SMT工艺控制与质量管理(ppt-64页)课件

1、SMT工艺控制与质量管理顾霭云一. 工艺为主导 产品质量是企业的生命线。SMT是一项复杂的综合的系统工程技术。必须从PCB设计、元器件、材料、以及工艺、设备、规章制度等多方面进行控制，才能保证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材料考虑

2、所有问题时应以SMT工艺特点为基础 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通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）把工艺可控展示给客户，达到客户满意。（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生产成品检验采购设计返修包装交货用户用户服务市场返修市场过滤把关事后改正 1. 传统质量管理做法被动的(制造管理)观念 检验传统品质管理的问题：高成本检查速度经常无法配合生产速度非所有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点 2. 新的质量管理理念先质后量的制程管理。在

3、未能保证品质的情况下提高产量，只会造成浪费和损失（材料、时间、设备使用、能源的浪费和公司名誉上的损失）。通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。任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。 新的质量管理理念 质量是在设计和生产过程中实现的，而不是通过检查返修来保证的； 质量是企业中每个员工的责任 而不只是品质部的工作 DFM 工艺优化 供应链管理 质量是通过工艺管理实现的 工艺监控3. 新的工艺管理方法DFM工艺优化和改进工艺监控供应链管理DFM实施DFM，必须配合产品设计、设备技术和质量水平要求来进行

4、。要求技术人员对元器件、材料、工艺、设备、设计有全面的认识，要求设计与工艺良好的沟通。工艺优化和改进组装方式与工艺流程应按照DFM规定进行。要求技术人员了解设备的特性、功能，掌握操作技术。由于首次设计未必能将所有工艺参数都定得最优最完善，因此需要微调改正。例如贴片程序、印刷参数、温度曲线等工艺改进包括设计在内的全程整合处理和改进。工艺改进不仅给企业带来生产效率和质量，同时带来工艺技术水平的不断提高。对优化后的制造能力做出计量，并初步确定监控方法。工艺监控工艺监控是确保生产效益的和质量的重要活动。由于生产线上的变数很多，设备、人员、材料等等都有其各自许多变数，每天在不同程度上的互相影响，互相牵制

5、着。如何能采取有效足够的监控又不会影响生产以及提高生产成本，是一项不易做得好的工作。要求技术人员具备良好的测量知识、统计学知识、因果分析能力、以及对设备性功能的深入了解等等。供应链管理稳定的原材料货源与质量 是保证SMT质量的基础。举例：再流焊工艺控制 设备控制不等于过程控制，必须监控实时温度曲线 必须对工艺进行优化确定再流焊技术规范，设置最佳温度曲线 再流焊炉的参数设置必须以工艺控制为中心 必须正确测试再流焊实时温度曲线，确保测试数据的有效性和精确性 通过监控工艺变量，预防缺陷的产生 设备控制不等于过程控制，必须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。例如将加热器的温度设

6、置为230，当PT传感器探测出温度高于或低于设置温度时，就会通过炉温控制器（可控硅继电器）停止或继续加热（新的技术是控制加热速度和时间）。然而，这并不是实际的工艺控制信息。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行监控。否则它就只是机器控制，算不上真正的工艺过程控制。 必须对工艺进行优化确定再流焊技术规范，设置最佳温度曲线确定再流焊技术规范的依据：(a) 焊膏供应商提供的温度曲线。(b) 元件能承受的最高温度及其它要求。例如：钽电容

7、、BGA、变压器等器件对最高温度和耐受时间的要求。(c) PCB材料能承受的最高温度，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，必须了解再流焊的焊接机理，具有明确的技术规范。再流焊技术规范的一般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须以工艺控制为中心根据再流焊技术规范对再流焊炉进行参数设置（包括各温区的温度设置、传送速度、风量等），但这些一般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进炉的数量发生

8、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波动时，都可能不同程度的影响每个焊点的实际温度，这些不确定因素对于较复杂的组装板要使最大和最小元件都能达到0.54m界面合金层（金属间化合物）厚度会产生影响。如果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，也可能会发生不符合技术规范的现象。由此可见，再流焊炉的参数设置必须以工艺控制为中心，避开技术规范极限值。这种经过优化的设备设置可容纳更多的变量，同时不会产生不符合技术规范的问题。 必须正确测试再流焊实时温度曲线，确保测试数据的有效性和精确性测试再流焊实时温度曲线需要考

9、虑以下因素：热电偶本身必须是有效的：定期检查和校验必须正确选择测试点：能如实反映PCB高、中、低温度热电偶接点正确的固定方法并必须牢固还要考虑热电偶的精度、测温的延迟现象等因素再流焊实时温度曲线数据的有效性和精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行比较将热电偶交换并重新测试进行比较 通过监控工艺变量，预防缺陷的产生当工艺开始偏移失控时，工程技术人员可以根据实时数据、进行分析、判断（是热电偶本身的问题、测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），然后根据判断结果进行处理。通过快速调整工艺的最佳过程控制，预防缺陷的产生。目前能够连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自动测量炉温曲线的系统4. 故障预防性生产正确选择元器件、材料 + 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工作都是具有破坏性的 特别是当前组装密度越来 越高，组装难度越来越大尽量避免返修，或控制其不良后果 ！返修会缩短产品寿命 过去我们通常认为，补焊和返修，使焊点更加牢固，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）应用到SMT制造中。b 以过程控制为基础的ISO9000质量管理体系运行模式c 数据处理技术的应用d “6” 质量管理理念。SPC策略1. 控制输入2. 控制输出3. 培训4. 坚持按照规定操作5. 持续改善6. 审核方法：建立必要的检查表对机器监测元器件、材料等 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行认证首件确认 SPC 数理统计工艺控制信息反馈三. SMT制造中的质量管理1. 制订质量目标SMT的质量目标首先应尽量保证高直通率质量目标应是可测量的再流焊不良率的世界先进水平10 ppm （10- 6）例如：制订近期目标 300 ppm 中期目

12、标100ppm 远期目标 20 ppm2. 过程方法 从SMT产品设计 采购控制 生产过程控制 质量检验 图纸文件管理 产品防护 服务提供 人员培训 数据分析 编制本企业的规范文件: DFM、通用工艺、检验标准、审核和评审制度 通过系统的管理和连续的监视与控制，以实现SMT产品的高质量、提高SMT生产能力和效率。 SMT产品设计 印制电路板（PCB）设计是保证表面组装质量的首要条件之一。 PCB的可制造性设计： 包括、机械结构、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 试生产样品生产工艺复审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、评定和控制的办法，采购合格产品。 制定一套严格

14、的进货检验和验证制度。 SMT主要控制：元器件、 工艺材料、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，必须满足可贴性、可焊性和可靠性的要求；(b)如果分散采购，要建立入厂检验制度，抽测以下项目： 电性能、 外观（共面性、标识、封装尺寸、包装形式）可焊性（包括润湿性试验、抗金属分解试验）。(c)防静电措施。(d)注意防潮保存。(e)元器件的存放、保管、发放均有一套严格的管理制度，做到先进先出、帐、物、卡相符，库管人员受到培训、库房条件能保证元器件的质量不至于受损。表面组装元器件的运输和存储（国际电工委员会IEC标准） 不适合的运输和存储条件会导致元器

15、件质量下降，引起可焊性差，造成各种焊接缺陷。 运输条件应带包装运输，避免超温、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）尽可能短。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：不应超过2年（从制造到用户使用）。到用户手中至少有一年的使用期。存储期间不应打开最小包装单元（SPU）， SPU最好保持原始包装。不要存储在有害气体和有害电磁

16、场在环境中。使用时遵循先到先用的原则静电敏感元器件（SSD）运输、存储、使用要求(a) SSD运输过程中不得掉落在地，不得任意脱离包装。(b) 存放SSD的库房相对湿度： 3040%RH。(c) SSD存放过程中保持原包装，若须更换包装时，要使用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专用标签。 防静电警示标志(e) 发放SSD器件时应用目测的方法，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 拆封后必须使用的期限 （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

17、周3级 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）对已受潮元件进行去潮处理 生产过程控制 生产过程直接影响到产品的质量，因此对工艺参数、人员、设备、材料、加工、监视和测试方法、环境等影响生产过程质量的所有因素加以控制，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导书，如工艺过程卡、操作规范、检验和试验指导书等。c. 生产设备、工装、卡具、模具、辅具等生产手段及始终保持合格

18、有效。d. 配置并使用合适的监视和测量装置。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生产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，对控制数据进行分析处理，定期评估PDCA和可追溯性。 SMT生产中，对焊膏、贴片胶、元器件损耗应进行定额管理，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。操作工人应严格培训考核，持证上岗。 有一套正规的生产管理办法，如实行首件检验、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，生

19、产批号、数量、生产日期、操作者、检验员都标识清楚，可以实现追溯（如计划文件、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、评审和处理作出明确的规定。通常SMA返修不应超过三次，元器件的返修不超过二次。生产设备的维护和保养按照设备管理办法，对关键设备应由专职维护人员定检，使设备始终处于完好状态，对设备状态实施跟踪与监控，及时发现问题，采取纠正和预防措施，并及时加以维护和修理。生产环境 a.生产线环境：水电气供应；SMT生产线环境要求 ：温度、湿度、噪音、洁净度 SMT现场（含元器件库）防静电系统SMT生产线的出入制度、设备操作规程、工艺纪律b.生产现场实行定置管理

20、，做到定置合理，标识正确；库房材料、在制品分类储存，码放整齐，台帐相符。 c.文明生产：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，每日进行“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，还要重视产品质量，责任心强，专业应有明确分工（一技多能更好）。SMT生产中除生产线配备经严格培训、考核合格、技术熟练的生产工人、检验人员外，还必须配备下列人员：a.SMT主持工艺师SMT工程技术负责人。b.SMT工艺师。 c.SMT工艺装备工程师。d.SMT检测工程师和质量统计管理员。 e.生产线线长 质量检验 （a）机构，质量检验

21、部门应独立于生产部门之外，职责明确，有专职检验员，能力强，技术水平高，责任心强。质检部门负责对原材料、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）检验依据文件齐全，严格按检验规程、检验标准或技术规范进行。 （c）检验设备：主要检验设备、仪表、量具齐全，处于完好状态，按期校准，少数特殊项目委托专门检验机构进行。 图纸文件管理 要制订文件控制程序，对设计、工艺文件的编制、评审、批准、发放、使用、更改、再次批准、标识、回收和作废等全过程活动进行管理，确保使用有效的适用版本，防止使用作废文件。 产品防护（合格产品的防护措施） （a）标识：应建立并保护好关于防护的标识，如防碰撞，防

22、雨淋等。 （b）搬运：在生产和交付产品的不同阶段，应根据产品当时的特点，在搬运过程中选用适当的设备和搬运方法，防止产品在生产和交付过程中受损。 （c）包装：应根据产品特点和顾客的要求对产品进行包装，重点是防止产品受损，例如SMA应用防静电袋包装， 在包装箱内相对固定，以防止碰撞和静电对SMA的损害。 （d）贮存：通风、防潮、防雨、控温、防静电、防雷、防火、防鼠、防盗等条件，防意外事故的发生。 服务提供 包括： 对产品放行（包括内部各工序的放行）、 交付（指交付给顾客）、 交付后活动（包括售后服务等）的控制。 在这些活动中应按企业的规定开展活动。 人员培训 通过培训提高员工的能力，增强员工的质量

23、意识和顾客满意，满足质量工作要求。 （1）确定各岗位必需的能力要求；制订有明确目标的培训计划、培训方式。 （2）进行能力培训，并考核； （3）质量意识教育。 数据分析 为了改进产品质量，收集与产品、过程及质量管理有关的数据，使用统计技术或其它方法进行分析，以得到以下信息，并作为持续改进的依据。a.顾客对提供的产品或服务满意程度，应特别关注不满意情况。b. 全部产品要求的符合性情况。c.生产过程、产品特性和变化趋势情况，避免不良趋势的进一步发展。d.涉及供方提供的产品及外包过程有关的信息，通过这些信息可对供方实施有效控制。 SMT日新月异的发展，要求技术人员不断学习、研究，全面提高技术水平，才能

24、达到长期的改进，才能作出最优化、最低成本的生产作业。（第14讲）考场作文开拓文路能力分解层次(网友来稿)江苏省镇江中学 陈乃香说明：本系列稿共24讲，20XX年1月6日开始在资源上连载【要义解说】文章主旨确立以后，就应该恰当地分解层次，使几个层次构成一个有机的整体，形成一篇完整的文章。如何分解层次主要取决于表现主旨的需要。【策略解读】一般说来，记人叙事的文章常按时间顺序分解层次，写景状物的文章常按时间顺序、空间顺序分解层次；说明文根据说明对象的特点，可按时间顺序、空间顺序或逻辑顺序分解层次；议论文主要根据“提出问题分析问题解决问题”顺序来分解层次。当然，分解层次不是一层不变的固定模式，而应该富

25、于变化。文章的层次，也常常有些外在的形式：1小标题式。即围绕话题把一篇文章划分为几个相对独立的部分，再给它们加上一个简洁、恰当的小标题。如世界改变了模样四个小标题：寿命变“长”了、世界变“小”了、劳动变“轻”了、文明变“绿”了。 2序号式。序号式作文与小标题作文有相同的特点。序号可以是“一、二、三”，可以是“A、B、C”，也可以是“甲、乙、丙”从全文看，序号式干净、明快；但从题目上看，却看不出文章内容，只是标明了层次与部分。有时序号式作文，也适用于叙述性文章，为故事情节的展开，提供了明晰的层次。 3总分式。如高考佳作人生也是一张答卷。开头：“人生就是一张答卷。它上面有选择题、填空题、判断题和问

26、答题，但它又不同于一般的答卷。一般的答卷用手来书写，人生的答卷却要用行动来书写。”主体部分每段首句分别为：选择题是对人生进行正确的取舍，填空题是充实自己的人生，判断题是表明自己的人生态度，问答题是考验自己解决问题的能力。这份“试卷”设计得合理而且实在，每个人的人生都是不同的，这就意味着这份人生试卷的“答案是丰富多彩的”。分解层次，应追求作文美学的三个价值取向：一要匀称美。什么材料在前，什么材料在后，要合理安排；什么材料详写，什么材料略写，要通盘考虑。自然段是构成文章的基本单位，恰当划分自然段，自然就成为分解层次的基本要求。该分段处就分段，不要老是开头、正文、结尾“三段式”，这种老套的层次显得呆

27、板。二要波澜美。文章内容应该有张有弛，有起有伏，如波如澜。只有这样才能使文章起伏错落，一波三折，吸引读者。三要圆合美。文章的开头与结尾要遥相照应，把开头描写的事物或提出的问题，在结尾处用各种方式加以深化或回答，给人首尾圆合的感觉。【例文解剖】 话题：忙忙，不亦乐乎 忙，是人生中一个个步骤，每个人所忙的事务不同，但是不能是碌碌无为地白忙，要忙就忙得精彩，忙得不亦乐乎。 忙是问号。忙看似简单，但其中却大有学问。忙是人生中不可缺少的一部分，但是怎么才能忙出精彩，忙得不亦乐乎，却并不简单。人生如同一张地图，我们一直在自己的地图上行走，时不时我们眼前就出现一个十字路口，我们该向哪儿，面对那纵轴横轴相交的

28、十字路口，我们该怎样选择?不急，静下心来分析一下，选择适合自己的坐标轴才是最重要的。忙就是如此，选择自己该忙的才能忙得有意义。忙是问号，这个问号一直提醒我们要忙得有意义，忙得不亦乐乎。 忙是省略号。四季在有规律地进行着冷暖交替，大自然就一直按照这样的规律不停地忙，人们亦如此。为自己找一个目标，为目标而不停地忙，让这种忙一直忙下去。当目标已达成，那么再找一个目标，继续这样忙，就像省略号一样，毫无休止地忙下去，翻开历史的长卷，我们看到牛顿在忙着他的实验；爱迪生在忙着思考；徐霞客在忙着记载游玩；李时珍在忙着编写本草纲目。再看那位以笔为刀枪的充满着朝气与力量的文学泰斗鲁迅，他正忙着用他独有的刀和枪在不停地奋斗。忙是省略号，确定了一个目标那么就一直忙下去吧!这样的忙一定会忙出生命灵动的色彩。 忙是惊叹号。世界上的人都在忙着自己的事，大自然亦如此，小蜜蜂在忙，以蜂蜜为回报。那么人呢?居里夫人的忙，以放射性元素的发现而得到了圆满的休止符；爱因斯坦在忙，以相对论的问世而画上了惊叹号；李白的忙，以那豪放的诗歌而有了很大的成功；张衡的忙，因为那地动仪的问世而让世人仰慕。每个人都应该有效率的忙，而不是整天碌碌无为地白忙。人生是有限的、短暂