SMT生产管理概述

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SMT生产经管

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1.運輸、儲存和生産環境错误!未定义书签。

1.1.一般運輸及儲存條件错误!未定义书签。

1.2.錫膏的儲存、经管作業條件错误!未定义书签。

1.3.印刷電路板(PCB)的儲存、经管作業條件错误!未定义书签。

1.4.點膠用的膠水儲存條件错误!未定义书签。

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。

1.6.濕度敏感的等級表(MSL)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。

1.7.1.乾燥(烘烤)限制错误!未定义书签。

1.7.

2.防潮儲存條件错误!未定义书签。

1.8.錫膏之規定错误!未定义书签。

2.鋼網印刷制程規範错误!未定义书签。

2.1.刮刀错误!未定义书签。

2.2.鋼板错误!未定义书签。

2.3.真空支座错误!未定义书签。

2.4.鋼網印刷的參數設定错误!未定义书签。

2.5.印刷結果的確認错误!未定义书签。

3.自動光學檢測(AOI)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。

3.2.AOI檢查的優點错误!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。

4.貼片製程規定错误!未定义书签。

4.1.吸嘴错误!未定义书签。

4.2.Feeders错误!未定义书签。

4.3.NC程式错误!未定义书签。

4.4.元件數據/目檢過程错误!未定义书签。

4.5.Placement process management data compatibility table?错误!未定义书签。

5.回焊之PROFILE量測错误!未定义书签。

5.1.Profile量測設備错误!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。

6.標準有鉛製程错误!未定义书签。

6.1.建議回焊爐設置错误!未定义书签。

7.無鉛焊接製程错误!未定义书签。

7.1.無鉛製程之profile定義错误!未定义书签。

7.2.無鉛製程profile一般規定错误!未定义书签。

7.3.無鉛製程標準校正板之profile基本規定错误!未定义书签。

7.4.無鉛製程啟動設置错误!未定义书签。

7.5.對PCB的回焊profile量測错误!未定义书签。

8.點膠製程错误!未定义书签。

8.1.概要错误!未定义书签。

8.2.CSP元件點膠方式错误!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。

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。

11.相關文件错误!未定义书签。

1.运输、储存和生产环境

1.1. 一般运输及储存条件

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:PCB),在投入制程前一定要回到室温。

1.2. 锡膏的储存、经管作业条件

1.3. 印刷电路板(PCB)的储存、经管作业条件

1.4. 点胶用的胶水储存条件

1.5. 不同类型电子元器件在仓库货架上最大的储存时间

下表规定了从收到物料开始,NMP以及NMP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12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。

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)

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M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规范,说明及以下规定。

生产时烘烤遵照IPC/JEDEC J-STD-033烘烤条件。

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技术方案。

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、经管作业条件】。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。)

1.8. 锡膏之规定

注意1:锡膏的具体规定请见MS/B A。

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。

2. 钢网印刷制程规范

2.1. 刮刀

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

注意:如果使用聚脂材料,则应注意ESD防护措施。

*量测方法:Fabric Tension Gauge,例如:ZBF Tetkomat, CH-8803之类工具。

2.3. 真空支座

*只有第2面支撑台

2.4. 钢网印刷的参数设定

2.5. 印刷结果的确认

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】

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。

X & Y 误差:180μm θ误差:15 X & Y误差:150μm θ误差:15

X & Y 误差:220μm

θ误差:15 X & Y 误差:200μm

θ误差:15 X & Y 误差:220μm θ误差:

10

X & Y 误差:100μm θ

误差:

10

Paste registration (X&Y):

150 μm 面积:35%-150% 搭桥:0.4倍孔径

Paste registration (X&Y):

120 μm 面积:35%-150% 搭桥:0.3倍孔径 Paste registration (X&Y):

150 μm 面积:50%-150% 搭桥:0.4

倍孔径

Paste registration (X&Y):

150 μm 面积:50%-150% 搭桥:0.3倍孔径

X & Y 误差:250μm θ

误差:

15

X & Y 误差:250μm θ误差:

15

4. 贴片制程规定

4.1. 吸嘴

不同包装类型的锡嘴大小: 4.2. Feeders 4.3. NC 程序

4.4. 组件数据/目检过程

4.5. Placement process management data compatibility table?

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。

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. 用规范校正板量测PROFILE之方法

6. 规范有铅制程

下面这些规定的值适用于前一小节规定的规范螺钉热电偶校正板。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,

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profil e。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profil e。

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)。

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

speed

Static 1.2

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小节规定了规范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并用规范校正板量测。

(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,再对规范校正板进行一次量测。

(12)根据规范校正板的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)使用规范校正板对回焊炉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。

参数规定

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

预热区(70-180°C)斜率0.8-1.0 °C/s

回焊区(200-225°C)斜率 1.1-3.0 °C/s

回焊区最大斜率 5 °C/s

超过217°C的时间35-60 s

超过230°C的时间25-50 s

回焊区最大温度232-250 °C

关键组件之间的温度差<10°C

冷却区(220-120°C)斜率-2 --5 °C/s

冷却区最大斜率-6 °C/s

50°C-220°C时间160-200 s

PCB出炉温度最大40 °C

注意:计算最大斜率时间隔时间最小2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2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

7.3. 无铅制程规范校正板之profile基本规定

这些规定值仅仅是针对规范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)。

本规范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

规范校正板规定。应按照7.1小节定义的步骤来建立本规定。

最大温度3个sigma区件内,最大

偏差5°C。

7.4. 无铅制程启动设置

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。

125-135 C 180-195 C

注意:吹风速度设置也许会影响到profile。根据HW结构不同(例如组焊剂经管类型),不同回焊炉之间要求上会存在明显的差别。

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。

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

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。

使用方法Dispensing。positive displacement pump

type valve is recommended.?

自动点胶机Asymtek M-600 or Cam/alot 3700

点胶针: Gage 18 or 21, ?" or ?" long needle.

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

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