SMT工艺之不良缺陷及改善教材课程.ppt

SMT工藝設計及製程改善分析 Chip元件layout設計 SMT制程控制序言 在SMT生产过程中，都希望基板从印刷工序开始到回流焊接工序结束，质量处于零缺陷状态，但实际上这是很难达到。由于SMT工序较多，不能保证每道工序不出现差错。因此在SMT生产过程中会碰到一些焊接缺陷这些缺陷由多种原因造成。对于每个缺陷应分析其产生的根本原因，这样才能消除这些缺陷，做好后续的预防工作。那么怎样才能控制这些缺陷的产生呢？首先要认识什么是制程控制。简单来说，制程控制是运用最合适的设备，工具或者方法材料，控制制造过程中各个环节，使之能生产出品质稳定的产品。实际上实施制程控制的目的也就是希望提高生产效率，提高生产品质，稳定工艺流程，用最经济的手段得到最佳的效益，这些主要体现在生产能力的提升上。 SMT制程控制 制程控制需要重点考虑以下几个方面 1：明确装配要求，工艺流程，工艺参数设定。 2：作业流程规范化，包括标准的制定和指导文件的规范化 3：需要有培训合格的作业员，使他们能够适应新的工艺和新的设备与技术。 4：新产品试做时应了解各个环节的问题，再进行改善，便于量产的正常生产。 实际上SMT制程控制中做关键的工序还是印刷工序，是影响制程品质的重点所在。 SMT制程控制 SMT制程常见缺陷有： 锡少，胶少，沾锡，冷焊，移位，短路，竖立(墓碑)，浮起，脱落，缺件，损伤，装错，印字不清，方向反…… SMT制程常见缺陷分析与改善 不良项目 锡少 不良概述 指元件端子或电极片的锡量到不到高度要求及端子前端没有锡轮廓 发生原因 1)印刷机刮刀压力过大，使刮刀将网孔中的锡膏刮掉，印刷在基板铜箔上的 效果为四周高中间底，使回流后元件锡量少。 2)印刷网板的网孔由于未清洗干净，锡粒粘附在开口部周边凝固后造成网孔堵塞而导致印刷锡少 3)印刷网板开口偏小或网板厚度偏薄不能满足元件回流后的端子锡量 4)贴装移位造成元件回流后锡少 5)印刷速度过快，锡膏在刮刀片下滚动过快，使锡膏来不及充分的印刷在网孔中 6)网板开口表面光洁度不够且粗糙，使锡粒子印刷下锡量较少 改善方法 1)减少印刷刮刀压力，使印刷锡量增加，另外可轻微增大网板与基板之间的印刷间距，使锡量增加。 2)增加网板擦拭频率，自动擦拭后适当采用手动擦拭，另外对网板清洗的网板一定要用显微镜进行检查。 3)适当加大网板开口尺寸，使其铜箔有足够的锡量。 4)调整贴装坐标及元件识别方法，使元件贴在铜箔正中间。 5)调整印刷机参数设定，使印刷速度降低。 6)网板开口工艺采用激光加工法，对细间距IC通常采用电抛光加工 SMT制程常见缺陷分析与改善 不良项目 沾锡 不良概述 由于回流过程中加热急速造成的锡颗粒分散在元件的周围或基板上，冷却后形成 发生原因 1)锡膏接触空气后，颗粒表面产生氧化或锡膏从冰箱里取出后没有充分的解冻，使回流后锡颗粒不能有效的结合在一起。 2)回流炉的预热阶段的保温区时间或温度不充分，使锡膏内的水分与溶剂未充分挥发溶解。 3)网板擦拭不干净，印刷时使残留在网板孔壁的锡颗粒印在基板上，回流后形成。 4)印刷锡量较厚（主要为Chip元件)贴装时锡膏塌陷，回流过程中塌陷的锡膏扩散后不能收回 5)针对电解电容沾锡粒，主要是由于两铜箔锡量太多，大部分的锡都压在元件本体树脂下面，回流后锡全部从树脂底下溢出形成锡粒。 6)锡膏超过有效期，阻焊剂已经沉淀出来与锡颗粒不能融合在一起，回流后使锡颗粒扩散形成 7)回流炉保温区与回流区的温度急剧上升，造成锡颗粒扩散后不能收回。 改善方法 1)避免锡膏直接与空气接触，对停留在网板上长时间不使用的锡膏则回收再锡膏瓶内，放进冰箱。从冰箱内取出锡膏放在室温下回温到适宜的时间并按规定时间搅拌后才能使用。 2)适当增加预热温度，延长回流曲线图的预热时间，使锡膏中的焊料互相融化。 3)擦拭网板采用适当的擦拭形式，如：湿，干式等。 4)针对Chip元件开网板时采用防锡珠开口方式，减少锡量。 5)此类元件网板开口时通常要采用将其向外平移0.3~0.6mm的方法，使其锡量大部分印刷在元件树脂以外的铜箔上。 6)更换过期锡膏，按锡膏的有效期使用，严格要求按先入先出的原则适用。 7)适当调整回流炉的保温区与回流区的温度，使温度上升速度缓慢上升，一般保温区控制在0.3~0.5℃/S，回流区控制在2~5 ℃/S. SMT制程常见缺陷分析与改善 不良项目 短路 不良概述 相邻两端子或电路线发生锡连接现象 发生原因 1)印刷锡量过多，元件贴装后将锡膏压塌，使相邻两铜箔间发生锡膏连接，回流后短路。 2)印刷移位，使相邻两铜箔的锡膏与原件端子发生锡连接，回流后发生短路 3)印刷脱模速度过快而至印刷拉锡，印刷锡膏呈山坡状，部品贴装后使相邻两铜箔间的锡膏连接在一起。 4)网板