SMT教材

ＳＭＴ工程師養成教育訓練大綱˙SMT概論˙SMT元件認識˙SMT設備˙DELTA製程說明˙製程管制˙錫膏介紹˙錫膏製程探討3一.SMT概論1.什麼是SMT:SMT-SurfaceMountTechnology意即”表面黏著技術”,乃是將晶片(CHIP)化之電子被動元件,利用此種技術將其置放,並焊接於PCB上之焊墊(PAD),經由元件之兩端電極導通,使其與PCB上線路構成迴路.2.為什麼要SMT:電子產品在科技日新月異的變化與競爭下,產品體積日漸要求以輕,薄,短小,故電子零組件也必須相對的從PCB上所佔空間縮小,因此才有了SMT元件的誕生.3.SMT有什麼優點:輕薄短小的要求,使得SMT元件發展朝著輕、小的方向研發,除了保持原來的功能與特性外,大大的縮小了產品的體積與競爭性,同時SMT錫膏製程更改善了傳統錫爐(WAVESOLDER)在流焊時無法改變的缺點.近年來更發展出以SMT製程加工傳統式零件之設備;如UniversalGSM1&2二.SMT元件認識1.SMT可加工之零件種類:電阻,電容,二極體,電晶體,IC,LED,等…(附錄一)2.台達10碼料號編碼原則:如附錄二所示:3.零件標示(Marking)三碼換算法:a.電阻--將阻值以科學記號表示,並將10的次方數加在阻值的第三位數(必須加上原來的第三位數),即得三碼代號.例:200K=200*10^3取3加上原來200的第三位0(算1次方),即得200K=204200Ω=200*10^0取0加上原來200的第三位0(算1次方),即得200Ω=20120Ω=20*10^0取0,但原來20無第三位0(故次方不成立),即得20Ω=2002Ω=2.0Ω(小數點以R或8表示),故可表示為2R0,但若以8表示時,8必須放在第三位數,即表示為208.註:此三碼換算法只適用於誤差值為5%(J)之電阻電子零件認識依功能區分為四類1.被動零件零件本身受外加電壓電源或電流電源作用後,發生規律變化,其變化的情形完全受外加電源的控制,謂之例如:電阻器,電容器,電感器等2.主動零件零件本身可以發出電力供給到其它電子零件,以放大器而言,由電路進入之小訊號被放大成為大電力之訊號被輸出例如:電子管,電晶體,積體電路等3.機能零件用以產生電氣訊號與機械或磁氣訊號彼此之間之變換的換能器例如:揚聲器,磁頭,天線等4.機構零件上述三類以外之開關,連接器依包裝種類區分為三類1.散裝BULK2.管裝STICKTUBE3.捲帶裝TAPING紙帶PAPER塑膠帶EMBOSS盤裝TRAY6b.電容--電容值表示方式有μf及pf兩種,兩者之間關係為:1μf=1*10^6pf或1000000pf＊三碼換算法同電阻之方法,例:1μf=1*10^6=10*10^5=1050.1μf=0.1*10^6=1*10^5=10*10^4=1042200pf=220*10^1=222100pf=100*10^0=1014.SMTPAD認識與極性之辨別PAD依零件大小而有所不同,以台達生產之SPS(開關式電源供應器)而言,90%之零件為電阻及電容等被動元件,這些元件在業界依其尺寸有專業上之術語:LW0402=英制單位術語,意即長度(L)0.4英吋*寬度(W)0.2英吋0603=0.6〞*0.3〞0805=0.8〞*0.5〞1206=1.2〞*0.6〞但近年全球使用公制單位的國家,越來越多,也因此開始有了以下之公制單位術語:1005=1.0mm*0.5mm=0.4〞*0.2〞1608=1.6mm*0.8mm=0.6〞*0.3〞2125=2mm*1.25mm=0.8〞*0.5〞3216=3.2mm*1.6mm=1.2〞*0.6〞7至於PCB上之PAD,亦應與零件之尺寸配合,由於零件是以橋樑般的搭焊在兩個PAD之間,如小零件搭焊在大PAD上的話將容易造成斷路,如大零件搭焊在小PAD上,則零件在PAD上焊接時,將沒有足夠的空間形成焊錫面.NGNGOK許多俱有極性的零件必須在裝著時,依其線路上之設計,正確的被放置在正確的方向,如二極體,鉭質電容,IC等,除鉭質電容在標示上為正極外,其餘者,不管在PCB或零件上之標示皆表示為負極,IC之標示為第一腳.++--1STLEAD1STLEAD85.零件包裝極性與包裝角度市面上之零件供應廠商所通行之規格大致可分為兩種規格:(1).BTYPE--所有俱有極性之零件的負極,皆朝向料帶之導引孔如下圖:鉭質電容三腳晶體二極體IC9(2).ATYPE--零件包裝極性,剛好與BTYPE相反.(3).A、BTYPE使用上對SMT製程有什麼影響?在採購購買規範上應明定廠商進料應以何種TYPE進料,若有進料錯誤時,VQA應予以驗退或通知廠商交換,否則錯誤方向之進料將導致SMT生產線無法進行裝著,甚至嚴重者,會造成整批性大量的錯件發生.三.SMT製程說明1.製程演變--電子零件的置件,由早期的自動插件(AUTO-INSERTION)進而演化到AI(零件面)+SMT(焊錫面),再演化為SMT(零件面)+SMT(焊錫面),最後進步到兩面SMT完成,不須再手插傳統零件,即可進行組裝測試的雙面錫膏製程.這些演進,不僅縮小了產品的體積,提升了產品競爭力,更因為引進了SMT全自動生產設備,不但縮短了製造時間,減少了人力,更增加產量與產品的品質.2.製程區分條件--SMT製程既然區分的如此複雜,究竟如何才能明確的辨別這個PCB到底要使用那種製程呢?(1).單面板--一般為CAM-1材質之PCB,此類PCB大多為一面手插件,另一面為SMT點膠製程.亦有少數以錫膏製程製造.(2).雙面板--為FR-4之玻璃纖維板,此類PCB有下列四種SMT製程:ㄅ.單面點膠SMT-只加工焊錫面,零件面為傳統手插件ㄆ.錫膏+點膠-當零件面有SMT零件與傳統零件共存,焊錫面有SMT零件時.ㄇ.單面錫膏-零件面只有SMT零件及傳統手插零件(或沒有),焊錫面無SMT零件時.ㄈ.雙面錫膏-兩面都有SMT零件,而無傳統手插零件時使用之製程.※兩面都有SMT零件,也有傳統手插零件,但該手插零件數不超過2顆(含),得以SMT錫膏製程處理.※兩面都有SMT零件,也有傳統手插零件,但該手插零件得以MPS(多點焊錫)製程時,亦視同雙面錫膏處理.103.SMT流程印錫膏前製程確認點膠SMT置件手擺件目檢迴焊◎F-PIN◎臥式◎立式◎前一面SMT◎特別注意事項◎版本記號◎散裝零件◎手擺零件◎F-PIN◎偏移◎溢膠◎翻面◎缺件◎多件◎爐溫確認◎冷焊◎錫未熔◎膠未乾◎墓碑11四.製程管制1.前製程確認--如流程圖所示,PCB在裝入框架前,須確認前製程已完成,確認無誤後,方得以排入本製程,否則須退回前製程另外,若發現前製程品質太差,且有影響本製程品質時,亦應通知現場幹部處理,如F-PIN脫落,掉於PCB板上或PCB上殘存許多PC板屑.2.錫膏使用與印刷(1).使用:錫膏之使用應依作業指導書所示執行;(參考作業指導書)(2).印刷:錫膏之印刷除首件須進行全面之印刷準確度與厚度量測外,每2小時應使用厚度量測儀量取厚度並加以管制3.膠材之使用與管制(1).使用:紅膠之使用應依作業指導書所示執行;(參考作業指導書)(2).管制:紅膠之管制應依作業規範所示實施;(參考紅膠作業規範)4.鋼板(1).鋼板之使用應依鋼板管理辦法實施;(參考鋼板管理辦法)(2).鋼板使用完畢後,應將其澈底清潔,以免錫膏殘留硬化,下次使用時浪費時間清理及影響印刷品質.5.料架(1).選用:(參考附表-料架PITCH計算法及選用表)(2).上料:在料帶裝置時應小心拉出,避免用力過度拉出太長之上帶而浪費材料,8mmPITCH以上之零件,裝置料帶時應將整顆零件中心對準送料窗口.如此,在料架之送料窗口被打開時,零件才能完全露出於送料窗口.(3).下料:換機種卸材料時,應先放鬆上帶捲軸,再卸下裝填於反轉棘輪上之料帶,以免卸帶時太過於用力或急燥,而將上帶又拉出一大段,造成材料短缺.並保留料帶之空白(無零件)段.(4).不良料架之處理:備料時或生產中換料若發現料架不良,如卡住Pitch不準,頂針不動作,捲軸破裂,缺零件動作不良,應停止使用該料架,並將其交給當班之生技人員,並告之其不良原因,避免自行更換,不良料架堆積越多,生技人員在維修時又得再確認一次原因,費時費工.127.PUSHBACK&V-CUT&熱折板如Sample或附表所示:SMT生產之PCB以小基板居多,多為連片方式組成,俟SMT完成送至生產線進行組裝時再加以分板,但如SMT製程為雙面錫膏,無生產線手插零件,需在AI房進行ICT測試時,而該PCB之分板方式為V-CUT時,應在迴焊爐後端出口,PCB流出還殘留溫度時,實施熱折板熱折板之方法與注意事項請參考熱折板作業指導書8.迴焊爐溫度設定與PROFILE迴焊爐之溫度設定一般由生技人員進行設定,但操作人員在首件檢查完畢,將PCB送入迴焊爐之前,亦應與生技人員確認爐溫是否已調整設定,且第一片出爐之PCB,應先確認點膠之固化品質或錫膏之迴焊品質無誤後,方能量產.9.SMT不良原因之防止墓碑--印刷或插件偏移、零件或PCBPAD氧化錫珠--錫量太多、錫膏開封後使用太久、印刷偏移、FLUX沾太多零件偏移--程式OFFSET不準、MARK不良、膠量太少溢膠--膠點偏移、膠量太大、插件偏移、點膠機溫度設定太高拉絲--膠頭不良、點膠機參數設定不良漏焊--零件電極(錫帽)氧化、焊墊氧化、插件偏移、錫膏氧化錫未熔--迴焊爐溫度設定不良、軌道鍊條速度太快、錫膏氧化PCB爐後變顏色--爐溫太高PCB爐後彎曲變形--PCB太寬、PCB挖空部份太多、爐溫太高冷焊--爐溫不足CONNECTER過爐後溶化--材質不耐高溫、爐溫太高13五.SMT程式&料表1.PANASERT--請參考附錄-Panasert程式料表2.SIEMENS--請參考附錄-Siemens料表六.日保養--請參考附件-日保養記錄表格七.開/關機--(現場解說)八.安全注意事項1.操作注意--(a).SMT前後均附有操作啟動面板,操作或啟動前應查看是否有他人位在機器動作範圍內,以免因安全防護死角而釀成危險(b).禁止機器運轉中進入其各軸動作範圍內(c).禁止2人以上共同操作機器(d).若不慎遭機器撞擊或卡夾住時,應大聲呼叫其他人前來協助(e).假日下班前,最後一班人員應將所有機器上之PCB生產完畢,並等迴焊爐內PCB全部流出後,關閉所有機器之電源與氣壓,方能離開.2.異常處理--發現機器設備有異常狀況時,應立刻停止該機器運轉,並通知生技人員前來處理.3.緊急開關按鈕--(現場說明)