SMT IPQC培训教材.docx
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SMTIPQC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,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
4.2Feeders
4.3NC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★
5.1ReflowPorfile的测量仪器;
5.2ReflowPorfile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
RH15%~70%
温度
-5°C~+40°C
NMP储存条件2
相对湿度
RH10%~70%
温度
15°C~30°C3
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
-Airflow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
20.5°C~26.5°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：
ＰＣＢ），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5~10°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（20.5~25°C）
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
SEMCO650g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
运输包装及储存
真空，防潮袋包装（参照EIA583CLASS2,50PANEL/BAG,HIC湿度标示卡）
加干燥剂，并且在每个包装的两侧面用PWBSTACK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
Loctite3593
EmersonandCumingE1216
NMPcode
7520029（30cc,30ml）
7520025（55cc,50ml）
7520031（6oz,150ml）
7520027（20oz,500ml）
7520033（30cc,30ml）
7520035（55cc,50ml）
7520037（6oz,150ml）
7520039（20oz,500ml）
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，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。
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30pcs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
<=30°C/85%RH
2
一年
<=30°C/60%RH
2a
4周
<=30°C/60%RH
3
168小时
<=30°C/60%RH
4
72小时
<=30°C/60%RH
5
48小时
<=30°C/60%RH
5a
24小时
<=30°C/60%RH
6
卷标所示之时间（TOL）
<=30°C/60%RH
1.6 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JEDECMSL。
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/JEDECJ-STD-033烘烤条件。
MSL
烘烤@40C，RH<5%
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–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。
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floorlife，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FLOORLIFE，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±5ºC
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
MulticoreSoldersSn62MP100ADP90
AlphaMetalsOmnix-6106
LeadFreepaste
Multicore
96SCLF300AGS88.5
NMP码
7602005（650gcartridge）
7602007（500gjar）
7600029
7600033
运输包装
650gSemcocartridge
500gjar
650gSemcocartridge
600ggreenSEMCOcartridge
合金
Sn62Pb36Ag2
Sn62Pb36Ag2
Sn95.5Ag3.8Cu0.7
（EcosolTSC96SC）
颗粒大小
ADP（45-10μm）
IPCtype3（25-45μm）
AGS（45–20μm
金属含量
90.0%（+0.3%,-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
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
板的长度四舍五入,接近标准宽度
建议的刮刀类型
MPM8"or10"
DEK:
200mmor250mmDEKsqueegee
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
钢板材料
一般等级的聚脂板55T-66T（140-167mesh/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±10μmor±5%
钢板厚度
0.10mm±0.01mm
钢板厚度（0402ormin0.4mmpitchQFP,min0.75mmpitchCSP）
0.12mm±0.01mm
钢板材料/制造工艺
对于微小间距组件（0201,0.5CSPs）,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
Stepstencils
?
Maxstepthickness
*）量测方法：
FabricTensionGauge，例如：
ZBFTetkomat,CH-8803之类工具。
注意：
如果使用聚脂材料，则应注意ESD防护措施。
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。
支撑台与钢板平行度
在支撑台区域上最大0.2mm
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+5mm
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100-200mbar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。
Panelalignment
?
Mechanical,socalled“HardStopper”recommendedespeciallyforproductshaving0.5mmpitchCSPcomponents？
*）只有第2面支撑台
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70~120mm/s。
无铅制程：
100±30mm/s。
在constantforcemode模式下（力大小可自动调节,印刷头悬浮）,200mm宽的刮刀**压力
安全边界：
可擦干净钢板的最小力+5N。
通常在40-50N之间。
MPM印刷机刮刀调整（刮刀距PWB表面距离固定,?
）
可擦干净钢板的最小距离+5mm作为安全边界.
Snap-off脱模距离
在整个板子区域-0.5～0.0mm（建议负的snap-off以抵消机器的误差）
分离速度
在分离的阶段,要保持PCB与底座的接触所最大速度
建议MPM印刷机的SlowSnap-Off设定为“No”。
自动擦拭频率（有铅）
每印刷5-15次。
注意：
如果出现临时性的技术问题，可提高擦拭频率。
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。
钢板上锡膏量控制
开始时的用量：
200mm宽的刮刀：
150–160g；250mm宽的刮刀：
190-200g。
重要规则：
锡膏滚动直径最大20mm（10centcoin），最小12mm。
增加锡膏
在锡膏滚动直径达到12mm前，增加锡膏量20–40g。
锡膏的再使用
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。
建议使用的钢板自动擦洗剂
MulticoreProzoneSC-0，Kiwoclean或者印刷机制造商许可的同类快速溶剂.出于防火安全的考虑，异丙醇（IPA）或此类溶剂不推荐使用。
清洗印错的板子以及手动清洗钢板和设备建议使用之清洗剂
最好使用MulticoreProzoneSC-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。
注意！
在清洗完PWB及其激光过孔后，不允许液体清洗之组件应更换。
经过OSP处理以及全部或部分Aramidbased之PWB不允许清洗！
清洗液进入PWB结构内部，而且会降低尤其是CSP组件的焊点可靠性。
2.4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”。
锡膏印刷的精度（X&Y）
有铅：
±150μm。
无铅：
±120μm。
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
制程CPK能力
±100μm@6σ,Cpk>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0.5mmpitch的组件进行目检不够精确。
3自动光学检测（AOI）
3.1AOI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。
3.2AOI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0805CHIP型组件
X&Y误差：
180μm
误差：
15
X&Y误差：
150μm
误差：
15
大于0805chip组件
X&Y误差：
220μm
误差：
15
X&Y误差：
200μm
误差：
15
0.5mmpitchCSP
X&Y误差：
220μm
误差：
10
X&Y误差：
100μm
误差：
10
?
？
Pasteregistration（X&Y）:
150μm
面积：
35%-150%
搭桥：
0.4倍孔径
？
Pasteregistration（X&Y）:
120μm
面积：
35%-150%
搭桥：
0.3倍孔径
Otherpastedeposits
?
?
Pasteregistration（X&Y）:
150μm
面积：
50%-150%
搭桥：
0.4倍孔径
?
Pasteregistration（X&Y）:
150μm
面积：
50%-150%
搭桥：
0.3倍孔径
其它组件一般误差
X&Y误差：
250μm
误差：
15
X&Y误差：
250μm
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）
FujiCP系列：
0.4mm圆形吸嘴
Siplace：
702型
0402（1005）
FujiCP系列：
0.7mmcircularnozzle
Siplace:
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0.3-0.5mm（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“NextDevice”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“stepandrepeat”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
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）.
4.5Placementprocessmanagementdatacompatibilitytable？
Fuji
从F4G（ProductionData->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.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
Datapaq9000
SlimKICseries
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
100x100x1.5mmFR4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
升级会员 