组装流程1ppt课件

SMT組裝流程介紹,1.電路板組裝流程 2. SMT&DIP元件規格 3. SMT組裝及PCBA測試要求 4. REFLOW Profile (Alloy Sn63 Pb37) : For BGA chipset 5. AOI 光學檢查要求 6. SMD作業不良實例探討,1-1.PCBA(電路板組裝,#1)Single Reflow&Dip Process EX: M.B. of DeskTop-PC,1.電路板組裝流程,PCBA(電路板組裝,#1)Single Reflow&Dip Process EX: M.B. of DeskTop-PC,入庫,錫膏印刷,貼片機,迴焊爐,ICT,手插件,迴焊爐,Touch-Up,Test&Pack,1-2.PCBA(電路板組裝,#2)Double Reflow&Dip Process EX: M.B. of Mobile-PC,2-2.Surface Mounted Package SOP QF LCC PLCC SOJ P/C-BGA,Page 4 of 90,2-3. SMD 常用零件：,3. SMT組裝及PCBA測試要求,Page 17 of 90,3-2. 鋼板(Stencil) 種類與比較：,3-3. SMT 鋼板: 厚度及開孔尺寸設計及使用要領 (1)開孔尺寸: 一般I.C鋼板開口要比PCB pad小10m，如此可避免因錫膏 偏離錫墊(Pad) 0.2mm 就會形成錫球之不良現象。 (2)理想鋼板孔內品質： 沒有undercut : undercut 在印刷時會阻抗錫膏前進，使印下去錫膏 的形狀不清晰，同時亦減少錫膏量。 孔壁平滑。 前中 後寬度相同。 (3)印刷錫膏厚度: 每2小時檢查1次(防止厚度不均，控制誤差在10 %之內) 。 (4)鋼板清潔保養: 在每班/日使用前清潔保養，防止鋼板污染及 塞孔及變形問題(如以IPA擦拭鋼板，須等乾再印)。 (5)鋼板工作壽命: 約印刷基板8萬 10萬片。,3-4. 鋼板印刷的製程參數有： (以厚度0.15mm,208pin pitch 0.5mm之鋼板為例) 刮刀壓力: 愈小愈好 (0.05 mpa) 印刷速度: 15 30mm/sec , 愈細線路要愈慢 印刷間隙/角度: 基板與印刷底板間距0.4 0.8mm 錫膏 (Solder Paste) 溫度 (Temperature):環境溫度18 24,溼度40 50%RH 常見印刷不良情形： (1) 印刷毛邊：刮刀壓力太大之結果。 (2) 印刷不完整：刮刀不利之結果。 放置印刷機台之錫膏量，每次控制最好印10片，因為錫 膏多，溶劑容易揮發,吸水及氧化，對迴焊之品質不好。 印錫膏每片之間不要超過10分鐘，印刷之後，不要放置 超過1小時。印刷10次就要擦拭鋼板1次，可保持下次印 錫膏之形狀及量。,3-5. 錫膏種類與特性檢查：,(2) 水洗製程/免洗製程錫膏特性比較:,(1) 錫膏成份:,(3) 錫膏特性檢查項目：FLUX成分含量, 以及 顆粒大小與 黏度檢查。 (4) 錫膏管理：需保存4 8冷藏下，印刷錫膏過程在1824 , 40% 50%RH環境作業最好，不可有冷風或熱風直接對著吹，溫度超過26.6，會影響錫膏性能。存貨儲存時間不超過3 個月，錫膏使用前攪拌 13分鐘。 (5)良好錫膏之焊錫性對錫球要求： 愈圓愈好。(對錫球滾動較有幫助) 愈小愈均勻愈好。 氧化層愈薄愈好。(所需要之FLUX活性就不需太強) (6)錫膏使用前的準備：回溫。在錫膏回溫到室溫前切勿拆開容器或攪拌錫膏。 一般回溫時間約為 48小時(以自然回溫方式) 。如未回溫完全即使 用，錫膏會冷凝空氣中的水氣，造成slump, spatter等問題。 (7)錫膏使用時間不超過8小時，回收,隔夜之錫膏最好不要用。,Page 23 of 90,(7) Solder Alloy Curve :,Page 25 of 90,* PC板翹曲度:規格要求及嚴格進料檢查(可避免QFP/BGA空焊) 。 PCB翹曲規格：不超過PCB對角線長度之0.7% (IPC-TM-650)。 PCB 廠商針對不平或變形的PCB，會集中收集統一熱壓平後歸還。 PCB板翹通常與PCB製程較無關係，而與Layout 與 密度關係較大 ，例如 Pad (銅)與PCB Epoxy 熱膨脹係數不同，受熱後散熱速度亦 不同，若Layout 與密度不平均則易造成PCB翹曲。 若PCB 吸水率超過0.3%，且無烘乾，則會有脫層 (Delamination) 之不良。(正常PCB吸水率應在0.1%以下) PCB烘烤溫度：(SMT前, PC板的重烤溫度，120, 2 hrs) ，一般 PCB廠出貨前PCB烘烤規格: (a) 步驟：25昇溫至130(約40分鐘) 130並以重物熱壓烘烤 2 小時 降溫25(約40分鐘後取出) 真空熱縮袋包裝出貨 (b)包裝時亦可加放乾燥劑。(選擇性) PCB上BGA/QFP IC位置設計:應避免設計在PCB對角線上。,CASE Study: PC板翹曲度,4. REFLOW Profile (Alloy Sn63 Pb37) : For BGA chipset,Page 29 of 90,183 C to 220 C (2 3 C /sec),Cooling Zone 220C to 100C (1 1.5 C /sec).,SMT迴焊條件,(1) 預烤區(Preheat) & 熔錫加熱區(Soak) : (a) 作用： 避免錫膏中的助焊劑成份急速軟化。 使助焊劑中揮發物(Solvent) 完全發散。 緩和正式加熱時的熱衝擊。 促進助焊劑的活化，可清潔pad上以氧化物及髒污。 (b) 影響：若預烤(溫度、時間)不足，與其正式加熱之間溫差大 ，容易產生因流移而引起旁邊錫球產生，以及因溫度 分佈不均所導致的墓碑效應(Tomb effectiveness) 與 燈蕊效應(Lampwick effectiveness)。 若預烤過度，則將引起助焊劑成份的老化以及錫粉的 氧化，進而導致微小錫球或未熔解的情形發生。 若熔錫加熱區溫度上昇太急速，溫度分佈將難以均勻 ，容易發生墓碑效應與燈蕊效應。,4-1. REFLOW 迴焊溫度控制技術說明：,(2) 迴焊區(Reflow) : 影響：迴焊區若加熱溫度不足，則由於無法確保充足的熔融 焊錫與 Pad 的接觸時間，很難獲得良好的焊接狀態， 同時由於熔融焊錫內部的助焊劑成份和氣體無法被排 出，因而發生空洞 (Void) 與冷焊(Cold soldering)。 迴焊區的Peak Temp. 溫度太高或183以上時間拉的 太長，則該熔解的焊錫將被再氧化而導致接合程度減 低等缺陷產生。,(3) 冷卻區(Cooling) : 影響： 焊接部位的冷卻不可緩慢，否則因元件與基板熱容量有別， 將引起溫度分佈不均，焊錫凝固時間的差異將導致元件位置 挪移，熱膨脹率的差異也將使基板彎曲，進而有局部應力集 中，使該部位的接合度的減低。 若冷卻速度太慢，也會引起焊錫組織之粗大化，因而導致接 合溫度的減低。 Main Board : PCB Tg=125 , BGA Substrate Tg=175 ,Page 31 of 90,Page 32 of 90,4-3. REFLOW 迴焊溫度曲線規格及管制： 須依各機種產品PC板大小及零件密度考量。 SMT 焊接良率決定於元件可焊性(15%) , 迴焊爐(30%) , PCB & Layout (15%), 錫膏&印刷 (25%) , 鋼板設計 (15 %)。 注意 QFP / BGA REFLOW 溫度需求之差異。 定期性REFLOW 溫度實測及持續檢討焊點不良率。 FR-4PC板表面溫度應控制216避免PC板高溫產生彎翹，造成零件腳空焊。 4-4. Conveyor Speed / Angle 設定條件值,每日管制。,Page 33 of 90,5. AOI 光學檢查要求:,5.1 AOI 是什麼 ? Automated Optical lnspection 自動光學檢查機 一般區分為 : CCD CAMERA SCAN COLOR CCD CAMERA B/W CCD CAMERA LINE SCAN LASER SCAN,5.2 AOI 可以做什麼 ? 外觀檢查 PCB 製造業 電子加工業 半導體產業 汽車燈泡內殼 零組件生產 其他,Page 34 of 90,5.3 A