贴片工艺by icenecro课件

1-2、SMD封装形式的发展1、SMD（SurfaceMountDevice)介绍CHIP：

SOT，MELF，0201，0402，0603…IC：SOP，SOJ，PLCC，QFP,FLIP-CHIP，TAB，BGA，µBGA(CSP)，MCM…主标题：SMTSTENCIL的发展副标题：SMD封装形式的发展/SMD介绍1-2、SMD封装形式的发展2、SMD封装应用发展趋势小型化、高密度、多引脚方向发展多种封装形式将长期在不同领域并存0402，0201将被广泛应用BGA，µBGA等先进封装将迅速增长多芯片组件MCM，直接芯片安装DCA（FC，TAB）等新技术将增长主标题：SMTSTENCIL的发展副标题：SMD封装形式的发展/SMD封装应用发展趋势2-2、常见SMT工艺缺陷分析

锡珠（SOLDERBALL）桥连（BRIDGE）共面（COMPLANATION）移位（OFFSET）墓碑（TOMBSTONE）润湿不良（UNDESIRABLEWETTING）焊点缺陷（SOLDERPOINTDEFECT）焊锡太多或太少（SOLDERVOLUMEFAULT）元件错（COMPONENTSFAULT）主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT工艺缺陷分析2、桥连(BRIDGE）焊锡在导体间的非正常连接焊膏质量缺陷如过稀等焊膏移位或量过多不合理温度曲线

主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT工艺缺陷分析/桥连2-2、常见SMT工艺缺陷分析

3、共面（COMPLANATION）元件脚不能与焊盘正常接触元件脚损坏或变形主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT工艺缺陷分析/开路2-2、常见SMT工艺缺陷分析

4、移位(OFFSET)

元件焊脚偏离相应焊盘的现象PCB焊盘不规则元件脚不规则印刷焊膏移位贴片移位回流工艺操作、传输等主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT工艺缺陷分析/移位2-2、常见SMT工艺缺陷分析

末端偏移侧面偏移侧面偏移6、润湿不良(UNDESIRABLE

WETTING)焊锡润湿不充分、焊锡紊乱等现象锡膏质量、印刷位置和回流工艺影响主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT工艺缺陷分析/润湿不良2-2、常见SMT工艺缺陷分析

回流不完全不润湿半润湿焊锡紊乱7、焊点缺陷(SOLDERPOINTDEFECT)焊点处有裂纹、针孔、吹孔等现象锡膏质量缺陷环境恶劣回流缺陷主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT工艺缺陷分析/焊点缺陷2-2、常见SMT工艺缺陷分析

裂纹吹孔针孔8、焊锡太多或太少(SOLDERVOLUMEFAULT)焊锡量太多或太少印刷锡膏量回流工艺可焊性主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT工艺缺陷分析/润湿不良2-2、常见SMT工艺缺陷分析

焊锡太多焊锡太少定位对齐（REGISTRATION）塌落（SLUMP）厚度（THICKNESS）挖空（SCOOP）圆顶（DOME）斜度（SLOPE）锡桥（PASTEBRIDGE）边缘模糊（NOTCLEAREDGES）主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析

1、定位对齐（REGISTRATION）锡膏与PAD的对位最大允许误差应小于

PAD尺寸10%主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/定位对齐2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析STENCILPCBPRINTER2、塌落（SLUMP）锡膏的塌陷最大不应超过PAD长或宽10%主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/塌落2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析锡膏粘度太低环境过热印刷/脱模速度太快过大振动或冲击4、挖空（SCOOP）锡膏中间挖空挖空量不应超过最高到最低点的15%主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/挖空2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析刮刀压力过大刮刀刀片太软开孔太大5、圆顶（DOME）锡膏顶部呈圆形突起状最大不应超过印刷厚度的15%主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/圆顶2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析刮刀高度不当刮刀压力不足6、斜度（SLOPE）锡膏上表面呈斜面状最大应小于最高到最低点的15%主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/斜度2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析刮刀压力过大锡膏粘度过大8、边缘模糊（NOTCLEAREDGES）锡膏边缘模糊，轮廓不清晰主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/边缘模糊2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析STENCIL孔粗糙STENCIL开孔形状不好STENCIL脏主标题：STENCIL对SMT工艺的影响

副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/SMT工艺缺陷鱼骨图2-4、STENCIL对SMT工艺缺陷的影响SMT工艺缺陷1、SMT工艺缺陷原因鱼骨图焊膏模板参数操作员环境PCB元件机器刮刀其他主标题：STENCIL对SMT工艺的影响

副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/STENCIL可能引起的SMT工艺缺陷2-4、STENCIL对SMT工艺缺陷的影响

2、STENCIL可能引起的SMT工艺缺陷STENCIL厚度多孔或少孔开孔位置开孔尺寸孔壁形状孔壁粗糙度锡珠桥连移位墓碑润湿不良焊锡太多或太少元件错主标题：STENCIL对SMT工艺的影响

副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/工艺改善2-4、STENCIL对SMT工艺缺陷的影响4、STENCIL对SMT工艺改善的作用

优秀的STENCIL能帮助您做到：避免STENCIL自身不良带来的工艺缺陷适应免清洗工艺的需要改善PCB焊盘工艺设计不合理引起的工艺问题改善锡膏润湿性不够引起的工艺问题改善回流工艺中表面张力不平衡引起的工艺缺陷提高PCBA清洁度，增加可靠性主标题：STENCIL对SMT工艺的影响

副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/结论2-5、结论

STENCIL是引起SMT工艺缺陷的关键要素选择合适的STENCIL可改善SMT工艺质量STENCIL设计应既符合一般通用规范又充分考虑不同的工艺环境五、STENCIL设计1、设计依据2、设计要素3、数据形式4、工艺方法选择5、材料选择6、材料厚度选择7、外框选择8、印刷格式设计9、开孔设计10、案例分析11、其他工艺要求设计主标题：STENCIL设计副标题：内容摘要5-1、设计依据2、实际应用印刷机：印刷机要求STENCIL外框，MARK点在哪面，印刷格式等PCB：待装配PCB要求哪些需开孔，哪些不需要工艺：印刷胶水还是锡膏？有何种工艺缺陷？是否通孔元件使用SMT工艺？测试点是否开孔？装配密度：装配密度越高对STENCIL要求越高产品类别：产品装配质量要求越高对STENCIL要求越高主标题：STENCIL设计副标题：设计依据/实际应用5-2、设计要素2、设计要素数据形式工艺方法要求材料要求材料厚度要求框架要求印刷格式要求开孔要求其他工艺需求主标题：STENCIL设计副标题：设计要素/内容摘要5-3、数据形式1、数据传输“数据”包括PCB、制做要求文本、CAD文件、FILM等STENCIL相关文件数据传输可分别用：MODEM、EMAIL、、FAX等方式常常软件采用EMAIL方式，硬文本用FAX或其他方式主标题：STENCIL设计副标题：数据形式/数据传输5-3、数据形式2、软数据格式GERBER文件格式，RS-274D或RS-274X常用CAD软件一般可由生产商进行格式转换。如ALEGRO，EAGLE，ECAM，PADS，PROTEL，ACAD，PCCAM，PCGERBERetc标准GERBER格式应定义两个方面的内容：X/YDATAAPERTURELIST主标题：STENCIL设计副标题：数据形式/软数据格式5-4、工艺方法选择主标题：STENCIL设计副标题：工艺方法选择应用要求腐蚀激光电铸激光加抛光激光加腐蚀激光加电铸腐蚀加电铸>0.65PRR0.5-0.635PRR0.4-0.5PRRR0.3-0.4PRRRFLIP-CHIPRRRRRRMARKRRµBGARRRSTEPRRCAPRRRCOSTRRDELIVERYRGLUERR5-5、材料选择腐蚀法：黄铜或不锈钢激光法：不锈钢电铸法：硬Ni混合法：不锈钢或硬Ni主标题：STENCIL设计副标题：材料选择5-6、材料厚度选择主标题：STENCIL设计副标题：材料厚度选择设计原则1、满足理论依据；2、以最小开孔和最小间距元件为考虑重点兼顾其他，必要时考虑STEP设计；3、工艺方法不同，建议的厚度也有所不同常见元件用STENCIL厚度建议表PartPitchPadWPadLAptWAptLThicknessAsptRAreaRETCHLaserEFPLCC1.250.652.000.601.950.15-0.252.3-3.80.88-1.480.2-0.250.20.2QFP0.650.351.500.301.450.15-0.1751.7-2.00.71-0.830.1750.1750.15QFP0.500.31.250.251.200.125-0.151.7-2.00.69-0.83--0.150.125QFP0.400.251.250.201.200.1-0.1251.6-2.00.68-0.86--0.1250.120QFP0.300.201.000.150.950.075-.1251.5-2.00.65-0.86--0.100.100402N/A0.500.650.450.600.125-0.15N/A0.84-1.00--0.1250.1200201N/A0.250.400.230.350.075-0.10N/A0.66-0.89--0.100.09BGA1.25D0.80D0.80D0.75D0.750.15-0.20N/A0.93-1.25--0.1750.15µBGA1.00D0.38D0.38Q0.35Q0.350.115-0.135N/A0.67-0.78--0.1250.120µBGA0.50D0.30D0.30Q0.28Q0.280.075-0.125N/A0.69-0.92--0.100.09胶水STENCIL厚度选择：一般在0.15-0.30mm,典型厚度在0.20mm，依元件大小与中间间隙适当调整5-7、外框选择设计要求:外框选择必须符合所用印刷机要求。具体参见《常见印刷机对STENCIL要求一览表》分类:根据安装形式外框分为固定外框、活动外框及半活动外框；根据材料不同一般有铝型材、铸铝、铸钢及不锈钢型材；应用:以固定铝型材使用最广技术要求:良好的平面度，底面平面度1mm具有良好的硬度和强度固定框粘接面应清洁，粗糙主标题：STENCIL设计副标题：外框选择5-8、印刷格式设计印刷格式：印刷区域在整个STENCIL中的位置及方向位置要求决定于印刷机的要求方向要求决定于用户自动生产线之工艺要求四周丝网区域至少应有20mm以保证足够的张力和弹性最边缘开孔到内粘接边应有50mm以保证刮刀行程请参见《常见印刷机对STENCIL要求一览表》主标题：STENCIL设计副标题：印刷格式设计5-9、开孔设计1、概述2、开孔形状指导3、开孔尺寸指导4、CHIP件开孔设计5、SOT开孔设计6、MELF开孔设计7、SOIC、PLCC、QFP开孔设计8、BGA、µBGA开孔设计9、胶水模板开孔设计主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/内容摘要5-9、开孔设计1、概述必须符合设计理论依据设计最关键的环节是尺寸、形状两要素必须保证：有利于锡膏释放和脱模；有利于改善工艺缺陷影响锡膏释放的三大要素是：宽厚比和面积比；孔壁几何形状；孔壁粗糙度开孔设计须遵循一般通用规则，但须以现场工艺环境作为基础本节介绍开孔设计通用技术规则主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/概述5-9、开孔设计2、开孔形状指导合适的孔壁锥度(4º-9º)有利于焊膏释放和脱模圆角比直角有更好的脱模效果设计目的皆是力图避免或改善诸如锡珠、桥连等工艺缺陷Aperture宽度减小应对称进行，以使锡膏居中Aperture长度减小应尽量在元件内侧以避免“Underchip”锡珠主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/开孔形状指导5-9、开孔设计3、开孔尺寸指导开孔尺寸应符合宽厚比和面积比公式一般，Aperture应略小于PAD尺寸以利于减少锡膏移位和减少锡珠0.8mm以上间距元件或其他需较多锡量元件开孔可按1:1小于0.12mm厚STENCIL时，开孔可考虑按1:1µBGA开孔尺寸应考虑大于PAD主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/开孔尺寸指导5-9、开孔设计元件开孔尺寸修改指导元件类型修改指导LeadSMDW减少0.03-0.08mmL减少0.05-0.13mmPlasticBGAD减少0.05mmCeramicBGAD增加0.05-0.08mmOr厚度T=0.2mmµBGASQ减少0.025ofDW/RofCorner=SQ/4主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/开孔尺寸指导5-9、开孔设计主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/CHIP件开孔尺寸设计4A、CHIP件开孔尺寸设计PartPADTApertureA/RVolumeTApertureA/RVolume02010.250.400.0750250.401.030.00750.100.230.350.690.008104020.500.650.100.500.651.410.03250.1250.450.601.030.033806030.750.750.121110.950.15L-0.05-0.1W-0.05-0.080805或以上1.271.520.121110.950.15L-0.06-0.16W-0.06-0.125-9、开孔设计主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/CHIP件开孔形状设计4B、CHIP件开孔形状设计主要为防止锡珠的产生各处0.1mm圆角有助于锡膏印刷及STENCIL清洁常见设计如右所示其他方式见次页主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/CHIP件开孔形状设计以下为其他经常遇到的形状修改方式5-9、开孔设计5、SOT开孔设计主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/SOT开孔设计/SOT89SOT895-9、开孔设计5、SOT开孔设计SOT252主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/SOT开孔设计/SOT2525-9、开孔设计5、SOT开孔设计其它SOT按面积的90%~100%开口主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/SOT开孔设计/其他SOT5-9、开孔设计6、MELF开孔设计主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/MELF开孔设计一般开“C”形口并辅以四周倒圆角5-9、开孔设计7、SOIC、PLCC、QFP开孔设计主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/SOIC、PLCC、QFP开孔设计

X2=X1-0.05~0.13，Y2=Y1-0.03~0.08R=0.10mm当Y1<0.65mm时，Y2/Y1一般在0.45~0.55间应综合考虑间距及焊盘大小5-9、开孔设计8、BGA、µBGA开孔设计主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/BGA、µBGA开孔设计BGA1.25Ф0.80Ф0.750.15~0.200.93~1.25μBGA1.00Ф0.380.350.115~0.1350.67~0.78μBGA0.50Ф0.300.280.075~0.1250.69~0.92元件类型Pitch焊盘宽度边长或直径模板厚度范围面积比范围5-9、开孔设计9、胶水模板开孔设计胶水模板开孔一般位于元件中部且对称分布，常见开孔方式为双点或长槽胶水模板一般使用激光法制作，既保证其有效开孔形状又获得经济性下表是基于8mil厚STENCIL之开孔设计建议方案主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/胶水模板开孔设计开孔建议0402060308051206SOT232SOT23SO14SO28SOD80Tan.CMelfAMelfBMelfC122225251015---------5030305060__________2060---------40300

50600

4075

3050

30150

50115

60130

_____220L50225,L55210,L30l215,L200440,L70650,L120240,L35225,L50225,L50240,L50250,L501218缩15%2040缩15%2050缩15%2060缩10%1050缩15%15100缩15%40300缩15%50600缩15%4075缩15%3050缩15%30150缩15%50115缩15%60130缩15%主标题：STENCIL设计副标题：开孔设计/胶水模板开孔设计5-11、其他工艺要求设计1、FIDUCIALMARK设计2、拼板要求设计3、字符要求设计4、特殊要求设计主标题：STENCIL设计副标题：其他工艺要求设计/内容摘要5-11、其他工艺要求设计1、FIDUCIALMARK设计是否需要：STENCIL与PCB对位应用，用于自动印刷机位置：应与PCB上MARK位置相对应，依据印刷机的不同来选择在STENCIL之印刷面或PCB接触面，离PCB边应有5mm距离大小：一般选用1.0-1.5mm直径大小的小圆点或小圆孔工艺：常用激光半刻的方式一次成形，也可腐蚀通孔再涂黑胶主标题：STENCIL设计副标题：其他工艺要求设计/FIDUCIALMARK设计5-11、其他工艺要求设计2、拼板要求设计多个单元图形或多个PCB图形集成在一个STENCIL上即为拼板单元图形拼板需提供单元图形GBR，图形数量，拼板方向及间距多个PCB图形拼板需提供各PCBGBR，拼板方向及间距若GBR已经是拼板数据，则不需再设计主标题：STENCIL设计副标题：其他工艺要求设计/拼板要求设计5-11、其他工艺要求设计3、字符要求设计记录PCB型号、版本，STENCIL生产编号、厚度、生产日期等信息的字符是必要的字符一般用腐蚀或激光半刻在STENCIL印刷面，理想的情况是激光打标在外框上主标题：STENCIL设计副标题：其他工艺要求设计/字符要求设计5-11、其他工艺要求设计4、特殊要求设计特殊应用：根据SMT工艺需要可考虑设计STEPSTENCIL，CAPSTENCIL，ETCH-RELIEFSTENCIL，BGAREWORKSTENCILetc；特殊工艺：根据SMT工艺需要可考虑设计HYBRIDSTENCIL，POST-PROCESSetc；特别说明：如测试点是否开孔，独立PAD位是否开孔等主标题：STENCIL设计副标题：其他工艺要求设计/特殊要求设计1、清洁的重要性和目的在免洗工艺中，STENCIL清洁成为复杂的多任务的必要工艺能否实现清洁印刷是引起SMT工艺缺陷的关键，对FP、µFP尤为重要清洁目的：印刷中除掉下表面残留的锡膏；除掉孔内残留的锡膏或胶水；除掉STENCIL上FLUX残留物。主标题：STENCIL使用和储存副标题：STENCIL清洁/清洁的重要性和目的8-3、STENCIL清洁2、清洁方法手动擦试自动擦试超声波清洗高压喷淋清洗主标题：STENCIL使用和储存副标题：STENCIL清洁/清洁方法8-3、STENCIL清洁3、手动擦试使用预浸过清洁剂的不起毛抹布手动擦试一般用于模板下表面主标题：STENCIL使用和储存副标题：STENCIL清洁/手动擦试优点：低成本安全易用缺点：不能有效提供持续清洁难以清洁孔内已干燥的锡膏易损坏模板8-3、STENCIL清洁4、自动擦试自动印刷机中配有自动擦试功能，包括安全溶剂和无毛擦试纸擦拭频率决定于模板类型、元件间距、锡膏、PCB平面度等因素优点：对清除下表面残留锡膏或胶水极有帮助；效率高；可在线操作；易于持续控制。缺点：对孔内已干燥的锡膏或胶水作用不大主标题：STENCIL使用和储存副标题：STENCIL清洁/自动擦试8-3、STENCIL清洁5、超声波清洗利用超声波在水溶性和半水溶性溶剂中搅拌，利用机械力和化学力清除污垢超声波频率40KHz左右工艺循环：超声波清洗，低压水喷洗，干燥优点：清除孔内锡膏效果最佳缺点：难以避免污垢的再沉积；需要50ºC或以上温度操作主标题：STENCIL使用和储存副标题：STENCIL清洁/超声波清洗8-3、STENCIL清洁5、超声波清洗主标题：STENCIL使用和储存副标题：STENCIL清洁/超声波清洗超声波及溶剂的热作用超声波清洗设备8-3、STENCIL清洁6、高压喷淋清洗溶剂高压清洗（5-10Kg/cm²）、水冲洗、干燥三个环节优点：对锡膏残留、胶水及

FLUX均有较好的清洁效果缺点：使用成本较高；喷淋系统易带来安全隐患主标题：STENCIL使用和储存副标题：STENCIL清洁/高压喷淋清洗8-3、STENCIL清洁6、高压喷淋清洗典型清洗流程WASH为闭环，

RINSE为开环主标题：STENCIL使用和储存副标题：STENCIL清洁/高压喷淋清洗8-3、STENCIL清洁7、清洁溶剂选择原则：高溶解能力、低表面张力、高安全性常用清洁溶剂：碱性水溶性溶剂：适合超声波或喷雾清洗但有弱腐蚀性酒精、乙醇、2-丙烷、丙二醇乙二醇醚：适合自动擦拭或喷雾清洗但闪点低国外许多公司有生产STENCIL专用清洁剂：Petroferm,Alphametals,Zestron,Kyzen,Smartsonic主标题：STENCIL使用和储存副标题：STENCIL清洁/清洁溶剂8-3、STENCIL清洁储存前应对STENCIL作彻底清洁处理无外框STENCIL应竖挂在储存柜内有外框STENCIL应立放或平放在分离货架内主标题：STENCIL使用和储存副标题：STENCIL储存要求8-4、STENCIL储存九、木森STENCIL介绍1、整体评价2、材料3、外观4、拉网主标题：木森STENCIL介绍副标题：内容摘要5、粘网6、钢片表面7、钢片开孔8、质量保证9-1、整体评价美观大方，具有鲜明的企业个性极佳的锡膏释放效果快捷交货，正常12小时，最快1小时不是最贵的，但一定是最好的主标题：木森STENCIL介绍副标题：整体评价铝框：四角圆滑过渡，表面蓝色处理丝网：高弹力120-200目聚酯丝网和不锈钢丝网不锈钢：日本进口SUS304，HV420

以上，厚度公差3µm以内胶水：德国及日本进口优质胶水主标题：木森STENCIL介绍副标题：材料9-2、材料材料及工艺保证整体良好的外观效果独有的外框激光打标，易于管理和查找STENCIL蓝色表面处理既便于清洁又凸现企业个性主标题：木森STENCIL介绍副标题：外观9-3、外观机械式大幅面拉网机保证高精度与高产能特别设计更多拉网头使张力更均匀主标题：木森STENCIL介绍副标题：拉网9-4、拉网独有的“3+2+1+1”的“7步”粘网方式，可保证万无一失“3”：铝框与丝网之间三次封胶工艺“2”：粘钢片时两次封胶工艺

“1”：特殊设计的远红外线烘烤固化

“1”：固化后最后一次封胶工艺共使用三种不同的胶水主标题：木森STENCIL介绍副标题：粘网9-5、粘网表面粗化处理有利于锡膏滚动印刷对钢片印刷面进行精密打磨实现表面粗化主标题：木森STENCIL介绍副标题：钢片表面9-6、钢片表面富有经验的工程师为您精心设计理想的开孔形状和尺寸最新型的激光切割设备提供最高的切割精度可获得最好的开孔剖面锥度（4º-9º）唯一采用“纯氧切割法”改善孔壁粗糙度使用EP工艺使孔壁质量锦上添花主标题：木森STENCIL介绍副标题：钢片开孔9-7、钢片开孔管理体系保证：ISO9001/2000检验要素保证：钢片切割后与出货前两次检验，检验项目接近30项之多质量承诺保证：任何由于我方原因引起的质量缺陷，我们将第一时间免费重做技术支持保证：我方富有经