SMT 生产流程简介及作业注意事项

1PresentationTitle投料上Feeder下線退庫損耗調整END收貨入庫(70B)RLC量測1.2SMT階備料流程(B/F材料)投料上線生產收貨入庫(701)RLC量測END一、生产流程介绍1.加工備料作業流程介绍1.1SMT階備料流程(高單價材料)2PresentationTitle庫房發料拆包裝點料加工DIP換線巡線補料工單下線END整理分站1.3DIP階備料流程：一、生产流程介绍3PresentationTitle領料發料收貨P2L1.4Casing階備料流程(高單價材料)1.5Casing階備料流程(B/F材料)END入W10A庫按工單記錄備料領料END收貨入W10A庫收貨一、生产流程介绍4PresentationTitle吸板機錫膏印刷機錫膏檢測機高速機泛用機AOI視學檢驗機N2氮氣回焊爐錫膏印刷機高速機泛用機AOI視學檢驗機N2氮氣回焊爐BTO面TOP面人員使用洞洞卡檢驗DIP手插件DIP目檢站波鋒焊正背面目檢站ICTorATE測試站FA/FB/FC測試站外觀總檢站錫膏檢測機包裝站QC抽驗站依據抽樣標準進行全功能測試入良品倉DIPPCBA車間檢測站分佈簡介5PresentationTitle1.SMTProductionFlow(SMT生產流程)SMT---SurfaceMountTechnology表面黏著技術2.DIPProductionFlow(DIP生產流程)AutomaticWaveSolderingTechnology自動波峰焊接技術PCBA生產分兩大分部6PresentationTitle1.SMTProductionFlow(SMT生產流程簡介)EMA檢視機AOI視覺檢驗機迴焊爐泛用機高速機錫膏檢測機錫膏印刷機吸板機點膠機投入面產出面7PresentationTitle吸板機:作用為載運移轉板子，它有一個感應器是負責偵測是否有接觸板子，若有它會起動另一組真空吸引裝置來吸住板子，而移送到下一工作站，若沒有則會發出警告音響通知作業人員，補充需求量。錫膏印刷機:作用為將錫膏印刷至板子，這一流程是影響SMT製造品質的最大關鍵，約七成的不良是這一關鍵因素。SMTProductionMachineToIntroduce點膠的目的主是針對大型的IC（IntegratedCircuit,IC)封裝零件所做的處理動作，主要因為取置機在放置零件時，因為載具的高速移動，而離心力容易造成零件的移位，尤其是高腳數、短腳距的IC零件更易造成偏移的現象。故高腳數的IC，除了使用泛用機來放置零件之外，還必需使用點膠以固定IC封裝零件，以使得零件在放置時有較高的穩定度，使零件偏移的現象減至最低。點膠機在公司的用途及兩大主要功用1.固定重量較重的零件，防止漏件及位移2.用於標示機板的生產日期、線別、班別，以利追蹤8PresentationTitle錫膏檢測機:SMT製造不良因素中，以錫膏印刷不良為主。錫膏厚度檢測系統在印刷製程中，即時找出可能產生不良品的原因，避免迴焊後所需耗費大量人力，物力的維修成本。零件放置（SMDplacement)(SurfaceMountDevice,SMD表面黏著元件)零件放置就是將所需要的零件依設計的佈局（Layout）放置在印刷電路板上，而通常放置機有兩種選擇：高速機：主要以放置小型的被動元件為主。泛用機：泛用機是以放置精密度較高的大型零件或異形零件為主。選用高速機或泛用機的思考原則而放置元件的原則是先放置小型元件再放置大型零件，主要是因為大型電子零件本身所需要的精密度較高，且重量較重，若先使用泛用機將大型零件置放後再用高速機置放小零件時，已放置大型零件會因高速機的快速移動所產生的震動及慣性力，使得零件產生位移造成焊點不良，而取置機可放置的零件種類很多，主要是以零件在置放時的精密度要求來加以衡量，所以在選擇取置零件的機台時必須考慮到兩個重點：零件本身精密度及對取置需求的瞭解。各種取置機台性能的了解及機台本身可放置哪些零件。SMTProductionMachineToIntroduce9PresentationTitle迴焊爐（Infra-RedReflow,IR-Reflow）迴焊固化是利用紅外線幅射加熱、熱風或兩者混合的方式將要焊接的元件腳SMD（SurfaceMountDevice,SMD），及電路板的焊墊以錫鉛合金熔合而達成焊接的目的，而迴焊爐中重要控制因素為氧含量、鏈條轉速、加熱時間及溫度等設定條件，而氧含量通常控制在1000PPM以下（依各公司製程需求而定），故需要加入氮氧來降低迴焊爐的氧含量，此外零件數的多寡也是影響焊錫性的重要因素之一，零件數量愈多所需加熱時間也愈長。回焊爐:短短幾分鐘內一次完成所有焊接點的焊接工作,其焊接品質的優劣直接影響到產品的品質和可靠性,對於數位化的電子產品,產品的品質乎就是焊接的品質.做好回流焊接的步驟,關鍵是設定回焊爐的爐溫曲線設定。SMTProductionMachineToIntroduce10PresentationTitle回焊爐的加熱方法式:一般的回焊爐之加熱方法有兩種:一為熱風(對流)加熱法,另一種為遠紅外線，其優缺點為:(IR)加熱法的特長:優點:*抑制零件(Body)溫度上升*選擇性加熱(BodyLeadPCB)*高加熱能力缺點:*接合部之溫度高(零件之間溫差大)*目標溫度之點難設定.熱風(對流)加熱法的特長:優點:*零件與基板的溫度差小*目標溫度之點容易設定缺點:*零件Body,Lead溫度上升*零件有移動之危險溫度Profile的認識*正確的溫度曲線將保證高品質的焊接錫點.*影響曲線形狀的最重要關鍵的參數是傳送帶速度和每區的溫度設定.*不同的PCBA,有不同的溫度曲線.*相對完美的溫度曲線,是經過許多次實際調整與測試後產生的.SMTProductionMachineToIntroduce11PresentationTitle回焊爐內可區分為四大加熱區間:1:預熱區:也叫斜坡區,用來將PCB的溫度從周圍環境溫度提升到所須得活性溫度.在這個區,產品的溫度以不超過每秒1.5~3°C速度連續上升.溫度升得太快會引起一些缺陷,如陶瓷電容的細微裂紋;而溫度上升得太慢,錫膏會感溫過度,沒有足夠的時間使PCB達到活性溫度.2:活性區,一般占加熱通道的33~50%,有兩功用:第一,將PCB在相對穩定的溫度中感溫,允許不同品質的元件在溫度上同質,減少它們的相對溫差.第二,允許助焊劑活性化,揮發性的物質從錫膏中揮發.一般的活性溫度範圍是150°C+/-10°C,維持時間約60~120s.如果溫度設定太高,助焊劑沒有足夠的時間活性化,溫度曲線的斜率是一個向上遞增的斜率。3:回焊區,是將PCB裝配的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度.活性溫度總是比合金的熔點溫度低一點,而峰值溫度總是在熔點上.典型的峰值溫度範圍是205~230°C,如果溫度設定太高,溫升斜率超過2~5°C,可能引起PCB捲曲,脫層或燒損.。SMTProductionMachineToIntroduce12PresentationTitle4:冷卻區,理想的冷卻區曲線應該是和回流曲線成鏡像關係.越是靠近這種鏡像關係,當焊點達到固態的結構越緊密,得到焊接點的品質越高,結合完整性越好.預熱區恆溫區焊接區冷卻區SMTProductionMachineToIntroduce13PresentationTitle自動光學檢測（AutomatedOpticalInspection,AOI）AOI是近幾年才興起的一種新型測試技術，但發展較爲迅速，目前很多廠家都推出了AOI測試設備。當自動檢測時，機器通過CCDCamera自動掃描PCB，採集圖像，測試的焊點與資料庫中的合格的參數進行比較，經過圖像處理，檢查出PCB上缺陷，並通過顯示器或自動標誌把缺陷顯示/標示出來，供維修人員修整。SMTProductionMachineToIntroduceAOI根據內部相機和燈光的搭配,來偵測SMT元件的外觀不良,如:缺件(missing/missingchip)偏移(shift/skewedchip),極反(polarity),反白(inversion),錫少(insufficientsolder/lowsolder),引腳浮起(liftedlead),錫橋/短路(short/bridge),墓碑效應(tombstone),空焊(missingsolder)側立(billboard)多錫(extrasolder)等不良現象.AOI功能介绍14PresentationTitleSMTProductionMachineToIntroduceBillboard側立Liftedlead浮焊Tombstone立碑Liftedlead浮脚Insufficientsolder錫量不足Inversion反白Polarity極性反Missing缺件AOI檢測不良品圖示15PresentationTitle實施AOI有以下兩類主要目標：最終品質（Endquality）。對産品流出生產線時的最終狀態進行監控。過程跟蹤（Processtracking）。使用檢查設備來監視生産過程。雖然AOI可用於生產線上的多個位置，但有三個檢查位置是主要的：1.錫膏印刷之後:這個階段的定量程序控制資料包括:印刷偏移和焊錫量量測，而有關印刷焊錫的定性資訊也會産生。TeradyneAOI外觀介紹16PresentationTitle2.迴焊爐前檢查：是在元件置放在板上錫膏內之後和PCB送入迴焊爐之前完成的。這是一個典型地放置檢查機器的位置，因爲這裏可發現來自錫膏印刷以及機器放置後的大多數缺陷。在這個位置産生的定量的程序控制資訊，提供高速機和泛用機校準的資訊。這個資訊可用來修改元件放置或說明置件機需要校正。這個位置的檢查滿足過程追蹤的目標。3.迴焊爐後檢查：在SMT過程的最後步驟進行檢查，這是目前AOI最流行的選擇，因爲這個位置可發現大部份的裝配錯誤。回迴焊後檢查提供高度的安全性，因爲它識別由錫膏印刷、元件置放和迴焊過程引起的錯誤。雖然各個位置可檢測特殊缺陷，但AOI檢查設備應放到一個可以儘早識別和改正最多缺陷的位置。但是，在這階段的檢查，AOI會受光反射干擾、零件陰影、零件表面顏色變化等種種干擾，而會有較高的誤判率，除非製程極為不穩定，否則不應採用這種佈置方式。SMTProductionMachineToIntroduce裁板機裁板機的作用是將PCB板邊的多餘廢邊材用裁板機來排除17PresentationTitle包裝外觀總檢功能測試ATE測試ICT測試手工焊接及撿查波峰焊爐人員手插件入庫出貨投入DIP階製程2.DIPProductionFlow(DIP生產流程簡介)18PresentationTitleDIPProductionstationToIntroduce並不是所有的材料都是SMD(表面黏著零件)的SMT零件，尚有些材料如(貫穿孔零件)需要由人工作業方式，將零件置件於PCB板上，再經波峰焊爐完成焊接程序，成為電子組裝成品(PCBA)。人員手插件波峰焊爐(WaveSoldering)這是一種用PCB板通過熱融錫槽，以完成焊接流程的工作站別。波焊爐溫度的設定方式，主要參數有四個要項:助焊劑(Flux)之主要功用是其中活性劑在高溫中產生有機酸之活性，而將待焊成員表面之氣化物予以去除，讓金屬與銲料完成焊接序。預熱(Preheat)其目地是將PCB板與零件本體之溫度拉高，以減少對錫波之熱沖擊，並提供能量協助助焊劑進行將引腳與焊墊表面的氣化物去除以利焊接。焊溫(SolderTemp)需參照所選用之焊料來設定銲料之峰溫。接觸時間(ContactTime)是指板子底部實際通過兩次錫波總共接觸的時間而言，一般控制在3-5秒之間。19PresentationTitleDIPProductionstationToIntroduce波峰焊爐內部圖解手工焊接及檢查由於經過又一次的熱風及波焊，在波峰爐後會按排人員從事目檢及補焊(短路或空焊等)，來發現問題