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1SMT工作原理及品質問題分析Preparedby:國勝利Rev:R01Date:2008/05/20Mitac知識產權,翻錄必究順達電腦廠有限公司2一，概述…………………………………………………3二，印刷機工作原理及品質問題.……………………8三，高速貼片機工作原理及品質問題………………27四，泛用貼片機工作原理及品質問題………………42五，回焊爐工作原理及品質問題……………………46六，來料造成的品質問題…………………………….58七，SMT發展趨勢……………………….…………….653編寫本教程的目的：是希望透過對smt設備工作原理及結構的講解，引伸出smt設備可能造成的品質問題，反過來，對於在檢驗及測試工位發現的不良，我們能夠很快的判斷造成該不良的機台，位置，原因等，幫助我們很快的做出改善措施。4一，SMT概述什麽叫SMT?SurfaceMountTechnology表面貼裝技術5SMT設備構成印刷機高速貼片機泛用貼片機回焊爐錫膏厚度檢查機測試設備周邊設備6分析品質問題經常使用的設備：實體顯微鏡圖片X-ray側視顯微鏡切片設備Dyeprytest測溫儀7分析不良的常用方法：當發現某一個不良現象時，首先要判斷是批量性的不良還是單一突發的不良，如果是批量性的不良，應該找到出問題的線別，然後停線查找原因。通常需要找到不良品的數量，不良品產生的時間段，不良位號，料號及不良現象在pcb板上的分佈狀況，主要是爲了看是否可以找到一定的規律，以判斷故障發生的環節。通常來講，批量性發生的不良都可以找到原因並找到改善的方法。對於單一突發性的不良，通常需要對機器結構原理有深入了解的工程人員根據經驗判斷可能出現問題的環節，採用試探性調整改善的方法，一邊改善一邊觀察後續的結果。單一突發性不良有時找不到確定的原因。對於來料不良的部分，更多的需要借助各種分析設備來幫助進行分析，如顯微鏡，上錫性試驗設備等。有時需要借助廠外更高級的分析設備。有用的分析手段：Fmea魚骨圖8分析不良的常用方法：PCBwarpage(變形)超出對角線的百分之一5pcb上線前印刷位的目檢,maintable不水平,夾板后PCB板前后倆邊超出TABLE0.2±0.05mm2月保養完後檢查，依據：《FE-WP-MPM3000印刷機操作保養作業指導書》stencil變形或損壞﹔依據MN﹕EMT-Stencil-R08-0023清洗網板後的目檢:《FE-WP-鋼板及PCB板清洗機使用和保養規範指導書-R06-001》x,ycoordinateshift;依據MN﹕EMT-錫膏印刷品質SE300離線測量-R05-0018調整setup中的offset未加supportblock或位置錯誤2依據supportpin膠片加裝supportPrinterparametersetuperror1PrinterSetupMenudefinetheprinterparameter1)printshift1)Insufficientsolder2)solderbridge,依據MN﹕EMT-錫膏印刷品質SE300離線測量-R05-0017PotentialFailureModel(潛在失效模式)PotentialEffect(s)ofFailure(潛在失效影響)SEVPotentialcause(s)mechanism(s)ofFailure(潛在原因)OCCCurrentControls(當前管制)9二，印刷機工作原理及品質問題分析印刷機工作原理簡介10印刷機關鍵部位構成將錫膏準確適量的印刷到PCBpad上錫膏網板刮刀擦拭系統頂板機構影像系統11印刷機動作簡易原理刮刀stencilsnuggerMaintableSupportblock12印刷機印刷錫膏的方法普通印刷機管狀印刷機印刷點膠機滴凃模板印刷雙向刮刀印刷印刷后+焊料預製片13印刷機印刷錫膏的方法管狀印刷機印刷pinpcbstencilsqueegeeSolderpastesmd14印刷機印刷錫膏的方法點膠機滴凃Solderpaste壓力pinpcbsmd15印刷機印刷錫膏的方法模板印刷pinpcbpinpcbsqueegeeSolderpaste16印刷機印刷錫膏的方法雙向印刷17印刷機印刷錫膏的方法印刷后加焊料預製片焊料預製片錫膏18印刷機造成的主要不良：少錫（無錫）連錫偏位拉尖脫模不好錫膏厚度不均勻錫膏印刷殘缺19少錫（無錫）：網板開孔太小堵孔不下錫錫膏在網板上停滯太久擦拭系統故障忘記填加錫膏錫膏填加過多造成粘刮刀造成少錫的原因：20少錫（無錫）：遇到少錫時的分析步驟：1。檢查是個別pad少錫還是大面積少錫1.堵孔2.網板開孔問題1.是否忘記添加錫膏2.是否錫膏添加過多3.是否因爲停線太久造成錫膏變硬4.是否擦拭系統故障5.是否刮刀不下降3.印刷參數是否有問題單個pad大面積少錫21少錫（無錫）：堵孔實例：22少錫（無錫）：少錫的改善及預防：禁止將stencil上變硬的錫膏二次使用要求錫膏及pcb供應商改善其生産製程嚴格控制smt環境，防止異物產生優化印刷機的各項參數隨著元件尺寸越來越小，印刷會變得越來越困難，需要從錫膏及網板的製作方法上尋找對策23材料人員機器環境忘記及時添加錫膏空氣中的異物毛髮，頭皮PCB板的綠漆PCB板的包裝材料擦拭紙異物錫膏中的硬塊將變硬的錫膏二次使用設定參數錯誤刮刀損壞Stencil損壞脫模不好Sunnger問題少錫，無錫看板時踫到錫膏添加過多印刷少錫會影響到後面元件產生open,偏位，少錫，豎件等不良印刷少錫魚骨圖：24連錫網板開孔太大網板變形夾板問題擦拭系統故障Pcb支撐不好Pcb板上有異物殘留或者綠油過厚PCB變形嚴重造成連錫的原因：25連錫遇到連錫時的分析步驟：通常在遇到印刷連錫的問題時應按照如下順序查找原因：1.檢查擦拭系統是否故障造成不能擦拭2.檢查網板是否存在局部損壞或變形3.檢查Supportpin是否支撐良好以及夾板是否正常4.檢查PCB與網板之間是否有異物或者綠油過厚5.檢查網板開孔是否有問題6.檢查PCB是否變形嚴重7.檢查印刷機的脫模等參數26連錫案例K綫不噴solvent造成網板擦拭不乾淨，產生大量連錫Tank剛導入無鉛出現大量南橋固定角連錫，通過修改網板解決問題27連錫連錫的改善及預防：確保印刷參數的正確需要擦拭系統可以正常穩定工作選取最佳的網板厚度及開孔方式需要從pcb設計的角度進行改善確保支撐良好且夾板正常做好網板及刮刀的保護28材料人員機器環境PCB板的綠漆過高PCB板的包裝材料網板厚度不對設定參數錯誤刮刀損壞Stencil損壞脫模不好Sunnger問題連錫看板時踫到網板開孔問題Pad設計問題擦網板系統故障印刷連錫主要會造成後面元件產生連錫不良印刷連錫魚骨圖：29印刷偏位網板Mark與PCBMark不對應夾板問題Pcb支撐不好印刷程式錯誤影像系統誤判造成印刷偏位的原因：30印刷偏位遇到印刷偏位時的分析步驟：通常在遇到印刷偏位的問題時應按照如下順序查找原因：1.檢查印刷程式是否正確2.檢查Supportpin是否支撐良好以及夾板是否正常3.檢查網板mark否有問題印刷偏位的改善及預防：1.確保印刷程序的正確2.確保Supportpin支撐良好以及夾板正常3.確保各印刷參數的正確31材料人員機器環境PCB板的mark點不好Sunnger夾板不好連錫網板開孔與gerber不符影像系統故障Supportpin未頂好Program問題印刷偏位魚骨圖：會影響到後面元件產生open,偏位，豎件等不良32三，高速貼片機高速機的分類1.FUJICP6,7,8系列（CAM驅動）2.FUJINXT系列（模組式結構）3.SIEMENS系列（模組式結構）33三，高速貼片機高速機的工作原理（FUJICP6）34三，高速貼片機工作原理及品質問題分析高速機的工作原理（模組化結構）35高速貼片機關鍵構成將需要貼片的小chip元件安裝到印好錫膏的PCB板上真空NozzleMaintablefeeder防錯料系統影像系統36高速貼片機工作流程機器Load板Devicetable移動照mark點抓料影像處理完成？ENDnoyes置件37高速貼片機常見不良及分析方法漏件偏位損件錯件豎件（立碑）飛件，多件側件，翻件38高速貼片機常見不良及分析方法錯件批量錯件單個錯件批量錯件通常由兩種情況造成：1。smt程序本身寫錯，造成錯料，通常pvs也無法預防，但是改善方法很簡單，修改掉程序中錯誤的地方即可。2。Operator上錯料，這一種情況在加裝pvs系統後出錯機會減小，而東園區試用中的pts系統，因爲增加了reel條碼等功能，出錯的機會就更進一步降低，而且出錯後很容易追蹤到出錯的每一片板。對於operator上錯料的預防，主要是作業員一定要按照上料的規則上料，不可擅自變通。39高速貼片機常見不良及分析方法錯件批量錯件單個錯件批量錯件雖然後果嚴重，但是一般比較容易檢出，而個別位置的錯件有時不能通過測試發現，所以風險也會很大，個別位置錯件通常也有兩種成因：1。飛件造成，也就是說置件頭抓到料以後運動過程中元件掉落到pcb板上，造成錯件，通常是抓料不良會造成這種狀況。改善起來比較困難，因爲抓料不良跟很多因素有關，如：feeder,nozzle,真空，supportpin,影像，出現不良時，建議按照如下步驟進行檢查：校準該站feederCheck真空ChecksupportpinChecknozzle40高速貼片機常見不良及分析方法錯件批量錯件單個錯件2。抛料機構問題導致沒有抛掉的料被再次打到板子上（本狀況只針對CP6系列機型），這種錯料的現象通常表現為：所錯的位號的料通常是前一站或前幾站中置件顆數很多的元件，舉例如下：概況：8/5-8/8共打出12PCSSaltlake錯料現象：CP3-25站錯成CP3-19站CP3-44站錯成CP3-43站分析：119站﹐272101104417﹐0.1uf,10v,10%,143個位.243站﹐272102104712﹐0.1uf,16v,80%-20%,41個位原因：CP3-16站拋料不良﹐在貼片元件較多的站﹐機器運轉速度高﹐造成料未拋掉,貼到后面的位置。改善：調整16站間隙，更換毛刷以後不良消失。41高速貼片機常見不良及分析方法錯件遇到錯件時的處理方法：1。將所有錯件的板子找出來。2。統計錯件的時間，位號，及錯件在pcb上的位置，看是否有規律性。如果是固定位置連續錯料則應判斷為上錯料或者程序錯誤。3。如果是上錯料。則要檢查線上剩餘的物料，看是否還有錯的料在線上。查找錯料原因。4。如果是無規律的錯料，則要檢查抛料狀況是否正常，或者是否飛件造成。可按照前面講述的方法進行分析改善。42高速貼片機常見不良及分析方法損件（打裂）固定位號或固定區域整板不確定位置Supportpin頂到板底元件Supportpin高度不對造成板面元件打裂Partdata元件高度寫錯Nozzle彈簧卡死，無法縮回Z0跑掉來料損件疊板在06年12月中旬SG1D試產過程中出現印刷機maintable上的鋼尺將板底元件打損件的狀況43高速貼片機常見不良及分析方法損件（打裂）遇到元件被打裂的狀況，第一步就是要查清楚是局部裂件還是大面積不規則裂件。大多數裂件會和supportpin有關，所以應該重點檢查pcb板的支撐狀況。打裂元件的檢查方法：使用110倍實體顯微鏡觀察元件的側面（板子要傾斜觀看）：44高速貼片機常見不良及分析方法損件產生損件的其他原因：設計造成錫膏量印刷不均衡PCB變形熱衝擊機械應力，如測試設備產生等分板時造成的外力運輸過程產生的外力元件，PCB,焊點之間熱膨脹係數不匹配；焊接過程中變形；回流焊升溫，降溫過快陶瓷CTE：3—5ppm/度PCBCTE:20ppm/度焊點CTE：約18ppm/度45高速貼片機常見不良及分析方法漏件，飛件漏件人員作業機器設定program制程方法NOZZLEFEEDER中間位擺治具時踫到看板時手踫到程式中坐標被改動Partdata中元件高