SMT工艺控制与质量管理ppt课件

1、SMT工艺控制与质量管理顾霭云.一. 工艺为主导. 产质量量是企业的生命线。SMT是一项复杂的综合的系统工程技术。必需从PCB设计、元器件、资料、以及工艺、设备、规章制度等多方面进展控制，才干保证SMT加工质量。高质量 高直通率 高可靠寿命保证 ！.a 再流焊工艺 印刷焊膏 贴装元器件 再流焊 b 波峰焊工艺 印刷贴片胶 贴装元器件 胶固化 插装元器件 波峰焊再流焊与波峰焊工艺比较.再流焊仍是当前SMT的主流工艺 再流焊与波峰焊相比较，具有很大优势。 .从再流焊工艺过程分析再流焊工艺特点 1. 有“再流动与自定位效应 2. 每个焊点的焊料成分与焊料量是固定的.工艺设备工具制造设计基板元器件资料

2、思索一切问题时应以SMT工艺特点为根底 再流动 、 自定位、 焊料成分与焊料量是固定的 波峰焊是熔融焊料循环流动的群焊工艺.经过工艺控制实现以下目的1尽量保证高直通率。2质量一致性。3把工艺可控展现给客户，到达客户称心。4获得竞争优势和更高的利润。.二. 预防性工艺方法.供应商来料检查组装消费废品检验采购设计返修包装交货用户用户效力市场返修市场过滤把关事后矫正 1. 传统质量管理做法被动的(制造管理)观念 检验.传统质量管理的问题：高本钱检查速度经常无法配合消费速度非一切的问题都能被检测出返修会缩短产品寿命依赖检查 / 返修的质量管理有以下缺陷 .2. 新的质量管理理念先质后量的制程管理。在未

3、能保证质量的情况下提高产量，只会呵斥浪费和损失资料、时间、设备运用、能源的浪费和公司声誉上的损失。经过制程管理可以实现： 高质量 高直通率 高可靠寿命保证 .新的质量管理理念不提倡检查-返修或淘汰的-贯做法，更不容忍错误发生。任何返修任务都能够给废质量量添加不稳定的要素。. 新的质量管理理念 质量是在设计和消费过程中实现的，而不是经过检查返修来保证的； 质量是企业中每个员工的责任 而不只是质量部的任务 DFM 工艺优化 供应链管理 质量是经过工艺管理实现的 工艺监控.3. 新的工艺管理方法DFM工艺优化和改良工艺监控供应链管理.DFM实施DFM，必需配合产品设计、设备技术和质量程度要求来进展。

4、要求技术人员对元器件、资料、工艺、设备、设计有全面的认识，要求设计与工艺良好的沟通。.工艺优化和改良组装方式与工艺流程应按照DFM规定进展。要求技术人员了解设备的特性、功能，掌握操作技术。由于初次设计未必能将一切工艺参数都定得最优最完善，因此需求微调矫正。例如贴片程序、印刷参数、温度曲线等工艺改良包括设计在内的全程整合处置和改良。工艺改良不仅给企业带来消费效率和质量，同时带来工艺技术程度的不断提高。对优化后的制造才干做出计量，并初步确定监控方法。.工艺监控工艺监控是确保消费效益的和质量的重要活动。由于消费线上的变数很多，设备、人员、资料等等都有其各自许多变数，每天在不同程度上的相互影响，相互牵

5、制着。如何能采取有效足够的监控又不会影响消费以及提高消费本钱，是一项不易做得好的任务。要求技术人员具备良好的丈量知识、统计学知识、因果分析才干、以及对设备性功能的深化了解等等。.供应链管理稳定的原资料货源与质量 是保证SMT质量的根底。.举例：再流焊工艺控制 设备控制不等于过程控制，必需监控实时温度曲线 必需对工艺进展优化确定再流焊技术规范，设置最正确温度曲线 再流焊炉的参数设置必需以工艺控制为中心 必需正确测试再流焊实时温度曲线，确保测试数据的有效性和准确性 经过监控工艺变量，预防缺陷的产生. 设备控制不等于过程控制，必需监控实时温度曲线再流焊炉中装有温度PT传感器来控制炉温。例如将加热器的

6、温度设置为230，当PT传感器探测出温度高于或低于设置温度时，就会经过炉温控制器可控硅继电器停顿或继续加热新的技术是控制加热速度和时间。然而，这并不是实践的工艺控制信息。由于组装板的质量、层数、组装密度、进入炉内的组装板数量、传送速度、气流等的不同，进入炉子的组装板的温度曲线也是不同的，因此，再流焊工序的过程控制不只是监控机器的控制数据，而是对制造的每块组装板的温度曲线进展监控。否那么它就只是机器控制，算不上真正的工艺过程控制。. 必需对工艺进展优化确定再流焊技术规范，设置最正确温度曲线确定再流焊技术规范的根据：(a) 焊膏供应商提供的温度曲线。(b) 元件能接受的最高温度及其它要求。例如：钽

7、电容、BGA、变压器等器件对最高温度和耐受时间的要求。(c) PCB资料能接受的最高温度，PCB的质量、层数、组装密度以及铜的分布等情况。在实施过程控制之前，必需了解再流焊的焊接机理，具有明确的技术规范。.再流焊技术规范的普通内容最高的升温速率预热温度和时间焊剂活化温度和时间熔点以上的时间液相时间及峰值温度和时间冷却速率。.举例：某产品采用某公司Sn-Ag3.0-Cu0.5 焊膏再流焊的技术规范. 再流焊炉的参数设置必需以工艺控制为中心根据再流焊技术规范对再流焊炉进展参数设置包括各温区的温度设置、传送速度、风量等，但这些普通的参数设置对于许多产品的焊接要求是远远不够的。例如当PCB进炉的数量发

8、生变化时、当环境温度或排风量发生变化时、当电源电压和风机转速发生动摇时，都能够不同程度的影响每个焊点的实践温度，这些不确定要素对于较复杂的组装板要使最大和最小元件都能到达0.54m界面合金层金属间化合物厚度会产生影响。假照实时温度曲线接近于上限值或下限值，这种工艺过程就不稳定。由于再流焊工艺过程是动态的，即使出现很小的工艺偏移，也能够会发生不符合技术规范的景象。由此可见，再流焊炉的参数设置必需以工艺控制为中心，避开技术规范极限值。这种经过优化的设备设置可包容更多的变量，同时不会产生不符合技术规范的问题。. 必需正确测试再流焊实时温度曲线，确保测试数据的有效性和准确性测试再流焊实时温度曲线需求思

9、索以下要素：热电偶本身必需是有效的：定期检查和校验必需正确选择测试点：能照实反映PCB高、中、低温度热电偶接点正确的固定方法并必需结实还要思索热电偶的精度、测温的延迟景象等要素再流焊实时温度曲线数据的有效性和准确性最简单的验证方法：将多条热电偶用不同方法固定在同一个焊盘上进展比较将热电偶交换并重新测试进展比较. 经过监控工艺变量，预防缺陷的产生当工艺开场偏移失控时，工程技术人员可以根据实时数据、进展分析、判别是热电偶本身的问题、丈量端接点固定的问题、还是炉子温度失控、传送速度、风量发生变化，然后根据判别结果进展处置。经过快速调整工艺的最正确过程控制，预防缺陷的产生。目前可以延续监控再流焊炉温度

10、曲线的软件和设备也越来越流行。美国KIC公司温度监控系统：KIC Vision自动丈量炉温曲线的系统.4. 缺点预防性消费正确选择元器件、资料 + 工艺过程控制高质量焊膏元器件基板印刷焊膏贴片回流焊接(包括设备工具)可制造性设计PCB加工质量高质量 高直通率 高可靠寿命保证 ！.返修的潜在问题返修任务都是具有破坏性的 特别是当前组装密度越来 越高，组装难度越来越大尽量防止返修，或控制其不良后果 ！返修会缩短产品寿命 过去我们通常以为，补焊和返修，使焊点更加结实，看起来更加完美，可以提高电子组件的整体质量。但这一传统观念并不正确。.5. 预防性工艺方法同样的设备条件，不同的工艺就有不同的效益。a

11、 把CIMS计算机集成制造系统运用到SMT制造中。b 以过程控制为根底的ISO9000质量管理体系运转方式c 数据处置技术的运用d “6 质量管理理念。SPC.战略1. 控制输入2. 控制输出3. 培训4. 坚持按照规定操作5. 继续改善6. 审核.方法：建立必要的检查表对机器监测元器件、资料等 过期控制更改日志校验日志纠正措施日志工艺监测对流程进展认证首件确认 SPC 数理统计工艺控制信息反响.三. SMT制造中的质量管理.1. 制定质量目的SMT的质量目的首先应尽量保证高直通率质量目的应是可丈量的再流焊不良率的世界先进程度10 ppm 10- 6例如：制定近期目的 300 ppm 中期目的

12、100ppm 远期目的 20 ppm.2. 过程方法 从SMT产品设计 采购控制 消费过程控制 质量检验 图纸文件管理 产品防护 效力提供 人员培训 数据分析 编制本企业的规范文件: DFM、通用工艺、检验规范、审核和评审制度 经过系统的管理和延续的监视与控制，以实现SMT产品的高质量、提高SMT消费才干和效率。. SMT产品设计 印制电路板PCB设计是保证外表组装质量的首要条件之一。 PCB的可制造性设计： 包括、机械构造、电路、焊盘、导线、过孔、阻焊、可制造性、可测试性、可返修性、可靠性设计等。. 工程设计设计自审设计工艺联络 试消费样品消费工艺复审PCB设计审核程序. 设计评审、设计检验

13、、设计确认的关系图设计评审设计输出设计输入设计验证 产品设计确认设计过程产品要求. 设计评审、设计验证、设计确认的比较设计评审设计验证设计确认目的评价设计结果满足要求的能力，识别问题证实设计输出满足设计输入的要求证实产品满足特定的预期用途或应用要求已得到满足对象阶段的设计结果设计输出文件、图纸、样本等通常是向顾客提供产品（但有时也可以是样品）时机在设计适当阶段当形成设计输出时只要可行，应在产品交付或生产和服务实施之前方式会议/传阅方式试验、计算、对比、文件发布前的评审试用、模拟. 采购控制 根据采购产品的重要性，将供方和采购产品分类。对供方要有一套选择、评定和控制的方法，采购合格产品。 制定一

14、套严厉的进货检验和验证制度。 SMT主要控制：元器件、 工艺资料、PCB加工质量、模板加工质量。.举例： 元器件质量控制(a)尽量定点采购要与元件厂签协议，必需满足可贴性、可焊性和可靠性的要求；(b)假设分散采购，要建立入厂检验制度，抽测以下工程： 电性能、 外观共面性、标识、封装尺寸、包装方式可焊性包括润湿性实验、抗金属分解实验。(c)防静电措施。(d)留意防潮保管。(e)元器件的存放、保管、发放均有一套严厉的管理制度，做到先进先出、帐、物、卡相符，库管人员遭到培训、库房条件能保证元器件的质量不至于受损。.外表组装元器件的运输和存储国际电工委员会IEC规范 不适宜的运输和存储条件会导致元器件

15、质量下降，引起可焊性差，呵斥各种焊接缺陷。 . 运输条件应带包装运输，防止超温、超湿以及机械力的影响。最低温度： 40 温度变化：在40 / 30 范围内低压：30Kpa压力变化：6Kpa/min运输时包装箱不可变形，并不应有直接作用在内部包装上的力。总运输时间指不在受控的存储时间尽能够短。最好10天。运输条件取决于电子元器件的敏感性。优先选择受控的货舱空运。不建议海运。.存储条件温度： 40 30 相对湿度：10% 75%总共存储时间：不应超越2年从制造到用户运用。到用户手中至少有一年的运用期。存储期间不应翻开最小包装单元SPU， SPU最好坚持原始包装。不要存储在有害气体和有害电磁场在环境

16、中。运用时遵照先到先用的原那么.静电敏感元器件SSD运输、存储、运用要求(a) SSD运输过程中不得掉落在地，不得恣意脱离包装。(b) 存放SSD的库房相对湿度： 3040%RH。(c) SSD存放过程中坚持原包装，假设须改换包装时，要使器具有防静电性能的容器。(d) 库房里，在放置SSD器件的位置上应贴有防静电公用标签。 防静电警示标志(e) 发放SSD器件时运用目测的方法，在SSD器件的原包装内清点数量。.SMD潮湿敏感等级敏感性 芯片拆封后置放环境条件 拆封后必需运用的期限 标签上最低耐受时间1级 30，90%RH 无限期2级 30，60%RH 1年 2a级 30，60%RH 4周3级

17、30，60%RH 168小时4级 30，60%RH 72小时5级 30，60%RH 48小时5a级 30，60%RH 24小时1设计在明细表中应注明元件潮湿敏感度2工艺要对潮湿敏感元件做时间控制标签3对已受潮元件进展去潮处置. 消费过程控制 消费过程直接影响到产品的质量，因此对工艺参数、人员、设备、资料、加工、监视和测试方法、环境等影响消费过程质量的一切要素加以控制，使其处于受控条件下。.受控条件：a. 设计原理图、装配图、样件、包装要求等。b. 产品工艺文件或作业指点书，如工艺过程卡、操作规范、检验和实验指点书等。c. 消费设备、工装、卡具、模具、辅具等消费手段及一直坚持合格有效。d. 配置

18、并运用适宜的监视和丈量安装。使这些特性控制在规定或允许的范围内。.有明确的质量控制点 STM消费中的控制点和关键工序有：焊膏印刷、贴片、炉温调控。 对质控点的要求是：现场有质控点标识，有规范的质控点文件，控制数据记录正确、及时、清楚，对控制数据进展分析处置，定期评价PDCA和可追溯性。 . SMT消费中，对焊膏、贴片胶、元器件损耗应进展定额管理，作为关键工序或特殊过程的控制内容之一。 关键岗位应有明确的岗位责任制。操作工人应严厉培训考核，持证上岗。. 有一套正规的消费管理方法，照实行首件检验、自检、互检及检验员巡检制度，上道工序检验不合格的不能转下道工序.产品批次管理 产品要做好标识，消费批号

19、、数量、消费日期、操作者、检验员都标识清楚，可以实现追溯如方案文件、工序卡、随工单等。.不合格品控制不合格品控制程序对不合格品的隔离、标识、记录、评审和处置作出明确的规定。通常SMA返修不应超越三次，元器件的返修不超越二次。.消费设备的维护和保养按照设备管理方法，对关键设备应由专职维护人员定检，使设备一直处于完好形状，对设备形状实施跟踪与监控，及时发现问题，采取纠正和预防措施，并及时加以维护和修缮。.消费环境 a.消费线环境：水电气供应；SMT消费线环境要求 ：温度、湿度、噪音、干净度 SMT现场含元器件库防静电系统SMT消费线的出入制度、设备操作规程、工艺纪律b.消费现场实行定置管理，做到定

20、置合理，标识正确；库房资料、在制品分类储存，码放整齐，台帐相符。 c.文明消费：清洁、无杂物；文明作业，无野蛮无序操作行为。d.现场管理要有制度、有检查、有考核、有记录，每日进展“5S活动。.人员素质SMT是一项高新技术，对人员素质要求较高，不仅要技术熟练，还要注重产质量量，责任心强，专业应有明确分工一技多能更好。SMT消费中除消费线配备经严厉培训、考核合格、技术熟练的消费工人、检验人员外，还必需配备以下人员：a.SMT主持工艺师SMT工程技术担任人。b.SMT工艺师。 c.SMT工艺配备工程师。d.SMT检测工程师和质量统计管理员。 e.消费线线长. 质量检验 a机构，质量检验部门应独立于消费部门之外，职责明确，有专职检验员，才干强，技术程度高，责任心强。质检部门担任对原资料、元器件进货检验和过程产品工序、最终产品检验，合格放行。 b检验根据文件齐全，严厉按检验规程、检验规范或技术规范进展。 c检验设备：主要检验设备、仪表、量具齐全，处于完好形状，按期校准，少数特殊工程委托专门检验机构进展。. 图纸文件管理 要制定文件控制程序，对设计、工艺文件的编制、评审、同意、发放、运用、更改、再次同意、标识、回收