SMT-IPQC培训教材

1、Page: 1/20IPQC Internal Training Material内容概要运输，储存和生产环境一般运输和储存条件； 锡膏的储存，管理，作业条件；印刷电路板（PWB）的储存，管理，作业条件；点胶用的红胶储存条件；针对不同类型的电子元器件，在仓库货架上最大的储存时间；期满物料处理湿度敏感等级湿度敏感组件的烘烤条件；干燥（烘烤）限制干燥箱储存的环境条件；锡膏的规格；钢网印刷制程规范刮刀；钢板；真空支座；钢网印刷的参数设定；印刷结果的确认.；自动光学检查（AOI）的相关规范AOI 一般在生产线中的位置；AOI检查的优点，好处；组件和锡膏的抓取报警设定；贴片制程规格吸嘴FeedersNC

2、程序零件的参数及识别的处理贴片制程管理数据兼容表热风回流焊的相关设定规范Reflow Porfile 的测量仪器；Reflow Porfile 的测量方法；标准有铅制程6.1.1推荐回焊炉参数设置无铅制程无铅制程回焊炉定义通用无铅profile规格无铅制程中标准板基本profile规格IPQC Internal Training MaterialPage: 2/20无铅制程参数设置产品板PWB回焊炉profile量测点胶制程通用CSP组件之分配类型人工焊接工站及维修方法的相关标准10目检/错误类型/缺点定义/训练材料之定义11相关参考文档1. 一般运输和储存条件1 0 1一般运输及储存条件组件

3、和物料的运输及储存条件1相对湿度RH 15 % 70%温度-5 (C +40 CNMP储存条件2相对湿度RH 10% 70%温度15。 O 30。 3组件包装等级组件至少要达到等级，即密封包装湿度敏感组件须使用MBB （防潮袋）包装ESD （静电释放）防护包装Air flow防护塑料包装（真空与否均可，但须 密闭）非以上情况则用纸箱包装一般储存要求物料不允许储存与以卜环境中；阳光直射或穿过窗户照射接近冷湿物体，热源或光源靠近户外环境导致温湿度经常超限NMP生产条件相对湿度35% 55%温度20.5 C 26.5 C注：1外部环境：鉴于一些特殊要求（例如不可超出点胶胶水的最大温度），应包装物料。

4、锡膏 有其特定的运输条件。一般条件：请见下面有关锡膏和点胶胶水之特殊储存条件.IPQC Internal Training MaterialPage: 3/20组件：组件质量较大时 （例如：PCB ），在投入制程前一定要回到室温.锡膏的储存，管理，作业条件储存温度冰箱彳存5 10 C或锡膏规范所要求的最大的库存时间最长6个月室温下储存的时间4 周(20。5 25 0使用前回温时间4小时运输过程中的环境温度+5+25 度最佳运输封装方式SEMCO 650g 筒装注意:锡膏使用前，必须在室温下回温至少4个小时！ 锡膏已经回温到室温后，不能再放回冰箱！1。3 印刷电路板（PWB）的储存，管理，作业条

5、件运输包装及储存真空，防潮袋包装（参照 EIA583 CLASS 2 , 50PANEL/BAG, HIC 湿度标7K卡）加干燥剂，并且在每个包装的两侧面用PWB STACK板放置弯曲进料检验检查真空包装有没有破损，HIC卡片是否是=40 %,如果不合格：退回给供货商烘烤60度，5小时，RH=5%,烘烤完毕后24小时内焊接仓库货架储存条件及时间物料必须 放在水平的物料架上以防止 PWB变形，翘曲，时间见下表裸露在空气中的时间表卸Ni-Cu 处理：48小时表卸OSP处理：24小时清除锡膏，清洗 PCB绝对不允许点胶用的胶水储存条件胶的型号Loctite 3593Emerson and Cumin

6、g E 1216NMP code7520029 (30 cc , 30 ml )7520025 (55 cc , 50 ml )7520031 (6 oz ,150 ml)7520027 (20 oz, 500 ml )7520033(30 cc, 30 ml)7520035 (55 cc, 50 ml)7520037(6 oz, 150 ml )7520039(20 oz , 500 ml)最长的运输时间供货商发货后,4天之内必须到位储存的条件用冰箱冷藏起来-20 +8 度冷藏-20度记录信息：LOT号,Datecode ,无变形的颜色，运输的时间，干冰的数量，最大储存时间6个月 -20 +

7、8 度条件下6个月20度条件下使用前稳定时间使用前须达到室温3小时罐装的储存时间5周 +25度5天 +25度不同类型电子元器件在仓库货架上最大的储存时间下表规定了从收到物料开始，NM P以及NM P下级制造商在仓库或加上的最大储存时间.组件制造和接收所销耗时间不包括在内.一般最多1 2个月。半导体的包装材料应满足MES00025以及EAI 583 & JESD625和先进先出（FIFO）原则。IPQC Internal Training MaterialPage: 4/20期限原组件厂内存放12个月如包装上无特殊说明，适用于所有组件敞开的货架，组件包装在内部包装内6个月PWB真空包装，带干燥剂

8、6个月包装在防潮袋中的镀银组件真空包装，带干燥剂3个月包装在纸箱和打开的塑料袋中的镀银组件如果组件没有放入真空包装中，超过 此期限会破坏上锡性并影响可靠性。如果储存超过了上面提到的期限，物料只有在以下情况下可以使用越来越多的受潮物料备恰当的烘烤，并且在样本数量不小于 30 pcs的抽样检验中证明上锡性良好。1。5.2湿度敏感的等级表（MSL ）等级储存期限时间条件1不限=30 C/85%RH2一年=30 C/60%RH2a4周=30 C/6% RH3168小时=30 C/60% RH472小时=30 C/6% RH548小时=30 C/60%RH5a24小时=30 C/6% RH6卷标所示之时

9、间（TOL）=30 C/60%RH湿度敏感组件的烘烤条件常见类型的湿度敏感组件例如 ：所有类型的PCB,大部分的QFP组件（一般管脚数大于 50）,所有的CSP组 件，而不管锡球的数量，大部分的光学组件（如所有的LED, IR红外模块），一些特殊的塑料集成组件 ，如电源，功率放大器等。组件内部包装上标有 JEDEC MSL。如果组件暴露在外部环境中超过MSL所规定的时间，在使用前应进行烘烤。回焊前，对组件进行烘烤的目的是为了降低塑料包装中的湿气。这是因为，包装中含有的水分在回焊过程中会蒸发出来，蒸气的压力会造成裂缝以及其它一些可见或隐藏着的不良，例如分层。爆米花现象就是此种原因造成的常见不良。

10、请注意湿度敏感组件运输和储存过程中保护包装的相关标准，说明及以下规定。NMP烘烤遵照IPC/JEDEC J-STD-033烘烤条件。MSL烘烤40 C, RH 5%暴露在外部环境的时间在FLL和FLL+72小时之间暴露在外部环境的时间超过FLL+72小时IPQC Internal Training MaterialPage: 5/202a - 45倍于超过FLL的时间5天5 - 610倍于超过FLL的时间10天注意！料盘严禁接触烘烤箱的壁面和底面，这是因为这些地方的温度明显高于炉内控制器指示 的温度。通过仔细研究炉内温度控制系统，证明了烘烤炉组件去湿的可行性和各种装载条件的 效果。干燥（烘烤）

11、限制对组件进行烘烤，会导致焊盘的氧化或锡膏内部发生化学变化。在板子的组装过程中，超过一定量的发生化学变化的锡膏会导致上锡性的不良。出于上锡性的考虑，应限制烘烤温度及时间.通常，只允许进行一次烘烤.如果多于一次，应讨论制程贴装解决方案.注1 ：暴露于外部环境的组件，其暴露时间小于其 floor life ,并且放入干燥袋或小于5% RH的 干燥箱中时，应暂停其计算其FLOOR LIFE,但是累积的存放时间必须在规定的范围内.注2:应考虑PWB的湿度敏感性，尤其是针对经过OSP处理的PWB.允许暴露于外部环境的总时间不超过72小时，并且两次回焊的时间间隔应小于24小时.如果超出，应如前所述之方法对

12、其进行烘烤。请见1。3小节印刷电路板（PWB）的储存，管理，作业条件”.对即将进入重工（例如更换CSP） 阶段的PWB,应预先干燥或者将 WIP储存于干燥箱或真空袋中.1。7防潮储存条件对于湿度敏感组件，当生产线暂时停线或于到周末需要停线，针对湿度敏感的组件若不用真空包装机来保 存，干燥箱储存是一种短期的，暂时的储存方式，干燥箱的目的是用来储存而不是烘干的.所以针对双面板制程，表面是OSP处理的，如果生产一面后，这个中间的储存时间一定要在规定的期限内，干燥储存的时间也包括在内。.（我们产线规定的时间是：24hrs,超过这个规定后，就意味着需要烘烤.）干燥储存之规定温度25 5 oC湿度 5 %

13、 RH最大储存时间按照MSL分类控制方法在料盘上做标记1.8关锡膏之规定锡冒型号Multicore SoldersSn62MP100ADP90Alpha Metals Omnix-6106Lead Free pasteMulticore96SCLF300AGS88.5NMP码7602005 (650 gcartridge)7602007(500 g jar)76000297600033运输包装650 g Semco cartridge500 g jar650 g Semco cartridge600g green SEMCO cartridge合金Sn62Pb36Ag2Sn62Pb36Ag2S

14、n95o 5Ag3。8Cu0.7(Ecosol TSC 96 SC)颗粒大小ADP (4510 m)IPC type 3 (2545 m)AGS (45 -20m金属含量90。0% (+0.3% , -0o 6%)89.3+/-0 3%880 5助焊剂分类（J-STD004）ROL0REL0ROL0IPQC Internal Training MaterialPage: 6/20注意1 :锡膏的具体规定请见MS/BA注意2:停产超过15分钟后，如果50%以上体积的锡膏已经使用或者脱离刮刀印刷区域，则需要重新加锡膏或者将锡膏收回到刮刀印刷区域.2钢网印刷制程规范2。1 刮刀属性规格刮刀刀片的材料

15、镀银或镀钛不锈钢，有足够的强度，能够满足高速印 刷要求。厚度275 10 m。不推荐使用普通 不锈钢.印刷的角度* （关键参数）60+2.5 度刮刀旁锡膏档片按照要求，在印刷过程中如果没有装载钢板，Retainer接近钢板表面但是不能接触钢板DEK&MPM及同等印刷机的刮刀宽度板的长度四舍五入，接近标准宽度建议的刮刀类型MPM 8 or 10 ”DEK: 200 mm or 250 mm DEK squeegee assembly注意！刮刀弯曲力是一个关键的参数*）量测方法：Bevel量角器2.2钢板属性规定钢板材料一般等级的聚脂板55T -66T （140-167mesh/inch）,同等的

16、不锈钢也可以，但不推荐.对应框架的可交换之钢板也可以使用钢板装上后钢板各点张力（量测可能会不准确， 但是可以显示结果）最小25N/cm钢板开口精度取大士 10flm or 5%钢板厚度0.10mm 0.01mmIPQC Internal Training MaterialPage: 7/20钢板厚度(0402 or min 0.4mm pitch QFP, min 075mm pitch CSP)00.12mm 土 0o 01mm钢板材料/制造工幺对于微小间距组件（0201,0。5 CSPs），位保证良好脱模，钢板开口使用E-fab类型.电镀银或激光刻不锈钢建议钢板与框架面积比60% 土 10

17、%在生产过程中量测任何点之钢板张力拒收标准*小于等于20N/cm基准点蚀刻在钢板上的两个直径为1mm的半球状点Step stencils ?Max step thickness Analyzer Device）可手动的计算出以下比率：抛料率=1 -总抛料数/总组件数贴装率=1 一总抛料数/ （总组件数-总抛料 数）Siplace从在线计算器MaDaMaS系统中得到的比率：Comp.ok = 总贴装数 -id.错误.-vac。错误 贴装率=Comp 。 ok回焊之PROFILE量测Profile 量测设备回焊炉profile的量测应使用专门为了量测通过回焊炉profile的温度量测设备建议使用量

18、测profile之设备Datapaq 9000SlimKIC series量测设备应根据供货商提出的维护说明做定期的校正此外还需要：-防热毛毯热电偶/组合校正板一带有记录接口软件的计算器只有设备供货商推荐和许可之热电偶可以使用5。2 用标准校正板量测PROFILE之方法项目炉子校正及验证目的为了评价炉子功能，从而规定profile和设置（预防 性维护）量测频率一周至少一次，在每次主要的维护后，或者怀疑 有异常时量测片100 x100 x1.5 mm FR4 薄片标准NMP校正板热电偶个数2IPQC Internal Training MaterialPage: 12/20热电偶位置1个热电偶附

19、在PWB （量测PWB温度）。该点之 profile应符合5。 3小节之规定。一个热电偶附于PWB表卸上方（量测PWB附近空 气温度）热电偶固定方法应使用5个M2 stork螺丝钉和垫圈（外直径 4。7mm,内直径2.2mm , 0.2 mm厚）固定到一个3x3 mm的铜区域上.量测空气温度热电偶直径14mm的孔之上.用 Kapton tape从底面覆盖整个孔。当使用新的热电欧时，应校验热电偶量测点的重复 性及再现性关键的参数有：超过179 C （ref. 5）的时间，温度最大值（ref。6）以及预热区和回焊区 温度上升斜率（ref. 4 ）。数据的存储应将量测数据存储于指定的地方（服务器/活

20、页夹/文 件），已备将来之用。最近的量测数据应放在回焊炉附 近。建议使用SPC体对一些参数的变化（例如最大温 度）进行追踪。这样会有助于识别回焊炉稳定性的一些 偏差和变化趋势.标准有铅制程下面这些规定的值适用于前一小节规定的标准螺钉热电偶校正板。本规定是针对00 9-1.1 mm厚典型移动电话电路板以及组件数量和类型制定的允收成品板之profile。板子如有明显不同（较薄，较厚，或者仅仅有几个组件等），需制定不同的允收 profile.因此当推出 一个新产品时，应量测产品板上的不同位置的回焊profile。有关产品profile量测，7.1小节给出了基本的说明.Ref ?参数规定传热方式强制对

21、流量测方法固定热电偶的炉温校正1预热区（40-140 C）升温的平均斜率1.8 3 C/s预热区的最大升温斜率10 C/s2预热区（140-170 C附间60-80 s3预热区最大温度175 C4回焊区（175-200 C）平均温度斜1。3 2 C/s率回焊区最大温度斜率5 C/s5超过179 C时间40-60 s超过200 时间25-45 s6回焊区的最大温度215 225 C7冷却区(T=200-120 C )的平均温度斜率-1。5-3.5 C/s冷却区最大温度斜率-5 C/sProfile总长度最大300 sPWB出炉温度S40 CIPQC Internal Training Mater

22、ialPage: 13/20Tlih 旭图1：关键会焊制程参数图解建议回焊炉设置下表给出了典型设置区间，该区间产生了暗含于规定当中的回焊profile.使用炉温校正方法(5。2小节)对每一个炉子进行参数验证.必要的话，应调整这些参数使其达到7.2小节所规定之profile.ERSA Hotflow 7Zone12ReflowCoolingTop170-190 C170-180 C245260 CAdditional cooling unitTOP switched ONBottom170-190 C170180 C245260 CConveyor speed0o 75 m/minBlower

23、speed70%70%IPQC Internal Training MaterialPage: 14/20注意！依据炉子的不同构造，ERSA Hotflow7回焊炉可能会存在明显的不同之处（助焊剂类型）BTU VIP98Zone1234567CoolingTop120 C135 C150 C165 C175 C215 C245 CBottom120 C135 C150 C165 C175 C215 C245 CConveyor speed0.78 m/minStaticpressure1。2.无铅焊接制程无铅制程之profile定义由于无铅制程中回焊加热比传统的有铅制程温度低（温度最大值和合金

24、熔点不同），因而其processwindow比传统的有铅制程要小。所以应针对产品优化profile。以下即为设置正确的profile和设置之步骤：。7。2小节规定了标准校正板的基本无铅制程之profile , 7.4小节则规定了不同型号回焊炉的典型设置值。Profile和设置是定义具体产品profile的第一步。.建立基本的无铅profile并用标准校正板量测。在产品板的适当位置上安放必要数量的热电偶.7.5小节对热电偶的安放原则做了描述。正确安放热电偶是精确可靠量测的前提。.用那块产品板量测profile。对不同位置（组件）进行几次量测，以保证获取到最热和最冷位 置上足够的信息。.对应7.2

25、小节给出的要求，分析产品的profile 0.如果产品板profile达不到要求，更改回焊炉相应设置并重新量测。继续优化，直到得到允收之 profile。.当量测之profile达到要求，再对标准校正板进行一次量测.根据标准校正板的profile定义回焊炉所有的设置参数规格值及其误差范围。误差范围必须在nokia规定之产品板的profile.。使用标准校正板对回焊炉profile每周一次的定期量测。量测之profile应保证在先前定义的容差范围内。如果出现偏差，在对回焊炉设置进行调整之前应分析其根本原因并做出改正。7。 2 无铅制程profile 一般规定IPQC Internal Train

26、ing MaterialPage: 15/20下面是对产品板profile的一般规定。除非在具体的产品规定中有另外的说明，否则所有产品的 profile均必须满足这些要求。所有的回焊炉(Ersa HotFlow7, ElectrovertOmniFlo7 and BTU VIP98 , ERSA Hotflow2/14)在无 铅制程中均应使用预热区是线性的profile 。产品板无铅制程profile规定参数规定传热方式强制对流量测方法在产品板的不同位置上安装热电偶Profile 类型预热区70-180，。线性上升预热区(70-180 C斜率00 81.0 C/s回焊区(200225 C斛率1

27、。1-3。0 C/s回焊区最大斜率5 C/s超过217 C的时间3560 s超过230 C的时间2550 s回焊区最大温度232250 C?关键组件之间的温度差 10 C冷去口区(220120 C)斜率-2 - -5 C/s冷却区最大斜率-6 C/s50 C- 220 时间160-200 sPWB出炉温度最大40 C注意！计算最大斜率时间隔时间最小2秒 ，间隔太小会得出错误的很大的斜率 ，尤其是在组件表面和热 量很小的量测点上会出现此问题。Page: 16/20IPQC Internal Training Material图2部分产品板回焊规定参数和板子上不同位置profile举例之图解7 o

28、 3 无铅制程标准校正板之profile基本规定这些规定值仅仅是针对标准校正板上的螺丝固定的传感器而言的。更宽泛的规定是针对在产品上量测的profile而言的(请见7.2小节)。本标准校正板之规定能够使带有？F-shield , CSP/典型移动电话线路板的profile满足7.2小节的规定。如果产品板与此有明显的区别，比如组件质量较轻，应采用满足要求的其它标准校正板规定.应按照7.1小节定义的步骤来建立本规定。标准校正板无铅制程profile规定参数规定传热方式强制对流量测方法在标准校正板上安装传感器Profile 类型预热区70-180 线性上升预热区(70180 C)斜率00 85-1.

29、0 C/s回焊区(200-225 C)斜率1.01.45 C/s回焊区最大斜率5 C/s超过217 C的时间35-60 s超过230 C的时间25-50 s回焊区最大温度235-255 C冷却区(220-120 C)斜率-2 4 C/s冷却区最大斜率-6 C/sPage: 17/20IPQC Internal Training Material50 C- 220 时间170200 s回焊炉稳定性最大温度3个sigma区件内，最大偏差5 Co7。4 无铅制程启动设置当为每个回焊炉创建profile时，以下设置仅作为一个起始点。为达到。规定的profile ,按照7.1小节给出的步骤，应对设置作必

30、要的调整。ERSA HF7-03 start-up settings for Pb-freeERSA HF7 03无铅制程启动设置Zone 1 top/bottomZone 2 to p/bottomReflow top/bottomCoolingBlowersConveyorSpeed125 135 C180 195 C270290 CAdditional cooling unit top”100% in all zones ON0.55 0.60m/min注意！吹风速度设置也许会影响到 profile。根据HW结构不同（例如组焊剂管理类型），不同回焊炉之间 要求上会存在明显的差别。Elec

31、trovert Omniflo7无铅制程启动设置Zone 1 top/bottomZone 2 top/bottomZone 3 top/bottomZone 4 top/bottomZone 5 top/bottomZone 6 top/bottomZone 7 top/bottom110 C130 C150 C160 C180 C230 C270 CCooling Zone 1Cooling Zone 2BlowersConveyor heatConveyor speedMediumMediumHigh250 C0.75 m/minBTU VIP98无铅制程启动设置Zone 1 top/b

32、ottomZone 2 top/bottomZone 3 top/bottomZone 4 top/bottomZone 5 top/bottomZone 6 top/bottomZone 7 top/bottom110 C130 C150 C160 C180 C230 C270 CCooling ZoneCooling ZoneStatic pressureConveyor speedMaxMax1 o 2 in all zones0.90 m/minERSA Hotflow2/14无铅制程启动设置TOP1201401601802102852806050Zone123456789BOT120

33、1401601802102852806050Conveyor speed85 cm/minBlower top80%IPQC Internal Training MaterialPage: 18/20Blower bot80%Blower cooling100%7.5 对PWB的回焊proMe量测为能够很好的观察产品的profile ,在产品至少56个位置上安装热电偶。由产品程序操作人员来指定 待测组件。应在PWB上选择合适的位置安装热电偶，以保证能够量测到产品温度最低和最高的位置。温度敏感组 件也应被量测。根据实际经验，小心安装热电偶，确定是对期望的位置进行温度量测。正确的安装热电欧是保证量

34、测温度精度和可靠性的前提大的组件下面通常是温度最低的位置，例如CS可口 LGA,尤其是当这些组件被安装在 RF shields下面时，这种情况更甚。而温度最高的位置通常是PWB裸露着的表面，小组彳+或是组件的表面 .在组件下面安装热电偶时，最好是先钻一个孔，然后穿过孔安装热电偶。安装热电偶时，必须保证线不能接触到孔内的铜层，在非隔热区域线与线之间也不能接触，这样才能得到欲测位置的温度使用少量的高熔点焊锡可以很容易将热电偶固定到PWB表面（焊盘？）或小组件上.这种焊锡的熔点应高于260 Co 将热电偶安装到组件上表面时，应使用少量的使用隔热胶或者隔热带 （Kapton）.图3 产品板上一些常用的

35、热电偶量测位置8.点胶制程8.1 概要制程方面规定点胶前的暴露时间在高温下胶会硬化，所以回焊后的 ASAP过程是很必 要的（PWB受潮会导致胶失效）.回焊后暴露时间小 于24小时，如果超过，应在 125 C下烘烤至少15 分钟。使用方法Dispensing ； positive displacement pump type valve is recommended.?自动点胶机Asymtek M 600 or Cam/alot 3700点胶针：Gage 18 or 21, ? or ? long needle。PWB预热：为了使胶很好的渗透并添充，要求PWB的表面温度达到 70 100 C胶的

36、温度及PWB的温度PWB:70 -100 Co注：温度太高会使胶凝固胶：20 - 40 C.注：如果温度太高针管中的胶粘度急 剧增加影响胶流量.PWB点胶后加热：PWB温度70 100C。注：如果点胶后,PWB直接进入固化炉，可以不用加热。流动速率：根据点胶方式 9-75mg/sec点胶速度取大 25mm/sec基准点PWB需要两个基准点高度判定为保证点胶针高度正确，至少要进行一次量测。从 块到第三块都要量测。如果量具不够直，则四块都要 量测.点胶针的高度0o 8mm pitch CSP 组件(0.5 mm bumps ):通常距 PWB 表面 0.5mm.0o 5mm pitch CSP 组件(0.3 mm bumps):通常距 PWB 表面 0.3