-生产技术部培训资料..ppt

手机生产制造流程 2 贴片工艺 4 手机测试 5 手机组装 生产制造流程 3 手机主要部件介绍 1 产品研发制造总流程 7 QA质量保证 6 生产中静电的防护 生产制造流程 产品流程 贴片工艺 SMA SurfaceMountAssembly 的英文缩写 中文意思是表面贴装工程 是新一代电子组装技术 它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件 贴片工艺 SMT SurfaceMountTechnologySMD SurfaceMountDevice 什么是SMA Surfacemount Through hole 与传统工艺相比SMA的特点 贴片工艺 ScreenPrinter Mount Reflow AOI SMT工艺流程 贴片工艺 ScreenPrinter STENCILPRINTING ScreenPrinter内部工作图 贴片工艺 ScreenPrinter ScreenPrinter的基本要素 Solder 又叫锡膏 经验公式 三球定律至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上至少有三个最大直径的锡珠能水平排在模板的最小孔的宽度方向上单位 锡珠使用米制 Micron 度量 而模板厚度工业标准是美国的专用单位Thou 1m 1 10 3mm 1thou 1 10 3inches 25mm 1thou 判断锡膏具有正确粘度的一种经济和实际的方法 搅拌锡膏30秒 挑起一些高出容器三 四英寸 锡膏自行下滴 如果开始时象稠的糖浆一样滑落 然后分段断裂落下到容器内为良好 反之 粘度较差 贴片工艺 ScreenPrinter 贴片工艺 ScreenPrinter 锡膏丝印缺陷分析 问题及原因对策 搭锡BRIDGING锡粉量少 粘度低 粒度大 室温度 印膏太厚 放置压力太大等 通常当两焊垫之间有少许印膏搭连 于高温熔焊时常会被各垫上的主锡体所拉回去 一旦无法拉回 将造成短路或锡球 对细密间距都很危险 提高锡膏中金属成份比例 提高到88 以上 增加锡膏的粘度 70万CPS以上 减小锡粉的粒度 例如由200目降到300目 降低环境的温度 降至27OC以下 降低所印锡膏的厚度 降至架空高度SNAP OFF 减低刮刀压力及速度 加强印膏的精准度 调整印膏的各种施工参数 减轻零件放置所施加的压力 调整预热及熔焊的温度曲线 贴片工艺 问题及原因对策 2 发生皮层CURSTING由于锡膏助焊剂中的活化剂太强 环境温度太高及铅量太多时 会造成粒子外层上的氧化层被剥落所致 3 膏量太多EXCESSIVEPASTE原因与 搭桥 相似 避免将锡膏暴露于湿气中 降低锡膏中的助焊剂的活性 降低金属中的铅含量 减少所印之锡膏厚度提升印着的精准度 调整锡膏印刷的参数 锡膏丝印缺陷分析 ScreenPrinter 贴片工艺 锡膏丝印缺陷分析 ScreenPrinter 问题及原因对策 4 膏量不足INSUFFICIENTPASTE常在钢板印刷时发生 可能是网布的丝径太粗 板膜太薄等原因 5 粘着力不足POORTACKRETENTION环境温度高风速大 造成锡膏中溶剂逸失太多 以及锡粉粒度太大的问题 增加印膏厚度 如改变网布或板膜等 提升印着的精准度 调整锡膏印刷的参数 消除溶剂逸失的条件 如降低室温 减少吹风等 降低金属含量的百分比 降低锡膏粘度 降低锡膏粒度 调整锡膏粒度的分配 贴片工艺 ScreenPrinter 在SMT中使用无铅焊料 在前几个世纪 人们逐渐从医学和化学上认识到了铅 PB 的毒性 而被限制使用 现在电子装配业面临同样的问题 人们关心的是 焊料合金中的铅是否真正的威胁到人们的健康以及环境的安全 答案不明确 但无铅焊料已经在使用 欧洲委员会初 步计划在2004年或2008年强制执行 目前尚待批准 但是电子装配业还是要为将来的变化作准备 贴片工艺 MOUNT 表面贴装对PCB的要求 第一 外观的要求 光滑平整 不可有翘曲或高低不平 否者基板会出现裂纹 伤痕 锈斑等不良 第二 热膨胀系数的关系 元件小于3 2 1 6mm时只遭受部分应力 元件大于3 2 1 6mm时 必须注意 第三 导热系数的关系 第四 耐热性的关系 耐焊接热要达到260度10秒的实验要求 其耐热性应符合 150度60分钟后 基板表面无气泡和损坏不良 第五 铜铂的粘合强度一般要达到1 5kg cm cm 第六 弯曲强度要达到25kg mm以上 第七 电性能要求 第八 对清洁剂的反应 在液体中浸渍5分钟 表面不产生任何不良 并有良好的冲载性 贴片工艺 MOUNT 表面贴装元件介绍 表面贴装元件具备的条件 元件的形状适合于自动化表面贴装 尺寸 形状在标准化后具有互换性 有良好的尺寸精度 适应于流水或非流水作业 有一定的机械强度 可承受有机溶液的洗涤 可执行零散包装又适应编带包装 具有电性能以及机械性能的互换性 耐焊接热应符合相应的规定 贴片工艺 MOUNT 表面贴装元件的种类 有源元件 陶瓷封装 无源元件 单片陶瓷电容 钽电容 厚膜电阻器 薄膜电阻器 轴式电阻器 CLCC ceramicleadedchipcarrier 陶瓷密封带引线芯片载体 DIP dual in linepackage 双列直插封装 SOP smalloutlinepackage 小尺寸封装 QFP quadflatpackage 四面引线扁平封装 BGA ballgridarray 球栅阵列 SMC泛指无源表面安装元件总称 SMD泛指有源表面安装元件 贴片工艺 阻容元件识别方法1 元件尺寸公英制换算 Chip阻容元件 IC集成电路 英制名称 公制mm 英制名称 公制mm 1206 0805 0603 0402 0201 3 2 1 6 50 30 25 25 12 1 27 0 8 0 65 0 5 0 3 2 0 1 25 1 6 0 8 1 0 0 5 0 6 0 3 MOUNT 贴片工艺 MOUNT 阻容元件识别方法2 片式电阻 电容识别标记 电阻 电容 标印值 电阻值 标印值 电阻值 2R2 5R6 102 682 333 104 564 2 2 5 6 1K 6800 33K 100K 560K 0R5 010 110 471 332 223 513 0 5PF 1PF 11PF 470PF 3300PF 22000PF 51000PF 贴片工艺 MOUNT IC第一脚的的辨认方法 IC有缺口标志 以圆点作标识 以横杠作标识 以文字作标识 正看IC下排引脚的左边第一个脚为 1 贴片工艺 MOUNT 常见IC的封装方式 贴片工艺 MOUNT 常见IC的封装方式 贴片工艺 MOUNT 常见IC的封装方式 贴片工艺 MOUNT 来料检测的主要内容 贴片工艺 MOUNT 贴片机过程能力的验证 3 2 700PPM4 60PPM5 0 6PPM6 0 002PPM 在今天的电子制造中 希望cmk要大于1 33 甚至还大得多 1 33的cmk也显示已经达到4 工艺能力 6 的工艺能力 是今天经常看到的一个要求 意味着cmk必须至少为2 66 在电子生产中 DPM的使用是有实际理由的 因为每一个缺陷都产生成本 统计基数3 4 5 6 和相应的百万缺陷率 PPM 之间的关系如下 在实际测试中还有专门的分析软件是JMP专门用于数据分析 这样简化了整个的过程 得到的数据减少了人为的错误 贴片工艺 REFLOW 热风回流焊过程中 焊膏需经过以下几个阶段 溶剂挥发 焊剂清除焊件表面的氧化物 焊膏的熔融 再流动以及焊膏的冷却 凝固 基本工艺 贴片工艺 REFLOW 工艺分区 一 预热区目的 使PCB和元器件预热 达到平衡 同时除去焊膏中的水份 溶剂 以防焊膏发生塌落和焊料飞溅 要保证升温比较缓慢 溶剂挥发 较温和 对元器件的热冲击尽可能小 升温过快会造成对元器件的伤害 如会引起多层陶瓷电容器开裂 同时还会造成焊料飞溅 使在整个PCB的非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点 贴片工艺 REFLOW 目的 保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥 同时还起着焊剂活化的作用 清除元器件 焊盘 焊粉中的金属氧化物 时间约60 120秒 根据焊料的性质有所差异 工艺分区 二 保温区 贴片工艺 REFLOW 目的 焊膏中的焊料使金粉开始熔化 再次呈流动状态 替代液态焊剂润湿焊盘和元器件 这种润湿作用导致焊料进一步扩展 对大多数焊料润湿时间为60 90秒 再流焊的温度要高于焊膏的熔点温度 一般要超过熔点温度20度才能保证再流焊的质量 有时也将该区域分为两个区 即熔融区和再流区 四 冷却区焊料随温度的降低而凝固 使元器件与焊膏形成良好的电接触 冷却速度要求同预热速度相同 三 再流焊区 工艺分区 贴片工艺 REFLOW 影响焊接性能的各种因素 工艺因素 焊接前处理方式 处理的类型 方法 厚度 层数 处理后到焊接的时间内是否加热 剪切或经过其他的加工方式 焊接工艺的设计 焊区 指尺寸 间隙 焊点间隙导带 布线 形状 导热性 热容量被焊接物 指焊接方向 位置 压力 粘合状态等 贴片工艺 REFLOW 焊接条件 指焊接温度与时间 预热条件 加热 冷却速度焊接加热的方式 热源的载体的形式 波长 导热速度等 焊接材料 焊剂 成分 浓度 活性度 熔点 沸点等焊料 成分 组织 不纯物含量 熔点等母材 母材的组成 组织 导热性能等焊膏的粘度 比重 触变性能基板的材料 种类 包层金属等 影响焊接性能的各种因素 贴片工艺 原因分析与控制方法 以下主要分析与相关工艺有关的原因及解决措施 a 回流温度曲线设置不当 焊膏的回流是温度与时间的函数 如果未到达足够的温度或时间 焊膏就不会回流 预热区温度上升速度过快 达到平顶温度的时间过短 使焊膏内部的水分 溶剂未完全挥发出来 到达回流焊温区时 引起水分 溶剂沸腾 溅出焊锡球 实践证明 将预热区温度的上升速度控制在1 4 C s是较理想的 b 如果总在同一位置上出现焊球 就有必要检查金属板设计结构 模板开口尺寸腐蚀精度达不到要求 对于焊盘大小偏大 以及表面材质较软 如铜模板 造成漏印焊膏的外形轮廓不清晰 互相桥连 这种情况多出现在对细间距器件的焊盘漏印时 回流焊后必然造成引脚间大量锡珠的产生 因此 应针对焊盘图形的不同形状和中心距 选择适宜的模板材料及模板制作工艺来保证焊膏印刷质量 REFLOW 贴片工艺 c 如果在贴片至回流焊的时间过长 则因焊膏中焊料粒子的氧化 焊剂变质 活性降低 会导致焊膏不回流 焊球则会产生 选用工作寿命长一些的焊膏 至少4小时 则会减轻这种影响 d 另外 焊膏印错的印制板清洗不充分 使焊膏残留于印制板表面及通孔中 回流焊之前 被贴放的元器件重新对准 贴放 使漏印焊膏变形 这些也是造成焊球的原因 因此应加强操作者和工艺人员在生产过程的责任心 严格遵照工艺要求和操作规程行生产 加强工艺过程的质量控制 REFLOW 贴片工艺 REFLOW 立片问题 曼哈顿现象 回流焊中立片形成的机理 矩形片式元件的一端焊接在焊盘上 而另一端则翘立 这种现象就称为曼哈顿现象 引起该种现象主要原因是元件两端受热不均匀 焊膏熔化有先后所致 贴片工艺 REFLOW 如何造成元件两端热不均匀 a 有缺陷的元件排列方向设计 我们设想在再流焊炉中有一条横跨炉子宽度的再流焊限线 一旦焊膏通过它就会立即熔化 片式矩形元件的一个端头先通过再流焊限线 焊膏先熔化 完全浸润元件的金属表面 具有液态表面张力 而另一端未达到183 C液相温度 焊膏未熔化 只有焊剂的粘接力 该力远小于再流焊焊膏的表面张力 因而 使未熔化端的元件端头向上直立 因此 保持元件两端同时进入再流焊限线 使两端焊盘上的焊膏同时熔化 形成均衡的液态表面张力 保持元件位置不变 贴片工艺 b 焊盘设计质量的影响 若片式元件的一对焊盘大小不同或不对称 也会引起漏印的焊膏量不一致 小焊盘对温度响应快 其上的焊膏易熔化 大焊盘则相反 所以 当小焊盘上的焊膏熔化后 在焊膏表面张力作用下 将元件拉直竖起 焊盘的宽度或间隙过大 也都可能出现立片现象 严格按标准规范进行焊盘设计是解决该缺陷的先决条件 REFLOW 贴片工艺 REFLOW 细间距引脚桥接问题 导致细间距元器件引脚桥接缺陷的主要因素有 a 漏印的焊膏成型不佳 b 印制板上有缺陷的细间距引线制作 c 不恰当的回流焊温度曲线设置等 因而 应从模板的制作 丝印工艺 回流焊工艺等关键工序的质量控制入手 尽可能避免桥接隐患 贴片工艺 回流焊接缺陷分析 REFLOW 1 吹孔BLOWHOLES焊点中 SOLDERJOINT 所出现的孔洞 大者称为吹孔 小者叫做针孔 皆由膏体中的溶剂或水分快速氧化所致 调整预热温度 以赶走过多的溶剂 调整锡膏粘度 提高锡膏中金属含量百分比 问题及原因对策 2 空洞VOIDS是指焊点中的氧体在硬化前未及时逸出所致 将使得焊点的强度不足 将衍生而致破裂 调整预热使尽量赶走锡膏中的氧体 增加锡膏的粘度 增加锡膏中金属含量百分比 贴片工艺 回流焊接缺陷分析 REFLOW 问题及原因对策 3 零件移位及偏斜MOVEMENTANDMISALIGNNENT造成零件焊后移位的原因可能有 锡膏印不准 厚度不均 零件放置不当 热传不均 焊垫或接脚之焊锡性不良 助焊剂活性不足 焊垫比接脚大的太多等 情况较严重时甚至会形成碑立 TOMBSTONING或MAMBATHANEFFECT 或DRAWBRIGING 尤以质轻的小零件为甚 改进零件的精准度 改进零件放置的精准度 调整预热及熔焊的参数 改进零件或板子的焊锡性 增强锡膏中助焊剂的活性 改进零件及与焊垫之间的尺寸比例 不可使焊垫太大 贴片工艺 回流焊接缺陷分析 REFLOW 问题及原因对策 4 缩锡DEWETTING零件脚或焊垫的焊锡性不佳 5 焊点灰暗DULLJINT可能有金属杂质污染或给锡成份不在共熔点 或冷却太慢 使得表面不亮 6 不沾锡NON WETTING接脚或焊垫之焊锡性太差 或助焊剂活性不足 或热量不足所致 改进电路板及零件之焊锡性 增强锡膏中助焊剂之活性 防止焊后装配板在冷却中发生震动 焊后加速板子的冷却率 提高熔焊温度 改进零件及板子的焊锡性 增加助焊剂的活性 贴片工艺 回流焊接缺陷分析 REFLOW 问题及原因对策 7 焊后断开OPEN常发生于J型接脚与焊垫之间 其主要原因是各脚的共面性不好 以及接脚与焊垫之间的热容量相差太多所致 焊垫比接脚不容易加热及蓄热 改进零件脚之共面性增加印膏厚度 以克服共面性之少许误差 调整预热 以改善接脚与焊垫之间的热差 增加锡膏中助焊剂之活性 减少焊热面积 接近与接脚在受热上的差距 调整熔焊方法 改变合金成份 比如将63 37改成10 90 令其熔融延后 使焊垫也能及时达到所需的热量 贴片工艺 AOI 自动光学检查 AOI AutomatedOpticalInspection 运用高速高精度视觉处理技术自动检测PCB板上各种不同帖装错误及焊接缺陷 PCB板的范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板 并可提供在线检测方案 以提高生产效率 及焊接质量 通过使用AOI作为减少缺陷的工具 在装配工艺过程的早期查找和消除错误 以实现良好的过程控制 早期发现缺陷将避免将坏板送到随后的装配阶段 AOI将减少修理成本将避免报废不可修理的电路板 贴片工艺 通过使用AOI作为减少缺陷的工具 在装配工艺过程的早期查找和消除错误 以实现良好的过程控制 早期发现缺陷将避免将坏板送到随后的装配阶段 AOI将减少修理成本将避免报废不可修理的电路板 由于电路板尺寸大小的改变提出更多的挑战 因为它使手工检查更加困难 为了对这些发展作出反应 越来越多的原设备制造商采用AOI 为什么使用AOI AOI 贴片工艺 AOI检查与人工检查的比较 AOI 贴片工艺 1 高速检测系统与PCB板帖装密度无关 2 快速便捷的编程系统 图形界面下进行 运用帖装数据自动进行数据检测 运用元件数据库进行检测数据的快速编辑 主要特点 4 根据被检测元件位置的瞬间变化进行检测窗口的自动化校正 达到高精度检测 5 通过用墨水直接标记于PCB板上或在操作显示器上用图形错误表示来进行检测电的核对 3 运用丰富的专用多功能检测算法和二元或灰度水平光学成像处理技术进行检测 AOI 贴片工艺 可检测的元件 元件类型 矩形chip元件 0805或更大 圆柱形chip元件 钽电解电容 线圈 晶体管 排组 QFP SOIC 0 4mm间距或更大 连接器 异型元件 AOI 贴片工艺 AOI 检测项目 无元件 与PCB板类型无关 未对中 脱离 极性相反 元件板性有标记 直立 编程设定 焊接破裂 编程设定 元件翻转 元件上下有不同的特征 错帖元件 元件间有不同特征 少锡 编程设定 翘脚 编程设定 连焊 可检测20微米 无焊锡 编程设定 多锡 编程设定 贴片工艺 影响AOI检查效果的因素 影响AOI检查效果的因素 内部因素 外部因素 部件 贴片质量 助焊剂含量 室内温度 焊接质量 AOI光度 机器内温度 相机温度 机械系统 图形分析运算法则 AOI 贴片工艺 序号缺陷原因解决方法 1元器件移位安放的位置不对校准定位坐标焊膏量不够或定位压力不够加大焊膏量 增加安放元器件焊膏中焊剂含量太高 的压力在再流焊过程中焊剂的减小锡膏中焊剂的含量流动导致元器件移动 2桥接焊膏塌落增加锡膏金属含量或黏度焊膏太多减小丝网孔径 增加刮刀压力加热速度过快调整再流焊温度曲线 3虚焊焊盘和元器件可焊性差加强PCB和元器件的筛选印刷参数不正确检查刮刀压力 速度再流焊温度和升温速度不当调整再流焊温度曲线 不良原因列表 贴片工艺 序号缺陷原因解决方法 4元器件竖立安放的位置移位调整印刷参数焊膏中焊剂使元器件浮起采用焊剂较少的焊膏印刷焊膏厚度不够增加焊膏厚度加热速度过快且不均匀调整再流焊温度曲线采用Sn63 Pb37焊膏改用含Ag的焊膏 6焊点锡过多丝网孔径过大减小丝网孔径焊膏黏度小增加锡膏黏度 5焊点锡不足焊膏不足扩大丝网孔径焊盘和元器件焊接性能差改用焊膏或重新浸渍元件再流焊时间短加长再流焊时间 不良原因列表 贴片工艺 质量控制 总次品机会 总检查数目 每件产品潜在次品机会 次品的数目 总次品的机会 1000000 PPM PartsPerMillion 或DPMO DefectionPerMillionOpportunities 影响各行各业的ISO9000出现 在品质管理上 它是一个很好的制度 可是 这些文件管理只产生官僚化现象 这制度只可以保证现有品质要求 但在产品不断改善 ContinuousImprovement 方面 并没有什麽贡献 其实在八十年代至九十年代 亦倡行全面优质管理方法 TotalQualityManagement 其方法是不断改善品质 以达到零缺点的梦想 PPM的计算方法 贴片工艺 波峰焊 WaveSolder 什么是波峰焊 波峰焊是将熔融的液态焊料 借助与泵的作用 在焊料槽液面形成特定形状的焊料波 插装了元器件的PCB置与传送链上 经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程 叶泵 移动方向 焊料 贴片工艺 X Ray测试机 X射线 具备很强的穿透性 是最早用于各种检测场合的一种仪器 X射线透视图可以显示焊点厚度 形状及质量的密度分布 这些指针能充分反映出焊点的焊接质量 包括开路 短路 孔 洞 内部气泡以及锡量不足 并能做到定量分析X Ray测试机就是利用X射线的穿透性进行测试的 SMTTester 贴片工艺 不同材料对X射线的不透明度系数 SMTTester 贴片工艺 选择X光测试仪的注意事项 SMTTester 贴片工艺 X Ray检测常见的一些不良现象 SMTTester 贴片工艺 X Ray检测常见的一些不良现象 2D传输影象 Crosssectionalimage 3DImage Bottomside BridgeError 3D影象 1 桥联不良 SMTTester 贴片工艺 X Ray检测常见的一些不良现象 2 漏焊不良 2D传输影象 3D影象 SMTTester 贴片工艺 X Ray检测常见的一些不良现象 3 缺焊不良 SMTTester void 2D缺焊图象 3D缺焊影象 贴片工艺 X Ray检测常见的一些不良现象 4 焊点不充分饱满 SMTTester 不饱满的焊点 贴片工艺 X Ray检测常见的一些不良现象 5 焊点畸形 SMTTester 贴片工艺 几种常见的X Ray测试机器 Samsung的VSS XDT2000 SMTTester 贴片工艺 几种常见的X Ray测试机器 Samsung的VSS 3B SMTTester 贴片工艺 SMTTester X Ray测试机在线的摆放 贴片工艺 手机主要部件介绍 元件作用1 主板构成手机的主要硬件之一 手机的程序存储在主板内2 LCD手机和人沟通的窗口 将手机的信息显示出来3 灯照明用4 摄像头照像用5 咪头接收人说话的声音6 受话器将对方的声音传出来7 喇叭播放铃声和MP3音乐8 天线手机依靠天线接收和发送信号9 主按健手机输入信息用10 侧按键手机的功能键 具体功能参考手机说明书11 马达即振子 振动作用12 入网证手机的合法身份证明 贴片工艺 手机主要部件介绍 13 IMEI号贴纸记录手机串号14 防拆纸手机被拆过后防拆纸就会破损15 3C贴纸电器产品的国家强制认证标志16 PET贴纸手机包装箱上的防拆纸17 手机面壳18 手机底壳19 电池门电池后盖20 主镜片保护显示器21 泡棉防振 防尘 起保护作用22 双面胶固定元器件23 彩盒手机包装盒24 说明书讲解手机的操作和使用25 耳机26 充电器为手机充电 手机部件 手机主要部件介绍 手机主要部件介绍 在组装LCD 主镜片时应注意保护防止划伤 进尘和手印 焊接发光二极管 咪头时应带静电环 同时尽量不要碰到主板上的元件 手机部件 测试位的作业步骤 1 PCBA下载软件PCBA上线时首先要确认硬件版本 根据硬件版本确认要下载的软件版本 此项需工程部人员指导 从电脑上下载软件到手机上 2 PCBA校准本工位主要是将软件和硬件调整到最佳状态 1 AFC2 BatteryAdjust3 TxAdjust4 RxAdjust3 MMI位 人机界面 本工位主要检查手机显示 按键 振动 铃声及背光等 4 综测位综测位分为传导和耦合两个位 两个位所测的项目不同 其中传导测试是测手机不包括天线部分的综合性能 耦合位主要测试整个手机的综合性能及改模式 综合性能指手机的发射功率 接收电平 误码率等 手机测试 5 充电位本工位检测手机能否充电 关机电流是否达标 6 回声位本工位主要检测手机的喇叭 听筒和咪头的工作是否正常 7 通话位本工位主要测试手机能否装电话卡打电话 测试识卡 杂声