SMT IPQC培训教材.docx

1、SMT IPQC培训教材内容概要1运输,储存和生产环境1.1一般运输和储存条件;1.2锡膏的储存,管理,作业条件;1.3印刷电路板(PWB)的储存,管理,作业条件;1.4点胶用的红胶储存条件;1.5针对不同类型的电子元器件, 在仓库货架上最大的储存时间;1.5.1期满物料处理1.5.2湿度敏感等级1.6湿度敏感组件的烘烤条件;1.6.1干燥(烘烤)限制1.7干燥箱储存的环境条件;1.8锡膏的规格;2钢网印刷制程规范2.1刮刀;2.2钢板;2.3真空支座;2.4钢网印刷的参数设定;2.5印刷结果的确认.;3自动光学检查(AOI)的相关规范3.1AOI一般在生产线中的位置;3.2AOI检查的优点,

2、好处;3.3组件和锡膏的抓取报警设定;4贴片制程规格4.1吸嘴4.2Feeders4.3NC程序4.4零件的参数及识别的处理4.5贴片制程管理数据兼容表5热风回流焊的相关设定规范5.1Reflow Porfile的测量仪器;5.2Reflow Porfile的测量方法;6标准有铅制程6.1.1推荐回焊炉参数设置7无铅制程7.1无铅制程回焊炉定义7.2通用无铅profile规格7.3无铅制程中标准板基本profile规格7.4无铅制程参数设置7.5产品板PWB回焊炉profile量测8点胶制程8.1通用8.2CSP组件之分配类型9人工焊接工站及维修方法的相关标准10目检/错误类型/缺点定义/训练

3、材料之定义11相关参考文档1.一般运输和储存条件1.1一般运输及储存条件组件和物料的运输及储存条件1相对湿度RH 15 % 70% 温度-5C +40C NMP 储存条件2相对湿度RH 10% 70% 温度15C 30C3组件包装等级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-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一般储存要求物料不允许储存与以下环境中;-阳光直射或穿过窗户照射-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NMP生产条件相对湿度35% 55% 温度20.5C 26.5

4、C 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。1.2锡膏的储存,管理,作业条件储存温度冰箱保存5 10C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 25C）使用前回温时间4小时运输过程中的环境温度+5 +25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(PWB)的储存,管理,作业条件运输包

5、装及储存真空，防潮袋包装(参照EIA583 CLASS 2, 50PANEL/BAG, HIC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间物料必须放在水平的物料架上以防止PWB变形，翘曲，时间见下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胶的型号Loctite 3593 Emerson and Cuming E 12

6、16NMP code7520029 (30 cc, 30 ml)7520025 (55 cc, 50 ml)7520031 (6 oz, 150 ml)7520027 (20 oz, 500 ml)7520033 (30 cc, 30 ml)7520035 (55 cc, 50 ml)7520037 (6 oz,150 ml)7520039 (20 oz, 500 ml)最长的运输时间供货商发货后，4天之内必须到位储存的条件用冰箱冷藏起来-20 +8度冷藏-20度记录信息：LOT号，Datecode，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 +8度条件下6个月-20度条件

7、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度5天+25度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，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，适用于所有组件敞开的货架，组件包装在内部包装内6个月PWB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

8、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： 越来越多的受潮物料备恰当的烘烤， 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。1.5.2 湿度敏感的等级表(MSL)等级储存期限时间条件1 不限=30C/85%RH2 一年=30C/60%RH2a 4周=30C/60%RH3 168小时=30C/60%RH4 72小时=30C/60%RH5 48小时=30C/60%RH5a 24小时=30C/60%RH6 卷标所示之时间(TOL)=30C/60%RH1.6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

9、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。NMP烘烤遵照IPC/JEDEC J-STD-033烘烤条件

10、。MSL烘烤40 C，RH5%暴露在外部环境的时间在FLL和FLL+72小时之间暴露在外部环境的时间超过FLL+72小时2a 45倍于超过FLL的时间5天5 610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。通过仔细研究炉内温度控制系统，证明了烘烤炉组件去湿的可行性和各种装载条件的效果。1.6.1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

11、程贴装解决方案。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PWB的湿度敏感性，尤其是针对经过OSP处理的PWB。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(PWB)的储存,管理,作业条件”。对即将进入重工（例如更换CSP）阶段的PWB，应预先干燥或者将WIP储存于干燥箱或真空袋中。1.7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

12、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 C 湿度 5 % RH 最大储存时间按照MSL分类控制方法在料盘上做标记1.8关锡膏之规定锡膏型号Multicore Solders Sn62MP100ADP90 Alpha Metals Omnix-6106 Lead Free pasteMu

13、lticore96SCLF300AGS88.5 NMP码7602005 (650 g cartridge)7602007 (500 g jar) 7600029 7600033 运输包装650 g Semco cartridge500 g jar 650 g Semco cartridge 600g green SEMCO cartridge 合金Sn62Pb36Ag2 Sn62Pb36Ag2 Sn95.5Ag3.8Cu0.7(Ecosol TSC 96 SC) 颗粒大小ADP (45-10 m) IPC type 3 (25-45 m) AGS (45 20 m 金属含量90.0% (+0.

14、3%, -0.6%) 89.3+/-0-3% 88.5 助焊剂分类(J-STD-004)ROL0 REL0 ROL0 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.2钢网印刷制程规范2.1刮刀属性规格刮刀刀片的材料镀镍或镀钛不锈钢，有足够的强度，能够满足高速印刷要求。厚度27510m。不推荐使用普通不锈钢。印刷的角度*（关键参数）602.5度刮刀旁锡膏档片按照要求,在印刷过程中如果没有装载钢板,Retainer接近钢板表面但是不能接触钢板DEK&MPM及同等印刷机的刮刀宽度板

15、的长度四舍五入,接近标准宽度建议的刮刀类型MPM8 or 10DEK: 200 mm or 250 mm DEK squeegeeassembly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钢板属性规定钢板材料一般等级的聚脂板55T-66T (140-167 mesh/inch),同等的不锈钢也可以,但不推荐.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(量测可能会不准确,但是可以显示结果)最小25N/cm钢板开口精度最大10m or 5%钢板厚度0.10mm 0.01mm 钢板厚度(0402 or min 0.4mm pitch QFP, min 0.75

16、mm pitch CSP)0.12mm 0.01mm 钢板材料/制造工艺对于微小间距组件 (0201, 0.5 CSPs),位保证良好脱模,钢板开口使用E-fab类型.电镀镍或激光刻不锈钢建议钢板与框架面积比60% 10% 在生产过程中量测任何点之钢板张力拒收标准*小于等于20N/cm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 1.00制程控制的方法如果条件允，使用AOI；在生产过程中应使用印刷机的2D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。3自动光学检测(AOI)3.1AOI一

17、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。3.2AOI检查的优点,好处使用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. 它是通过统计分析的软件对制程监视的结果进行分析判断. 还可以通过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给出了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0402，0603和0805 CHIP型组件X & Y 误差： 180m 误差

18、： 15 X & Y误差： 150m 误差： 15 大于0805 chip组件X & Y 误差： 220m 误差： 15 X & Y 误差： 200m 误差： 15 0.5 mm pitch CSPX & Y 误差： 220m 误差： 10 X & Y 误差： 100m 误差： 10 ?？Paste registration (X&Y): 150 m面积：35%-150%搭桥：0.4倍孔径？Paste registration (X&Y): 120 m面积：35%-150%搭桥：0.3倍孔径Other paste deposits?Paste registration (X&Y): 150 m

19、面积：50%-150%搭桥：0.4倍孔径?Paste registration (X&Y): 150 m面积：50%-150%搭桥：0.3倍孔径其它组件一般误差X & Y 误差： 250m 误差： 15 X & Y 误差： 250m 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：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 nozzleSiplace: 901型或者925型特殊形状的组件（连接器，双工器，电源模块等）为保证贴装速度和精度，应尽量使用大吸嘴（通常直

20、径最小5mm/面积最小20mm2）4.2Feeders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。4.3NC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“Ne

21、xt 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2DIC组件要检查每个管脚间距和长度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

22、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). 4.5Placement 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从在线计算器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

23、. ok 5回焊之PROFILE量测5.1Profile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：防热毛毯热电偶组合校正板带有记录接口软件的计算器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目的为了评价炉子功能,从而规定profile和设置 (预防性维护)量测频率一周至少一次，在每次主要的维护后，或者怀疑有异常时量测片100x100x1.5 mm FR4 薄片标准NMP校正板热电偶个数2 热电偶位置1个热电偶附在PWB(量测PWB温度).该点之profile应符合5.3小节之规定。一个热电偶附