SMT制程问题的分析及处理_PPT格式课件下载.ppt

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三球定律至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在钢板的厚度方向上至少有三个最大直径的锡珠能水平排在锡板的最小孔的宽度方向上单位：

锡珠使用米制（Micron）度量，而钢板厚度工业标准是美国的专用单位Thou.（1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm1thou）判断锡膏具有正确粘度的一种经济和实际的方法：

搅拌锡膏30秒，挑起一些高出容器三，四英寸，锡膏自行下滴，如果開始時象稠的糖浆一样滑落，然后分段断裂落下到容器內为良好。

反之，粘度较差。

Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME2.32.3锡锡膏的主要成分膏的主要成分锡锡膏的主要成分：

膏的主要成分：

成分焊料合金粉末助焊剂主要材料作用Sn/PbSn/Ag/CU活化剂增粘剂溶剂摇溶性附加剂SMD与电路的连接松香，甘油硬脂酸脂鹽酸，聯氨，三乙醇酸金属表面的净化松香，松香脂，聚丁烯净化金属表面，与SMD保持粘性丙三醇，乙二醇对焊膏特性的适应性Castor石腊（腊乳化液）软膏基剂防离散，塌边等焊接不良Tech-fullComputerCSMCMBUSMTMESqueegee（刮板或刮刀）菱形刮刀拖裙形刮刀聚乙烯材料或类似材料金属10mm45度角SqueegeeStencil菱形刮刀2.42.4刮刀刮刀拖裙形刮刀SqueegeeStencil45-60度角Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME2.52.5印刷参数印刷参数11Panasonic印刷机S/SC/S刮刀压力（Squeegeepressure）25-60N25-60N印刷速度（Printingspeed）40-100mm/s40-100mm/s脱模速度（Snapoffspeed）1-5mm/s1-5mm/s脱模距离（Snapoffheight）0.1-5mm0.1-5mm为了使印刷机参数设定标准化,减少参数设定的错误以下为产线松下印刷机参数设定的标准.Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME2.52.5印刷参数印刷参数22刮刀压力（downpressure）:

主要作用在使钢网与PCB紧密和结合,以取得较好的印刷效果.并确保钢网表面的锡膏以刮的平整干净.因此对压力控制必须配合刮刀之特性.设备功能,角度等取得合适的压刀.以免压力太大或太小造成印刷不良现象.印刷速度（Traversespeed）:

理想的状况下是越慢越好,但会因此面影响到cycletime.因此在能够保持锡膏正常滚动的状态下可将速度提高,并配合压力的调整.（因速度局面压力变小,反则速度慢压力大）印刷角度（Attackangle）:

角度大小将决定印刷压力及流入钢网开孔锡膏量.间隙（snap-off）:

理论上是钢网越平贴于基板表面越好Tech-fullComputerCSMCMBUSMTMESqueegee的压力设定：

第一步：

在每50mm的Squeegee长度上施加1kg的压力。

第二步：

減少压力直到锡膏开始留在范本上刮不干净，在增加1kg的压力第三步：

在锡膏刮不干净开始到刮刀沉入丝孔內挖出锡膏之間有1-2kg的可接受范围即可达到好的印刷效果。

2.62.6印刷压力的设定印刷压力的设定Squeegee的硬度范围用顏色代号来区分：

verysoft紅色soft綠色hard藍色veryhard白色Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME2.72.7印刷作业的几个检验重点印刷作业的几个检验重点精度:

必须对准pad的中央并不得偏移,因偏移将造成对位不准及锡珠,零件偏移等问题.解析度:

印刷后的形状必须为一近似块状的结构以免和临近的padshort印刷厚度:

必须一致对能控制每个焊点的品质水准.检验工具:

可用放大镜检验印刷后的精度及解析度.可用微量天秤量测同一pcb上的印刷材料总量可使用SPI来检测印刷后的状况可使用印刷机上的2D/3D功能来检测.Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME2.82.8钢板的材质钢板的材质鋼板鋼板（Stencil）（Stencil）材料性能的比較材料性能的比較:

性性能能抗拉強度抗拉強度耐化學性耐化學性吸吸水水率率網目範圍網目範圍尺寸穩定性尺寸穩定性耐磨性能耐磨性能彈性及延伸率彈性及延伸率連續印次數連續印次數破壞點延伸率破壞點延伸率油量控制油量控制纖維粗細纖維粗細價價格格不不鏽鏽鋼鋼尼尼龍龍聚聚脂脂材材質質極高極高極好極好不吸水不吸水30-50030-500極佳極佳差差（0.1%）（0.1%）22萬萬40-60%40-60%差差細細高高中等中等好好24%24%16-40016-400差差中等中等極佳極佳（2%2%）44萬萬20-24%20-24%好好較粗較粗低低高高好好0.4%0.4%60-39060-390中等中等中等中等佳佳（2%2%）44萬萬10-14%10-14%好好粗粗中中極佳極佳Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME2.92.9锡锡锡膏印刷缺陷分析1锡膏印刷缺陷分析:

问题及原因对策1.搭锡BRIDGING2.锡粉量少、粘度低、粒度大、室温度、印膏太厚、放置压力太大等。

（通常当两焊垫之间有少許印膏搭连，于高温熔焊时常会被各垫上的主锡体所拉回去，一旦无法拉回，将造成短路或锡球，对细密间距都很危险）。

提高锡膏中金属比例（88%以上）。

增加锡膏的粘度（70万CPS以上）减小锡粉的粒度（例如由200目降到300目）降低环境的温度（降至27OC以下）降低所印锡膏的厚度（降至架空高度SNAP-OFF，减低刮刀压力及速度）加强印膏的精准度。

调整印膏的各种施工参数。

Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME问题及原因对策2.发生皮层CURSTING由于锡膏助焊剂中的活化剂太强,环境温度太高时,会造成粒子外层上的氧化层被剥落所致.3.膏量太多EXCESSIVEPASTE原因與“搭桥”相似.避免将锡膏暴露于湿气中.降低锡膏中的助焊剂的活性.调整各金属含量.减少所印之锡膏厚度提升印刷的精准度.调整锡膏印刷的参数.锡膏印刷缺陷分析2.92.9锡锡锡膏印刷缺陷分析2Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME4.膏量不足INSUFFICIENTPASTE常在钢板印刷时发生,可能是网布的丝径太粗,板膜太薄等原因.5.粘着力不足POORTACKRETENTION环境温度高风速大,造成锡膏中溶剂逸失太多,以及锡粉粒度太大的问题.增加印膏厚度,如改变网布或板膜等.提升印刷的精准度.调整锡膏印刷的参数.消除溶剂逸失的条件（如降低室温、减少吹风等）。

降低金属含量的百分比。

降低锡膏粘度。

降低锡膏粒度。

調整锡膏粒度的分配。

锡膏印刷缺陷分析问题及原因对策2.92.9锡锡锡膏印刷缺陷分析3Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME6.坍塌SLUMPING原因与“搭桥”相似。

模糊SMEARING形成的原因与搭桥或坍塌很类似，但印刷不善的原因居多，如压力太大、架空高度不足等。

增加锡膏中的金属含量百分比.增加锡膏粘度。

降低环境温度。

减少印膏的厚度。

减轻零件放置所施加的压力。

增加金属含量百分比。

增加锡膏粘度。

调整环境温度。

调整锡膏印刷的参数。

锡膏印刷缺陷分析问题及原因对策2.92.9锡锡锡膏印刷缺陷分析4Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME目前主流的炉子是氮气热风或IR（红外线）+氮气热风加热。

单纯的IR加热会造成阴影效应，在大元器件周围的小元器件由于处在大元器件的阴影下不能接收到足够的热量，从而使部分锡膏未融或冷焊的发生。

氮气热风的作用:

（1）防止焊接过程中锡膏的氧化

（2）使炉子均温3.0回焊炉回流的方式：

红外线焊接红外+热风（组合）气相焊（VPS）热风焊接热型芯板（很少采用）Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME回焊炉回焊炉回焊炉回焊炉回焊炉控制面板回焊炉控制面板回焊炉控制面板回焊炉控制面板3.1回焊炉目前公司所使用的回焊炉HELLER.TAMURATech-fullComputerCSMCMBUSMTME3.2温度曲线的制定（无铅）A:

预热升温速率13/secBC:

过渡区温度17010D:

回焊升温速率24/secE:

冷却速率34/secFG:

峰值温度240255T1:

预热时间8010secT2:

过渡时间8010secT3:

液相温度上时间3050secTech-fullComputerCSMCMBUSMTME3.33.3温度曲线制定说明温度曲线制定说明111、Preheat与Soak：

（1）作用：

使助焊剂中的挥发性物质完全挥发；

避免锡膏急速软化；

缓和正式加热时的热冲击促进助焊剂的活化，以清洁Pad。

（2）影响：

预热不足（温度、时间）,容易引起锡珠、墓碑及灯芯效应；

预热过度，将引起助焊剂老化和锡粉氧化；

在Soak区，若温度上升得过快，温度难以均匀分布,也易引起墓碑和灯芯效应。

Tech-fullComputerCSMCMBUSMTME2、回焊区回焊区若温度不足，就无法确保充足的熔融焊料与PAD的接触时间，很难获得良好的焊接状态，同时由于熔融焊料内部的助焊剂成份与气体无法排除，因而发生空洞和冷焊。

回焊区Peak温度太高或在液相线上停留时间过长，则熔融的焊料可能会被再次氧化而导致焊点可靠性的降低。

氮气炉回焊中，二次氧化的危险性有所下降，但是温度过高或停留时间过长，PCB与零件将承受更大的热冲击。

3、冷却区冷却速度不宜过快也不宜过慢；

冷却速度过快，熔融焊料没有充足的时间凝固，会导致焊点外部凝固，而内部还处于熔融状态，随后整体凝固后会产生大量应力从而导致Crack。

冷却速度过慢，会导致IMC过度生长，尤其是Ag3Sn。

另外，因为元件和PCB热容量