内容概要1
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
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; 1.5.1 期满物料处理 1.5.2 湿度敏感等级 1.6
湿度敏感组件的烘烤条件;◆ 1.6.1 干燥(烘烤)限制 1.7 1.8
干燥箱储存的环境条件;◆ 锡膏的规格;◆
2
钢网印刷制程规范★
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
刮刀; 钢板;★ 真空支座;★
钢网印刷的参数设定;★★ 印刷结果的确认.;★
3
自动光学检查(AOI)的相关规范◆
3.1 3.2 3.3
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;◆
4 贴片制程规格
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5
吸嘴 Feeders NC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★
5.1 5.2
Reflow Porfile的测量仪器; Reflow Porfile的测量方法;◆
6 标准有铅制程
6.1.1 推荐回焊炉参数设置
7
无铅制程
7.1 无铅制程回焊炉定义 7.2 通用无铅profile规格
7.3 无铅制程中标准板基本profile规格 7.4 无铅制程参数设置
1页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分
8
7.5 产品板PWB回焊炉profile量测 点胶制程
8.1 通用
8.2 CSP组件之分配类型
人工焊接工站及维修方法的相关标准
目检/错误类型/缺点定义/训练材料之定义 相关参考文档
9 10 11
1. 一般运输和储存条件 1.1一般运输及储存条件 组件和物料的运输及储存条件1 相对湿度 温度 NMP 储存条件2 相对湿度 温度 组件包装等级 RH 10% ~ 70% 15°C ~ 30°C3 组件至少要达到第一等级,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下环境中; - 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 温度 35% ~ 55% 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
RH 15 % ~ 70% -5°C ~ +40°C 料。锡膏有其特定的运输条件。
2一般条件:请见下面有关锡膏和点胶胶水之特殊储存条件。
3 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。
1.2锡膏的储存,管理,作业条件
2页脚内容
储存温度 最大的库存时间 室温下储存的时间 使用前回温时间 K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分冰箱保存5 ~ 10°C或锡膏规范所要求的 最长6个月 4周(20.5 ~ 25°C) 4小时 +5 ~ +25度 SEMCO 650g 筒装 注意:锡膏使用前,必须在室温下回温至少运输过程中的环境温度 最佳运输封装方式 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湿度标示卡) 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: 仓库货架储存条件及时间 裸露在空气中的时间 清除锡膏,清洗PCB
表面Ni-Cu处理:48小时 表面OSP处理:24小时 绝对不允许 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 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 1.4点胶用的胶水储存条件 胶的型号 NMP code Loctite 3593 Emerson and Cuming E 1216 7520029 (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) 冷藏-20度 最长的运输时间 储存的条件 供货商发货后,4天之内必须到位 用冰箱冷藏起来-20 ~ +8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 使用前稳定时间 罐装的储存时间 6个月@-20 ~ +8度条件下 使用前须达到室温 5周 +25度 6个月@-20度条件下 3小时 5天 +25度
1.5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,NMP以及NMP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12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。
期限 12个月 原件类型 如包装上无特殊说明,适用于所有组件 组件厂内存放 敞开的货架,组件包装在内部包装3页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分内 6个月 6个月 3个月 PWB 包装在防潮袋中的镀银组件 包装在纸箱和打开的塑料袋中的镀银组件 真空包装,带干燥剂 真空包装,带干燥剂 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。 等级 储存期限 时间 1 2 2a 3 4 5 5a 6
1.5.2 湿度敏感的等级表(MSL) 条件 <=30°C/85%RH <=30°C/60%RH <=30°C/60%RH <=30°C/60%RH <=30°C/60%RH <=30°C/60%RH <=30°C/60%RH <=30°C/60%RH 不限 一年 4周 168小时 72小时 48小时 24小时 卷标所示之时间(TOL) 1.6 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。
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@40FLL+72小时之间 C,RH<5% 暴露在外部环境的时间超过FLL+72小时 暴露在外部环境的时间在FLL和4页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分2a – 4 5 – 6 5倍于超过FLL的时间 10倍于超过FLL的时间 5天 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。
1.6.1干燥(烘烤)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 湿度 最大储存时间 控制方法 1.8 关锡膏之规定 锡膏型号 Multicore Solders Sn62MP100ADP90 Alpha Metals Omnix-6106 NMP码 7602005 (650 g cartridge) 7602007 (500 g jar) 运输包装 650 g Semco cartridge 500 g jar 5页脚内容650 g Semco cartridge 600g green SEMCO cartridge 7600029 Lead Free paste Multicore 96SCLF300AGS88.5 7600033 25 ±5 ºC < 5 % RH 按照MSL分类 在料盘上做标记 K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分合金 Sn62Pb36Ag2 2 颗粒大小 ADP (45-10 μm) IPC type 3 (25-45 μm) 金属含量 90.0% (+0.3%, -0.6%) 助焊剂分类 (J-STD-004) 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.
ROL0 REL0 ROL0 89.3+/-0-3% 88.5 Sn62Pb36AgSn95.5Ag3.8Cu0.7 (Ecosol TSC 96 SC) AGS (45 –20 μm 2
钢网印刷制程规范
属性 刮刀刀片的材料 规格 2.1 刮刀 镀镍或镀钛不锈钢,有足够的强度,能够满足高速印刷要求。厚度275±10μm。不推荐使用普通不锈钢。 60±2.5度 印刷的角度*(关键参数) 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 板的长度四舍五入,接近标准宽度 MPM8\" or 10\" DEK&MPM及同等印刷机的刮刀宽度 建议的刮刀类型 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 钢板材料 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) 钢板开口精度 最大±10μm or ±5% 规定 一般等级的聚脂板55T-66T (140-167 mesh/inch),同等的不锈钢也可以,但不推荐. 对应框架的可交换之钢板也可以使用 最小25N/cm 6页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分钢板厚度 钢板厚度(0402 or min 0.4mm pitch QFP, min 0.75mm pitch CSP) 0.10mm ± 0.01mm 0.12mm ± 0.01mm 对于微小间距组件 (0201, 0.5 CSPs),位保证良钢板材料/制造工艺 好脱模,钢板开口使用E-fab类型. 电镀镍或激光刻不锈钢 建议钢板与框架面积比 在生产过程中量测任何点之钢板张力拒收标准* 基准点 Step stencils ? 60% ± 10% 小于等于20N/cm 蚀刻在钢板上的两个直径为1mm的半球状点 Max step thickness = 25% of nominal stencil thickness (e.g. 100μm stencil, step area 125μm ? *)量测方法:Fabric Tension Gauge,例如:ZBF Tetkomat, CH-8803之类工具。 注意:如果使用聚脂材料,则应注意ESD防护措施。
2.3 真空支座 性质 材料 支撑台与钢板平行度 支撑表面光滑度 加工深度* 组件边缘支撑* 支撑台上的真空孔 整个区域± 0.025mm 大于最大组件高度+5 mm 组件边缘支撑从边缘指向组件中心1.5mm ±0.5mm。最大无支撑的关键区域间距:15MM。支撑台大小应或等于待印板子的大小。 真空孔定位在非印刷区域,并且防止真空泄漏到印刷区域。如果真空可以可靠的限制在100-200 mbar范围内,在仔细制程调节下整个区域的真空才成为可能。 真空支撑台 -支撑台凹槽应足够大且深,保证组件不能接触到支撑台。 -应对支撑台进行记录和版本控制,并且同意产品的所有支撑台应该是一样的。 Panel alignment ?
Mechanical, so called “Hard Stopper” recommended especially for products having 0.5 mm pitch CSP components ? 规定 机械构造金属:如钢或铝合金。建议使用上表面摩擦较大者,使用材料符合静电防护要求。 在支撑台区域上最大0.2mm *)只有第2面支撑台
2.4 钢网印刷的参数设定 参数 设定 印刷速度 建议100mm/s,范围70 ~ 120 mm/s。无铅制程:100±30 mm/s。 7页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分在constant force mode模式下(力大小可自动调节,印刷头悬浮),200mm宽的刮刀**压力 MPM印刷机刮刀调整(刮刀距PWB表面距离固定,?) Snap-off脱模距离 分离速度 自动擦拭频率(有铅) 自动擦拭频率(无铅) 建议擦拭方式 钢板上锡膏量控制 增加锡膏 可擦干净钢板的最小距离+5mm作为安全边界. 在整个板子区域-0.5 ~ 0.0mm(建议负的snap-off以抵消机器的误差) 在分离的阶段, 要保持PCB与底座的接触所最大速度 建议MPM印刷机的Slow Snap-Off 设定为“No”。 每印刷5-15次。注意:如果出现临时性的技术问题,可提高擦拭频率。 每印刷3-6次。 一次真空干擦或者一次湿擦加上一次不带真空的干擦。 开始时的用量:200 mm宽的刮刀:150 – 160 g;250 mm宽的刮刀:190-200 g。重要规则:锡膏滚动直径最大20 mm(10 cent coin),最小12mm。 在锡膏滚动直径达到12 mm前,增加锡膏量20 – 40 g。 钢板上的锡膏可以转移到其它钢板上,或者可被暂时储存于干净的塑料罐子中。在钢板上以及被临时储存的有效期一共为6个小锡膏的再使用 安全边界:可擦干净钢板的最小力+5N。通常在40-50N之间。 时。停线超过15分钟,应用塑料薄膜将钢板上的锡膏封盖保存。如果锡膏在钢板上无保护的停留超过1个小时,应更换新的锡膏,原有锡膏做报废处理。 Multicore Prozone SC-0,Kiwoclean或者印刷机制造商许可的同建议使用的钢板自动擦洗剂 类快速溶剂.出于防火安全的考虑,异丙醇(IPA)或此类溶剂不推荐使用。 最好使用Multicore Prozone SC-01,Kiwoclean (SC-02对丙烯酸和一些橡胶手套有轻微伤害)。异丙醇(IPA)允许但不推荐使用,妥清洗印错的板子以及手动清洗钢板和设备建议使用之清洗剂 善处理废弃物。 注意!在清洗完PWB及其激光过孔后,不允许液体清洗之组件应更换。经过OSP处理以及全部或部分Aramid based之PWB不允许清洗!清洗液进入PWB结构内部,而且会降低尤其是CSP组件的焊点可靠性。
2.4 印刷结果的确认
注意:获取更多信息,请见3.3小节“组件和锡膏的抓取报警设定”。 锡膏印刷的精度(X&Y) 锡膏量的变化 面积 搭桥 有铅:±150 μm。无铅:±120 μm。 正常情况下的50 - 120% 一般50 – 150%,CSP35 – 150% 孔径的0.3倍 8页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分制程CPK能力 制程控制的方法
±100 μm @ 6σ, Cpk >1.00 如果条件允,使用AOI;在生产过程中应使用印刷机的2D检查;使用显微镜进行目检。不使用显微镜对0.5 mm pitch的组件进行目检不够精确。 3自动光学检测(AOI)
3.1AOI一般在生产线中的位置
在大多数情况下,AOI的最佳位置应在高速贴片机之后。在这一环节上,所有被贴片的CHIP组件和集成电路上的锡膏仍然可见。
3.2AOI检查的优点,好处
使用AOI检测机最主要的目的就是用来监视锡膏的印刷和贴片的结果. 它是通过统计分析的软件对制程监视的结果进行分析判断. 还可以通过AOI检查出的不良进行相应合理的维修, 重工.
3.3 组件和锡膏的抓取报警设定
下表给出了不同组件类型和锡膏印刷的推荐警戒限度值。目的是为了探测出在回焊流程中无法自我校准的贴装错误,避免不必要的报警。
组件类型 0402,0603和0805 CHIP型组件 大于0805 chip组件 0.5 mm pitch CSP ? 贴装误差 有铅制程 X & Y 误差:误差:X & Y 误差:误差:X & Y 误差:误差:150 μm 面积:35%-150% 搭桥:0.4倍孔径 Other paste deposits ? ?Paste registration (X&Y): 150 μm 面积:50%-150% 搭桥:0.4倍孔径 其它组件一般误差 X & Y 误差:误差:15 250μm 10 15 15 180μm 220μm 220μm 无铅制程 X & Y误差:误差:X & Y 误差:误差:X & Y 误差:误差:120 μm 面积:35%-150% 搭桥:0.3倍孔径 ?Paste registration (X&Y): 150 μm 面积:50%-150% 搭桥:0.3倍孔径 X & Y 误差:误差:15 250μm 10 15 15 150μm 200μm 100μm ?Paste registration (X&Y): ?Paste registration (X&Y):
4 贴片制程规定
4.1
吸嘴
不同包装类型的锡嘴大小:
9页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分0201 (0603) 0402 (1005) 特殊形状的组件(连接器,双工器,电源模块等)
Fuji CP 系列:0.4 mm 圆形吸嘴 Siplace:702型 Fuji CP系列:0.7 mm circular nozzle Siplace: 901型或者925型 为保证贴装速度和精度,应尽量使用大吸嘴(通常直径最小5mm/面积最小20mm2) 4.2 高速机 Feeders Fuji:标准料带7”,0402电阻及电容可使用13”料带(13”纸带,水泡带不可以使用)。 Siplace:可使用13\"或15\"料带 低速机 13”标准料带,7”和15”也可以使用。不允许使用stick和tray。 4.3 NC程序 在高速机中,通常优先贴装低高度组件(0402 电阻 0.3mm),然后是高度0.3 - 0.5 mm (通常是0402电容),最后是其它组件。 0402组件贴装频率 独立的/相连的feeder平台 为了减少因部分坏掉而整个都要中断的不必要的麻烦,在高速机中一般建议使用独立的上料器平台。如果必须使用相连的上料器,最好使用“Next Device”功能或13”轨,以降低组件高速运转程序代码的缺陷。 NC程序优化/混合所有的模块 ? NC程序的优化/顺序和循环 ? 通常这是组装一个panel最快的方法(把所有的模块当作一个大PWB同时混合组装),因而建议使用。 如果使用了“step and repeat”模式(offset),则其它模块要使用相反的模式。这样保证了在组件偏位时,上料器不需做不必要的左右移动。
4.4 Chip组件 IC组件 CSP组件 复杂连接器 组件数据/目检过程 可能的话建议使用2D 要检查每个管脚间距和长度 通常建议使用最外面的球进行组件调整 通常建议使用最外面的管脚进行组件调整。需根据组件规格检查管脚插入深度误差,因为这影响到组件本身的位置。 10页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分贴装速度 100 %贴装速度一直是所期望的。选择合适的吸嘴,则针对大多数的包装类型都可以实现100 %贴装速度(参看 8.1, 吸嘴).
4.5Placement process management data compatibility table? Fuji 从F4G(Production Data ->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- [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 5 回焊之PROFILE量测
5.1
Profile量测设备
建议使用量测profile之设备 Datapaq 9000 SlimKIC 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 -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
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。
5.2 用标准校正板量测PROFILE之方法 项目 目的 量测频率 量测片 热电偶个数 炉子校正及验证 为了评价炉子功能,从而规定profile和设置 (预防性维护) 一周至少一次,在每次主要的维护后,或者怀疑有异常时 100x100x1.5 mm FR4 薄片 标准NMP校正板 2 11页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分热电偶位置 1个热电偶附在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表面上方(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窗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。 6 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0.9-1.1 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 ? 1 2 3 4 参数 传热方式 量测方法 预热区(40-140°C) 升温的平均斜率 预热区的最大升温斜率 预热区(140-170°C)时间 预热区最大温度 回焊区(175-200°C)平均温度斜率 12页脚内容10 °C/s 60-80 s 175°C 1.3-2 °C/s 规定 强制对流 固定热电偶的炉温校正 1.8-3 °C/s K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分 5 6 7 图1:关键会焊制程参数图解 回焊区最大温度斜率 超过179°C时间 超过200°C时间 回焊区的最大温度 冷却区(T=200-120°C)的平均温度斜率 冷却区最大温度斜率 Profile总长度 PWB出炉温度 -5°C/s 最大300 s 最大40°C 5°C/s 40-60 s 25-45 s 215-225°C -1.5--3.5°C/s 6.1 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 7 Zone Top 1 170-190°C 2 170-180°C Reflow Cooling Additional cooling unit TOP switched ON 245-260°C Bottom Conveyor speed Blower speed 170-190°C 0.75 m/min 70% 170-180°C 245-260°C 70% 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 VIP98
Zone 1 2 3 4 5 6 7 ng CooliTop 120°C C 120°C C 135°C 135°C 150°C 150°C 165°C 165°C 175°C 175°°C 215°C 215245° Bottom Conveyor speed Static 245°C 0.78 m/min 1.2 13页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分pressure
7. 无铅焊接制程
7.1 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(温度最大值和合金熔点不同),因而其process window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:
1.7.2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。 2. 建立基本的无铅profile并用标准校正板量测。
3. 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。
4. 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。
5. 对应7.2小节给出的要求,分析产品的profile。
6. 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。
7. 当量测之profile达到要求,再对标准校正板进行一次量测。
8. 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.
9. 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
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 传热方式 量测方法 偶 Profile类型 预热区(70-180°C)斜率 回焊区(200-225°C)斜率 回焊区最大斜率 预热区70-180°C,线性上升 0.8-1.0 °C/s 1.1-3.0 °C/s 5 °C/s 14页脚内容规定 强制对流 在产品板的不同位置上安装热电K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分超过217°C的时间 超过230°C的时间 回焊区最大温度 冷却区(220-120°C)斜率 冷却区最大斜率 50°C-220°C时间 PWB出炉温度 面和热量很小的量测点上会出现此问题。
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
35-60 s 25-50 s 232-250 °C ?关键组件之间的温度差<10°C -2 - -5 °C/s -6 °C/s 160-200 s 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
7.3 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, CSPs等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 传热方式 量测方法 Profile类型 预热区(70-180°C)斜率 回焊区(200-225°C)斜率 回焊区最大斜率 超过217°C的时间 超过230°C的时间 回焊区最大温度 冷却区(220-120°C)斜率 冷却区最大斜率 50°C-220°C时间 规定 强制对流 在标准校正板上安装传感器 预热区70-180°C,线性上升 0.85-1.0 °C/s 1.0-1.45 °C/s 5 °C/s 35-60 s 25-50 s 235-255 °C -2 - -4 °C/s -6 °C/s 170-200 s 15页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分回焊炉稳定性 最大温度3个sigma区件内,最大偏差5°C。 7.4 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,应对设置作必要的调整。
ERSA HF7-03 start-up settings for Pb-free ERSA HF7-03无铅制程启动设置 Zone 1 top/bottom 125-135C C Zone 2 to p/bottom 180-195C m 270-290°Additional cooling unit top “ON” 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。
Electrovert Omniflo7 无铅制程启动设置 Zone 1 top/bottom 110°C Cooling Zone 1 Medium BTU VIP98无铅制程启动设置 Zone 1 top/bottom 110°C Cooling Zone Max ERSA Hotflow2/14 无铅制程启动设置 TOP 16页脚内容
120 140 160 180 210 285 280 60 50 Cooling Zone Max Static pressure 1.2 in all zones Conveyor speed 0.90 m/min tom 130°C Zone 2 top/bottom 150°C Zone 3 top/bottom 160°C Zone 4 top/bottom 180°C Zone 5 top/bottom 230°C Zone 6 top/bottom 270°C Zone 7 top/bot2 Medium High Cooling Zone Blowers Conveyor heat 250°C Conveyor speed 0.75 m/min tom 130°C Zone 2 top/bottom 150°C Zone 3 top/bottom 160°C Zone 4 top/bottom 180°C Zone 5 top/bottom 230°C Zone 6 top/bottom 270°C Zone 7 top/bot100% in 0.55-0.60 all zones m/min Reflow top/bottoCooling Blowers Conveyor Speed Zone BOT 1 120 K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分2 3 4 5 6 7 8 140 160 180 210 285 280 60 9 50 Conveyor speed Blower top Blower bot Blower cooling 85 cm/min 80% 80% 100% 7.5 对PWB的回焊profile量测
为能够很好的观察产品的profile,在产品至少5-6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CSP和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,小组件或是组件的表面。
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°C。
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热电偶量测位置
8. 点胶制程
8.1 概要
制程方面 点胶前的暴露时间 规定 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 自动点胶机 点胶针: Dispensing; positive displacement pump type valve is recommended.? Asymtek M-600 or Cam/alot 3700 Gage 18 or 21, ¼\" or ½\" long needle. 17页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分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 胶的温度及PWB的温度 C PWB:70 -100°C。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: 点胶速度 基准点 高度判定 根据点胶方式9-75mg/sec 最大25mm/sec PWB需要两个基准点 为保证点胶针高度正确,至少要进行一次量测。从第一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 0.8mm pitch CSP组件(0.5 mm bumps):通常距PWB表面0.5mm。 0.5mm pitch CSP组件(0.3 mm bumps):通常距PWB表面0.3 mm。 注意:如果某些0402或0201元间距CSP组件小于1.1mm,则点胶针的高度必须为0.7mm。 点胶良好判定 从组件四周都可看到胶 MAD: 52-54mg (注意:不同的PWB需要不同的胶量.) 固化 150C /5min或者165C /3min注意:不能小于此最小时间,否则固化不充分。表面温度不能超过165C。 18页脚内容
K1+478~K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分允收标准 最少:胶必须覆盖住最外面的锡球。 最大:胶不能渗透到PWB另一面。 如果临近的组件被胶覆盖住,则需要维修,应刮掉组件。否则胶可能达到小面积上的其它的组件如果iCSPs和PWB的间隙被胶充满。否则,在CSP和PWB之间的缝隙被胶填满情况下,小范围内胶可能会接触其它组件。 在固化之前发现点胶不足,可手工维修。不允许在固化之后加胶。 8.2CSP组件点胶方式
出于制程循环周期的考虑,建议使用L-方式。为避免空缺,点胶起始和结束位置应距拐角1.3mm(图3)。这样出现空缺的概率会很小,而且点胶速度也很快。
图3:L型点胶方式
9 手工焊接制程以及手工标准
所有维修之相关问题已从SMD制程规定中分离出来,形成一个独立的文件:MES00265<SMD Workmanship Standard>。可从Operation Global DocMan R4 Lotus Notes数据库中获取该文件。
10 目检相关规定,不良判定标准,不良分类以及培训数据
MES00055<SMD Workmanship Standard>中给出了NMP之目检标准。该标准主要依据ANSI/IPC-A-610B, class 2无线通讯产品相关标准而制定。
下级代工厂商进行组装制造应使用同样的标准。 适用的国际标准 不良判定标准及分类 培训资料 ANSI/IPC-A-610B, class 2, 无线通讯产品 “SMD Workmanship Standard”, MES00055. NMP training package “SMD Workmanship Standard”,MES00055或遵照ANSI/IPC-A-610B同类培训资料。 11 相关文件
MES00055, SMD Workmanship Standard stored in Operation Global DocMan database EIA-583 Packing Material Standards for Moisture Sensitive Items
太多毒鸡汤告诉你,你想要的岁月都会给你,可它没告诉你,你想要的,岁月凭什么给你!
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