SMT生产管理

SMT生产管理 目录 版本記錄 .................................................................................................. 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 目錄.......................................................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1. 運輸、儲存和生産環境 ........................................................................ 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1.1. 一般運輸及儲存條件 ................................................................. 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1.2. 錫膏的儲存、管理作業條件 ...................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1.3. 印刷電路板(PCB)的儲存、管理作業條件 ................................. 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1.4. 點膠用的膠水儲存條件.............................................................. 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1.5. 不同類型電子元器件在倉庫貨架上最大的儲存時間 ................ 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1.6. 濕度敏感的等級表(MSL) ........................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1.7. 濕度敏感元件的烘烤條件 .......................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1.7.1. 乾燥:烘烤:限制 ............................................................ 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1.7.2. 防潮儲存條件 .................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 1.8. 錫膏之規定................................................................................. 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 2. 鋼網印刷制程規範 ............................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 2.1. 刮刀 ............................................................................................ 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 2.2. 鋼板 ............................................................................................ 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 2.3. 真空支座 .................................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 2.4. 鋼網印刷的參數設定 ................................................................. 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 2.5. 印刷結果的確認 ......................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 3. 自動光學檢測(AOI) .............................................................................. 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 3.1. AOI一般在生產線中的位置 ...................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 3.2. AOI檢查的優點 ......................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 3.3. 元件和錫膏的抓取報警設定 ...................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 4. 貼片製程規定 ....................................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 4.1. 吸嘴 ............................................................................................ 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 4.2. Feeders ........................................................................................ 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 4.3. NC程式 ...................................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 4.4. 元件數據/目檢過程 .................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 4.5. Placement process management data compatibility table,........... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 5. 回焊之PROFILE量測 ......................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 5.1. Profile量測設備 ......................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 5.2. 用標準校正板量測PROFILE之方法......................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 6. 標準有鉛製程 ....................................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 6.1. 建議回焊爐設置 ......................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 7. 無鉛焊接製程 ....................................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 7.1. 無鉛製程之profile定義 ............................................................. 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 7.2. 無鉛製程profile一般規定 ......................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 7.3. 無鉛製程標準校正板之profile基本規定 .................................. 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 7.4. 無鉛製程啟動設置 ..................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 7.5. 對PCB的回焊profile量測 ........................................................ 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 8. 點膠製程 .............................................................................................. 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 8.1. 概要 ............................................................................................ 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 8.2. CSP元件點膠方式 ..................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 9. 手工焊接製程以及手工標準 ................................................................ 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 10. 目檢相關規定,不良判定標準,不良分類以及培訓資料......... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 11. 相關文件 .................................................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 2 1. 运输、储存和生产环境 1.1. 一般运输及储存条件 1组件和物料的运输及储存条件 RH 15 % ~ 70% 相对湿度 -5?C ~ +40?C 温度 2储存条件 RH 10% ~ 70% 相对湿度 3温度 15?C ~ 30?C 组件至少要达到第一等级，即密封包装。 湿度敏感组件须使用MBB(防潮袋)包装。 ESD(静电释放)防护包装。 组件包装等级 Air flow防护塑料包装(真空与否均可，但须密 闭)。 非以上情况则用纸箱包装。 物料不允许储存与以下环境中: 阳光直射或穿过窗户照射。 一般储存要求 接近冷湿物体，热源或光源。 靠近户外环境导致温湿度经常超限。 生产条件 35% ~ 55% 相对湿度 20.5 ?C ~ 26.5?C 温度 注: 1 外部环境:鉴于一些特殊要求(例如不可超出点胶胶水的最大温度)，应包装物料。锡膏有其特定的运输条件。 2 一般条件:请见下面有关锡膏和点胶胶水之特殊储存条件。 3 组件:组件质量较大时(例如:,,,)，在投入制程前一定要回到室温。 3 1.2. 锡膏的储存、管理作业条件 储存温度 冰箱保存5 ~ 10?C或锡膏规范所要求的 最大的库存时间 最长6个月 室温下储存的时间 4周(20.5 ?C ~ 25?C) 使用前回温时间 4小时 +5 ?C ~ +25?C 运输过程中的环境温度 最佳运输封装方式 SEMCO 650g 筒装 注意:锡膏使用前，必须在室温下回温至少4个小时。 锡膏已经回温到室温后，不能再放回冰箱。 1.3. 印刷电路板(PCB)的储存、管理作业条件 真空，防潮袋包装(参照EIA583 CLASS 2， 50PANEL/BAG，HIC运输包装及储存 湿度标示卡) 加干燥剂，并且在每个包装的两侧面用PWB STACK板放置弯曲 进料检验 检查真空包装有没有破损，HIC卡片是否是<=40%，如果不合格: , 退回给供货商 , 烘烤@60度，5小时，RH<=5%，烘烤完毕后24小时内焊接。 仓库货架储存条件及时物料必须放在水平的物料架上以防止PCB变形，翘曲，时间见下间 表。 裸露在空气中的时间 表面Ni-Cu处理:48小时 表面OSP处理:24小时 清除锡膏，清洗PCB 绝对不允许 1.4. 点胶用的胶水储存条件 Loctite 3593 Emerson and Cuming E 1216 胶的型号 Code 7520029 (30 cc, 30 ml) 7520033 (30 cc, 30 ml) 7520025 (55 cc, 50 ml) 7520035 (55 cc, 50 ml) 7520031 (6 oz, 150 ml) 7520037 (6 oz,150 ml) 7520027 (20 oz, 500 ml) 7520039 (20 oz, 500 ml) 最长的运输时间 供货商发货后，4天之内必须到生产线 储存的条件 用冰箱冷藏起来 -20 ?C ~ +8?C 冷藏 -20 ?C 记录信息:LOT号，Date Code，无变形的颜色，运输的时间，干冰的 数量。 最大储存时间 6个月@ -20 ?C ~ +8?C条件下 6个月@ -20?C条件下 使用前稳定时间 使用前须达到室温 3小时 罐装的储存时间 5周 +25 ?C 5天 +25 ?C 1.5. 不同类型电子元器件在仓库货架上最大的储存时间 4 下表规定了从收到物料开始，,,,以及,,,下级制造商在仓库或加上的最大储存时间。组件制造和接收所销耗时间不包括在内。一般最多,,个月，半导体的包装材料应满足MES00025以及EAI-583 & JESD625和先进先出(FIFO)原则。 期限 原件类型 组件厂内存放 12个月 如包装上无特殊 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 ，适用于所有组件 敞开的货架，组件包装在内部包装内 PCB 6个月 真空包装，带干燥剂 6个月 包装在防潮袋中的镀银组件 真空包装，带干燥剂 3个月 包装在纸箱和打开的塑料袋中的镀银组件 如果组件没有放入真空包装中，超过 此期限会破坏上锡性并影响可靠性。 如果储存超过了上面提到的期限，物料只有在以下情况下可以使用: :1: 越来越多的受潮物料，恰当的烘烤。 :2: 并且在样本数量不小于30 pcs的抽样检验中证明上锡性良好。 1.6. 湿度敏感的等级表(MSL) 储存期限 等级 时间 条件 <=30?C/85%RH 不限 1 <=30?C/60%RH 一年 2 <=30?C/60%RH 4周 2a <=30?C/60%RH 168小时 3 <=30?C/60%RH 72小时 4 <=30?C/60%RH 48小时 5 <=30?C/60%RH 24小时 5a <=30?C/60%RH 卷标所示之时间(TOL) 6 1.7. 湿度敏感组件的烘烤条件 常见类型的湿度敏感组件例如:所有类型的PCB，大部分的QFP组件(一般管脚数大于50)，所有的CSP组件，而不管锡球的数量，大部分的光学组件(如所有的LED，IR红外模块)，一些特殊的塑料集成组件，如电源，功率放大器等。 组件内部包装上标有JEDEC MSL。如果组件暴露在外部环境中超过MSL所规定的时间，在使用前应进行烘烤。 回焊前，对组件进行烘烤的目的是为了降低塑料包装中的湿气。这是因为，包装中含有的水分在回焊过程中会蒸发出来，蒸气的压力会造成裂缝以及其它一些可见或隐藏着的不良，例如分层。爆米花现象就是此种原因造成的常见不良。 请注意湿度敏感组件运输和储存过程中保护包装的相关标准，说明及以下规定。 5 生产时烘烤遵照IPC/JEDEC J-STD-033烘烤条件。 MSL 烘烤@40?C，RH<5% 暴露在外部环境的时间在FLL和FLL+72暴露在外部环境的时间超过FLL+72 小时之间 小时 2a – 4 5倍于超过FLL的时间 5天 5 – 6 10倍于超过FLL的时间 10天 注意:料盘严禁接触烘烤箱的壁面和底面，这是因为这些地方的温度明显高于炉内控制器指示的温度。经过仔细研究炉内温度控制系统，证明烘烤炉组件去湿的可行性和各种装载条件的效果。 1.7.1. 干燥(烘烤)限制 对组件进行烘烤，会导致焊盘的氧化或锡膏内部发生化学变化。在板子的组装过程中，超过一定量的发生化学变化的锡膏会导致上锡性的不良。出于上锡性的考虑，应限制烘烤温度及时间。通常，只允许进行一次烘烤。如果多于一次，应讨论制程贴装解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 注1:暴露于外部环境的组件，其暴露时间小于其floor life，并且放入干燥袋或小于5% RH的干燥箱中时，应暂停其计算其FLOOR LIFE，但是累积的存放时间必须在规定的范围内。 注2:应考虑PCB的湿度敏感性，尤其是针对经过OSP处理的PCB。允许暴露于外部环境的总时间不超过72小时，并且两次回焊的时间间隔应小于24小时。如果超出，应如前所述之方法对其进行烘烤。请见1.3小节【印刷电路板(PCB)的储存、管理作业条件】。对即将进入重工(例如更换CSP)阶段的PCB，应预先干燥或者将WIP储存于干燥箱或真空袋中。 1.7.2. 防潮储存条件 对于湿度敏感组件，当生产线暂时停线或于到周末需要停线，针对湿度敏感的组件若不用真空包装机来保存，干燥箱储存是一种短期的，暂时的储存方式，干燥箱的目的是用来储存而不是烘干的。所以针对双面板制程，表面是OSP处理的，如果生产一面后，这个中间的储存时间一定要在规定的期限内，干燥储存的时间也包括在内.。(我们产线规定的时间是:24hrs，超过这个规定后，就意味着需要烘烤。) 干燥储存之规定 温度 25 ?5 ºC < 5 % RH 湿度 最大储存时间 按照MSL分类 控制方法 在料盘上做标记 1.8. 锡膏之规定 6 Multicore Solders Alpha Metals Lead Free paste 锡膏型号 Sn62MP100ADP90 Omnix-6106 Multicore 96SCLF300AGS88.5 7602005 (650 g 7600029 7600033 NMP码 cartridge) 7602007 (500 g jar) 650 g Semco 650 g Semco 600g green SEMCO 运输包装 cartridge cartridge cartridge 500 g jar Sn62Pb36Ag2 Sn62Pb36Ag2 Sn95.5Ag3.8Cu0.7 合金 (Ecosol TSC 96 SC) IPC type 3 颗粒大小 ADP (45-10 μm) AGS (45 –20 μm (25-45 μm) 90.0% (+0.3%, 89.3+/-0-3% 88.5 金属含量 -0.6%) ROL0 REL0 ROL0 助焊剂分类 (J-STD-004) 注意1:锡膏的具体规定请见MS/BA。 注意2:停产超过15分钟后，如果50%以上体积的锡膏已经使用或者脱离刮刀印刷区域，则需要重新加锡膏或者将锡膏收回到刮刀印刷区域。 7 2. 钢网印刷制程规范 2.1. 刮刀 属性 规格 镀镍或镀钛不锈钢，有足够的强度，能够满足高速印刷要求。 刮刀刀片的材料 厚度275?10μm。 不推荐使用普通不锈钢。 印刷的角度*(关键参数) 60?2.5度 按照要求，在印刷过程中如果没有装载钢板，Retainer接近钢板表刮刀旁锡膏档片 面但是不能接触钢板。 DEK&MPM及同等印刷板的长度四舍五入，接近标准宽度。 机的刮刀宽度 MPM 8" or 10" DEK:200 mm or 250 mm DEK squeegee 建议的刮刀类型 assembly 注意～刮刀弯曲力是一个关键的参数。* 量测方法:Bevel量角器 2.2. 钢板 属性 规定 一般等级的聚脂板55T-66T (140-167 mesh/inch)，同等的不锈钢也可以，但不推荐。钢板材料 对应框架的可交换之钢板也可以使用。 钢板装上后钢板各点张力(量测可能会不准最小25N/cm 确，但是可以显示结果) 钢板开口精度 最大?10μm or ?5% 钢板厚度 0.10mm ? 0.01mm 钢板厚度(0402 or min 0.4mm pitch QFP，min 0.12mm ? 0.01mm 0.75mm pitch CSP) 对于微小间距组件 (0201，0.5 CSPs)，未保证钢板材料/制造工艺 良好脱模，钢板开口使用E-fab类型。 电镀镍或激光刻不锈钢。 60% ? 10% 建议钢板与框架面积比 在生产过程中量测任何点之钢板张力拒收标小于等于20N/cm 准 * 基准点 蚀刻在钢板上的两个直径为1mm的半球状点 Step stencils? Max step thickness 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 。 * 量测方法:Fabric Tension Gauge，例如:ZBF Tetkomat, CH-8803之类工具。 2.3. 真空支座 性质 规定 材料 机械构造金属:如钢或铝合金。建议使用上表面摩擦较大者，使用 材料符合静电防护要求。 支撑台与钢板平行在支撑台区域上最大0.2mm 度 支撑表面光滑度 整个区域 ?0.025mm 加工深度 * 大于最大组件高度+5 mm 组件边缘支撑 * 组件边缘支撑从边缘指向组件中心1.5mm ?0.5mm。最大无支撑的 关键区域间距:15MM。支撑台大小应或等于待印板子的大小。 支撑台上的真空孔 真空孔定位在非印刷区域，并且防止真空泄漏到印刷区域。如果真 空可以可靠的限制在100-200 mbar范围内，在仔细制程调节下整个 区域的真空才成为可能。 真空支撑台 -支撑台凹槽应足够大且深，保证组件不能接触到支撑台。 -应对支撑台进行记录和版本控制，并且同意产品的所有支撑台应该 是一样的。 Panel alignment ? Mechanical, so called “Hard Stopper” recommended especially for products having 0.5 mm pitch CSP components , * 只有第2面支撑台 9 2.4. 钢网印刷的参数设定 参数 设定 印刷速度 建议100mm/s，范围70 ~ 120 mm/s。无铅制程:100?30 mm/s。 在constant force mode模式下 (力大小可自动调节，印刷头悬安全边界:可擦干净钢板的最小力+5N。通常在40-50N之间。 浮)，200mm宽的刮刀压力 MPM印刷机刮刀调整(刮刀距可擦干净钢板的最小距离+5mm作为安全边界. PWB表面距离固定?) 在整个板子区域-0.5 , 0.0mm(建议负的snap-off以抵消机器Snap-off脱模距离 的误差) 在分离的阶段, 要保持PCB与底座的接触所最大速度 分离速度 建议MPM印刷机的Slow Snap-Off 设定为“No”。 每印刷5-15次。注意:如果出现临时性的技术问题，可提高自动擦拭频率(有铅) 擦拭频率。 自动擦拭频率(无铅) 每印刷3-6次。 建议擦拭方式 一次真空干擦或者一次湿擦加上一次不带真空的干擦。 开始时的用量:200 mm宽的刮刀:150 – 160 g;250 mm宽的钢板上锡膏量控制 刮刀:190-200 g。重要规则:锡膏滚动直径最大20 mm(10 cent coin)，最小12mm。 增加锡膏 在锡膏滚动直径达到12 mm前，增加锡膏量20 – 40 g。 钢板上的锡膏可以转移到其它钢板上，或者可被暂时储存于干 净的塑料罐子中。在钢板上以及被临时储存的有效期一共为6锡膏的再使用 个小时。停线超过15分钟，应用塑料薄膜将钢板上的锡膏封 盖保存。如果锡膏在钢板上无保护的停留超过1个小时，应更 换新的锡膏，原有锡膏做报废处理。 Multicore Prozone SC-0，Kiwoclean或者印刷机制造商许可的建议使用的钢板自动擦洗剂 同类快速溶剂.出于防火安全的考虑，异丙醇(IPA)或此类溶剂 不推荐使用。 最好使用Multicore Prozone SC-01，Kiwoclean (SC-02对丙烯 酸和一些橡胶手套有轻微伤害)。异丙醇(IPA)允许但不推荐使 用，妥善处理废弃物。 清洗印错的板子以及手动清洗注意～在清洗完PCB及其激光过孔后，不允许液体清洗之组钢板和设备建议使用之清洗剂 件应更换。经过OSP处理以及全部或部分Aramid based之PCB 不允许清洗～清洗液进入PCB结构内部，而且会降低尤其是 CSP组件的焊点可靠性。 2.5. 印刷结果的确认 10 注意:获取更多信息，请见3.3小节【组件和锡膏的抓取报警设定】 锡膏印刷的精度(X&Y) 有铅:?150 μm。无铅:?120 μm。 锡膏量的变化 正常情况下的50 - 120% 面积 一般50 – 150%，CSP35 – 150% 搭桥 孔径的0.3倍 ?100 μm @ 6σ, Cpk >1.00 制程CPK能力 如果条件允，使用AOI，在生产过程中应使用印刷机的2D程控的方法 检查，使用显微镜进行目检。不使用显微镜对0.5 mm pitch 的组件进行目检不够精确。 www.docin.com 11 3. 自动光学检测(AOI) 3.1. AOI一般在生产线中的位置 在大多数情况下，AOI的最佳位置应在高速贴片机之后。在这一环节上，所有被贴片的CHIP组件和集成电路上的锡膏仍然可见。 3.2. AOI检查的优点 使用AOI检测机最主要的目的就是用来监视锡膏的印刷和贴片的结果。它是经过统计分析的软件对制程监视的结果进行分析判断。还可以经过AOI检查出的不良进行相应合理的维修， 重工。 3.3. 组件和锡膏的抓取报警设定 下表为不同组件类型和锡膏印刷的推荐警戒限度值。目的是为了探测出在回焊流程中无法自我校准的贴装错误，避免不必要的报警。 组件类型 贴装误差 有铅制程 无铅制程 X & Y 误差:180μm X & Y误差:150μm 0402，0603和0805 CHIP型组 ,误差:15 ,误差:15 件 X & Y 误差:220μm X & Y 误差:200μm 大于0805 chip组件 ,误差:15 ,误差:15 X & Y 误差:220μm X & Y 误差:100μm 0.5 mm pitch CSP ,误差:10 ,误差:10 ? Paste registration (X&Y): Paste registration (X&Y): 150 μm 120 μm 面积:35%-150% 面积:35%-150% 搭桥:0.4倍孔径 搭桥:0.3倍孔径 Other paste deposits Paste registration (X&Y): Paste registration (X&Y): 150 μm 150 μm ? 面积:50%-150% 面积:50%-150% 搭桥:0.4倍孔径 搭桥:0.3倍孔径 X & Y 误差:250μm X & Y 误差:250μm 其它组件一般误差 ,误差:15 ,误差:15 4. 贴片制程规定 12 4.1. 吸嘴 不同包装类型的锡嘴大小: 0201 (0603) Fuji CP 系列:0.4 mm 圆形吸嘴 Siplace:702型 0402 (1005) Fuji CP系列:0.7 mm circular nozzle Siplace: 901型或者925型 特殊形状的组件(连接器，双工器，电源模块为保证贴装速度和精度，应尽量使用大吸嘴等) (通常直径最小5mm/面积最小20mm2) 4.2. Feeders 高速机 Fuji:标准料带7”，0402电阻及电容可使用 13”料带(13”纸带，水泡带不可以使用)。 Siplace:可使用13"或15"料带 低速机 13”标准料带，7”和15”也可以使用。不允许使 用stick和tray。 4.3. NC程序 0402组件贴装频率 在高速机中，通常优先贴装低高度组件(0402 电阻 0.3mm)，然后是高度0.3 - 0.5 mm (通常 是0402电容)，最后是其它组件。 独立的/相连的feeder平台 为了减少因部分坏掉而整个都要中断的不必 要的麻烦，在高速机中一般建议使用独立的上 料器平台。如果必须使用相连的上料器，最好 使用“Next Device”功能或13”轨，以降低组 件高速运转程序代码的缺陷。 NC程序优化/混合所有的模块, 通常这是组装一个panel最快的方法(把所有 的模块当作一个大PWB同时混合组装)，因 而建议使用。 NC程序的优化/顺序和循环, 如果使用了“step and repeat”模式(offset)， 则其它模块要使用相反的模式。这样保证了在 组件偏位时，上料器不需做不必要的左右移 动。 4.4. 组件数据/目检过程 Chip组件 可能的话建议使用2D IC组件 要检查每个管脚间距和长度 13 CSP组件 通常建议使用最外面的球进行组件调整 复杂连接器 通常建议使用最外面的管脚进行组件调整。需 根据组件规格检查管脚插入深度误差，因为这 影响到组件本身的位置。 贴装速度 100 %贴装速度一直是所期望的。选择合适的吸 嘴，则针对大多数的包装类型都可以实现 100 %贴装速度(参看 8.1, 吸嘴). 4.5. Placement process management data compatibility table, Fuji 从F4G(Production Data ->Analyzer ->Device) 可手动的计算出以下比率: 抛料率 = 1- [总抛料数/ 总组件数] 贴装率 = 1- [总抛料数/ (总组件数 – 总抛料 数)] Siplace 从线上计算器MaDaMaS系统中得到的比率: Comp.ok = 总贴装数 – id.错误. – vac.错误 贴装率= Comp. ok 14 5. 回焊之PROFILE量测 5.1. Profile量测设备 回焊炉profile的量测应使用专门为了量测通过回焊炉profile的温度量测设备。 建议使用量测profile之设备 Datapaq 9000 SlimKIC series 量测设备应根据供货商提出的维护说明做定期的校正 此外还需要: :1: 防热毛毯 :2: 热电偶,组合校正板 :3: 带有记录接口软件的计算器 :4: 只有设备供货商推荐和许可之热电偶可以使用 5.2. 用标准校正板量测PROFILE之方法 项目 炉子校正及验证 为了评价炉子功能,从而规定profile和设置 目的 (预防性维护) 一周至少一次，在每次主要的维护后，或者怀量测频率 疑有异常时 100x100x1.5 mm FR4 薄片 量测片 标准NMP校正板 2 热电偶个数 1个热电偶附在PCB(量测PCB温度).该点之 profile应符合5.3小节之规定。 热电偶位置 一个热电偶附于PCB表面上方(量测PCB附近 空气温度) 15 应使用5个M2 stork 螺丝钉和垫圈(外直径4.7mm,内直径2.2mm, 0.2 mm厚)固定到一个3x3 mm的铜区域上. 量测空气温度热电偶直径14mm的孔之上.用 热电偶固定方法 Kapton tape从底面覆盖整个孔. 当使用新的热电欧时,应校验热电偶量测点的重复性及再现性关键的参数有:超过179?C (ref. 5)的时间,温度最大值(ref. 6)以及预热区和回焊区温度上升斜率(ref. 4). 应将量测数据存储于指定的地方(服务器,活页夹,文件)，已备将来之用。最近的量测数据应放在回焊炉附近。建议使用SPC窗体对一些参数的变化(例如最大温度)进行追踪。数据的存储 这样会有助于识别回焊炉稳定性的一些偏差和变化趋势。 16 6. 标准有铅制程 下面这些规定的值适用于前一小节规定的标准螺钉热电偶校正板。本规定是针对0.9-1.1 mm厚典型移动电话电路板以及组件数量和类型制定的允收成品板之profile。 板子如有明显不同(较薄，较厚，或者仅仅有几个组件等)，需制定不同的允收profile。因此当推出一个新产品时，应量测产品板上的不同位置的回焊profile。有关产品profile量测，7.1小节给出了基本的说明。 炉区 参数 规定 传热方式 强制对流 量测方法 固定热电偶的炉温校正 1 预热区(40-140?C) 升温的平1.8,3 ?C/s 均斜率 10 ?C/s 预热区的最大升温斜率 2 预热区(140-170?C)时间 60,80 s 3 175?C 预热区最大温度 4 回焊区(175-200?C)平均温度1.3,2 ?C/s 斜率 5?C/s 回焊区最大温度斜率 5 超过179?C时间 40,60 s 超过200?C时间 25,45 s 6 回焊区的最大温度 215,225?C 7 冷却区(T=200-120?C)的平均-1.5,-3.5?C/s 温度斜率 -5?C/s 冷却区最大温度斜率 Profile总长度 最大300 s PCBA出炉温度 最大40?C 17 图1:关键会焊制程参数图解 6.1. 建议回焊炉设置 下表给出了典型设置区间，该区间产生了暗含于规定当中的回焊profile。使用炉温校正方法(5.2小节)对每一个炉子进行参数验证。必要的话，应调整这些参数使其达到7.2小节所规定之profile。 ERSA Hotflow 7 Zone 1 2 Reflow Cooling Top 170-190?C 170-180?C 245-260?C Additional cooling unit TOP switched ON Bottom 170-190?C 170-180?C 245-260?C Conveyor speed 0.75 m/min Blower speed 70% 70% 注意:依据炉子的不同构造，ERSA Hotflow7回焊炉可能会存在明显的不同之处(助焊剂类型)。 BTU VIP98 Zone 1 2 3 4 5 6 7 Cooling Top 120?C 135?C 150?C 165?C 175?C 215?C 245?C Bottom 120?C 135?C 150?C 165?C 175?C 215?C 245?C Conveyor 0.78 m/min 18 speed Static 1.2 pressure 19 7. 无铅焊接制程 7.1. 无铅制程之profile定义 由于无铅制程中回焊加热比传统的有铅制程温度低(温度最大值和合金熔点不同)，因而其process window比传统的有铅制程要小。所以应针对产品优化profile。 以下即为设置正确的profile和设置之步骤: :5: 7.2小节规定了标准校正板的基本无铅制程之profile，7.4小节则规定了不同型号回 焊炉的典型设置值。Profile和设置是定义具体产品profile的第一步。 :6: 建立基本的无铅profile并用标准校正板量测。 :7: 在产品板的适当位置上安放必要数量的热电偶。7.5小节对热电偶的安放原则做了描 述。正确安放热电偶是精确可靠量测的前提。 :8: 用那块产品板量测profile。对不同位置(组件)进行几次量测，以保证获取到最热 和最冷位置上足够的信息。 :9: 对应7.2小节给出的要求，分析产品的profile。 :10: 如果产品板profile达不到要求，更改回焊炉相应设置并重新量测。继续优化，直 到得到允收之profile。 :11: 当量测之profile达到要求，再对标准校正板进行一次量测。 :12: 根据标准校正板的profile定义回焊炉所有的设置参数规格值及其误差范围。误差 范围必须在客户规定之产品板的profile。 :13: 使用标准校正板对回焊炉profile每周一次的定期量测。量测之profile应保证在先 前定义的容差范围内。如果出现偏差，在对回焊炉设置进行调整之前应分析其根 本原因并做出改正。 7.2. 无铅制程profile一般规定 下面是对产品板profile的一般规定。除非在具体的产品规定中有另外的说明，否则所有产品的profile均必须满足这些要求。 所有的回焊炉(Ersa HotFlow7, ElectrovertOmniFlo7 and BTU VIP98, ERSA Hotflow2/14)在无铅制程中均应使用预热区是线性的profile。 产品板无铅制程profile规定 参数 规定 20 传热方式 强制对流 量测方法 在产品板的不同位置上安装热电偶 Profile类型 预热区70-180?C,线性上升 0.8-1.0 ?C/s 预热区(70-180?C)斜率 1.1-3.0 ?C/s 回焊区(200-225?C)斜率 5 ?C/s 回焊区最大斜率 35-60 s 超过217?C的时间 25-50 s 超过230?C的时间 232-250 ?C 回焊区最大温度 关键组件之间的温度差<10?C 冷却区(220-120?C)斜率 -2 , -5 ?C/s -6 ?C/s 冷却区最大斜率 160-200 s 50?C,220?C时间 PCB出炉温度 最大40 ?C 注意:计算最大斜率时间隔时间最小,秒，间隔太小会得出错误的很大的斜率，尤其是在组 件表面和热量很小的量测点上会出现此问题。 图, 部分产品板回焊规定参数和板子上不同位置profile举例之图解 21 7.3. 无铅制程标准校正板之profile基本规定 这些规定值仅仅是针对标准校正板上的螺丝固定的SenSor而言的。更宽泛的规定是针对 在产品上量测的profile而言的(请见7.2小节)。 本标准校正板之规定能够使带有RF-shield， CSPs等典型移动电话线路板的profile满足 7.2小节的规定。如果产品板与此有明显的区别，比如组件质量较轻，应采用满足要求的其它 标准校正板规定。应按照7.1小节定义的步骤来建立本规定。 标准校正板无铅制程profile规定 参数 规定 传热方式 强制对流 量测方法 在标准校正板上安装传感器 Profile类型 预热区70-180?C,线性上升 0.85-1.0 ?C/s 预热区(70-180?C)斜率 1.0-1.45 ?C/s 回焊区(200-225?C)斜率 5 ?C/s 回焊区最大斜率 35-60 s 超过217?C的时间 25-50 s 超过230?C的时间 235-255 ?C 回焊区最大温度 冷却区(220-120?C)斜率 -2 , -4 ?C/s -6 ?C/s 冷却区最大斜率 170-200 s 50?C,220?C时间 回焊炉稳定性 最大温度,个sigma区件内，最大 偏差5?C。 7.4. 无铅制程激活设置 当为每个回焊炉创建profile时，以下设置仅作为一个起始点。为达到规定的profile，按 照7.1小节给出的步骤，应对设置作必要的调整。 ERSA HF7-03 start-up settings for Pb-free ERSA HF7-03无铅制程激活设置 22 Zone 1 Zone 2 Reflow Cooling Blowers Conveyor top/bottom to p/bottom top/bottom Speed 125-135C 180-195C 270-290?C Additional 100% in 0.55-0.60 cooling all zones m/min unit top “ON” 注意:吹风速度设置也许会影响到profile。根据HW结构不同(例如组焊剂管理类型)，不同回焊炉之间要求上会存在明显的差别。 Electrovert Omniflo7 无铅制程激活设置 Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 Zone 5 Zone 6 Zone 7 top/bottom top/bottom top/bottom top/bottom top/bottom top/bottom top/bottom 110?C 130?C 150?C 160?C 180?C 230?C 270?C Cooling Zone 1 Cooling Zone 2 Blowers Conveyor heat Conveyor speed Medium Medium High 250?C 0.75 m/min BTU VIP98无铅制程激活设置 Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 Zone 5 Zone 6 Zone 7 top/bottom top/bottom top/bottom top/bottom top/bottom top/bottom top/bottom 110?C 130?C 150?C 160?C 180?C 230?C 270?C Cooling Zone Cooling Zone Static pressure Conveyor speed Max Max 1.2 in all zones 0.90 m/min ERSA Hotflow2/14 无铅制程激活设置 TOP 120 140 160 180 210 285 280 60 50 Zone 1 2 3 4 5 6 7 8 9 BOT 120 140 160 180 210 285 280 60 50 Conveyor speed 85 cm/min Blower top 80% Blower bot 80% Blower cooling 100% 7.5. 对PCB的回焊profile量测 为能够很好的观察产品的profile，在产品至少5-6个位置上安装热电偶。由产品程序操作人员来指定待测组件。 23 应在PCB上选择合适的位置安装热电偶，以保证能够量测到产品温度最低和最高的位置。温度敏感组件也应被量测。根据实际经验，小心安装热电偶，确定是对期望的位置进行温度量测。 正确的安装热电偶是保证量测温度精度和可靠性的前提。大的组件下面通常是温度最低的位置，例如CSP和LGA，尤其是当这些组件被安装在RF-shields下面时，这种情况更甚。而温度最高的位置通常是PCB裸露着的表面，小组件或是组件的表面。 在组件下面安装热电偶时，最好是先钻一个孔，然后穿过孔安装热电偶。安装热电偶时，必须保证线不能接触到孔内的铜层，在非隔热区域线与线之间也不能接触，这样才能得到欲测位置的温度。 使用少量的高熔点焊锡可以很容易将热电偶固定到PCB表面(Pad)或小组件上。这种焊锡的熔点应高于260?C。 将热电偶安装到组件上表面时，应使用少量的使用隔热胶或者隔热带(Kapton)。 图3 产品板上一些常用的热电偶量测位置 24 8. 点胶制程 8.1. 概要 制程方面 规定 点胶前的暴露时间 在高温下胶会硬化，所以回焊后的ASAP过程是 很必要的(PCB受潮会导致胶失效)。回焊后暴 露时间小于24小时，如果超过，应在125?C下 烘烤至少15分钟。 Dispensing; positive displacement pump 使用方法 type valve is recommended., Asymtek M-600 or Cam/alot 3700 自动点胶机 Gage 18 or 21, ?" or ?" long needle. 点胶针: PWB预热 为了使胶很好的渗透并添充，要求PCB的表面温 度达到70 ?C - 100 ?C 胶的温度及PCB的温度 PCB:70?C -100?C 注:温度太高会使胶凝固 胶:20?C - 40?C。注:如果温度太高针管中的 胶粘度急剧增加影响胶流量。 PCB点胶后加热 PCB温度70?C - 100?C注:如果点胶后，PCB直 接进入固化炉，可以不用加热。 流动速率 根据点胶方式9,75mg/sec 点胶速度 最大25mm/sec 基准点 PCB需要两个基准点 高度判定 为保证点胶针高度正确，至少要进行一次量测。 从第一块到第三块都要量测。如果量具不够直， 则四块都要量测。 25 点胶针的高度 0.8mm pitch CSP组件(0.5 mm bumps):通常距 PCB表面0.5mm。 0.5mm pitch CSP组件(0.3 mm bumps):通常距 PCB表面0.3 mm。 注意:如果某些0402或0201元间距CSP组件小 于1.1mm，则点胶针的高度必须为0.7mm。 点胶良好判定 从组件四周都可看到胶 MAD: 52-54mg (注意:不同的PCB需要不同的胶 量) 固化 150?C /5min或者165?C /3min注意:不能小于此 最小时间，否则固化不充分。表面温度不能超过 165?C。 允收标准 最少:胶必须覆盖住最外面的锡球。 最大:胶不能渗透到PCB另一面。 如果临近的组件被胶覆盖住，则需要维修，应刮 掉组件。否则胶可能达到小面积上的其它的组件 如果CSP和PCB的间隙被胶充满。否则，在CSP 和PCB之间的缝隙被胶填满情况下，小范围内胶 可能会接触其它组件。 在固化之前发现点胶不足，可手工维修。不允许 在固化之后加胶。 8.2. CSP组件点胶方式 26 出于制程循环周期的考虑，建议使用L-方式。为避免空缺，点胶起始和结束位置应距拐角1.3mm(图3)。这样出现空缺的概率会很小，而且点胶速度也很快。 图3:L型点胶方式 27 9. 手工焊接制程以及手工标准 所有维修之相关问题已从SMT制程规定中分离出来，形成一个独立的文件:MES00265,SMD Workmanship Standard,。 10. 目检相关规定，不良判定标准，不良分类以及培训资料 MES00055,SMD Workmanship Standard,中给出了NMP之目检标准。该标准主要依据ANSI/IPC-A-610B, class 2无线通讯产品相关标准而制定。 下级代工厂商进行组装制造应使用同样的标准。 适用的国际标准 ANSI/IPC-A-610B, class 2, 无线通讯产品 “SMD Workmanship Standard”, MES00055. 不良判定标准及分类 NMP training package “SMD Workmanship 培训资料 Standard”,MES00055或遵照ANSI/IPC-A-610B 同类培训资料。 11. 相关文件 MES00055, SMD Workmanship Standard stored in Operation Global DocMan database EIA-583 Packing Material Standards for Moisture Sensitive Items EIA-541 Packing Material Standards for ESD Sensitive Items 28