量实际炉温 一次 2、新产品、转线均须测量炉 温 3、IPQC 确认炉温条件是否符 合标准 1、SMT 回 焊制程 管理标准 规范 1、炉温曲线记 录表 炉后检 查 PCBA 夕卜观 检验标准 1、作业员 100%目检 2、品质要求规范 3、不良品管理 4、不良反馈及处理 5、静电防护 1、对照元件分布图及作业指 导书作业，PCBA 外观 100%目检 2、不良现象主要有：偏位、虚焊、缺件、短路、错件、锡珠、方向、元件损坏、假焊等 3、合格品与不良品须严格区 分 4、不良率超出上限时，开出 PCA 单、停线 通知单 5、接触物料时须戴好静电手 套和静电环 1、PCBA

13、 观检验 标准 2、产品工 程资料 1、SMT 外观检 查记录表 2、制程异常通 知单 3、送检单 X-RAY 1、X-RAY 检测 1、首检 2PCS 须通过 X-RAY检 测后作功能测 试 2、X-RAYtt测是否有连锡、冷焊、偏位、少锡 1、X-RAY 操作指 导书 2、X-RAY 检测判 定标 准 1、X-RAY 检查 记录表 AO 检查 1、AO 检测 1、所有无屏敝盖的产品都需 米用 AO 检测，目前按产品重要程序排 序 1、AOI 操 作指导 书 1、AOI 检测记 录表 三波峰焊缺陷与质量检测与产品管制（一）波峰焊接缺陷与处理方法:缺陷 形成因素 处理方法 虚焊 1.基本表面不

14、整洁 2.PCB 元器件可焊性差 及放置期过长 3.温度过高 1.严格执行入库验收关 2.优化库存期管 理3.加强工序管理和正确的工艺规范 冷焊 1.钎料槽温度低 2.夹送速度过快 3.PCB 设计 不合理 1.调整焊接温度和时间 2.改善 PCB 设计 3.止确选择工艺规范 不润 湿及 反润 湿 1.材料可焊性差 2.助焊剂失效或过期 3.表 面上污染引起 4.钎料杂质超标 1.改善材料基本的可焊性 2.选用活性强 的助焊剂 3.合理调整焊接温度和时间 4.清除表面污染物 5.保持钎料纯度 桥连 1.波峰焊形状、平整度、温度 2.导线或焊盘 间距 3.金属表面洁净度 4.钎料的纯度 5.助

15、焊剂活性及预热温度 6.PCB 元器件安装设计 不合理、板面热谷量分布差异大 7.PCB 吃锡 深度 8.引脚伸出 PCB 高度 1.改善钎料表面张力作用 2.改变波峰波 速特性 3.调整焊接时间和夹送速度 4.调整焊接温度和预热温度 5.调整夹送倾 角和吃锡深度 6.检测助焊剂的有效性和 喷涂方式、喷涂量 7.纠正不良的设计 8.正确处理引线折弯方向和伸出高度 9.严 格监控钎料槽污染程度 透锡 不良 1.焊盘及孔壁、引线可焊性不良导致的透锡 不良 2.工艺参数选择不当导致的透锡不良 3.助焊剂的有无及活性强弱 4.PCB 板在波峰 中吃锡深度 5.波峰面上停留的氧化物 1.改善焊盘及孔壁、

16、引线的可焊性 2.正 确的选择工艺参数 3.助焊剂在喷雾中 能透过 PCB 板孔中及良好的活性 4.保证 波峰焊接过程中良好的热量供给 5.良 好的湿润性 空焊 1.焊盘、导线尺寸配合不当 2.焊盘、孔不同 心 3.波峰焊接工艺选择不当 4.钎料表面有污 染物或氧化 1.改善基体金属的表面状态和可焊性 2.正确的设计 PCB 图形和布线 3.合理的调 整好钎料槽的温度、夹送速度、夹送倾 角 4.合理的调整好预热温度 5.合理调 整好波峰波速频率 针孔 或吹 孔 1.焊盘周围氧化或有毛刺 2.焊盘不完整 3.引 线氧化、有机物污染、预处理不良等 4.焊盘 和引脚局部湿润不良 5.PCB 板受潮有

17、湿气 6.电镀溶液中的光亮剂 1.改善 PCB 的加工质量 2.改善焊盘和引 线表面的洁净状态和可焊性 3.PCB 板和 元器件引脚污染源可能来自元器件引脚 成型、插件过程或有储存状况不佳造成，用溶液清洗即可 4.PCB 在 120 度烘烤箱 中预考 2 小时 拉尖 1.PCB 板的可焊性差，焊盘氧化、污染，助焊 剂选用不当或变质失效 2.助焊剂用量少 3.预 热不当，PCB 板变形 4.钎料槽温度低 5.夹送 速度不合适、焊接时间过短或过长 6.吃锡深 度过大，铜箔面积大 7.钎料纯度差，杂质谷 量超标 8.夹送倾角不合适 1.净化被焊表面 2.调整和优选助焊剂 3.合理选择预热温度，调整钎

18、料槽温度 4.调整夹送速度 5.调整波峰高度和吃锡 深度，铜含量管控在标准范围内 6.PCB 板上的大铜箔分隔成块来改善 组件 损伤 1.在钎料波中停留时间过长 2.钎料槽温度过 高 1.调整夹送速度和及是检察其他现象 2.合适的调整钎料槽的温度 锡珠 及锡 渣 1.PCB 在制程或储存中受潮 2.环境温度大，PCB 和元器件拆封后在产线滞留时间过长 3.镀层和助焊剂不相容，助焊剂选用不当 4.漏 涂助焊剂或喷涂助焊剂量不合适、助焊剂吸潮 夹水 5.阻焊层不良，黏附钎料残渣 6.基板加 工不良，孔壁粗糙导致槽液集聚，PCB 设计时 未进行热分析 7.预热温度选择不当 8.镀银件 密集 1.改进

19、 PCB 制造工艺，提高孔壁光洁度 2.尽可能缩短滞留时间,PCB 上线前预烘 3.PCB 布线和安装设计后应进行热分析，避免板面局部形成大量的吸热区 4.正确 选择助焊剂 5.合理选择预热温度和时间 6.控制好助焊剂的涂覆量 7.设计上避免 用镀银的引脚 （二）波峰焊相关参数设置和控制要求（一）波峰焊设备设置 1）有铅波峰焊锡炉温度控制在 245 5C,测温曲线 PCB 板上焊点温度的最 低值为 215；无铅锡炉温度控制在 265 5C,PCB 板上焊点温度最低值为 235 C。浸锡时间为：波峰 1 控制在 0.31 秒，波峰 2 控制在 23 秒；传送速度为：0.71.5 米/分钟；夹送倾

20、角为：46 度；助焊剂喷雾压力为：23Pa 针阀压力为：24Pa（二）温度曲线参数控制要求 1）对于焊点面有 SMT 元件（印胶或点胶），不需要用波峰焊模具的产品，焊 点面浸锡前实测预热温度与波峰 1 最高温度的落差控制小于 150C.2）对于使用二个波峰的产品，波峰 1 与波峰 2 之间的下降温度值：有铅控制 在 170C以上；无铅控制在 200C以上，防止二次焊接。3）对于有铅产品焊接后采用自然风冷却，对于无铅产品焊接后采用制冷压缩 机强制制冷，焊接后冷却要求:a）每日实测温度曲线最高温度下降到 200C之间的下降速率控制在 8C/S 以上。b）PCB 板过完波峰 30 秒（约在波峰出口出处位置），焊点温度控制在 140C以下。c）制冷出风口风速必须控制在 2.0 4.0M/S.d）对制冷压缩机制冷温度设备探头显示温度控制在 15C以下。4）测试技术员所测试温度曲线中应标识以下数据：a）焊点面标准预热温度的时间和浸锡前预热最高温度；b）焊点面最高过波峰温度；c）焊点面浸锡时间；d）焊接后冷却温度下降的斜率；