SMT工程不良分析手册.doc

文 件 名 称文件编号：WI-T-296版本号： A页 次：1 / 11SMT工程不良分析手册修改状态：0实施日期: 年 月 日依 据：一. 目的： 明确SMT工程不良产生的相关原因，提高分析速度与效率，针对不良及时加以处理与改善，并加以预防，保证生产产品品质。二. 适用范围： 适用于SMT车间锡膏印刷、元件贴装、回流焊接相关设备工程不良分析。三. 相关内容： 锡膏印刷不良判定与相关原因分析：锡膏印刷不均匀，锡膏量一多一少，会引起曼哈顿（立碑）现象。锡膏印刷太少或贴片偏位，易导致虚焊不良。锡膏量过多，使锡膏形状崩塌，超出焊盘的锡膏在融化的过程中形成锡珠，易造成短路现象。元件表面或焊盘表面氧化，降低了可焊性，使得焊锡和元件及焊盘浸润不良而形成虚焊，应避免使用元件表面或线路板焊盘氧化的部品，以保持良好的可焊性。BWAL锡膏印刷应均匀，锡膏应与焊盘尺寸、形状相等，并与焊盘对齐，锡膏的最少用量应覆盖住焊盘的75%以上的面积，过量的锡膏最大覆盖区域须小于1.2倍的焊盘面积，禁止与相邻焊盘接触。以下为印刷的相关不良判定标准与影响印刷不良的相关因素分析：APADWLB锡膏1. 印刷不良判定标准： A1/4W B1/4L为OK A1/4W B1/4L为OK印刷少锡不良（NG）印刷连锡不良（NG）修改履历受控状态批 准审 核作 成年 月 日年 月 日汪彬2005年9月24日作 业 指 导 书 文 件 名 称文件编号：WI-T-296版本号： A页 次：2 / 11SMT工程不良分析手册修改状态：0实施日期: 年 月 日依 据：AA锡膏PADPADA1/4为OK 锡膏印刷不均匀（NG）FPCT良品不良品从侧面看锡膏的状态锡膏不可有坍塌锡膏接触到相邻的PAD时为NGT为印刷的锡膏厚度，厚度规格参照锡膏厚度测试仪操作说明相关内容判定执行焊膏材料助焊剂溶 剂颗 粒定 位刮 刀技 能速 度粘 度角 度压 力硬 度精 度钢网材 质厚 度方 法人操作方法控制方法工艺文件印刷机PCB板的卸载网孔尺寸因 素调 整2. 影响印刷不良的相关因素分析：修改履历受控状态批 准审 核作 成年 月 日年 月 日汪彬2005年9月24日作 业 指 导 书 文 件 名 称文件编号：WI-T-296版本号： A页 次：3 / 11SMT工程不良分析手册修改状态：0实施日期: 年 月 日 依 据：印刷锡膏在整个生产中引起的质量问题占的比重较大，印刷质量与模板的状况、锡膏设备的刮刀、操作与清洗有很大关系，解决这类问题要注意各方面的技术要求，一般来说要想印出高质量的锡膏印刷，必须要有：1）良好适宜的锡膏。2）良好合理的模板。3）良好的设备与刮刀。4）良好的清洗方法与适当的清洗频次。3. 锡膏印刷不良相关原因分析与处理方法：3.1、坍塌印刷后，锡膏往焊盘两边塌陷。产生的原因可能是：1) 刮刀压力太大。2) 印刷板定位不稳定。3) 锡膏粘度或金属百分含量过低。防止或解决办法：调整刮刀压力；重新固定印刷板；选择合适粘度的锡膏。3.2、锡膏厚度超下限或偏下限产生的可能原因是：1) 模板厚度不符合要求（太薄）。2) 刮刀压力过大。3) 锡膏流动性太差。防止或解决办法：选择厚度合适的模板；选择颗粒度和粘度合适的锡膏；调整刮刀压力。3.3、厚度不一致印刷后，焊盘上锡膏厚度不一致，产生的原因可能是：1) 模板与印刷板不平行。2) 锡膏搅拌不均匀，使得粘度不一致。防止或解决办法：调整模板与印刷板的相对位置，印刷前充分搅拌锡膏。3.4、边缘和表面有毛刺产生可能原因是锡膏粘度偏低，模板网孔孔壁粗糙或孔壁粘有锡膏。防止或解决办法：钢网投产前确认检查网孔的开孔质量，印刷过程中要注意清洗网板。修改履历受控状态批 准审 核作 成年 月 日年 月 日汪彬2005年9月24日作 业 指 导 书 文 件 名 称文件编号：WI-T-296版本号： A页 次：4 / 11SMT工程不良分析手册修改状态：0实施日期: 年 月 日 依 据：3.5、印刷均匀印刷不完全是指焊盘上部分地方没印上锡膏。产生的可能原因是：1) 网孔孔堵塞或部分锡膏粘在模板底部。2) 锡膏粘度太小。3) 锡膏中有较大尺寸的金属粉末颗粒。4) 刮刀磨损。防止或解决办法：清洗网孔和模板底部，选择粘度合适的锡膏，并使得锡膏印刷能有效地覆盖整个印刷区域，选择金属粉末颗粒尺寸与窗孔尺寸相对应的锡膏。3.6、拉尖拉尖是指漏印后焊盘上的锡膏呈小山峰状，产生的可能原因是：印刷间隙或锡膏粘度太大，或钢网与线路板脱模（即分离）速度过快。 防止或解决办法：将印刷间隙调整为零间距或选择合适粘度的锡膏，减小脱模速度。3.7、偏位偏位是指印刷后的锡膏偏离焊盘1/4及以上的距离，产生的可能原因是：1） 线路板定位不良（线路板偏位或定位不牢），印刷时产生偏位；2）印刷时，线路板定位不平整，线路板与钢网之间有间隙；3）钢网与线路板未对中（半自动印刷机）；4）印刷时，线路板与钢网间存在一定角度的夹角；5）钢网变形； 6）钢网开孔与线路板存在不同方向的偏移；防止或解决办法：检查线路板定位治具是否良好，有无松动或移位，定位PIN与线路板是否匹配；确认钢网与线路板是否完全对中，线路板与钢网间是否存在夹角的情况，并进行相应的调整；检查钢网是否变形，钢网开孔是否与线路板焊盘存在不同方向的偏位现象，确认为钢网不良，报技术主管确认处理。4、锡膏使用相关要求：1) 较为理想的使用环境温度为2027，相对湿度为40%60%RH。2) 平时不使用时应密封保存在冰箱内（010）。3) 使用时从冰箱中取出放置，须解冻3小时以上，使其达到室温。4) 使用前要充分搅拌。修改履历受控状态批 准审 核作 成年 月 日年 月 日汪彬2005年9月24日作 业 指 导 书 文 件 名 称文件编号：WI-T-296版本号： A页 次：5 / 11SMT工程不良分析手册修改状态：0实施日期: 年 月 日 依 据： 元件贴装不良相关原因分析与应对1、贴片机抛料原因分析与处理方法：所谓抛料就是指贴片机在生产过种中，吸取元件之后未进行贴装，并将元件拋至拋料盒或其它地方，或者未吸取元件而执行以上的一个抛料动作。抛料造成材料的损耗，延长了生产时间，降抵了生产效率，提高了生产成本，为优化生产效率，降低成本，必须解决抛料率高的问题。以下为抛料主要原因及对策：原因1：吸嘴问题，吸嘴变形、堵塞或破损造成气压不足，漏气，造成吸料不良，取料不正，识别不良而抛料。对策：清洁或更换吸嘴；原因2：识别系统问题，视觉不良，视觉或雷射镜头有灰尘或杂物干扰识别， 识别光源选择不当和强度、灰度不够，还有可能识别系统本身已坏。对策：清洁擦拭识别系统表面（反光镜片），保证反光镜片干净无杂物沾污等，调整光源强度、灰度，如故障仍未解决，检查并确认（影像）识别系统硬件；原因3：取料位置不良，吸嘴在吸取元件时不在元件的中心位置，取料高度不正确（一般以碰到零件 后下压0.05mm为准）而造成取料有偏移，识别时超出规定的允许误差而抛料。对策：使用相机检查并确认取料位置，必要时调整取料位置；原因4：真空问题，气压不足，真空气管通道不顺畅，有导物堵塞真空通道，或真空有泄漏造成气压不足，在对元件吸取时因吸取力度不够，元件未被吸上或元件被吸取后在贴装前途中掉落。对策：检查贴装头各吸嘴对应的电磁阀真空值是否正常，清洁气路管道；原因5：程序问题，所运行的贴装程序中元件参数设置不当，与来料实物尺寸，亮度 等参数不符造成识别不良而抛料。对策：修改元件参数，搜寻元件最佳参数设定；原因6：来料的问题，来料不规则，元件引脚氧化等不合格产品。对策：联络IQC，并将元件不良情况反馈至供应商进行改善；原因7：供料器问题，供料器位置变形，供料器进料不良(供料器棘齿轮损坏， 料带孔未卡在供料器的棘齿轮上，供料器下方有异物，弹簧老化，或电气不良)，造成取料位置不当或取料不良而抛料，或供料器损坏。对策：供料器调整，清扫供料器平台，更换已坏部件或供料器；当出现抛料不良并到现场进行处理时，技术人员应先询问设备操作员了解相关情况后，再根据观察分析直接找到问题所在，这样更能有效的找出问题，加以解决，同时提高生产效率 ，不占用过多的机器生产时间。修改履历受控状态批 准审 核作 成年 月 日年 月 日汪彬2005年9月24日作 业 指 导 书 文 件 名 称文件编号：WI-T-296版本号： A页 次：6 / 11SMT工程不良分析手册修改状态：0实施日期: 年 月 日 依 据：2、贴片机其它贴装不良相关原因分析与处理方法：不良表现形式不 良 原 因排除方法贴装头吸嘴吸不上元件1、 吸嘴开裂引起漏气2、 吸嘴下表面不平或有锡膏等脏物或吸嘴孔内被脏物堵塞3、 吸嘴孔径与元件不匹配4、 元件表面不平整5、 编带元件表面的塑胶带太粘或不结实，塑胶带从边缘撕裂开6、 供料器偏离供料中心位置7、 震动供料器滑道中器件的引脚变形，卡在滑道中（管装元件振台）8、 由于编带供料器卷带轮松动，送料时塑料带没有被卷绕9、编带供料器卷带轮过紧，送料时塑料带被拉断更换吸嘴用细针将吸嘴通孔清洗干净更换吸嘴更换合格元件重新安装供料器或更换元件修改贴装头吸料位置取出滑道中变形的元件调整编料带供料器卷带轮的松紧度调整编料带供料器卷带轮的松紧度贴装头吸嘴吸上元件后在贴装中途丢失元器件1、 头吸嘴的气路有漏气现象2、贴装头Z轴不灵活检查并修复气路检查并保养Z轴贴装时元件破损1、 贴装头高度不合适2、 贴装压力过大贴装头高度要随PCB厚度和贴装的元器件高度来调整重新调整贴装压力带式供料器顶端底部被纸带或塑料带堵塞1、 剪带机不工作或剪刀磨损，使纸带不能正常排出2、 带式供料器装配不当或步进齿轮损坏检查并修复剪带机更换或重新装配供料器贴装偏位1、 个别元器件的贴装坐标不准确2、 编程后或贴片一段时间后整个PCB上的元器件位置有少量偏移修改个别位置的贴装坐标可用OFSET修正X、Y、值修改履历受控状态批 准审 核作 成年 月 日年 月 日汪彬2005年9月24日作 业 指 导 书 文 件 名 称文件编号：WI-T-296版本号： A页 次：7 / 11SMT工程不良分析手册修改状态：0实施日期: 年 月 日 依 据：不良表现形式不 良 原 因排除方法元器件贴装方向错1、 贴片编程错误2、 供料器装料错误3、 元器件生产厂家不同，编带时方向不一致4、 向振台加料时将管装料方向上错修改贴片程序确认装料方向并重新装料更换编带元器件时注意方向加料时注意元器件的方向贴装头在吸取元件时吸嘴损坏1、 供料器未装配到位2、 贴装高度不当，偏下限确认供料器是否装配良好，并重新装配修改Z轴高度修改履历受控状态批 准审 核作 成年 月 日年 月 日汪彬2005年9月24日作 业 指 导 书 大亚湾三维光电厂文 件 名 称文件编号：WI-T-296版本号： A页 次：8 / 11SMT工程不良分析手册修改状态：0实施日期: 年 月 日 依 据： 回流焊接不良相关原因分析与应对：序 号主要缺陷原 因解决方法1焊锡球（锡珠）焊膏不良已氧化焊膏有水分焊膏过多加热速度过快元件放置压力过大增强活性降低周围环境湿度减小网板开孔，增大刮刀压力调整温度时间曲线减小压力2连 焊（短路）焊膏塌落网板背面有焊膏加热速度过快焊膏过多网板质量不好增加焊膏金属含量或粘度降低刮刀压力，采用接触式印刷调整温度时间曲线减小网板开孔，增大刮刀压力采用激光切割模板3元件竖立（浮起）加热速度过快及不均匀元件可焊性差调整温度时间曲线选用可焊性好的焊膏4焊锡过多（多锡）网板开孔过大焊膏粘度小网板太厚减小网板开孔检查焊膏粘度减小网板厚度5焊锡不足（少锡）网板质量差焊膏不够模板与印制板虚位回流时间短刮刀速度快，网板太厚采用激光切割模板增加网板开孔，降低压力用金属刮刀采用接触式印刷加长回流时间降低刮刀速度，减小网板厚度修改履历受控状态批 准审 核作 成年 月 日年 月 日汪彬2005年9月24日作 业 指 导 书 大亚湾三维光电厂文 件 名 称文件编号：WI-T-296版本号： A页 次：9 / 11SMT工程不良分析手册修改状态：0实施日期: 年 月 日 依 据：序 号主要缺陷原 因解决方法6锡膏塌落锡膏粘度低环境温度高选择合适锡膏控制环境温度7虚 焊印刷参数不正确，引起锡膏不足锡膏升过元件引脚焊盘有阻焊膜及污物减小锡膏粘度，检查刮刀压力调整温度时间曲线检查网板（钢网） 锡珠产生原因分析一般来说，锡珠的产生原因是多方面，综合的。锡膏的印刷厚度、锡膏的组成及氧化度、模板的制作及开口、锡膏是否吸收了水分、元件贴装压力、元器件及焊盘的可焊性、再流焊温度的设置、外界环境的影响都可能是焊锡珠产生的原因。锡珠的直径大致在0.2mm0.4mm 之间，也有超过此范围的，主要集中在片式阻容元件的周围。焊锡珠的存在，不仅影响了电子产品的外观，也对产品的质量埋下了隐患。原因是现代化印制板元件密度高，间距小，焊锡珠在使用时可能脱落，从而造成元件短路，影响电子产品的质量。1、 锡膏的金属含量。锡膏中金属含量其质量比约为8892，体积比约为50%。当金属含量增加时，锡膏的黏度增加，就能有效地抵抗预热过程中汽化产生的力。另外，金属含量的增加，使金属粉末排列紧密，使其在熔化时更容结合而不被吹散。此外，金属含量的增加也可能减小锡膏印刷后的“塌落”，因此，不易产生焊锡珠。2、 锡膏的金属氧化度。在锡膏中，金属氧化度越高在焊接时金属粉末结合阻力越大，锡膏与焊盘及元件之间就越不浸润，从而导致可焊性降低。实验表明：焊锡珠的发生率与金属粉末的氧化度成正比。一般的，锡膏中的焊料氧化度应控制在0.05以下，最大极限为0.15。3、 锡膏中金属粉末的粒度。锡膏中粉末的粒度越小，锡膏的总体表面积就越大，从而导致较细粉末的氧化度较高，因而焊锡珠现象加剧。我们的实验表明：选用较细颗粒度的锡膏时，更容易产生焊锡粉。4、 锡膏在印制板上的印刷厚度。锡膏印刷后的厚度是印刷的一个重要参数，通常在120200um之间。锡膏过厚会造成锡膏的“塌落”，促进焊锡珠的产生。修改履历受控状态批 准审 核作 成年 月 日年 月 日汪彬2005年9月24日作 业 指 导 书 大亚湾三维光电厂文 件 名 称文件编号：WI-T-296版本号： A页 次：10 / 11SMT工程不良分析手册修改状态：0实施日期: 年 月 日 依 据：5、锡膏中助焊剂的量及焊剂的活性。焊剂量太多，会造成锡膏的局部塌落，从而使焊锡珠容易产生。另外，焊剂的活性小时，焊剂的去氧化能力弱，从而也容易产生锡珠。免清洗锡膏的活性较松香型和水溶型锡膏要低，因此就更有可能产生焊锡珠。6、此外，锡膏在使用前，须进行3小时以上的解冻，否则，锡膏容易吸收水分，在回流焊接时焊锡飞溅而产生锡珠。7、钢网开孔合适的模板开孔形状及尺寸也会减少焊锡球的产生。模板开孔的尺寸应比相对应焊盘小10，同时采用如下图列举的一些模板开孔方式设计进行开孔：8印制不良线路板的清洗 对印制不良线路板进行清洗时，若未清洗干净，印制板表面和过孔内就会残余的部分锡膏，焊接时就会形成锡珠。因此须加强操作员在生产过程中的责任心，与线路板的清洗方法，严格按照工艺要求进行生产，加强工艺过程的质量控制。9、元件贴装压力及元器件的可焊性。如果元件在贴装时压力过大，锡膏就容易被挤压到元件下面的阻焊层上，在再流焊时焊锡熔化跑到元件的周围形成焊锡珠。解决方法：减小贴装时的压力，并采用上面推荐使用的模板开口形式，避免锡膏被挤压到焊盘外边去。另外，元件和焊盘焊性也有直接影响，如果元件和焊盘的氧化度严重，也会造成焊锡珠的产生。经过热风整平的焊盘在锡膏印刷后，改变了焊锡与焊剂的比例，使焊剂的比例降低，焊盘越小，比例失调越严重，这也是产生焊锡珠