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文档简介
电子元器件管理第1章绪论1.1表面组装技术电子电路表面组装技术普通是指用自动化组装设备将片式化、微型化无引线或短引线表面组装元件/器件(简称SMC/SMD)直接贴、焊到印制线路板表面或其她基板表面规定位置上一种电子装联技术,又称表面安装技术或表面贴装技术,简称SMT(SurfaceMountingTechnology)。由SMT技术组装形成电子电路模块或组件被称为表面组装组件(SMA)。SMT是20世纪60年代中期开发、70面带获得实际应用一种新型电子装联技术,它彻底变化了老式通孔插装技术,是电子产品微型化、轻量化成为也许,被誉为电子组装技术一次革命。某些SMT厂初期产品不合格率甚至高达10%以上。因而SMT生产中质量管理已愈来愈受到众多SMT生产厂家注重,并把SMT质量管理视为SMT一种构成某些。SMT质量管理是做好产品重要环节,随着SMT向精细化方向发展,元器件越来越小,SMA测试也越来越力不从心,只有踏踏实实做好质量管理,形成良好工作作风,严谨、科学、循序渐进,在每一种环节保证产品质量。1.2质量控制质量是产品或系统满足使用规定特性总和。其内涵涉及:性能、可靠性、维修性、安全性、适应性等五个内在质量,以及时间性、经济两个外延。为达到质量内涵各种规定,需要在产品制造过程中采用一定办法、手段、操作技能,这种系统性、综合性管理技术活动,就是质量控制技术。质量控制(QC:QualityControl)作为一门管理科学,已从记录质量控制(SQC:StatisticalQualityControl)和全面质量控制(TQC:TotalQualityControl)发展到了全面质量管理(TQM)和质量功能配备(QFD)新阶段。但是,TQC和SQC还是质量控制采用最普遍两种方式。全面质量控制是一种对质量形成全过程,即对涉及市场调查、设计研制、采购、生产工艺准备、制造、检测、包装储运、销售支付、安装调试、售后服务、维修以及处置等质量循环中各个环节进行全面质量控制管理技术。它将质量控制工作延伸到制造过程结束后外部时间空间,既包括线内控制又包括线外空控制。其特点是体现出以“事先防止”为主质量控制观。记录质量控制有三种基本办法,以使用正交设计与参数设计办法提高设计质量线外质量控制;是控制图法,即记录质量参数波动数据、设立控制界限,以发现并控制异常数据波动点;三是抽样检查,即在不同步间段随机抽取一定比例进行记录分析解决。SMT是涉及各项技术和学科综合性技术,其组装产品质量控制具备不少特殊性,并有相称难度,重要体当前如下几种方面:1.由于PCB电路设计、元器件设计及其他们生产,焊接材料生产等设计、生产环节与产品组装生产环节往往不是在同一公司进行,来料质量控制内容多而复杂。2.影响组装质量因素诸多。元器件、PCB、组装材料、组装设备及其工艺参数、生产环境等,均对产品组装质量产生影响。3.质量检测难度大。细间距、高密度组装,PCB多层化,器件微型化和某些器件引脚不可视等,给检测技术带来较大难度,检测成本增长。4.故障诊断困难。器件故障、运营故障、组装故障是SMT产品三类重要故障,引起故障因素多达数十种,要进行精确诊断较困难,诊断费用高。5.返修成本高。组装器件和组装材料高成本、返修必要采用专用工具和设备等,都使返修成本较高,且返修耗费时间长。SMT产品组装生产质量控制中,老式采用SQC方式较多。但依照SMT产品质量控制特点,为尽量避免SMT产品故障诊断与返修等高成本环节,在其产品设计和组装生产过程质量控制形式上,更倡导采用以事先防止为主全面质量控制方式,相应基本方略重要有:1.尽量采用设计制造一体化技术,在PCB电路设计等设计过程中融入可制造性设计、可测试性设计,可靠性设计等面向制造设计内容;2.严格把好元器件和组装材料等来了质量观,事先进行可焊性测试等质量检测;3.采用工序上尽早测试原则,使质量故障问题尽早发现尽早制止,避免故障随着工序后移而扩展或加重引起诊断与维修难度和费用几何级数式增长现象产生;4.形成工序检查与终端检查结合组装质量检测与反馈闭环控制。SMT产品质量控制体系基本形式质量体系递阶构造示意图见图1-11.质量体系基本形式管理层重要完毕质量信息管理、数据记录分析等;执行层重要完毕现场质量信息采集和有关解决;检测单元层重要完毕商定工序或工位质量信息采集和有关质量控制工作。图1-1为质量体系递阶构造示意图2.质量控制点设立(1)物料检测点物料检测含PCB光板设计制造质量检测、元器件测试、焊膏等组装材料检测等。(2)工序检测点(3)产品检查点产品检查点用于产品终端质量检测、记录和质量信息归档解决等电子元器件与半成品管理电子元器件及半成品库存管理是公司物流系统重要环节。库存重要作用和功能是在物料供需之间建立有效缓冲区,以减轻物料供需矛盾。科学合理库存管理,不但可以增进销售,提高劳动生产率,并且可以减少产品成本,
增长经济效益,反之则也许加剧供需矛盾,或导致大量资金积压,影响公司效益,导致重大经济损失。1.电子元器件及半成品库存管理目保证物料正常流通,便于辨认和管理并保证物品品质,并建立一种清晰、可靠仓储流程。2.仓库作用(1)保管和调节;(2)占用财物资源比例高,不容忽视。第2章质量管理体系2.1ISO-9000系列原则ISO-9000系列原则是SMT生产中质量管理最佳选取。ISO-9000系列原则,是由设在瑞士日内瓦国际原则化组织,即由各国原则化团队构成世界性联合会,于1987年制定,是旨在进一步提高生产厂家质量管理水平国际原则,这个原则每五年修改一次,重新发布。十近年来,这个原则愈来愈受到各国政府、团队及工厂注重和承认,不分国界,不分行业,积极申报该原则评审。为什么IS19000族原则会受到这样多行业、这样多工厂注重呢?这是由于全球性经济竞争加剧了,生产管理者需要找到一种行之有效质量保证体系来提高自己产品质量,并且能得到外界承认。该原则目,正是协助管理者通过制定一种切实可行质量管理体系来实现自己预定方针目的。ISO-9000族原则中,质量管理体系明确提出了20个要素及这些要素应符合原则。20个要素中,其精华为“人、机、物、法、环”,它具备切实可行操作性,又有继承和发扬连贯性;ISO-9000族原则是世界各国执行全面质量管理经验总结和升华产物。可以以为,没有前几十年全面质量管理实践,就不也许有当前ISO-9000族原则。它将来,将会继续受全面质量管理发展影响而变得更完善、更有效。诸多工厂形象地把ISO-9000旅原则称之为“迈向世界经济通行证”,它也是在不同行业之间实现联系和沟通桥梁。不同厂家、不同部门可通过这个体系得到较好交流,互相印证,互相支持。社会大生产均有一种明确分工,每个行业、每个工厂在向社会提供合格产品时,也都要接受社会其她工厂所提供合格产品。挑选购买哪种产品最放心呢?毫无疑问,那些通过ISO-9000认证工厂所生产产品应为首选,由于它们有一种合格质量保证体系来保证其产品质量,而没有通过ISO-9000族原则工厂,就局限性以提供这样保证。不言而喻,ISO-9000族原则像纽带同样把不同国家、不同地区、不同工厂紧紧联系起来。这也正是愈来愈多国家和工厂都来积极接受ISO-9000族原则评审因素所在。SMT生产中质量规定之高,加工难度之大,在其她行业是少见。它与众多行业、工厂紧密相连,各种元器件各种辅助材料锡膏、贴片胶、PCB、各种工艺办法和各种加工设备,既可外购件,又有外协件,产品设计者既需要本专业知识,又必要熟悉SMT工艺规范;焊接质量既需要设备保证,又离不开人经验,稍有差错就会导致质量事故,特别是一旦发生焊接质问题,挽回及维修也许性都非常之小。因而如何做好SMT生产中质量管理,经验和教训都告诉咱们,ISO-9000族原则是最佳管理办法。在SMT生产过程中,以ISO-9000族原则为根据,逐渐形成完整质量管理体系,迈向世界先进水平将不再是一句空话。2.2符合ISO-9000原则质量管理体系2.2.1中心质量目的制定明确质量方针和质量目的,是履行ISO9000管理体系标志,其方针和目的应体现出质量在不断提高,通过努力后才干达到,并且应在各部门中认真贯彻和贯彻。例如,当前国际上再流焊不良焊点率<10×10-6。SMT加工中心,应描瞄准世界先进目的,制定出的确可行质量目的,如第一年与否先做到500×10-6或是300×10-6——近期目的;次年做到100×10-6或50×10-6——中期目的;第三年做到20~10×10-6——远期目的。同步,应依照质量方针规定分析影响质量核心/薄弱问题,通过度析研究,制定出有力控制办法,由关于部门和详细人员去贯彻解决。2.2.2质量保证体系内涵1.体系构造完善化质量保证体系构造应当完善,能覆盖质量保证原则要素内容,例如:工艺、设备、检查(涉及元器件、材料检查和产品质量检查)外购、外协(设备,PCB等)、设计(OEM产品由工艺协调)和包装等。机构比较合理,各要素有部门负责管理。2.体系运作有效性体系应能有效动作,应制定相应程序文献,经常进行评审并及时纠正问题,涉及对员工培训和考核。3.体系文献应完整,质量记录齐全,能反映实际工作状况。体系内部质量信息应能及时传递,以增强全体人员质量意识。2.2.3SMT产品设计产品设计师除了熟悉电子线路专业知识外,还应熟悉SMT元器件以及各种SMT工艺流程,特别是中心SMT生产线流程和能力,在设计过程中始终与SMT工艺保持联系和沟通。设计师所设计PCB应符合SMT艺规定。应有一套完善设计控制制度,涉及各种数据,实验记录,特别是与SMT生产质量关于记录。设计与工艺联系程序如图2-1所示。图2-2印制板工程设计后审核程序ISO-9000原则质量管理体系还涉及:外购件及外协作管理、生产管理、质量检查、图纸文献管理、包装储存及交货、减少成本、人员培训等。第3章电子元器件要管理电子元器件,一方面就要理解电子元器件。所如下面先简朴简介一下电子元器件分类、封装和包装。3.1表面组装元器件分类电子器件分为表面组装元器件和通孔插装元器件。表面组装元器件分为表面组装元件(SMC)和表面组装器件(SMD)。3.2元器件外形封装1.表面组装元件(SMC)外形封装、尺寸重要参数及包装方式(表3-l)(1)表面组装元件(SMC)封装尺寸有公制(mm)和英制(inch)两种表达办法:欧洲大多采用英制(inch)表达,日本大多采用公制(mm)表达。国内没有统一原则,公制(mm)和英制(inch)都可以使用。(2)公制(mm)/英制(inch)转换公式:∵inch=25.4mm∴25.4mmx英制(inch)尺寸=公制(mm)尺寸举例:将0805(0.08inchx0.05inch)英制表达法转换为公制表达法元件长度:25.4mmx0.08=2.032≈2mm元件宽度:25.4mmx0.05=1.27≈1.25mm0805(0.08inchx0.05inch)公制表达法为:2125(2.0mmxl.25mm)2.表面组装器件(SMD)外形封装,引脚参数及包装方式见表3-23.3表面组装元器件(SMC/SMD)包装类型表面组装元器件包装类型有编带、散装、管装和托盘。3.3.1表面组装元器件包装编带表面组装元器件包装编带有纸带和塑料带两种材料。纸带重要用于包装片式电阻、电容8mm编带。塑料带用于包装各种片式无引线元件、复合元件、异形元件、SOT、SOP、小尺寸QFP等片式元件。纸带和塑料带孔距为4mm,(1.0x0.5mm如下小元件为2mm),元件间距4mm倍数,依照元器件长度而定。表3-1表3-23.3.2散装包装散装包装重要用于片式无引线无极性元件,例如电阻、电容。3.3.3管装包装重要用于SOP、SOJ、PLCC、PLCC插座、以及异形元件等。3.3.4托盘包装托盘包装用于QFP、窄间距SOP、PLCC、PLCC插座等。3.4表面组装元器件使用注意事项3.4.1存储表面组装元器件环境条件环境温度:30ºC如下;环境湿度:<RH60%;环境氛围:库房及使用环境中不得有影响焊接性能硫、氯、酸等有害气体;防静电办法:要满足表面组装对防静电规定。3.4.2表面组装元器件存储周期从生产日期算起为二年。到顾客手中算起普通为一年(南方潮湿环境下3个月以内)。3.4.3对具备防潮规定SMD器件规定打开封装后一周内或72小时内(依照不同器件规定而定)必要使用完毕,如果72小时内不能使用完毕,应存储在<RH20%干燥箱内,对已经受潮SMD器件应按照规定作去潮烘烤解决。3.4.4操作人员拿取SMD器件时应带好防静电手镯3.4.5运送、分料、检查、手工贴装等操作需要拿取SMD器件时尽量用吸笔操作,使用镊子时要注意不要碰伤SOP、QFP等器件引脚,防止引脚翘曲变形。第4章来料检查来料检查是保证表面组装质量首要条件,元器件、印制电路板、表面组装材料质量直接影响表面组装板组装质量。4.1惯用检测设备及手段为了保证电子元器件质量,在生产过程中就需要采用各类测试技术进行检测,以便及时发现缺陷和故障并进行修复。依照测试方式不同,SMT测试技术分为非接触式测试和接触式测试。非接触式测试已从人工目测发展到自动光学检查(AOI)和自动射线检测(AXI),而接触式测试则可分为在线测试和功能测试两大类。4.1.1在线测试仪ICT(In-circuittester)针床式在线测试仪见图4-1。老式在线测试仪测量时使用是专门针床与已焊接好线路板上元器件接触,并用数百毫伏电压和10毫安以内电流对其进行分立隔离测试可精准地测出所装电阻、电感、电容、二极管、三极管、可控硅、场效应管、集成块等通用和特殊元器件漏装、错装、参数值偏差、焊点连焊、线路板开、短路等故障,并将故障出当前哪个元件或开、短路位于哪个点精确地告诉顾客。针床式在线测试仪长处是测试速度快,适合于单一品种民用型家电产品线路板大规模生产测试,并且主机价格较便宜。由于测试用针床夹具制作、调试周期长,价格贵,因而对于某些高密度SMT线路板来说,往往无法对其进行精度测试。
飞针式测试仪是对针床在线测试仪一种改进,它用探针来代替针床,在X-Y机构上装有可分别高速移动4个头共8根测试探针,最小测试间隙为0.2mm。工作时依照预先编排坐标位置程序移动测试探针到测试点,各测试探针依照测试程序对元件或已装配元器件进行开路/短路测试。与针床式在线测试仪相比,在测试精度、最小测试间隙等方面均有较大幅度提高,并且无需制作专门针床夹具,测试程序可直接由线路板CAD软件得到,但其局限性之处是测试速度相对较慢。4.1.2功能测试(FunctionalTester)功能测试可以测试整个系统与否可以实现设计目的,它将线路板上被测单元作为一种功能体,对其提供输入信号并按照功能体设计规定来检测输出信号。这种测试是为了图4-1针床式在线测试仪保证线路板可以按照设计规定正常工作。功能测试最简朴办法是:将组装好某电子设备上专用线路板连接到该设备恰当电路上,然后加电压。如果设备工作正常,就表白线路板合格。这种办法长处是测试简朴,投资少,缺陷是不能自动诊断故障。4.1.3自动光学检查AOI智能AOI锡焊检测机见图4-2。线路板上元器件组装密度提高给电气接触测试增长了困难,因此,将AOI(AutomaticOpticalInspec-tion)技术引入到SMT生产线测试领域是大势所趋。AOI不但可对焊接质量进行检查,还可对光板、焊膏印刷质量、贴片质量等进行检查。各工序AOI浮现几乎完全代替了人工操作,这对提高产品质量和生产效率都是大有裨益。AOI系统采用高档视觉系统和新型给光方式,同步采用了增长放大倍数和复杂算法,从而可以使其以高测试速度获得高缺陷捕获率。AOI系统可以检测元器件漏贴、电解电容极性错误、焊脚定位错误或者偏斜、引脚弯曲或者折起、焊料过量或者局限性、焊点桥接或者虚焊等焊接错误。但AOI系统不能检测电路错误,对不可见焊点检测也无能为力。图4-2智能AOI锡焊检测机4.1.4自动X射线检查AXI
AXI(AutomaticX-rayInspection)是近几年才兴起一种新型测试技术。当组装好线路板沿导轨进入机器内部后,位于线路板上方X-Ray发射管将其发射X射线穿过线路板后并被置于下方探测器(普通为摄象机)接受到,由于焊点中具有可以大量吸取X射线铅,因而与穿过玻璃纤维、铜、硅等其他材料X射线相比,照射在焊点上X射线被大量吸取而呈黑点,从而产生良好图像,使得对焊点分析变得相称直观,因而,采用简朴图像分析算法就可以自动且可靠地检查到焊点缺陷。AXI技术已从以往2D检查法发展到当前3D检查法。前者为透射X射线检查法,对于单面板上元件焊点可产生清晰视像,但对于当前广泛使用双面贴装线路板效果较差,由于它会使两面焊点视像重叠而导致辨别困难。而3D检查法采用分层技术,即将光束聚焦到任何一层并将相应图像投射到一高速旋转接受面上,接受面高速旋转可使位于焦点处图像非常清晰,而其他层上图像则被消除,故3D检查法可对线路板两面焊点独立成像。3DX-Ray技术除了可以检查双面贴装线路板外,还可对那些不可见焊点(如BGA)进行多层图像“切片”检测,即对BGA焊接连接处顶部、中部和底部进行彻底检查。同步运用此办法还可测通孔(PTH)焊点,检查通孔中焊料与否充实,从而极大地提高焊点焊接质量。4.2来料检查来料检查是保证表面组装质量首要条件,元器件、印制电路板、表面组装材料质量直接影响表面组装板组装质量。因而对元器件电性能参数及焊接端头、引脚可焊性,印制电路板可生产性设计及焊盘可焊性,工艺材料(焊膏、贴片胶、棒状焊料、焊剂、清洗剂等)表面组装材料质量都要有严格来料检查和管理制度,如表4-1所示。1.元器件来料检查检查项目元器件质量状况也是影响焊接质量因素。重要检测项目可焊性、引脚共面性和使用性,应由检查部门做抽样检查。可焊性:也许引起立碑、不上锡、堆锡等焊接缺陷。元器件可焊性检测可用不锈钢镊子夹住元器件体浸入235℃±5℃或230℃±5℃锡锅中,2±0.2s或3引脚共面性:IC元件引脚共面性不好,会导致虚焊。外表反光度:这项因素重要与回焊炉加热方式关于。重要针对红外线加热炉而言。不同颜色元件对红外线吸取能力有差别,普通来说应避免元件本体与引脚、焊盘引热能力相差太大,否则会导致元件本体吸热过多而损坏,而焊盘、引脚处在加热不够状态;也应注意尽量不要将吸热能力相差太大元件放PCB同一面。引脚变形:会导致错位,虚焊缺陷。这规定在储存,搬运,备料等过程中小心操作;贴片机应处在正常状态,避免贴片过程中机器因素发生抛料,夹伤,掉件等误动作而损伤元件。加工车间可做如下外观检查:(1)目视或用放大镜检查元器件焊端或引脚表面与否氧化、有无污染物。(2)元器件标称值、规格、型号、精度、外形尺寸等应与产品工艺规定相符。(3)SOT、SOIC引脚不能变形,对引线间距为0.65mm如下多引线器件QFP其引脚共面性应不大于0.1mm(可通过贴装机光学检查)。(4)规定清洗产品,清洗后元器件标记不脱落,且不影响元器件性能和可靠性(清洗后目检)。2.制电路板(PCB)检查(1)设计焊盘大小它直接影响到钢网开口大小,影响到少锡或多锡。焊盘间距间距不匹配,导致元件覆盖所有焊盘或元件搭接不上焊盘;对IC来说,它间距影响锡膏,钢网厚度选取。表4-1来料检测项目普通规定检测办法元器件可焊性235+-5摄氏度,2+-0.2s元件旱端90%沾锡润湿和浸渍实验引线共面性〈0.1mm光学平面和贴装机共面性检查性能抽样,仪器检查PCB尺寸与外观目检翘曲度不大于0.0075mm/mm平面测量可焊性旋转浸渍等阻焊膜附着力热应力实验工艺焊膏金属百分含量75~91%加热称量法旱料球尺寸1~4级测量显微镜金属粉末含氧量粘度,工艺性旋转式黏度剂,印刷,滴涂粘接性粘结强度拉力,扭力计工艺性印刷,滴涂实验材料棒状焊料杂质含量光谱分析助焊剂活性铜镜,焊接比重79~82比重计免洗或可清洗性目测清洗剂清洗能力清洗实验,测量清洁度对人和环境有害安全无害化学成分分析鉴定元件分布元件间距太小,也许导致连锡,特别是波峰焊工艺。元件分布不均匀,有地方太多有地方太少,导致焊接加热不均匀,温度设立上不易兼顾。热敏元件与BGA等需热量多元件在同一面上,温度设立上不易兼顾。元件可以一面分布却两面分布,导致需两次过炉。两面均有较重元件如BGA,QFP,PLCC,易发生掉件,虚焊。(2)可焊性PCB焊盘普通是铜箔,易氧化。为了保护铜箔,形成良好焊接,普通要对铜箔进行
解决,如预镀金,银,钯--镍,锡铅等易熔融与锡铅液金属或合金。比较普遍是锡铅。(3)MARK设计
MARK点外形有圆形,方形,三角形等,常用是圆形。它尺寸,颜色对比度直接影响到机器对它辨认,影响到印刷,贴片时位置补偿精准度。(4)可生产性①焊盘精确性涉及焊盘大小尺寸精度及相对距离。误差较大,也许发生与钢网之间错位,导致印锡偏位,溢出焊盘,产生锡珠,连锡缺陷。②弯曲度与扭曲度弯曲度与扭曲度太大,在轨道上运营不畅易卡边,掉板;定位夹紧不精准而偏位;元件与板贴合不好,易飞件,虚焊。③焊盘平面度钢网开口普通都比焊盘小,焊盘平面度不好,会导致与PCB与钢网贴合不紧,印刷漏锡,严重时会损伤钢网开口边沿;对于点胶工艺而言,焊盘平面度不好会抬高元件与PCB之间距离,导致元件与胶接触面积太少或者主线就没有接触,粘合力不够导致掉件。④检查PCB与否被污染或受潮第5章包装、储存与防护5.1仓库管理总体规定5.1.1仓库重要性1.仓库是公司物资供应体系一种重要构成某些,是公司各种物资周转储备环节,同步肩负着物资管理多项业务职能。应有出入库管理办法,进货入库前有待检区,检查/验证合格产品才干入库,仓库应经常(或定期)清点在库品,保证账、卡、物一致,仓库保管员熟悉在库品性能、规格及分类,存储整洁、清洁。它重要任务是:保管好库存物资,做到数量精确、质量完好、保证安全、收发迅速、面向生产、服务周到、减少费用、加速资金周转。2.要依照工厂生产需要和厂房设备条件统筹规划、合理布局;内部要加强经济责任制,进行科学分工,形成物资分口管理保证体系;业务上要实行工作质量原则化,应用当代管理技术和ABC分类法,不断提高仓库管理水平。5.1.2仓库条件1.在库品管理有出入库管理办法,进货入库前有待检区,检查/验证合格产品才干入库,仓库应经常(或定期)清点在库品,保证账、卡、物一致,仓库保管员熟悉在库品性能、规格及分类,存储整洁、清洁。2.仓库条件仓库条件符合库存品规定,存储外购件及成品仓库能做到防火、防水、防盗、防静电及防意外事故。3.包装与防护成品按规定(如包装设计、包装规程)进行包装,包装箱标记清晰,库存品在库内有恰当防护办法(如防锈流静电等),在制品也有防护办法。4.交货及服务能按期交货,售后服务态度好。能接受客户意见,实行纠正办法和质量改进。5.2包装、储存成品按规定(如包装设计、包装规程)进行包装,包装箱标记清晰,库存品在库内有恰当防护办法(如防锈流静电等),在制品也有防护办法。5.2.1PCB(印制电路板)当前公司PCB规定供应商真空包装。对非真空包装板,或开封后没用完或过炉前在空气中曝露时间太久,用前须在烘箱中进行110℃5.2.2锡膏锡膏须在冰箱中保存。温度2℃~8℃。使用前应保证解冻时间4~8小时,原则上不超过48小时。未解冻完全锡膏禁止开封,锡膏应整平,将内盖尽量压究竟,并将外盖拧紧,除了减少氧化量,也可减少溶剂挥发量焊膏应储存在冷藏箱内,冷藏箱温度应依照焊膏规格规定控制在0~10℃5.2.3固定胶胶须在低温(2~8℃)下保存;使用前要进行回温解决。10ml封装要回温2小时以上,30ml封装要回温4小时以上,300ml封装要回温12小时以上。5.2.4贴装胶贴片胶按照存储条件,可存储期进行存储,贴片胶黏度、剪切强度和固化三项性能变化幅度应符合规定规定。普通规定在室温下储存1~1.5个月,5℃5.2.5元器件元器件经质检部门承认后方可入库,对有特殊规定器件要特殊解决。1.贴片芯片烘烤(1)在密封状态下,元件货价寿命12月;(2)打开密封包装后,在不大于30℃和60%RH环境下,元件过回流焊接炉前可停留时间防潮级别停留时间LEVER1不不大于1年,无规定LEVER2一年LEVER3一周LEVER472小时LEVER524小时LEVER66小时
(3)打开密封包装后,如不生产应及时储存在不大于20%RH干燥箱内;(4)需要烘烤状况:(合用于防潮级别为LEVER2及以上材料)(5)烘烤时间:在温度40℃+5℃/-0℃且湿度不大于5%RH低温烤箱内烘烤192小时;在温度125℃2.潮湿敏感性元件凡是在储存、运送和组装等过程中,因吸取空气中潮气而诱发损伤非密封塑封元器件,统称为潮湿敏感元器件(MoistureSenditiveDevice)简称MSD。如果MSD在制造、储存环节吸取了质量超过0.1%潮气,那么,在再流焊接时,将会因潮气加热膨胀产生较大应力,这些应力很也许引起封装内连线缩经、硅片开裂、内部腐蚀,严重影响IC器件长期可靠性,甚旨在再流焊过程中会使其丧失功能,典型实例之一就是BGA“爆米花”现象。因而],在IPC原则中把MSD也称为再流焊敏感器件。在无铅焊接工艺中,对MSD管理将会成为一种核心控制环节,如果控制不好,将会变成一种严重工艺问题。一方面来理解一下关于MSD几种基本概念和术语:防潮袋(MBB),一种用于包装MSD以防止水汽进入袋子。车间寿命,当车间环境温度/湿度≤30℃库存寿命,依照湿度显示卡(如下简称HIC)读数,存储在仓库中MSD,在为开封MBB内层中保持预定干燥度最大时间。制造暴露时间(MET),MSD按制造商规定烘烤完毕后到包装袋封口前最大时间。它还涉及配送是对已开封MSD小批分散传递过程中容许最大暴露时间。干燥箱,放MSD胡专用箱,在该箱内温度应维持在25℃±5℃干燥包装,一种由于干燥剂袋、湿度批示卡(HIC)、MSD和防潮袋定共同构成一种包装形式。湿度显示卡(HIC):一种印有对潮湿敏感化学物质卡片,HIC上至少应当有3种颜色点,分别相应湿度敏感度值为5%RH、10%RH、15%RH。入库验收真空袋检查检查警告标签或条形码上封袋日期;检查包装袋完整性(有无洞、凿孔、撕破、针孔或任何会暴露内部开口),如果发既有开口,应参照湿度批示卡(HIC)显示状态,决定与否拒收(告知供货商采用恢复办法)。MSD检查当需要进行MSD检查时,应将完好原包装在接近封口处顶部割开。如果包装袋在车间环境中打开不超过8小时,可再与活性干燥剂(活性干燥剂暴露时间不应超过1小时,否则不推荐使用)一起装入抽真空袋中并封口,或将元器件放置在一种空气干燥箱里再次干燥,规定再次干燥时间至少是暴露时间5倍。MSD清点仓储人员进行MSD数量清点时,应尽量不破坏MBB。若必要进行逐个清点时,割开MBB后应在最短时间内清点完,然后再与活性干燥剂一起重新装入MBB中并封口。此操作容许暴露最大时间应不大于制造暴露时间(MET)。储存(1)库房管理MSD存储区应有明显标记;MSD应分级分类存储。(2)储存采用干燥包装MSD,可以保存在温度<40℃、湿度<90%RH条件下。如果没有包装,必要保存在温度为25℃±5(3)定期监视储存状况湿度批示卡(HIC)会提示干燥包装内湿度变化状况。当浮现误解决(如缺少干燥剂或干燥剂量局限性)、误操作(如MBB扯破或割裂)或是存储不当时,HIC会及时做出反映。相应判断及解决办法以原包装阐明及内部批示卡上规定为准。现以敏感读书5%RH、10%RH、15%RHHIC批示卡为例详细判断如下如果10%RH点为蓝色,表达适当。若干燥袋要再次封口,应更换活性干燥剂。如果5%RH点为粉红色并且10%RH点不为蓝色,则表达MSD暴露时间已超过了潮湿敏感级别(如库存寿命过期等),必要按照原包装警告标签上阐明进行干燥解决。配、发料管理要建立合理MSD生产配送补给系统,保证所有MSD都将在规定期间限制内组装完毕。如果一批元器件中某些已使用,剩余元器件在打开包装1小时内必要重新封口或放入<10%RH干燥箱中。遵循最短暴露时间原则,应尽量采用少量发放MSD办法,准备数量刚好够8小时装配量。MSD组装过程管理MSD要恰本地分类、标记和封装在干燥袋自重待用,一旦袋子打开,每个元器件都必要在一种规定期间内装配和焊接完毕。规定对每一卷或每一盘MSD积累暴露时间,都应进行工艺跟踪,直到所有MSD都在车间寿命期内完毕所有组装过程。退料管理退料时,已经装载在贴装机器上MSD必要取下来,连同托盘和盘带一起返回库房,供后来继续使用。MSD所有标记数据及相应出库时间跟踪纪录,应完整地从本来标签上转移过来并随MSD一起保存。退回重新储存MSD散料,需把暴露时间也计算到干燥储存时间里去,并依照出库时间跟踪记录优先出库。对MSD包装普通采用白色透明防静电包装管,最佳不要重复使用,在使用前要通过表面电阻测试。建议采用黑色永久性防静电包装管或盒子,其价格昂贵,可以重复使用,但在使用前未经测试不得使用,否则会引起包装管内器件失效,直到准备用来PCB装配。一旦袋子打开,每个元件都必要在一种规定期间框架内装配和回流焊接。原则规定每一卷或每一盘MSD总计累积暴露时间都应当通过完整制造工艺进行跟踪,直到所有零件都贴装。恰当材料补给应当有效减小储藏、备料、实行期间暴露时间。此外,该原则还提供灵活性,以增长或减少最大生产寿命,这一点是基于室内环境条件和烘焙时间。3.静电敏感元器件(SSD)(1)不得任意包装,(2)存储SSD库房相对湿度:30~40%RH,(3)存储过程中保持原包装,若须更换包装时,要使用品有防静电性能容器,(4)库房里,在放置器件位置上应贴有防静电专用标签。(5)SSD运送过程中不得掉落在地,不得任意脱离包装。(6)存储SSD库房相对湿度应控制在40%~60%RH范畴内。(7)SSD存储应当保持原包装,若须更换包装时,须使用品有防静电性能容器。(8)库房里,应设立专门防静电区或在放置SSD器件位置上粘贴防静电标志。(9)放SSD器件是应用目测办法,在SSD器件原包装内清点数量。(10)对EPROM进行写、擦即信息保护操作时,应将写入器/擦除器充分接地,要带放静电手镯。(11)装配、焊接、修板、调试等操作人员必要严格按照静电防护规定进行操作。(12)测试、检查合格印制电路板在封装前应在离子喷枪喷射一次,以消除也许积聚静电荷5.3交货运送及服务运送带引脚元件时,普通使用导电泡沫材料。这可以防止元件引脚间浮现较高电势差,对于双列直插式封装元件,在散装运送过程中常采用静电损耗性管。对于线路板组件,当位于静电放电保护区外时,应将其置于静电屏蔽袋或导电搬运箱内进行运送。有包装袋使用导电材料制成,它可保证所有元件在稳定条件下处在同一电势,同步将偶尔跑到袋上静电荷耗散掉。这种办法不能用于带电池电路板,对于这种状况,应采用衬里是静电损耗性材料,而外层是导电材料包装袋。这种袋子价格更高,但可对加电和未加电组件提供极好保护作用。同样,内部装有固定电路板导轨导电箱不能与边沿上有裸露连接器加电电路板一起使用。对于装入防静电包装管内器件不得晃动,在运送中禁止管内器件摩擦生电。要解决以上问题,可以采用如下各种静电防护办法:1.操作现场静电防护。对静电敏感器件应在防静电工作区域内操作;2.人体静电防护。操作人员穿戴防静电工作服、手套、工鞋、工帽、手腕带;3.储存运送过程中静电防护。静电敏感器件储存和运送不能在有电荷状态下进行。此外并能按期交货,售后服务态度好。能接受客户意见,实行纠正办法和质量改进。第6章SMT产品检测办法检查办法重要有目视检查、自动光学检测(AOI)、X光检测和超声波检测、在线检测等。目视检查是指直接用肉眼或借助放大镜、显微镜等工具检查组装质量办法.自动光学检测(AOI)、重要用于工序检查:印刷机后焊膏印刷质量检查、贴装后贴装质量检查以及再流焊炉后焊后检查,自动光学检测用来代替目视检查:X光检测和超声波检测重要用于BGA、CSP以及FlipChip焊点检查。在线测试设备采用专门隔离技术可以测试电阻器阻值、电容器电容值、电感器电感值、器件极性、以及短路(桥接)、开路(断路)等参数,自动诊断错误和故障,并可把错误和故障显示、打印出来。详细采用哪一种办法,应依照各单位SMT生产线详细条件以及表面组装板组装密度而定.6.1人工目视检测电路组装中人工目视检查就是运用人眼睛或借助于简朴光学放大系统对电路板焊膏印刷和焊点进行人工目视检查。图形放大目测系统如图6-1所示。图6-1图形放大目测系统人工目视检查涉及:电路板人工目视检查,胶点人工目视检查,焊点人工目视检查和电路板表面质量目视检查等。焊膏印刷是成功地组装表面组装组件核心工序。诸多调查表白,在最后调试甚至交付顾客使用后发现电路故障有70%与焊膏印刷关于,因此如果能尽早发现焊膏印刷生产缺陷,并尽早排除,对与减少电路组件组装成本和提高组件可靠性具备极其重要意义。在焊膏印刷目视检查进行印刷工艺控制,排除焊膏印刷缺陷普通应抓住三个环节:1.在设立印刷参数时操作人员目检试印效果并对参数进行校正;2.在印刷生产中操作人员要100%地目检印刷图形质量,随机调节印刷工艺参数,防止印刷缺陷重复浮现,并对发现焊膏图形缺陷与原则图形对照,衡量与否合格,对印刷图形不合格电路板用台面清洗办法或其他办法彻底清洗干净后重新印刷;3.元器件之前,贴装人员对电路板焊膏印刷图形质量进行100%监督检查,剔除焊膏图形中不合格电路板,并进行返修重印。6.2自动光学检测近年来,先进电路组装技术突飞猛进,大大推动了组装工艺检测技术发展。老式人工目视检测逐渐被先进自动光学检测(AOI),X—射线断层检测和层析X—射线照相组合所取代。从总体上分析,当前在电路组装中使用组装工艺检测技术有如下四种类型:自动光学检测;X—射线检测。通过检测发现PCB板组件质量缺陷和问题,通过度析后反馈至设计和组装工艺过程相应工序,进行必要改进,通过这种闭环控制,使PCB组件质量得到较好控制。随着电路图形细线化,SMD小型多功能化和SMA高密度化,老式人工目视检测办法难以满足SMA规定,于是自动光学检测技术(AOI)迅速发展起来,该技术特点是采用了计算机技术,高速图像解决和辨认技术,自动控制技术,精密机械技术和光学技术。它综合了各种高技术产物,具备自动化,高速化,和高辨别率检测能力。当前在电路组装中使用AOI有如下几种类型:1.裸板外观检测技术2.电路组件外观检测技术3.激光/红外焊点检测技术6.3X—射线检测随着BGA,CSP,倒装芯片和超细间距器件浮现和电路组装密度不断提高,使上述检测和测试技术难以满足组装工艺控制规定,诸如焊料短路,桥接,焊料局限性,丢片和元器件对准不良等缺陷,再流焊后难以检测出来,这一难题解决只有依赖于X—射线检测技术。当前,在电路组装中采用X—射线检测系统重要有在线或脱线,2D或3D等类型,重要采用X—射线断层扫描和层析X—射线照相合成技术。这些检测技术重要特性是直观性强,能精确地检测出缺陷类型,尺寸大小和部位,为进一步分析和返修提供了有价值参照数据和真实映像,提高了返修效果和速度。同步,X射线透视图可显示焊接厚度、形状及质量密度分布。厚度与形状不但是反映长期构造质量指标,在测定开路、短路缺陷及焊接局限性方面,也是较好指标。此技术有助于收集量化过程参数并检测缺陷。在今天这个生产竞争时代,这些补充数据有助于减少新产品开发费用,缩短投放市场时间。6.4电气测试电气测试重要是对电路组件进行接触式检测。在SMA(表面组装组件)组装过程中,虽然实行了非常严格工艺管理,也也许浮现诸如极性贴错,焊料桥接,虚焊,短路等缺陷,因此在组装清洗之后必要对电路组件进行接触式检测,测试组件电气特性和功能。其中,在线测试(ICT)是重要接触式检测技术,它是在没有其他元器件影响下,对电路组件上元器件逐点提供测试(输入)信号,在元器件输出端检测其输出信号。在线测试技术有模仿和数字两种类型,分别用于无源元件和数字器件。6.5先进解决技术将X—射线与ICT相结合将在线测试与自动X光检查结合可以减少整体成本,改进产品质量和加速到达市场时间。为大型、高密度印刷电路板装配(PCBA,printedcircuitboardassembly)发展一种稳健测试方略是重要,以保证与设计符合与功能。除了这些复杂装配建立与测试之外,单单投入在电子零件中金钱也许是很高当一种单元到最后测试时也许达到25,000美元。由于这样高成本,查找与修理装配问题当前比其过去甚至是更为重要环节。今天更复杂装配大概18平方英寸,18层;在顶面和底面有2900各种元件;具有6000个电路节点;有超过0个焊接点需要测试。在朗讯加速制造工厂(N.Andover,MA),制造和测试艺术级PCBA和完整传送系统。超过5000节点数装配对咱们是一种关注,由于它们已经接近咱们既有在线测试(ICT,incircuittest)设备资源极限。咱们当前制造大概800种不同PCBA或“节点”。在这800种节点中,大概20种在5000—6000个节点范畴。可是,这个数迅速增长。新开发项目规定更加复杂、更大PCBA和更紧密包装。这些规定挑战咱们建造和测试这些单元能力。更进一步,具备更小元件和更高节点数更大电路板也许将会继续。例如,当前正在画电路板图一种设计,有大概116000个节点、超过5100个元件和超过37800个规定测试或确认焊接点。这个单元尚有BGA在顶面与底面,BGA是紧接着。使用老式针床测试这个尺寸和复杂性板,ICT一种办法是不也许。在制造工艺,特别是在测试中,不断增长PCBA复杂性和密度不是一种新问题。意识到增长ICT测试夹具内测试针数量不是要走方向,咱们开始观测可代替电路确认办法。看到每百万探针不接触数量,咱们发当前5000个节点时,许多发现错误(少于31)也许是由于探针接触问题而不是实际制造缺陷。因而,咱们着手将测试针数量减少,而不是上升。尽管如此,咱们制造工艺品质还是评估到整个PCBA。咱们决定使用老式ICT与X射线分层法相结合是一种可行解决方案。1.测试方略咱们整体测试方略大某些依托边界扫描,它提供一种某些解决方案。许多元件在ICT不能确认,许多复杂ASIC有许多必要确认电源和接地引脚。这些引脚开路也许导致长期可靠性问题。咱们采用测试方略是使用自动X射线分层检查系统确认整个板上每个焊接点可接受性。在这个方略中,生产PCBA都通过X光系统。有缺陷板通过修理站进行改正行动和重检查。通过检查PCBA进入在线电路板测试系统作进一步测试。这个方略在对当前生产中先进技术装配实行最后阶段。设计模型或开发/原型阶段PCBA只通过焊接点完整性X光检查,由于在线测试机测试夹具和/或测试程序普通这时还没有。使用生产X光检查进行模型评估,容许诊断技术员排除焊点关于问题,如开路、短路、元件丢失、少锡和某些极性方向问题。这个新工艺已经节约时间与金钱。当前,为模型开发进行制造测试趋向于大概与生产运营相似规模。模型运营也许在150个单元范畴,高品位PCBA生产运营在200个单元范畴。咱们PCBA使用自动贴片机器完毕,手工连接器贴装和手工面板装配。使用X光和ICT技术测试完毕装配,来确认咱们工艺。测试程序保证对的零件已经以对的位置和方向放在板上,X光决定所有焊接点已经形成。这时功能还没有确认。接受板经营单位选取与否做整板功能测试。这个决定是在单个板基本上作出。另一方面,PCBA安装到架子内,架子放入框内,框与框连接。最后,整个系统功能测试,所有装配在最后系统测试期间接受功能测试。在恰当测试之后,系统发送到最后顾客。2.X光/ICT互相作用超过5200个ICT机器节点限制PCBA是不也许使用老式针床夹具ICT测试。并且,咱们没有装配可在在线测试机上完全测试。普通,10~15%板核心电路不能测试。例如,旁路电容和ASIC元件电源与接地引脚对DC级测量是不可见。由于这些节点不能用普通ICT测试,咱们使用了X射线分层工艺。在使用X光之前,大板上覆盖率在60~70%之间。在测试测量中涉及X光提供99%测试覆盖。对于通过X光系统确认焊点完整性元件,咱们假设遵循了前面工序保证板上贴装对的元件。第7章生产过程质量控制对半成品管理重要体当前对生产过程工艺质量控制上。工艺质量控制就是要对影响SMT工艺质量重要因素进行有效管理,使SMT工艺水平处在良好受控状态。7.1工序管理办法7.1.1生产管理办法有一套正规生产管理办法:如规定有首件检查、自检、互检及检查员巡检制度,工序检查不合格个能转到下道工序。SMT生产首件产品中现场工艺运营流程图,如图7-1所示。图7-1SMT首件产品现场工艺运作图7.1.2有明确质量控制点质控点规定是:现场有质控点标记;有规范质控点文献;控制数据记录对的、及时、清晰;对控制数据进行了解决;定期评估PDCA循环和可追溯性。为了保证SMT设备正常进行,必要加强各工序加工工件质量检查,从而监控其运营状态。因而需要在某些核心工序后设立质量控制点,这样可以及时发现上段工序中品质问题并加以纠正,杜绝不合格产品进入下道工序,将因品质引起经济损失减少到最小限度。质量控制点设立与生产工艺流程关于,咱们生产产品IC卡电话机是一单面贴插混装板,采用先贴后插生产工艺流程,并在生产工艺中加入如下质量控制点:1.烘板检测内容(1)印制板有无变形(2)焊盘有无氧化(3)印制板表面有无划伤;检查办法:根据检测原则目测检查2.丝印检测内容 (1)印刷与否完全(2)有无桥接(3)厚度与否均匀(4)有无塌边(5)印刷有无偏差;检查办法:根据检测原则目测检查或借助放大镜检3.贴片检测内容(1)元件贴装位置状况(2)有无掉片(3)有无错件;检查办法:根据检测原则目测检查或借助放大镜检查4.回流焊接检测内容(1)元件焊接状况,有无桥接、立碑、错位、焊料球、虚焊等不良焊接现象(2)焊点状况;检查办法:根据检测原则目测检查或借助放大镜检查5.插件检测内容(1)有无漏件(2)有无错件(3)元件插装状况。检查办法:根据检测原则目测检查7.2核心工序和特殊工序控制能分清核心工序和特殊工序,以此进行工艺参数监控,工人通过培训考核,对设备、工具、量具等均特别注重。7.2.1核心工序SMT生产中,锡膏印刷、贴片机运营、再流炉炉温等均应列为核心工序,下列关于参数应当每天检查与记录:环境温度和湿度,印刷机稳定性;锡膏黏度,锡球实验(结合第一件产品);模板与PCB间隙、离板速度、刮刀速度和压力及图像辨认精度(结合第一块焊膏印刷质量);贴片机工作状态,涉及压力和运营状况,应每天记录,有登记表;再流炉温度应每天测试一次,并做好记录,有条件做到实时控制,有登记表。操作工人应严格培训考核,持证上岗,核心岗位应有明确岗位责任制。1.焊膏印刷表面安装工艺流程核心工序之一就是焊膏印刷。其控制直接影响着组装板质量。通过对焊膏特性、模板设计制造、以及印刷设备工艺参数优化设定等方面,对焊膏印刷质量控制作初步探讨。焊膏印刷工艺是SMT核心工艺,其印刷质量直接影响印制板组装件质量,特别是对具有0.65mm如下引脚细微间距IC器件贴装工艺,对焊膏印刷规定更高。而这些都要受到焊膏印刷机功能、模板设计和选用、焊膏选取以及由实践经验所设定参数控制。(1)焊膏规定①良好印刷性焊膏粘度与颗粒大小是其重要性能。焊膏粘度过大,易导致焊膏不容易印刷到模板开孔底部,并且还会粘到刮刀上。焊膏粘度过代,则不容易控制焊膏沉积形状,印刷后会塌陷,这样较易产生桥接,同步粘度过代在使用软刮刀或刮刀压力较大时,会使焊膏从模板开孔被刮走,从而形成凹型焊膏沉积,使焊料局限性而导致虚焊。焊膏粘度过大普通是由于配方因素。粘度过低则可以通过变化印刷温度和刮刀速度来调节,温度和刮刀速度减少会使焊膏粒度增大。普通以为对细间距印刷焊膏最佳粘度范畴是800pa·s─1300pa·s,而普通间距惯用粘度范畴是500pa·s─900pa·s。焊膏颗粒形状,直径大小及其均匀性也影响其印刷性能。普通焊膏颗粒为圆球形,直径约为模板开口尺寸1/5,并且颗粒直径应均匀一致,其最大尺寸与最小尺寸颗粒数不应超过10%,这样才干提高印刷均匀性和辨别率。②良好粘结性焊膏粘结性除与焊膏颗粒、直径大小关于外,重要取决于焊膏中助焊剂系统成分以及其他添加剂配比量。焊膏良好粘结性使其印刷时对焊盘粘附力不不大于模板开口侧面粘附力,使焊膏牢固粘附在焊盘上,改进脱模性,粘接性好且能保持足够时间,可使元件贴装时减少飞片或掉片。③良好焊接性用于印刷焊膏,典型金属含量为90%。焊膏焊球必要符合无氧化物级别,即氧化物含量<0.1%,涉及表面吸附氧在内氧化物总含理=<0.04%。焊膏印后保存时间过长,印刷周期过长都会因熔剂等物质挥发而增长氧化限度,影响焊料润湿性。焊膏应在5-10℃保存,在22-25依照焊膏性能和使用规定,可参照如下几点选用适当焊膏1)焊膏活性可依照PCB表面清洁限度来决定,普通采用RMA级,必要时采用RA级;2)依照不同涂覆办法选用不同粘度焊膏;3)精细间距印刷时选用球形细颗粒焊膏;4)双面焊接时,第一面采用高熔点焊膏,第二面采用低熔点焊膏,保证两者相差30-40℃5)当焊接热敏元件时,应采用含铋低熔点焊膏;6)采用免清洗工艺时,要用不含氯离子或其她强腐蚀性化合物焊膏。7)还规定焊膏回流焊后有良好清洁性,很少产生焊料球,有足够焊接强度。(2)模板模板是焊膏印刷基本工具。可分为三种重要类型:丝网模板、全金属模板和柔性金属模板。丝网模板制作简朴,适合于小批量产品,缺陷是孔眼通过丝网不容易看到焊盘,定位困难,而通过丝网焊膏只有孔眼60%左右,容易堵塞。模板开口尺寸与模板厚度密切有关,过厚,会导致焊膏脱模不良,且易导致焊点桥接;过薄,则很难满足粗细间距混装组装板规定。模板开口普通通过化学蚀刻,激光束切割以及电铸等办法制造。在制造过程中均以获得光滑一致开口侧壁为目的。模板可采用有焊盘孔眼锡青铜、铍青铜、不锈钢、箔片等材料制作。不锈钢是激光切割来制造模板最惯用材料,经激光束切割后获得模板开口可以自然形成锥形内壁,有助于焊膏释放这一特点对于细间距印刷尤为重要。此外,还可以通过电抛光或镀镍办法使开口内壁更光滑致。(3)印刷工艺参数设定①刮刀调节1)刮刀运营角度θ普通为60°--65°时焊膏印刷品质最佳。焊膏老式印刷办法是刮刀沿模板X或Y方向以90°角运营,这往往导致于器件在开口不同走向上焊训量不同。咱们经多次印刷实验证明,刮刀以45°方向进行印刷可明显改进焊膏不同模板开口走向上失衡现象,同步还可以减少对细间距模板开口损坏。2)刮刀压力并非只取决于气压缸行程要调节到最佳刮刀压力,还必要注意刮刀平行度。压力普通为30N/mm2。②刮板刃口普通建议使用金属刮板,金属刮板比聚氨酯刮板好。但是,从聚氨酯刮板开口中挤出焊膏是个问题。建议推刮角度为45°~60°,普通都是用45°进行推刮。将刮板向下压使金属刮板刮刀弯曲形成一种最佳角度。在选取印刷力时,一种与模板平行矢量推动着焊膏使得焊料滚动。另一种矢量是直接往下施加压力于模板开口,将焊膏挤入开口中。变化模板压力,推刮角度随之变化。另一种常被忽视因素是刮板锋利度。普通来说,刮板越钝,规定推刮整个模板顶部所需压力就越大;刮板刃口越锋利,需用力就越小。通过对刮板刃口进行一种简易显微扫描检查可显示出很大差别。刮板压力刮板压力较小普通意味着模板推刮频率较低,这是决定因素。(4)印刷速度焊膏在刮刀推动下会在模板上向前滚动。印刷速度快有助于模板回弹,但同步会阻碍焊膏向PCB焊盘上传递,而速度过慢,焊膏在模板上将不会滚动,引起焊盘上所印焊膏辨别率不良,普通对于细间距印刷速度范畴为25-30mm/s,对于粗间距印刷速度为25-50mm/s。(5)印刷方式 当前最普遍印刷方式分为接触式印刷和非接触式印刷。模板与PCB之间存在间隙印刷方式为非接触式印刷。普通间隙值为0.5-1.5mm,其长处是适合不同粘度焊膏。焊膏是被刮刀推入模板开孔与PCB焊盘接触,在刮刀慢慢移开之后,模板即会与PCB自动分离,这样可以减少由于真空漏气而导致模板污染困扰。模板与PCB之间没有间隙印刷方式称之为接触式印刷。它规定整体构造稳定性,合用于印刷高精度焊膏,模板与PCB保持非常平坦接触,在印刷守后才与PCB脱离,因而该方式达到印刷精度,尤合用于细间距、超细间距焊膏印刷。随着钢板广泛应用,以及元器件向小而密方向发展,接触式印刷因其高印刷精度而普遍采用。2.贴片机优化设备优化成果会直接影响生产线平衡过程能否达到满意效果。优化原则与设备构造有很大关系。对于X/Y构造设备,普通依照下述原则使其达到最小循环时间:(1)尽量使所有贴装头同步拾取元件;(2)拾取频率高喂料器应安放在接近印制板位置,普通将其放在贴片机正面,接近主挡块;(3)每个拾放循环过程中,都要使所有贴装头满负荷,这样可以优化效率;(4)在一种拾放循环过程中,只从正面或背面喂料器上拾取元件,而不能两边都取,这样可以减少拾取时移动路程;(5)为了减少拾取时移动路程,在一种拾放循环过程中只沿着X坐标增长或X坐标减少方向拾取元件,而不能沿两个方向回移动;(6)在一种循环中,按照X和Y坐标增长或X和Y坐标减少顺序进行贴装,减少贴装头移动路程。实验室所使用机器顺序是先高速贴片机,再多功能贴片机。一方面你要确认你程序有无作好,阻、容元件放在同一台贴,普通咱们都把这样元器件放到高速贴片机上,一定要同步吸料,并且从料多有顺序吸到料少,这样做可以节约诸多时间,尚有把用量诸多料提成几盘放在一起让工作头同步吸取,普通不要超过4盘,因系列只有4个吸嘴。一方面依照生产任务在在线计算机上进行编程,完毕后传送给线上两台贴片机,并据此进行设立。重要工作有三项:(1)对每个需要贴装元器件,按照元器件轨道设立文献进行装料,并安放于分派到元器件供料轨道上;(2)依照待加工PCB宽度将贴片机传播轨道调节到相应宽度;(3)根据贴片任务需要来设定吸嘴配备,进行相应吸嘴更换;等这些准备工作结束后,就进入PCB坐标记别环节,对PCB定位解决。若该块PCB基准点不可以被辨认,就放弃贴片,并传送到输出端轨道处;若该块PCB通过视觉系统鉴别,则它就被正拟定位于贴片工作区。然后咱们进行空打,查看元器件吸取位置和贴放位置与否对的,如果位置对的,咱们就在元器件拾取界面,单击元器件X或Y坐标查看所有元器件拾取位置与否偏移,如有偏移咱们就进行修改,如对的就进行优化。然后印刷一块板子试贴,贴片头按照加工程序到相应供料轨道上取料,然后到指定贴片位置进行贴装。如果在贴片过程中发生故障,如元器件供料轨道、机器驱动及气路等控制有问题,机器会作出相应报警提示。如果排故成功可继续贴片,直至完毕所有元器件贴装,否则退出贴片作业,PCB传播到输出端轨道上。对第一块PCB板进行检查,检查无误,生产继续。3.回流焊温度曲线设立回流焊是整个生产线中核心工序,实验室所用再流焊炉有五个温区,分别为:升温区、保温区、迅速升温区、焊接区、冷却区。升温区和保温区又合称为预热区,当PCB进入升温区时,焊膏中溶剂、气体蒸发掉,同步焊膏中助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚,焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘,将焊盘、元器件引脚与氧气隔离;PCB进入保温区时,使PCB和元器件得到充分预热,以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件;当PCB进入焊接区时,温度迅速上升使焊膏达到熔化状态,液态焊锡对PCB焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合在焊接界面上生成金属间化合物,形成焊锡接点;PCB进入冷却区,使焊点凝固。此时,完毕了再流焊。再流焊温度曲线示意图见图7-2。图7-2再流焊温度曲线示意图实时温度曲线和焊膏温度曲线升温斜率和峰值温度应基本一致,160℃前升温速度控制在2℃/S如下;从150-160℃至焊料熔融称为迅速升温阶段,由于助焊剂从150-160影响再流焊质量重要参数是:1.控制精度应达到±0.1-0.2℃2.传播带横向温差规定±5℃3.传送带宽度要满足最大PCB尺寸规定;4.加热取长度---长度越长、加热区数量越多,越容易调节和控制温度曲线。普通中小批量生产选取4-5个温区,加热区长度1.8mm左右即能满足规定。此外,上、下加热器应独立控温。5.最高加热温度普通为300-350℃,如果考虑无铅焊料或金属基板,应选取3506.送带运营要平稳,传送带振动会导致移位、吊桥等焊接缺陷。7.应具备温度曲线测试功能。7.2.2特殊工序SMT生产中,锡膏、胶水等相对价格较贵,可作为特殊工序控制进行定额管理,在保证产品质量前提下,使材料消耗不断下降,并有效地减少成本,提高效益。材料消耗工艺定额编制根据:产品设计文献、工艺文献、工艺规程;材料原则、材料价格;操作人员纯熟限度、工作环境优劣、设备完好状况等,综合考虑各种影响因素,针对每种材料详细状况权衡重要因素。材料消耗工艺定额编制办法有实际测定法和经验记录法。实际测定法是用实际称量办法拟定每个零件或每个焊点材料消耗工艺定额。经验法是依照类似元件实际消耗记录资料经分析对比,拟定其工艺定额。在拟次生产中,实测每块印制板原则用量(印刷先后重量差)、本批原则用量及本批实际用量,由此计算出焊膏运用率,综合考虑其她因素,拟定焊膏损耗系数,最后由损耗系数计算焊膏工艺定额。焊膏、焊料及数据收集见表7-1。7.3不合格品控制有一套合格品控制办法,依照不同状况由不同人/部门对不合格品进行隔离、标记、记录、评审和处置。普通,组件板返修过程中,其厚/薄膜PCB返工不应超过两次再循环,SMA反修不应超过三次循环。表7-17.4生产设备维护和保养由于SMT设备均为进口,价格昂贵,无论是操作还是用后维护,均有较高规定,因而,要有一套设备管理办法,核心设备应由专职维护人员定检,使设备始终处在完好状态。以贴片机为例,在实际操作中定人、定机、按日、月和班次采集原始数据,把贴片机每天、每班次运营状态填入“贴片机运营状态一览表”,见表7-2。记录每天产量完毕状况和对的率,并将每班次、每台设备贴装率绘制成“贴片机运营状态监控图”,如图7-3。对每台设备状态实行跟踪与监控,当某班次某合设备贴装对的率低于99.95%时就视为异常,就需要找出异常因素,然后及时进行解决。同步在每月初,各维修工对自己所负责设备在上月运营过程中状态进行总结、分析,并填写“、月设备运营状态总结表”,见表7-3,针对其存在问题,提出改进和防止办法,并及时加以维护和修理。图7-3贴片机运算状态监控图状态小结:维备件数量_个,备件系计价值_元)全月合计工作日_日,月最低贴装率_(%)贴装率<99.90%工作目占全月合计工作日_(%)贴装率≥99.95%工作日占全月合计工作日_(%)表7-2机型号班次1233031产址贴装率产址贴装率产址贴装率产址贴装率产址贴装率表7-3设备编号维修工日期月度小结状态分析改进办法为加强对维修工人员评价和考核,一切以数据为准,用数据“说话”,对每个维修人员当班时每台设备运营状态实行监控,将其当班时每台设备贴装对的率描入“维修工当班贴片机状态监控图”,如图7-4所示,并将同台设备每个维修工当班时该设备全月运营状态绘制在同一张监控图上,同步对设备运营状态进行规定:1.设备月最低贴装率应禁止低于99.90%。2.达标设备是指当月该设备贴装率不不大于或等于99.95%工作日占合计工作日70%以上。3.未达标设备是指当月该设备贴装率低于99.90%工作日占合计工作日10%以上。4.符合以上条件1、2设备力状态保持良好。图7-4维修工当班贴片机状态监控图7.5生产环境SMT生产设备是高精度机电一体化设备,设备和工艺材料对环境清洁度、温度、湿度均有一定规定,为保证设备正常进行和组装质量,对工作环境有很严格规定。7.5.15S管理公司内员工抱负,莫过于有良好工作环境,和谐融洽管理氛围。5S管理籍造就安全、舒服、明亮工作环境,提高员工真、善、美品质,从而塑造公司良好形象,实现共同梦想。1.什么是5S管理5S管理就是整顿(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SETKETSU)、素养(SHITSUKE)五个项目,因日语罗马拼音均以'S'开头而简称5S管理。5S管理来源于日本,通过规范现场、现物,营造一目了然工作环境,培养员工良好工作习惯,其最后目是提高人品质,养成良好工作习惯:(1)革除马虎之心,凡事认真(认认真真地对待工作中每一件'小事')(2)遵守规定(3)自觉维护工作环境整洁明了(4)文明礼貌没有实行5S管理工厂,职场脏乱,例如地板粘着垃圾、油渍或切屑等,日久就形成污黑一层,零件与箱子乱摆放,起重机或台车在狭窄空间里游走。再如,好不容易导进最新式设备也未加维护,通过数个月之后,也变成了不良机械,要使用工夹具、计测器也不懂得放在何处等等,显现了脏污与零乱景象。员工在作业中显得松松跨跨,规定事项,也只有起初两三天遵守而已。变化这样工厂面貌,实行5S管理活动最为适合。2.5S管理五大效用可归纳为:5个S,即:Sales、saving、safety、standardization、satisfaction(1)5S管理是最佳推销员(Sales)----被顾客夸奖为干净整洁工厂使客户有信心,乐于下订单;会有诸多人来厂参观学习;会使人们但愿到这样工厂工作。(2)5S管理是节约家(Saving)----减少不必要材料、工具挥霍;减少寻找工具、材料等时间;提高工作效率。(3)5S管理对安全有保障(Safety)----辽阔明亮、视野开阔职场,遵守堆积限制,危险处一目了然;走道明确,不会导致杂乱情形而影响工作顺畅。(4)5S管理是原则化推动者(Standardization)----'3定'、'3要素'原则规范作业现场,人们都按照规定执行任务,程序稳定,品质稳定。(5)5S管理形成令人满意职场(Satisfaction)----创造明亮、清洁工作场合,使员工有成就感,能造就现场全体人员进行改进氛围。7.5.2生产现场生产现场有定置区域线,楼层(班组)有定置图;定置图绘制符合规范规定;定置合理,定置率高,标记应用对的;库房材料、在制品分类储存,堆放整洁、合理并定区、定架、定位,与位号、台账相符;凡停滞区内摆放物品必要有定置标记,不得混放。对现场管理有制度、有检查、有考核、有记录;立体包干区(涉及线体四部位、设备、地面)整洁光尘,无多余物品;每日进行(5)活动,能做到“一日一查”、“日查日清”。生产线辅助环境是保证设备正常运营必要条件,重要有如下几方面:1.电源电源电压和功率要符合设备规定:电压要稳定,普通规定单相AC220(220+10%,50/60HZ),三相AC380V(220+10%,50/60HZ)。如果达不到规定,需配备稳压电源,电源功率要不不大于功耗一倍以上。例如贴片机功耗2KW,应配备5KW电源。贴片机电源规定独立接地,普通应采用三相五线制接地办法。由于贴片机运动速度很高,与其她设备接在一起会产生电磁干扰,影响贴片机正常运营和贴装精度。2.气源要依照设备规定配备气源压力,可以运用工厂气源,也可以单独配备无油压缩机。应用厂房统一配备压缩空气管网气源引人生产线相应设备,空压机应离厂房一定距离;气压普通为0.5~0.6MPa,由墙外引人时应考虑到管路损耗量;空气应除油、除水、除尘、含油量低于0.5X10-6。最佳采用不锈钢或耐压塑料管做空气管道。不要用铁管做压缩空气管道,由于铁管生锈。锈渣进入管道和阀门,严重时会使电磁阀堵塞气路不畅,影响机器正常运营。3.SMT机房环境正常温度:20~26℃(具备锡膏、胶水专用存储冰箱时可放宽);相对湿度:40%~70%;温湿计应放置在机器最密集区域,以便能采集到最明显温度变化。温湿计记录周期设定为7天,每星期一早上7:00更换登记表,换下登记表存储在特定活页夹里,保存期至少半年.。新登记表可向工程师处申领.登记表上须注明日期,更换登记表时,记录起始时间须与当时时间一致。噪声:<70dB;干净度:粒径(μm)含尘浓度(粒/m)≥0.5≤3.5×10≤5.0≤2.5×10室内空调系统开关由SMT工程部人员负责,其他部门人员不得擅自使用回流焊抽风口须每月清理一次,以防集水过多.逢休息日或节假日须关闭空调系统吹风口开关,并规定工程部不要关闭空调系统抽风口开关,以防机器内壁结露4.防静电SMT现场还应有防静电系统,防静电地线应符合国标。生产设备必要接地良好,贴装机应用五相三线制接地法并应独立接地。生产现场地面、工作台面垫、坐椅等应符合防静点规定。应配备防静电料盒、周转箱、PCB架、物流小车、防静电包装代、防静电腕带、防静电烙铁及工具等设施。5.SMT机房要有严格出入制度;严格操作规程及严格工艺纪律。在清洁文明方面应做到:料架、运送车架、周转箱清洁,无积尘;管辖区公共走道畅通,楼梯、地面光洁,无垃圾,门窗清洁无尘、无杂物;文明作业,无野蛮及无序操作行为;实行了“日小扫”、“周大扫”制度,工作间保持清洁卫生,无尘土、无腐蚀性气体7.6生产人员素质SMT是一项高新技术,对人素质规定高,不但要技术纯熟,还要注重产品质量,责任心强,专业应有明确分工(一技多能更好)。第8章半成品质量检查8.1机构质量检查部门应独立于生产部门之外,职责明确,有专职检查员,能力强,技术水平高,责任心强。SMT中心应设有:8.1.1辅助材料检测部门凡购进各种材料都应当按原则(在国外原则/国标/F标中至少选取一种)进行认真检测,不通过检测材料不准使用,检测不合格不准使用。检测原材料常有锡膏、贴片胶、助焊剂、防氧化油、高温胶带、清洗剂、焊锡丝和PCB。如焊锡膏,其质量好坏将影响到表面组装生产线各个环节。因而,应十分注重焊膏品质检测。至少应做焊球实验;焊膏黏度测试;焊膏粒度及金属含量实验;绝缘电胆实验,8.1.2元器件检测部门理解表面安装元器件品种和规格以及国内外发展状况,选取SMC/SMD,并掌握其技术参数、外形尺寸和封装原则状况。向印制电路板布线设计师提供SMC/SMD外形尺寸、特性参数。负责拟定元器件检查原则。向关于人员(如筹划员、库管员等)提供SMC/SMD分类原则及管理办法,保证SMC/SMD对的性。理解和选取THC/TMD及插件、连接器。元器件测试内容有:验证元器件技术条件和数据;元器件可焊性历时焊接热性能;元器件质量指标;提出元器件最后承认意见。8.1.3成品检查部门成品检查比较严格,在进货检查、工序检查合格基本上进行成品检查,合格才放行。SMA成品应进行下列测试:焊点质量测试;SMA在线测试(需要时);SMA功能测试(需要时);合格后方能入库或交付使用。重要检查过程应严格控制,如每批测试前检查仪器设备,检查员严格按检查文献,操作检查成果由专人校核等。做到检查环境良好,应无灰尘、电磁、振动等影响,场地设备仪表整洁。检查设备、仪表、量具等均按期校准,能保持规定精度。记录齐全、完整、清晰,可以追溯。8.2检查根据文献检查依各种产品(涉及为中心提供所有产品)检查规程、检查原则或技术规范严格进行。SMT生产中核心技术检查原则有:(1)SMC/SMD可焊性测试原则SJ/T10669-1995(2)PCB系列认定原则(3)SMC/SMD技术文献和数据(厂家提供)(4)体现组装件焊点质量评估IPC-A-610B或SJ/T10669-1995(5)表面组装用黏剂通用规范SJ/报批(6)锡铅膏状焊料SJ/报批(7)波峰焊接技术规定(8)电子设备制造防静电技术规定SJ/T10533-94(9)电子原器件制造防静电技术规定SJ/T10630-19968.3检查设备重要检查设备、仪表、量具齐全,且处在完好状态,按期核准,少数特殊项目委托专门检查机构进行。
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