00152-SMT无铅焊接深圳研讨会资料-8-通孔元件再流焊工艺及部分问题解决方案实例.ppt

smtsmt工艺技术改进工艺技术改进: : 通孔元件再流焊工艺通孔元件再流焊工艺 及及 部分问题解决方案实例部分问题解决方案实例 顾霭云顾霭云 工艺改进不仅给企业带来生产效率和工艺改进不仅给企业带来生产效率和 质量，同时带来工艺技术水平的不断质量，同时带来工艺技术水平的不断 提高和进步提高和进步。 是工艺优化和技术改进的实例是工艺优化和技术改进的实例 部分问题解决方案实例部分问题解决方案实例 通通孔元件再流焊工艺孔元件再流焊工艺 内容内容 1. 1. 通孔元件再流焊工艺通孔元件再流焊工艺 2.2. 部分问题解决方案实例部分问题解决方案实例 一一. . 通孔元件再流焊工艺通孔元件再流焊工艺 把引脚插入填满焊膏的插装孔中，并用回把引脚插入填满焊膏的插装孔中，并用回 流法焊接。可以替代波峰焊、选择性波峰流法焊接。可以替代波峰焊、选择性波峰 焊、自动焊接机器人、手工焊。焊、自动焊接机器人、手工焊。 通孔元件再流焊工艺通孔元件再流焊工艺 目前绝大多数目前绝大多数pcbpcb上通孔元件的比例只占上通孔元件的比例只占 元件总数的元件总数的105%105%以下，采用波峰焊、选以下，采用波峰焊、选 择性波峰焊、自动焊接机器人、手工焊以择性波峰焊、自动焊接机器人、手工焊以 及压接等方法的组装费用远远超过该比例及压接等方法的组装费用远远超过该比例 ，而且组装质量也不如再流焊。因此通孔，而且组装质量也不如再流焊。因此通孔 元件再流焊技术日渐流行。元件再流焊技术日渐流行。 1. 1. 通孔元件采用再流焊工艺的优点通孔元件采用再流焊工艺的优点 （与波峰焊相比）（与波峰焊相比） a a 可靠性高，焊接质量好，不良比率可靠性高，焊接质量好，不良比率dppmdppm可低于可低于2020 。 b b 虚焊、桥接等焊接缺陷少，修板的工作量减少。虚焊、桥接等焊接缺陷少，修板的工作量减少。 c c 无锡渣的问题，无锡渣的问题，pcbpcb板面干净，外观明显比波峰焊好板面干净，外观明显比波峰焊好 。机器为全封闭式，干净，生产车间里无异味。机器为全封闭式，干净，生产车间里无异味。 d d 简化工序，节省流程时间，节省材料，设备管理及保养简化工序，节省流程时间，节省材料，设备管理及保养 简单，使操作和管理都简单化了。简单，使操作和管理都简单化了。 e e 降低成本，增加效益（厂房、设备、人员）。降低成本，增加效益（厂房、设备、人员）。 与波峰焊相比的缺点与波峰焊相比的缺点 (1) (1) 焊膏的价格成本相对波峰焊的锡条较高。焊膏的价格成本相对波峰焊的锡条较高。 (2) (2) 有些工艺需要专用模板、专用印刷设备和回流炉，价有些工艺需要专用模板、专用印刷设备和回流炉，价 格较贵。而且不适合多个不同的格较贵。而且不适合多个不同的pcbapcba产品同时生产。产品同时生产。 (3) (3) 传统回流炉可能会损坏不耐高温的元件。在选择元件传统回流炉可能会损坏不耐高温的元件。在选择元件 时，特别注意塑胶元件，如电位器、铝电解电容等可能时，特别注意塑胶元件，如电位器、铝电解电容等可能 由于高温而损坏。（如果采用专用回流炉，元件表面最由于高温而损坏。（如果采用专用回流炉，元件表面最 高温度可以控制在高温度可以控制在120150120150。因此一般的电解电容，。因此一般的电解电容， 连接器等都无问题）连接器等都无问题） 2. 2. 通孔元件采用再流焊工艺的适用范围通孔元件采用再流焊工艺的适用范围 a a 大部分大部分smc/smdsmc/smd，少量，少量(105%(105%以下以下)thc)thc的产品。的产品。 b b 要求要求thcthc能经受再流焊炉的热冲击，例如线圈、连能经受再流焊炉的热冲击，例如线圈、连 接器、屏蔽等。有铅焊接时要求元件体耐温接器、屏蔽等。有铅焊接时要求元件体耐温240240， 无铅要求无铅要求260260以上。以上。 c c 电位器、铝电解电容、国产的连接器、国产塑封器电位器、铝电解电容、国产的连接器、国产塑封器 件等不适合再流焊工艺。（除非采用专用回流炉）件等不适合再流焊工艺。（除非采用专用回流炉） c c 个别不能经受再流焊炉热冲击的元器件，可以采用个别不能经受再流焊炉热冲击的元器件，可以采用 后附手工焊接的方法解决。后附手工焊接的方法解决。 通孔元件再流焊工艺的应用实例通孔元件再流焊工艺的应用实例 彩电调谐器彩电调谐器 cdcd，dvddvd激光机芯伺服板以及激光机芯伺服板以及dvd-romdvd-rom伺服板伺服板 笔记本电脑主板笔记本电脑主板 等等等等 3 . 3 . 对设备的特殊要求对设备的特殊要求 3.1 3.1 印刷设备印刷设备 双面混装时，需要用特殊的立体式管状印刷机或双面混装时，需要用特殊的立体式管状印刷机或 焊膏滴涂机。有时也可以采用普通印刷机。焊膏滴涂机。有时也可以采用普通印刷机。 3.2 3.2 再流焊设备再流焊设备 a a 由于由于smc/smdsmc/smd焊接面在顶面，而焊接面在顶面，而thcthc的焊接面在底面的焊接面在底面 ，要求各温区上、下独立控制温度，要求各温区上、下独立控制温度, , 底部温度需要调高底部温度需要调高 。设备的顶部可采用一些白色、光亮（反光）材料；或。设备的顶部可采用一些白色、光亮（反光）材料；或 采用白色、光亮（如锡箔、铝箔）材料加工专门的焊接采用白色、光亮（如锡箔、铝箔）材料加工专门的焊接 工装。工装。 b b 由于通孔元件焊锡量多，热容量大，要求炉温高一些。由于通孔元件焊锡量多，热容量大，要求炉温高一些。 c c 专用再流焊设备专用再流焊设备. . d d 有时也可以采用原来的再流焊设备。有时也可以采用原来的再流焊设备。 4. 4. 工艺方面的特殊要求工艺方面的特殊要求 4.1 4.1 施加焊膏有四种方法施加焊膏有四种方法 管状印刷机印刷管状印刷机印刷 点胶机滴涂点胶机滴涂 模板印刷模板印刷 印刷或滴涂后印刷或滴涂后 + + 焊料预制片焊料预制片 各种施加焊膏方法的应用各种施加焊膏方法的应用 a a 单面混装时可采用模板印刷、管状印刷机印刷单面混装时可采用模板印刷、管状印刷机印刷 或点焊膏机滴涂。或点焊膏机滴涂。 b b 双面混装时双面混装时, ,因为在因为在thcthc元件面已经有焊接好的元件面已经有焊接好的 smc/smdsmc/smd，因此不能用平面模板印刷焊膏，需，因此不能用平面模板印刷焊膏，需 要用特殊的立体式管状印刷机或点焊膏机施加焊要用特殊的立体式管状印刷机或点焊膏机施加焊 膏。膏。 c c 当焊膏量不能满足要求时可采用印刷或滴涂后当焊膏量不能满足要求时可采用印刷或滴涂后 + + 焊料预制片。焊料预制片。 方法方法1 1 管状印刷机印刷管状印刷机印刷 刮刀刮刀 印刷方印刷方 向向 支撑台 间隙间隙 0.10.3mm0.10.3mm 印刷模板印刷模板 已焊接已焊接smdsmd 焊膏焊膏 漏 嘴 焊焊 膏膏 pcpc b b 方法方法2 2 点胶机滴涂点胶机滴涂 焊膏焊膏 方法方法3 3 模板印刷模板印刷 方法方法4 4：印刷或滴涂后：印刷或滴涂后 + + 焊料预制片焊料预制片 采用焊料预制片的采用焊料预制片的优点优点： thcthc的焊膏量比的焊膏量比smc/smdsmc/smd的焊膏量多许多。的焊膏量多许多。 当当thcthc引出端子较少时可使用增加模板厚度和开口尺引出端子较少时可使用增加模板厚度和开口尺 寸的措施，点焊膏工艺时增加焊膏量的方法。寸的措施，点焊膏工艺时增加焊膏量的方法。 当当thcthc引出端子较多时，引出端子较多时，例如例如pgapga矩阵连接器的端子矩阵连接器的端子 （针）很多，如果增加模板厚度会影响印刷质量，如果（针）很多，如果增加模板厚度会影响印刷质量，如果 增大开口尺寸受到引脚间距的限制会引起焊膏粘连，导增大开口尺寸受到引脚间距的限制会引起焊膏粘连，导 致大量的锡珠致大量的锡珠。 当焊膏量不能满足要求时，采用焊料预制片能实现在当焊膏量不能满足要求时，采用焊料预制片能实现在增增 加焊膏量加焊膏量的同时的同时避免焊膏粘连和锡珠的产生。避免焊膏粘连和锡珠的产生。 预制片是预制片是100%100%合金冲压出来的合金冲压出来的 可用于再流焊的连接器可用于再流焊的连接器 插装孔焊料填充要求插装孔焊料填充要求 75%75% 垫圈形焊料预制片的放置方法垫圈形焊料预制片的放置方法: : （1 1） ：用适当的吸嘴将垫圈形焊料预制片贴装在焊膏上：用适当的吸嘴将垫圈形焊料预制片贴装在焊膏上 。 垫圈形焊料预制片垫圈形焊料预制片 根据垫圈形焊料预制片的外径和内径加工一个与连根据垫圈形焊料预制片的外径和内径加工一个与连 接器引脚（针）相匹配的模具接器引脚（针）相匹配的模具将预制片撒在模具上将预制片撒在模具上 振动，筛入模具的每个钻孔中振动，筛入模具的每个钻孔中将连接器压入模具将连接器压入模具 收回连接器时预制片就套在引脚上了。收回连接器时预制片就套在引脚上了。 （2 2）：）：通过模局具将垫通过模局具将垫圈形焊料预制片预先套在引脚上圈形焊料预制片预先套在引脚上 （3 3）：用贴装机将矩形焊料预制片放置在通孔附近）：用贴装机将矩形焊料预制片放置在通孔附近 焊料预制片被包装在卷带上、或通过散料喂料系统，焊料预制片被包装在卷带上、或通过散料喂料系统， 类似无源元件那样被依次贴放在通孔附近的焊膏上。类似无源元件那样被依次贴放在通孔附近的焊膏上。 矩形焊料预制片卷带矩形焊料预制片卷带 贴放在通孔附近的焊膏上贴放在通孔附近的焊膏上 4.2 4.2 通孔元件的焊膏施加量通孔元件的焊膏施加量 thcthc的焊膏量由通孔的体积、焊盘面积决定，的焊膏量由通孔的体积、焊盘面积决定，可计算可计算。 除了有除了有pcbpcb上、下焊盘外，还有上、下焊盘外，还有pcbpcb厚度方向的通孔需厚度方向的通孔需 要填满焊料，而且在元件引脚（针）与要填满焊料，而且在元件引脚（针）与pcbpcb两面焊盘的两面焊盘的 交接处还要形成半月形的焊点，因此需要的焊膏量约比交接处还要形成半月形的焊点，因此需要的焊膏量约比 smc/smdsmc/smd的焊膏量多的焊膏量多3434倍。倍。 焊膏量与焊膏量与pcbpcb插孔直径插孔直径 及焊盘大小成正比关系。及焊盘大小成正比关系。 可使用增加模板厚度、开口形状和尺寸等措施，采用点可使用增加模板厚度、开口形状和尺寸等措施，采用点 焊膏工艺时，也要掌握好适当多的焊膏量。焊膏工艺时，也要掌握好适当多的焊膏量。 4.3 4.3 必须采用短插工艺必须采用短插工艺 元件的引脚不能过长，长引脚也会吸收焊膏量，针元件的引脚不能过长，长引脚也会吸收焊膏量，针 长要与长要与pcbpcb厚度和应用类型相匹配，插装后在厚度和应用类型相匹配，插装后在pcbpcb 焊接面的针长控制在焊接面的针长控制在11.5mm11.5mm。 控制元件插装高度，元件体、特别是控制元件插装高度，元件体、特别是连接器的外壳连接器的外壳 不能和焊膏接触不能和焊膏接触。 紧固件不要太大咬接力，因为贴装设备通常只支持紧固件不要太大咬接力，因为贴装设备通常只支持 10201020牛顿的压接力。牛顿的压接力。 4.4 thc4.4 thc的焊盘设计的特殊要求的焊盘设计的特殊要求 a. a. 需要根据引出脚的直径设计插孔直径，孔径不能太需要根据引出脚的直径设计插孔直径，孔径不能太 大，大孔径会增加焊膏的需求量，建议手工插装孔直大，大孔径会增加焊膏的需求量，建议手工插装孔直 径比针直径大径比针直径大20% 20% （ 0.125mm 0.125mm ），机器自动插装孔比），机器自动插装孔比 针直径大针直径大2050%2050%，较少端子时插装孔直径可小一些。，较少端子时插装孔直径可小一些。 b. b. 插装孔两面的焊盘也不能太大，大焊盘也会增加焊插装孔两面的焊盘也不能太大，大焊盘也会增加焊 膏的需求量。膏的需求量。 4.5 4.5 通孔回流焊接技术通孔回流焊接技术 要保证焊点处的最佳热流。要保证焊点处的最佳热流。 当达到焊料的熔点温度时，通常在引脚底部（针尖当达到焊料的熔点温度时，通常在引脚底部（针尖 ）处的焊料熔化并浸润引脚（针）时，由于毛细作）处的焊料熔化并浸润引脚（针）时，由于毛细作 用，使液体焊料填满通孔。用，使液体焊料填满通孔。 再流焊温度曲线再流焊温度曲线 温度曲线要根据 温度曲线要根据pcbpcb上元件的布局、上元件的布局、thcthc和回和回 流炉的具体情况进行调整。炉子导轨上面的温度流炉的具体情况进行调整。炉子导轨上面的温度 要尽量调低，炉子导轨下面的温度应适当提高。要尽量调低，炉子导轨下面的温度应适当提高。 找出既能保证找出既能保证pcbpcb下面焊点质量，又能保证下面焊点质量，又能保证pcbpcb 上面的分立元器件不被损坏的最佳温度和速度。上面的分立元器件不被损坏的最佳温度和速度。 4.6 4.6 焊点检测焊点检测 通孔回流焊点要求与通孔回流焊点要求与ipc-a-610ipc-a-610波峰焊点的标准相同。波峰焊点的标准相同。 理想的填充率达到理想的填充率达到100%100%或至少或至少75%75%以上。焊盘环的浸润以上。焊盘环的浸润 角接近角接近360360或或270270以上。以上。 ipc-a-610dipc-a-610d标准：标准： acceptable - class 2 minimum 180 wetting present on lead and barrel, figure 7-113. acceptable - class 3 minimum 270 wetting present on lead and barrel, figure 7-114. 4.74.7 不耐高温的元件采用手工焊接不耐高温的元件采用手工焊接 如铝电解电容、国产塑封器件应采用后附如铝电解电容、国产塑封器件应采用后附 手工焊接的方法来解决。手工焊接的方法来解决。 二二. .部分问题解决方案实例部分问题解决方案实例 案例案例1 “1 “爆米花爆米花” ”现象解决措施现象解决措施 案例案例2 2 元件裂纹缺损分析元件裂纹缺损分析 案例案例3 3 连接器断裂问题连接器断裂问题 案例案例4 4 金手指沾锡问题金手指沾锡问题 案例案例5 5 抛料的预防和控制抛料的预防和控制 案例案例6 02016 0201的印刷和贴装的印刷和贴装 案例案例7 qfn7 qfn的印刷、贴装和返修的印刷、贴装和返修 案例案例1 “1 “爆米花爆米花” ”现象解决措施现象解决措施 高温损伤元器件高温损伤元器件 受潮器件再流焊时，受潮器件再流焊时， 在器件内部的气体膨胀使邦定点的根部在器件内部的气体膨胀使邦定点的根部“ “破裂破裂” ” 平焊点平焊点 “ “爆米花爆米花” ”现象现象 pbgapbga器件的塑料基板起泡器件的塑料基板起泡 “ “爆米花爆米花” ”现象机理现象机理: : 温度 (c) 水的蒸气压力(毫 米) 190 9413.36 20011659.16 21014305.48 22017395.64 23020978.28 24025100.52 25029817.84 26035188.0 水蒸气压力随温度上升而增加水蒸气压力随温度上升而增加 典型共晶典型共晶snpbsnpb回流峰值温度为回流峰值温度为220220 0 0 c c ，水蒸气压力约，水蒸气压力约 1739617396毫米。毫米。无铅焊无铅焊snagcusnagcu的熔点的熔点217217 0 0 c c，即便一块相即便一块相 对小的记忆卡或手机板也需要对小的记忆卡或手机板也需要230230 235235 0 0 c c的峰值温度的峰值温度 ，而大而复杂的产品可能需要，而大而复杂的产品可能需要250250 260260 0 0 c c。此点水蒸。此点水蒸 气压力为气压力为35188 35188 毫米，是毫米，是220220 0 0 c c时的两倍时的两倍 ，因此任何，因此任何 焊接前焊接前吸潮的器件在回流焊过程中都会造成损坏的威吸潮的器件在回流焊过程中都会造成损坏的威 胁胁。 根据经验，如果根据经验，如果snpbsnpb器件定级为器件定级为msl3msl3，无铅制程时将，无铅制程时将 至少减到至少减到msl4msl4。 smdsmd潮湿敏感等级潮湿敏感等级 敏感性 芯片拆封后置放环境条件 拆封后必须使用的期限 （标签上最低耐受时间） 1级 30，90%rh 无限期 2级 30，60%rh 1年 2a级 30，60%rh 4周 3级 30，60%rh 168小时 4级 30，60%rh 72小时 5级 30，60%rh 48小时 5a级 30，60%rh 24小时 （1）设计在明细表中应注明元件潮湿敏感度 （2）工艺要对潮湿敏感元件做时间控制标签 （3）对已受潮元件进行去潮处理 “ “爆米花爆米花” ”现象解决措施现象解决措施 （a a）器件供应商正在努力争取）器件供应商正在努力争取260260 0 0 c c的的msl3msl3目标，但达目标，但达 到此目标需要时间，目前我们只能继续使用到此目标需要时间，目前我们只能继续使用220220 0 0 c c msl3msl3的器件。因此必须采取的器件。因此必须采取仔细储存、降级使用仔细储存、降级使用，将，将 由于吸潮器件失效的风险减到最少。由于吸潮器件失效的风险减到最少。 （b b）严格的物料管理制度）严格的物料管理制度 建立潮湿敏感元件储存，使用，烘烤规则的建立潮湿敏感元件储存，使用，烘烤规则的b0mb0m表。表。 领料时进行核对器件的潮湿敏感度等级。领料时进行核对器件的潮湿敏感度等级。 对于有防潮要求的器件，检查是否受潮，对受潮器件进对于有防潮要求的器件，检查是否受潮，对受潮器件进 行去潮处理。行去潮处理。 开封后检查包装内附的湿度显示卡，当指示湿度开封后检查包装内附的湿度显示卡，当指示湿度2020 （在（在235235时读取）时读取）, ,说明器件已经受潮，在贴装前说明器件已经受潮，在贴装前 需对器件进行去潮处理。去潮的方法可采用电热鼓风干需对器件进行去潮处理。去潮的方法可采用电热鼓风干 燥箱，根据潮湿敏感度等级在燥箱，根据潮湿敏感度等级在12511251下烘烤下烘烤1212 48h48h。 （c）另一解决措施。 选择具有优良活性焊剂的选择具有优良活性焊剂的 snagcusnagcu焊膏，通过优化再流焊工艺，将峰值温度焊膏，通过优化再流焊工艺，将峰值温度 降到最低（降到最低（ 230230 240240 0 0 c c ），），在接近sn63/pb37， 在回流峰值仅高于sn63/pb37温度100c的情况下， 将由于吸潮器件失效的风险减到最少。 (d) 再流焊时缓慢升温（轻度受潮时有一定效果） 。 去潮处理注意事项：去潮处理注意事项： a 应把器件码放在耐高温(大于150) 防静电塑 料托盘中进行烘烤； b 烘箱要确保接地良好，操作人员手腕带接地良 好的防静电手镯； c 操作过程中要轻拿轻放，注意保护器件的引脚 ，引脚不能有任何变形和损坏。 对于有防潮要求器件的存放和使用对于有防潮要求器件的存放和使用： 开封后的器件和经过烘烤处理的器件必须存放在开封后的器件和经过烘烤处理的器件必须存放在 相对湿度相对湿度2020的环境下（干燥箱或干燥塔），的环境下（干燥箱或干燥塔）， 贴装时随取随用；开封后，在环境温度贴装时随取随用；开封后，在环境温度3030， 相对湿度相对湿度6060的环境下，在规定时间内完成贴的环境下，在规定时间内完成贴 装；当天没有贴完的器件，应存放在装；当天没有贴完的器件，应存放在233233、相、相 对湿度对湿度2020的环境下。的环境下。 案例案例2 2 元件裂纹缺损分析元件裂纹缺损分析 元件裂纹缺损元件裂纹缺损分析分析 设计 锡量 pcb翘曲 贴片产生的应力 热冲击 弯折产生的机械应力 印制板分割引力 运输及装配过程所形成 电容器微裂会造成短路 全裂会造成断路 mlcmlc结构结构 是由多层陶瓷电容器并联层叠起来组成的。 陶瓷电容器微裂会造成短路 全裂会造成断路 锡量锡量 焊料量过大时，或两端焊接料量差异较大时，由 焊料冷却固化时收缩，产生横向拉应力，会引起纵向 裂纹的产生。 贴片贴片压力过大压力过大产生产生裂痕或裂痕或应力应力 焊后产生裂纹焊后产生裂纹 吸嘴压吸嘴压痕痕 吸嘴压力过大吸嘴压力过大 热冲击所造成的裂痕热冲击所造成的裂痕 裂痕 元件元件、pcb、焊点之间热膨胀系数不匹配； pcb翘曲，或焊接过程中变形； 再流焊升温、降温速度过快； pcb热应力会损坏元件 陶瓷陶瓷cte cte ：35 35 ppmppm/ / pcbcte pcbcte ：20 20 ppmppm/ / 焊点焊点ctecte：18 18 ppmppm/ / 拼板设计元件排列不恰当，分割时产生裂损拼板设计元件排列不恰当，分割时产生裂损 b=d 最好 其次c a最差 案例案例3 3 连接器断裂问题连接器断裂问题 再流焊后 助焊剂将插 销粘在连接器的导槽内,使 插销拉出时,稍微用力过猛 就会将插销拉断。 解决方案：解决方案： 可在再流焊前，预先 将插销拉出； 另一方法焊后用溶剂 溶解清洗助焊剂。 连接器断裂问题连接器断裂问题 案例案例4 4 金手指沾锡问题金手指沾锡问题 金手指沾锡问题金手指沾锡问题 原因： pcb化学镀金后清洗不良 印刷机支撑顶针上的残留焊膏 钢板底部污染 环境污染 再流焊升温速度过快 pcb受潮 pcbpcb金手指金手指化学化学镀金镀金工艺工艺（其它（其它部分部分为为噴錫噴錫) ) 金手指化金貼防焊胶布浸 錫及噴錫清洗去防焊胶布 清洗刷板面沾污及錫珠粉 垢叠板檢驗叠板包裝 因沟槽清洗不净，残留锡因沟槽清洗不净，残留锡 珠附着于阻焊膜与金手指交接珠附着于阻焊膜与金手指交接 处。处。 解决方案解决方案 反馈给pcb加工厂 清洗钢板底面、支撑、注意环境卫生。 设置合理的温度曲线 对pcb镀金部分贴防焊胶带隔离 缺点：增加焊膏印刷厚度；不规则的区域难以粘 贴；焊后易形成残胶；费工时 。 案例案例5 5 抛料的预防和控制抛料的预防和控制 抛料的预防和控制抛料的预防和控制 抛料是生产中常见的问题。造成的危害是抛料是生产中常见的问题。造成的危害是 ：轻则不能正常生产，重则无法交货给客户。：轻则不能正常生产，重则无法交货给客户。 标准元件贴装时，设备的抛料应能达到小于标准元件贴装时，设备的抛料应能达到小于0.3%0.3% ，对于，对于icic应为应为0 0， 抛料通常发生在以下情况抛料通常发生在以下情况 1. 1. 取料时取料时 2. 2. 图像处理通不过图像处理通不过 3. 3. 运动过程中运动过程中 4. 4. 贴装时贴装时 抛料产生的原因抛料产生的原因 1.1.设备设备 2.2.材料材料 3.3.人为人为 4.4.静电静电 1.1.设备产生抛料的原因设备产生抛料的原因 a.a.真空系统：负压过大、过小、漏气真空系统：负压过大、过小、漏气 b.b.吸嘴：吸嘴：规格不合适、端面赃物、或有裂纹 c.c.供料器供料器 d.d.图像处理系统或软件不好图像处理系统或软件不好 e.e.贴装压力不能自动修正贴装压力不能自动修正 2.2.材料产生抛料的原因材料产生抛料的原因 a. a. 元件规格误差不一致、元件规格误差不一致、元器件引脚变形。 b. tapeb. tape质量（太厚）、孔穴过大、过小。质量（太厚）、孔穴过大、过小。 c. c. 塑料粘带不良塑料粘带不良( (太松太松, ,过粘剥离不良过粘剥离不良) )。 d. d. 特殊材料。特殊材料。 3.3.人为人为产生抛料的原因产生抛料的原因 a.a.编程编程 元器件的类型、包装、尺寸等数据输入不准确，元器件的类型、包装、尺寸等数据输入不准确， 造成拾片贴片高度不合适。造成拾片贴片高度不合适。 b.b.元器件视觉图像做得好不好。元器件视觉图像做得好不好。 c.c.供料器安装不到位。供料器安装不到位。 抛料的预防与控制抛料的预防与控制 a. a. 工艺监控工艺监控：建立抛料的监控机制：建立抛料的监控机制 建立合理的保养制度建立合理的保养制度 对供料器做定期的校准对供料器做定期的校准 b. b. 供应链管理供应链管理：选用合格的材料：选用合格的材料 c. c. 工艺优化和改进工艺优化和改进：建立标准的元件描述程序，：建立标准的元件描述程序，提 高操作人员素质，全面掌握设备功能，不断提高工全面掌握设备功能，不断提高工 艺技术水平。艺技术水平。 案例案例6 02016 0201的印刷和贴装的印刷和贴装 02010201模板开口设计模板开口设计 a c d b b ce d f 用钢板的开口尺寸和形状来调整錫量和元件位置 0201 0201 （0.6mm0.3mm0.6mm0.3mm）焊盘设计焊盘设计 模板开口设计模板开口设计 0.26 0.30 0.24 0.15 0.31 0.200.15 0.60 0.08 0.23 0.35 0.26 模板厚度：模板厚度： 0.10.12mm0.10.12mm 宽宽(w)/(w)/厚厚(t)(t)1.51.5 ( (2.62.162.62.16) ) 面积比：面积比：0.660.66 (0(0.7460.62.7460.62) ) 模板加工方法模板加工方法 （1 1）采用激光）采用激光+ +电抛光工艺电抛光工艺 （2 2）采用电铸工艺）采用电铸工艺 焊膏合金粉末颗粒尺寸焊膏合金粉末颗粒尺寸 可选择4#粉，2038 m或更小。 02010201的贴装问题的贴装问题 尺寸：l0.6xw0.3xt0.25 mm 重量：約0.15mg 体积：比0402小77% 焊盘面积：比0402小66% 用途：目前大多用于手机, pda, gps等无线通讯等产品。 02010201的贴装问题的贴装问题 1)高速机设备的精准度。 2)高密度, 元件间贴装位置互相干涉。 3)元件太轻,造成焊接不良。 0.150.2mm0.150.2mm的窄间距贴装的窄间距贴装 元件元件间间距走势图距走势图 窄间距贴装元件窄间距贴装元件间间位置位置互相干涉互相干涉 吸嘴吸嘴 吸嘴外形的误差量吸嘴外形的误差量 吸嘴中心与吸嘴中心与元元件中心的偏移量件中心的偏移量 ggapap( (相邻相邻元件元件间距间距) ) 后贴元件后贴元件 先贴元件先贴元件 焊盘焊盘 元件尺寸误差元件尺寸误差 程序贴片位置程序贴片位置 02010201贴装问题的贴装问题的解决措施解决措施 0201特点控制内容解决措施 重量轻轻真空吸力 贴贴片压压力 移动动速率 真空吸力需降低 贴贴片压压力需降低 移动动速率需降低 面积积小吸件偏移 贴贴片偏移 双孔式真空吸嘴 高倍率camera 贴贴片方式 双孔式真空吸嘴双孔式真空吸嘴 无接触拾取方式无接触拾取方式 无接触拾取无接触拾取 可减小震动可减小震动 传统拾取传统拾取 贴装精度与贴装精度与pcbpcb焊盘焊盘平平整整度度、厚度厚度有关有关 一般采用：ni/au板 osp 案例案例7 7 新型封装新型封装 pqfnpqfn的印刷、贴装和返修的印刷、贴装和返修 新焊端结构新焊端结构: : llp（leadless leadframe package ） mlf（micro leadless frame ） qfn(quad flat no-lead) plastic quad flat pack no leads (pqfn)plastic quad flat pack no leads (pqfn) 方形扁平无引脚塑料封装方形扁平无引脚塑料封装 qfnqfn封装具有良好的电和热性能、体积小、重量封装具有良好的电和热性能、体积小、重量 轻，已成为许多新应用的理想选择。轻，已成为许多新应用的理想选择。 pqfn导电焊盘有两种类型导电焊盘有两种类型 一种只裸露出封装底部的一面，其它部分被一种只裸露出封装底部的一面，其它部分被 封装在元件内封装在元件内 另一种焊盘有裸露在封装侧面的部分另一种焊盘有裸露在封装侧面的部分 pqfn两种导电焊盘的焊点形状两种导电焊盘的焊点形状 两种导电焊盘两种导电焊盘 导电焊盘在底部的焊点导电焊盘在底部的焊点导电焊盘暴露在侧面的焊点导电焊盘暴露在侧面的焊点 焊盘设计焊盘设计 大面积热焊盘的设计大面积热焊盘的设计= =器件大面积裸露焊盘尺寸；器件大面积裸露焊盘尺寸； 导电焊盘与器件四周相对应的焊盘尺寸相似，但导电焊盘与器件四周相对应的焊盘尺寸相似，但 向四周外恻稍微长一些（向四周外恻稍微长一些（0.30.5mm0.30.5mm）。）。 0.30.5mm0.30.5mm 器件示意图器件示意图焊盘的设计示意图焊盘的设计示意图 四周导电焊盘的模板开口设计四周导电焊盘的模板开口设计 四周导电焊盘的模板开口设计与模板厚度的选取有四周导电焊盘的模板开口设计与模板厚度的选取有 直接的关系。根据直接的关系。根据pcbpcb具体情况可选择具体情况可选择100 150um100 150um 较厚的模板可缩小开口尺寸较厚的模板可缩小开口尺寸 较薄的网板开口尺寸较薄的网板开口尺寸1 1：1 1 面积比要符合面积比要符合ipc-7525ipc-7525规定。规定。 推荐使用激光加工并经过电抛光处理的模板。推荐使用激光加工并经过电抛光处理的模板。 宽宽(w)/(w)/厚厚(t)(t)1.51.5 面积比：面积比：0.660.66 pqfnpqfn散热焊盘的模板开口设计散热焊盘的模板开口设计 再流焊时，由于热过孔和大面积散热焊盘中的气再流焊时，由于热过孔和大面积散热焊盘中的气 体向外溢出时容易产生溅射、锡球和气孔等各种体向外溢出时容易产生溅射、锡球和气孔等各种 缺陷