印刷行业--印刷不良的原因分析及对策(PPT 47页)

来自代表电子产业的最先端机器数码相机手机环保车「电子产业」与「锡焊贴装技术」是并存对等的关系「锡焊贴装技术」成就电子产业。来自中国最大的资料库下载体积（mm3)979699980302010004元器件封装技术RoadMapⅠ05（年）1010.10.01604020普及率（％）不规则部品高功能化复合化（2010年）CSP0.15化CHIP元器件体积・普及率趋势概念图0603100516080402W-CSP（WL－CSP）3维MCM3来自Ⅱ来自Ⅲ来自细间距化／焊膏量小细间距化／焊膏量小多功能化／焊膏量大不规则元器件CSP：0.50.40.15Chip：100506030402元器件封装技术RoadMapⅣ来自中国最大的资料库下载焊接的定义■把低于母材融点温度可以溶化的溶加材溶化、添加到连接部位使其溶到母材内焊锡膏：金属的接合中使用融点450℃以下的接合材料焊接压焊钎焊（硬钎焊）■通过热把母材和焊条溶化后连接■把母材加压（＋加热）后连接钎焊（软钎焊）融点450℃以上属于“金属焊接”焊接钎焊融点450℃未满钎焊（软钎焊）来自中国最大的资料库下载焊接的特征■因不需要溶化母材可以用低温连接，所以母材的材质变化、尺寸变化少。■容易连接异种母材。■可以实现密封性的连接。■可以连接微小部位。■可以同时连接多个点。■可以应用到组装・加工技术上。因具有其他的连接方法中没有的许多优秀的特征而被不断地使用现代的电器・电子器械的连接中不可缺少来自焊膏加热使焊膏被熔化，但是氧化膜却成为了障害助焊剂将氧化膜除去，相互之间能够直接接触焊膏中的Sn扩散形成合金层。同时，Cu也溶到焊膏中液体状氧化物合金层除去氧化膜的作用＝还原作用焊膏界面的张力降低＝液界面形成防止再次氧化＝氧气被隔离助焊剂的作用焊接的过程来自中国最大的资料库下载焊膏量过多焊膏量过少印刷偏离贴装偏离引脚翘起变形表面温度差浸润性低下印刷机印刷条件印刷网板贴片机回流炉回流焊条件基板焊膏元器件・刮刀构造・刮刀运行的平行度・网板与基板的平行度和间隙・网板与基板的定位・基板的固定精度・离网机构・机械刚性和精度・刮刀硬度的选择・刮刀的角度・刮刀速度・印刷压力・离网特性和速度・选择接触/非接触式印刷・网板厚度・网板开口面积・网板开口形状・网板断面形状・网板材料・网框的变形・网板张力・引脚变形检测・基板、元器件识别精度・重复精度・贴片精度・贴片元器件精度・贴片角度・贴片高度精度・加热容量（热量）・加热方式・温区数・炉内温度分布・传送带速度・氧气浓度・温度曲线检测传感器・传动带速度・预热、回流焊温度设定・生产节拍（块/分）・基板的变形・基板分割部位的设计・识别标记形状和表面粗糙度・焊盘面的凹凸和阻焊层厚度・焊盘尺寸和焊盘精度・表面腐蚀（保管状态）・焊盘的表面处理材质・丝印层、文字印刷高度・基板尺寸和基板精度・粘着保持时间・粘度・Ti值・颗粒直径・颗粒分布・颗粒材质・助焊剂特性和含有量・环境温度・元器件配置和贴装密度・引脚表面的腐蚀・引脚材质和表面处理・引脚间距和引脚数・元器件的热容量・元器件的电极尺寸和间距・引脚翘起和变形不良内容和各种贴装装置器材的关系来自中国最大的资料库下载检查回流炉贴装修正将元器件贴装到基板上的焊膏面上加热将焊膏熔化使元器件连接到基板电极上确认基板和元器件的连接是否牢固修正焊接上的不良情况保管搅拌印刷将焊膏和助焊剂均匀地混合起来通过网板，将焊膏印刷到基板上70%的贴装不良是在这个过程中发生的回流炉焊接的过程来自中国最大的资料库下载冰箱温度：3～7℃焊膏保管开封焊膏取出焊膏回到室温（2小时左右）达到室温时开封粘度的稳定化低温下开封焊膏将吸湿发生结露，从而引起锡珠以及使得焊膏的寿命降低。焊膏管理方面的基本事项焊膏的保管和开封来自左右（目标）手动搅拌减少人为的差异，设定目标，减少空气的混入自动搅拌不同设备搅拌时间不同，第一次搅拌和再次搅拌的搅拌时间不同搅拌对印刷的影响来自中国最大的资料库下载混入空气混入水分焊膏飞散、发生塌陷锡珠桥连缺锡预热回流炉焊膏劣化使得印刷性能降低焊膏粉末被氧化发生印刷缺锡和印刷后无焊膏连接强度降低焊膏印刷后对贴装的影响对焊膏的影响搅拌时混入空气、水分的后果来自中国最大的资料库下载刮刀网板行程（刮刀速度）刮刀离开滚动刮刀压力开口部位助走距离焊膏3mm表面气孔内部气孔混入空气传感器焊膏分离防止空气的混入内部无气孔表面无气孔不引起气孔刮刀内部气孔不同的刮刀对气孔的影响来自中国最大的资料库下载刮刀滚动网板焊膏的拖带焊膏的残留焊膏的残留现象使得焊膏量过多通过刮刀动作，改善焊膏残留的现象发生残留防止残留改善刮刀方向通过刮刀动作防止过多的焊膏量来自中国最大的资料库下载网板行程（刮刀速度）刮刀离开滚动刮刀压力间隙焊膏发生填充偏离、渗透、缺锡填充偏离量网板ab防止填充偏离、渗透、缺锡必须有离网机构间隙非接触式（有间隙）接触式（无间隙）改善开口部位变形开口部位通过接触式印刷法改善印刷来自中国最大的资料库下载网板离网特性行程（刮刀速度）滚动刮刀压力位置精度焊膏PCB离网时间离网距离通过离网特性改善印刷状态来自中国最大的资料库下载【HG刮刀】1451591621571541685389999790102104.1119.6126.3125.6118.7126.103060901201501802102400603chip1005chip1608chip2012chipQFN其他[μm]MAXMINAve【钢刮刀】18318017419318122107296805496105.8117.2121.9123.0115.8121.803060901201501802102400603100516082012QFN其他[μm]MAXMINAve构造HG刮刀钢刮刀钢刮刀的构造和印刷性能来自中国最大的资料库下载良好的印刷Ⅰ缺锡Ⅱ渗透Ⅲ塌陷Ⅳ偏离Ⅴ拉尖Ⅵ凹陷印刷不良的主要事例来自中国最大的资料库下载Ⅰ缺锡现象及其影响连接强度不足和剥离的原因缺锡现象焊膏量＝焊膏体积×2（※1）×1.2（※2）焊膏体积※1＝假设助焊剂所占焊膏的体积比为50%※2＝填充率假设为80%引脚必需的焊膏量1/4缺锡现象来自中国最大的资料库下载Ⅰ发生缺锡的原因及改善确认网板开口部位有无附着焊膏开口部位的面壁凹凸大开口部位的面壁凹凸小开口部位的角是直角开口部位的角是R形状印刷停止时间长网板开口部位的助焊剂发生硬化，开口部位将被堵住实施清洁，或者在刚开始印刷的时候进行往返印刷附着以后，通常的自动清洗是难以去除的，必需用手清洗容易发生缺锡的开口部位难以发生缺锡的开口部位2/4因素改善来自中国最大的资料库下载Ⅰ填充不足引起缺锡的原因及其改善确认刮刀运行的平行度印刷压力低高印刷角度小大凹陷量多少3/4焊膏搅拌不足引起滚动不充分焊膏劣化引起粘度高、附着力降低贯彻对焊膏搅拌的管理贯彻对焊膏时间的管理印刷压力刮刀速度高低慢快工作台刮刀确认印刷机的精度确认印刷条件刮刀速度和印刷压力的关系因素改善焊膏来自中国最大的资料库下载Ⅰ离网特性引起缺锡的原因及其改善4/4离网时间离网距离有的离网特性会引起缺锡。选择符合焊膏特点的离网特性，能够防止缺锡的发生。缺锡迹象离网来自中国最大的资料库下载Ⅱ渗透现象及其影响锡珠电极间桥连扩大1/4预热后塌陷多的焊膏在预热阶段发生桥连渗透现象来自中国最大的资料库下载Ⅱ发生渗透的原因及改善确认印刷工作台是否倾斜工作台网板网板和工作台不平行印刷工作台印刷工作台升降螺母升降轴4根同步皮带升降电机升降精密升降导轨升降装置和电机升降耗材随着时间的推移发生劣化，引起工作台倾斜无耗材构造能够防止工作台的倾斜2/4来自中国最大的资料库下载Ⅱ发生渗透的原因及改善确认间隙焊膏方面因素过度搅拌使得粘度低下粘度低Ti值低对焊膏进行改善确认基板支撑夹具和印刷压力印刷工作台基板P基板支撑基板支撑夹具的距离（p）太大，印刷时基板是否发生变形。支撑夹具的高度是否均一。压入力高低印刷压力低高FF印刷压力3/4印刷压力是否高来自中国最大的资料库下载Ⅱ发生渗透的原因及改善0.30.40.50.60.7100200300400滚动不良渗透缺锡小渗透缺锡小滚动良好滚动不良渗透缺锡大滚动良好渗透缺锡大BUMP印刷的理想领域(使用VELLA网板）Ti值粘度Pa・s0量小拉尖大一般的SMT印刷4/4焊膏的特性来自中国最大的资料库下载Ⅲ塌陷（桥连）的现象及其影响锡珠电极间桥连放大印刷时发生桥连塌陷现象1/2来自中国最大的资料库下载Ⅲ发生塌陷（桥连）的原因及改善焊膏方面因素确认基板支撑夹具和印刷压力与渗透的改善方法相同基板焊盘之间阻焊层的有无网板基板焊盘间无阻焊层焊盘间有阻焊层容易塌陷难以塌陷网板表面的凹凸和附着焊膏的影响凹凸的改善和清洁焊膏2/2来自中国最大的资料库下载Ⅳ偏离的现象及其影响・锡珠・桥连・无铅材料在偏离状态下焊接・电极露出放大偏离现象无铅材料没有自动扶正功能1/7来自中国最大的资料库下载Ⅳ偏离的现象及其改善无偏离的印刷偏离30μm的印刷偏离500μm的印刷偏离0603Chip的印刷回流焊以后的状态能够看到露出的电极无铅焊膏正确印刷到电极上能够防止不良的发生2/7来自中国最大的资料库下载Ⅳ偏离的现象及其改善3/7网板的张力因素网板张力弱时向印刷方向偏离印刷方向印刷方向网板的偏离方向网板的偏离方向制作网板时对张力进行管理定期管理张力张力的管理使用开始时的值使用中的値比较管理使用开始时和使用中的数值来自中国最大的资料库下载Ⅳ偏离的现象及其改善网板和基板的定位机构网板夹紧网板支撑台CCD摄像头基板CCD摄像头移动方向网板XYθ印刷工作台基板网板偏离量无偏离有偏离重复识别精度：±2.5μm网板是固定的，基板通过Z轴可动摄像头可动、光轴是同心的网板支撑台和印刷工作台的平行定位软件和照明技术机构改善的要点4/7来自中国最大的资料库下载Ⅳ偏离的现象及其改善2点识别4点识别识别定位点识别定位点基板尺寸不一致的原因对于拼板、变形基板，采用均等定位方式进行改善识别定位点8点识别采用增加识别点数，将偏离量平均分配的定位方式进行改善〔一般方式〕5/7来自中国最大的资料库下载Ⅳ偏离的现象及其改善印刷机的刚性和构造的影响框架的刚性如果不够强，机械部品的稳定性就不能保证采用高刚性一体