SMT贴装注意事项

Finepitch貼裝注意事項目錄一0201元件貼裝注意事項二01005元件貼裝注意事項三SOP元件貼裝注意事項四QFP元件貼裝注意事項五LLP元件貼裝注意事項六CSP元件貼裝注意事項一0201元件貼裝注意事項1.1認識02011.20201錫膏印刷1.30201元件的包裝1.40201元件的吸取1.50201元件的貼裝1.60201常見缺陷解決方案業界所面臨的現實是零件變的越來越小,0201片狀電容比0402小75%，在電路板上所占的面積少于66%.它的尺寸為:0.6mm×0.3mm×0.3mm0201040206031.1認識0201鋼板(Stencil)選用激光切割+電拋光制造的工藝鋼板，厚度為4mil，0201元件的開孔模式為橢圓形。鋼板開孔圖形及印刷效果圖：1.20201錫膏印刷錫膏(solderpaste)當颗粒大小大于20µm時，元件偏斜是可能的，因為顆粒在焊盤上分布不均。因為元件貼裝時間是幾毫秒，所以在任何不平的表面度中能造成零件偏斜或運動,所以我們選用TypeIV的錫膏,如圖:P.C.BHorizontalForcePlacementForceDragAcceptableUnderTravelExcessOverTravelHorizontalSlipSolderParticleFluxNozzleP.C.B不同分離速度和擦拭頻率印刷效果的對比表：分離速度（mm/sec)擦拭频率平均厚度（um)標準偏差(um)缺陷描述0.5無118.515.6錫尖、少錫、塞孔，轮廓模糊1.3無115.514.50.5每5片印刷113.515.2錫尖,輪廓模糊1.3每5片印刷115.416.60.5每片印刷112.415.5缺陷现象得到改善，轮廓清晰1.3每片印刷115.514.2上表為0201導入生產過程中所出現的現象，基於上述結果發現，鋼板擦拭頻率是影響印刷質量的最主要因素。最常见的，0201无源元件包装在纸带上，8mm宽纸带上的凹坑装纳元件。虽然在带上似乎包装得紧密，在微米级，但是实际上相当松散。使用几乎与元件一样大的吸嘴，误吸的机会可能高。因为这个理由，吸嘴通常制造得比元件稍微大一点。1.30201元件的包裝研究表明，在Y方向±0.07mm的精度对于确保成功的0201贴装是必要的。还有，成功的贴装要求在X方向±0.1mm的公差，在Z方向±0.1mm，以达到0.2mm的目标值。纠正吸嘴X/Y轴的运动是保证稳定和持续的元件吸取的关键。为了保持贴装精度在公差之内，Y方向的控制对于将元件对中在吸嘴上是必要的1.40201元件的吸取1.5.1吸嘴(nozzle)如圖是906的吸嘴0201size:0.6×0.3mm906吸嘴有不大於0.4mm的外徑，且有较大的真空接觸面積，同時提供了一個不會干涉高密度佈局的外形。影響0201貼装可靠性的因素吸嘴形狀錐形較好﹐需提供足夠大的真空接觸面積和足夠大的強度﹐高度耐磨1.50201元件的貼裝1.5.2供料器(Feeder)配置高精度0201專用3×8mmFeeder3×8mmFeeder有更高的供料稳定性。FEEDER以電動為佳﹐相比機械和氣動FEEDER﹐電動能提供更高的精度和穩定性。1.5.3元件送料工作台精密定位料车工作台的能力-和作出极小的调整来补偿料带的不精确-是达到元件吸取可靠性高于99.95%的关键因素。送料器(feeder)工作台必须精密加工，以保证单个送料器的可重复定位﹐保证元件尽可能地靠近中心吸取。1.5.4送料器驱动链轮驱动链轮轮齿的形状、锥度和长度重大地影响送料器定位料带的能力。1.5.5吸取頭真空吸嘴需要顺应以吸收在吸取与贴装元件期间的冲击，补偿锡膏高度上的微小变化，并且减少元件破裂的危险。所以，吸嘴必须能够在其夹具内移动。吸嘴必须在其夹具(holder)内自由移动，而不牺牲精度﹐有的貼片機在吸嘴內增加彈簧﹐以減少對零件的沖擊力。1.5.6辨識相機0201元件需高精度的辨識相機﹐如SIEMENSHS50FC-camerapixelsize:27.5um1.5.7元件感應器通过測量nozzle取料前后的高度檢測元件的存在與否。可以檢測到取料后元件是否在nozzle的正常位置。保證元件吸取的可靠性。1.5.8基体结构基体框架设计是减少产生振动和谐波共振的速度与运动效应的关键第一步。設備安裝調試的水平支撐平穩可減少振動。貼裝過程PCB支撐PIN可減少貼裝不良效果佳支撐PIN對機台影响成功的贴装由以下三点构成：1、吸取的可靠性；2、准确的元件识别系统；3、贴装的可重复性；0201元件貼裝要求更频繁的吸嘴清洗、摄像机清洁和机器贴装的测量与调整。元件吸取和贴装的高度是影響貼裝質量的关键因素﹐貼裝壓力和速度也是重要方面。1.6.1立碑1)使用較平穩的加熱率,PCB底部需要良好的加熱.2)使用更薄的激光切割+电抛光加工的鋼板.3)改善零件貼裝精度.4)使用熱風迴焊和較長的保溫時間.5)使用錫粉更加細密的TypeIV錫膏.1.60201常见缺陷的解決方案1.6.2錫橋1)提升貼片精度2)降低鋼板開孔尺寸(0.3x0.25mm橢圓形)和厚度(4mil)3)使用熱風加熱4)使用塌陷比較輕微的錫膏5)使用升溫率比較低的迴焊曲線1.6.3錫珠1)減少開孔尺寸2)減少零件底部印刷錫膏的體積.3)增大錫膏的間距.4)降低迴焊升溫率5)減小貼裝壓力6)使用塌陷率比較低的錫膏7)使用活化溫度較低的Flux.錫珠二01005元件貼裝注意事項2.1認識010052.201005元件印刷2.301005元件貼裝2.401005元件貼裝優化設計2.501005元件貼裝品質控制受到携带微型电话、传呼机和个人辅助用品的人的数量增加的驱动，消费电子工业近来非常火爆。变得更小、更快和更便宜的需要驱动着一个永不停止的提高微型化的研究技术的需求。2.1認識01005与0201元件所需的PCB板面积相比，在焊盘布局优化及焊盘相邻间距为150µm的情况下，01005元件可节省大约50%的面积。01005電容尺寸﹕0.4mmx0.2mmx0.2mm電子零件尺寸動向165um95um125um190um120um80um實驗表明:表面非常平整,非常用的PCB设计,只用阻焊和焊盘设计没有丝印的设计,非常适合印刷!鋼網采用0.08mm厚電鑄成形工藝可以提升良率。2.201005元件印刷制造区域必须非常‘清洁’贴装过程中板必須平稳必須有高分辨率的相机放置后的准确性还依靠元件回流中的自对准能力。ＨＨＨ発生2.301005元件貼裝2.401005元件貼裝優化設計Z轴２段动作吸嘴高度时间tZt■押入量的设定・根据芯片数据任意设定AB由于01005元件的重量非常小（仅为0.04克）﹐为避免损伤元件和过度挤压锡膏，贴装机器必须能够以不到2牛顿的力将其放下，并尽可能接近1牛顿。有的貼片機有吸著位置自動指示和反饋校正功能.有的貼片機在吸嘴接触到元件之前，真空功能就已被激活：吸嘴可以从纸料带中将元件吸出。由于元件不会被压入纸料带中而卡住，因此这一免接触拾取方法對品質提升很有幫助。控制貼裝高度功能貼裝速度二階段減速2.501005元件貼裝品質控制三SOP元件貼裝注意事項3.1SOP元件定義3.2FINEPITCHSOP元件印刷3.3FINEPITCHSOP元件貼片细间距finepitch:不大于0.65mm的引脚间距。SOP﹕小外形封装smalloutlinepackage小外形模压塑料封装：两侧具有翼形或J形短引线的一种表面组装元器件封装形式。3.1SOP元件定義寬厚比﹕W/T＞1.5面積比﹕W*L/2T(W+L)＞0.66）FINEPITCHSOP元件貼裝在鋼網設計上的考慮鋼網采用激光切割加電拋光或電鑄成形工藝較好3.2FINEPITCHSOP元件印刷印刷機定位不准﹑PCB支撐不當﹑PCB變形﹔參數設置不當﹔刮刀高度調整不當或壓力不足﹑鋼板變形﹑鋼網不清潔﹑網孔堵塞﹑刮刀變形等不良因素影響印刷質量﹐可能導致短路及其它缺陷。SOP,QFP,PLCC等元件在外力作用下﹐Pin極易變形﹐0.1mm的變形就可導致虛焊﹐甚至翹腳。3.3FINEPITCHSOP元件貼片FINEPITCHSOP貼片要特別注意防止PIN變形帶裝料要選用合適FEEDER,料帶不能扭曲擠壓﹔管裝料要使貼裝用管管壁光滑﹐零件進料順暢。裝料要對准管口﹐動作輕柔﹔管裝FEEDER取料位置要准確﹐送料速度控制。盤裝料要固定緊湊﹐上料要輕放﹐防止物料移位。PCB定位需平穩支撐﹐以防止零件移位等不穩定現象貼裝壓力要控制﹐以減少偏移﹑短路等不良取料﹑貼裝高度要設定正確﹐以防損壞元件及移位情形吸嘴真空和吹氣足夠﹐吸嘴不能帶粘性﹐以防元件被吸嘴帶走零件資料設定正確﹐零件辨識正確﹐以防不穩定偏位四QFP元件貼裝注意事項4.1QFP元件定義4.2FINEPITCHQFP元件貼裝1)QFP:(quadflatpackage)四侧引脚扁平封装。2)引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。3)基材有陶瓷、金属和塑料三种。4)引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多种规格。4.1QFP元件定義1)零件識別代碼選擇正確﹐零件准確辨識2)根據零件大小選擇大小合適的吸嘴3)吸嘴無堵塞﹐無粘性﹐無破損﹐保証吸取貼裝穩定4)PCBMARK選擇辨識准確﹐MARK無干擾因素。根據需要可增加QFP單獨辨識MARK4.2FINEPITCHQFP元件貼裝5)PCB固定良好﹐無變形﹐支撐平穩6)QFP上料注意輕拿輕放﹐防止引腳變形。7)零件高度設定正確﹐貼裝壓力合適﹐防止壓壞零件或空拋零件五LLP元件貼裝注意事項5.1LLP元件定義5.2FINEPITCHLLP元件貼裝LLP:(LeadlessLeadframePackage)无引线框架封装是一种采用引线框架的CSP芯片封装，体积极为小巧，最适合高密度印刷电路板采用。可以提高芯片的速度，降低热阻以及占用较少印刷电路板的板面空间。5.1LLP元件定義印刷﹕鋼網采用激光切割加電拋光工藝﹐厚度0.12mm為佳鋼網設計要考慮開孔寬度﹐防止短路不良﹔中間有大焊盤的開孔要考慮開孔面積﹐防止回流零件漂移以及周邊腳空焊。貼片﹕零件辨識調整合適亮度﹐防止誤識別貼裝壓力調整合適﹐防止短路﹑空焊5.2FINEPITCHLLP元件貼裝六CSP元件貼裝注意事項6.1CSP元件定義6.2FINEPITCHCSP元件印刷6.3FINEPITCHCSP元件貼裝CSP:（ChipScalePackage），是芯片级封装的意思CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14，已经相当接近1:1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通的BGA的1/3，仅仅相当于TSOP面积的1/6。6.1CSP元件定義0.5mm1)鋼網厚度(0.12mm),及開孔大小(0.25mm)方孔倒圓角.2)印刷PCB的支撐定位很重要﹐控制印刷精度﹐防止偏移3)鋼網清潔﹐鋼網擦拭頻率嚴格控制﹐防止短路4)鋼網與PCB間隙﹐刮刀壓力設定正確﹐控制錫膏厚度錫球間距6.2FINEPITCHCSP元件印刷1)高精度的視覺識別﹐合適的亮度﹐正確的尺寸設定﹐較小的誤差范圍﹐保証辨識精度2)合適的吸嘴大小﹐合適的真空及吹氣壓﹐保証貼裝穩定3)較小的貼裝壓力﹐防止零件破損及短路不良ThepitchofCSPballis0.5mm6.3FINEPITCHCSP元件貼裝焊錫過程芯片自對中功能幫助良率提升•結論：Finepitch貼裝工藝首先設計是關鍵,通過設計確保產品可靠性和可生產性.同時通過生產參數合理設置﹐生產工藝方法不斷優化可提高生產力和良率.•Finepitch貼裝在SMT生產中應用越來越廣泛﹐SMT設備和工藝都要不斷更新才能適應Finepitch生產需要