工艺技术介绍.ppt

末经许可不得翻印2003年3月 工艺技术介绍 工艺设计工艺调制工艺管制返修工艺生产测试工艺可靠性测试生产环境控制 工艺内容 一 概要 工艺设计工艺调制工艺管制返修工艺生产测试工艺可靠性测试生产环境控制 通过对可制造性设计的控制 对生产过程方法的控制 达到符合Q 质量 C 成本 D 交期 生产的要求 目的 范围 工艺技术简要介绍 二 可制造性设计 DFM 1 定义在新产品设计阶段 能够按照各企业自身制造资源的能力进行产品设计 以最短的生产周期 最低的成本设计出最高质量的新产品 2 意义据统计 进行DFM可以降低2 3的成本和装配时间 直通率从89 提高到99 3 实施通常采用项目组的方式进行 要对DFM足够重视 设计人员要了解生产能力 可制造性设计要点 三 SMT工艺技术 1 SMT Surfacemountingtechnology这三个字带来了印刷电路板贴装的一次飞跃 现在 SMT不再仅仅是将元件放置到PCB上的一种方法 相反 SMT是从元件设计到所有PCB装配产品的整个贴装工艺 2 SMT的特点装配密度高 电子产品体积小 重量轻 贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1 10左右 一般采用SMT之后 电子产品体积缩小40 60 重量减轻60 80 可靠性高 抗振能力强 焊点缺陷率低 高频特性好 减少了电磁和射频干扰 易于实现自动化 提高生产效率 降低成本达30 50 节省材料 能源 设备 人力 时间等 3 SMT有关的技术组成 电子元件 集成电路的设计制造技术 电子产品的电路设计技术 电路板的制造技术 自动贴装设备的设计制造技术 电路装配制造工艺技术 3 1SMT工艺流程 电子装联技术单面装配双面装配 3 1 1电子装联技术 一级装配 可分为三级装配技术 二级装配 板件级装配 常称为组装 三级装配 系统级装配 常成为装配 新类型 1 5级装配 比如COB FLIP CHIP等 3 1 2贴片技术组装流程图 3 1 4我司smt工艺流程 1 印刷锡膏 贴装元件 回流焊接2 印刷锡膏 贴装元件 回流焊接 反面印刷锡膏 贴装元件 回流焊接3 印刷红胶 贴装元件 回流焊接 反面印刷锡膏 贴装元件 回流焊接 反面 丝印锡膏 贴装元件 回流焊接4 印刷锡膏 贴装元件 回流焊接 插件 过波峰焊 执锡 3 2焊膏印刷 3 2 1焊膏 1 焊膏 它是由焊料颗粒 焊剂 溶剂均匀混合的浆体 在常温下具有一定粘性 可以将元件粘在既定位置 在焊接温度下 焊剂 溶剂能自行挥发掉 留下焊料形成永久连接 应用最多的合金成分为Sn63 Pb37 金属含量90 锡球规格20 45um 2 储藏于5 10度冰箱中 使用前应回温4小时致室温 到室温后需搅拌才可使用 3 锡膏为含Pb有毒物 操作时要戴手套 不要触及皮肤 4 出于环保的要求 含Pb焊膏将逐步被无铅焊膏 Lead free 所取代 3 2 2印刷设备 3 2 3印刷质量控制 印刷设备 合理的印刷速度 压力和角度 刮板形状 材质 印刷间隙的设定 脱板速度的设定 印刷的平行度 焊膏印刷检查 1 焊膏高度 面积测量 高度 面积主要决定于钢网厚度 开孔大小 用激光测试仪测量 2 目视检查 印刷后贴装前 目视或用放大镜检查是否有偏位 少锡 连锡和塌边 拉尖等缺陷 3 用AOI光学检测设备自动控制 3 3元件贴装 3 3 1贴装设备 3 3 2元件贴装控制 1 操作员按正确上料表上料 检查员必须检查 生产中换料时 需填写换料记录表 2 贴装后过炉前 应抽查贴装是否正确 无移位 漏件 错料 反向 翘脚等不良 3 机器报警 连续出现贴装不良时 应及时反馈技术人员处理 3 4SMT焊接工艺 3 4 1焊接工艺 焊接基板要素之一 加热加热的作用 使焊接面锡膏溶化润湿而形成可靠的焊点 不能损坏被焊接的元器件影响焊接的因素 加热温度 加热时间 加热方式 元器件 3 4 1焊接工艺 3 4 1焊接工艺 3 4 2回流焊炉 3 4 3回流焊工艺 3 5分板 1 为充分利用贴片机的贴装速度和适应大批量生产的需要 PCB通常设计成组合板的形式 贴装后需手工或机器分板 2 我司使用SAYAKA全自动切板机 确保内存条板边沿平整 分扳机设备图 4 6清洗 1 回流焊接后 为去除带腐蚀性的焊剂残渣 需采用水洗或溶剂洗工艺 2 记忆使用惰性松脂焊膏 RMA 腐蚀残留物极低 PCB焊后免洗 3 印刷不合格板铲去焊膏后 需用焊膏溶剂彻底清洗 以防产生锡珠 4 印刷完后 钢网也需清洗 保证无残留干结焊膏堵塞网孔 4 6 1免清洗工艺 1 生产过程中产品清洗后排出的废水 带来水质 大地以至动植物的污染 2 除了水清洗外 应用含有氯氟氢的有机溶剂 CFC HCFC 作清洗 亦对空气 大气层进行污染 破坏 3 清洗剂残留在机板上带来腐蚀现象 严重影响产品质素 4 减低清洗工序操作及机器保养成本 5 免清洗可减少组板 PCBA 在移动与清洗过程中造成的伤害 仍有部分元件不堪清洗 6 助焊剂残留量已受控制 能配合产品外观要求使用 避免目视检查清洁状态的问题 7 残留的助焊剂已不断改良其电气性能 以避免成品产生漏电 导致任何伤害 8 免洗流程已通过国际上多项安全测试 证明助焊剂中的化学物质是稳定的 无腐蚀性的 4 7返修 3种返修 Repair Toughup Replacement Rework 4 7 1返修的观念 返修总是有害的 返修依赖于人员 知识 技能 经验 态度 返修是一门受一些技术影响的科学 返修是完整生产流程的一部分 返修比正常生产总是更困难 4 7 2返修流程 PCB准备 元件去除 焊盘清理 元件放置 检查测试 五 生产环境控制 洁净度控制温湿度控制防静电控制5S管理 5 1温湿度控制 目的 SMD元件为精密元器件 在制程使用中 为确保印刷 贴装和焊接性能 必须控制工作环境 印刷时一般温度范围 20 27 不同温度有不同的印刷结果 焊膏不可在29 以上印刷 可能会短路 所以印刷机和外部环境要严格控制 一般为 25 60RH 部分IC为潮湿敏感器件 一般分为6级敏感度 对存储环境湿度 时间有严格要求 比如5级器件的存储要求为 30 60 RH条件下存储48H 处理条件为30 60 RH条件下72H 或者60 60 RH条件下15H 元器件在高温中易氧化 一般每升温10度 氧化速度会加快一倍 我司生产车间温湿度控制范围是 18 28 40 70 5 1温湿度控制 5 2防静电控制 静电防护的基本原则 抑制静电荷的积聚 迅速 安全 有效的消除已产生的静电荷 防静电场地 1 防静电系统必须有独立可靠的接地装置 接地电阻应小于10欧 2 防静电地线不得接在电源零线上 使用三相五线制供电 其大地线可以作为防静电地线 3 可用防静电地板 也可在普通地面铺设防静电地垫或涂防静电漆 5 2防静电控制 防静电设施 1 静电安全工作台 由工作台 防静电桌垫 碗带接头和接地线组成 2 防静电腕带 直接接触静电敏感器件的人员须戴腕带 腕带与人体皮肤有良好接触 3 防静电容器 生产元件袋 周转箱 PCB料架等应具备静电防护作用 不允许使用普通容器 4 防静电工作服 鞋 进入静电工作区的人员均应穿防静电工作服和鞋 防静电工作服和鞋应符合国家标准 各类防静电设施均应定期检测其有效性 5 2防静电控制 示意图 5S基本概念 整理整顿清扫清洁素养 5 35S管理 将处于混乱状态的物品加以收拾 分类区分后清除不需要的物品 关键是分类 清除不只是丢弃 还有资源的的重新分配 5 3 1整理 将所需的物品依使用程度放在周围 并收拾整齐使大家都能一目了然 免除寻找时间的浪费 常整顿不是陈列而是随时尽快取得所需物品 5 3 2整顿 扫除清理污垢的过程 重要的是无垃圾无污秽的彻底清洁 窗缝及墙角