在SMT制程之挑战课件

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,Top Union,*,0201 在SMT製程之挑戰,一.簡介,二.印刷技術,三.貼片作業,四.迴流焊作業,五.檢驗,&QA,六.,REWORK,七.結論,10/1/2024,Top Union,0201 在SMT製程之挑戰一.簡介10/10/2022,一.簡介,0201元件:,1),尺寸,L0.6xW0.3xT0.25 mm;重量約0.15mg,2)元件比0402小77%.,3)PAD面積比0402小66%,2.用途：,目前大都用於手機,PDA,GPS等(Wireless LAN)無線行動通訊用產品.,10/1/2024,Top Union,一.簡介0201元件:10/10/2022Top Uni,應用趨勢(表1),資料來源:Ascentex,10/1/2024,Top Union,應用趨勢(表1)資料來源:Ascentex10/10/2,3.0201可能發生之焊點缺失,1),Tombstoning(立碑),2)Pillowing(枕銲):一端焊接,另一端空焊.,3)Solder bridging(橋接),4)Solder beading(錫珠),5)Inconsistent solder volume(錫量不足或過多),6)Component shift(零件偏移),7)Missing component(缺件),10/1/2024,Top Union,3.0201可能發生之焊點缺失10/10/202,4.0201需克服之點,1)PCB元件高密度擺放,元件間互相干涉.,2)高速機設備的精準度.,3)元件太輕,造成之焊接不良.,應用趨勢(表2),資料來源:Ascentex,10/1/2024,Top Union,4.0201需克服之點 1),窄間距表面粘著的基本概念和議題,吸嘴,吸嘴外形的誤差量,吸嘴中心與零件中心的偏移量,GAP(相鄰間距),后置零件,先置零件,銅箔,零件尺寸誤差,程式置件位置,資料來源:Ascentex,10/1/2024,Top Union,窄間距表面粘著的基本概念和議題吸嘴吸嘴外形的誤差量吸嘴中心與,零件尺寸相對于高密度置件之關係,零件可靠性,Pitch=150m,1005,4.68,1608,2.72,2012,2.38,Pitch=150m,之良率,1005,99.999717%,1608,99.34000%,2012,98.26000%,6範圍內鄰接Gap,1005,0.198mm,1608,0.327mm,2012,0.380mm,4範圍內鄰接Gap,1005,0.132mm,1608,0.226mm,2012,0.262mm,3 範圍內鄰接Gap,1005,0.099mm,1608,0.176mm,2012,0.203mm,CP7 series,資料來源:Ascentex,10/1/2024,Top Union,零件尺寸相對于高密度置件之關係零件可靠性10054.68,各公司SMD尺寸精度（SMD 0201）零件外觀尺寸的最大容許誤差值0.03mm,A,B,C,D,E,MURATA,0.6,0.03,0.3,0.03,0.3,0.03,T.D.K,0.6,0.03,0.3,0.03,0.3,0.03,0.100.20,KYO C ERA,0.6,0.03,0.3,0.03,0.33,MAX,Taiyo Yuden,Rohm,PHILIPS,Matsushita electronic components,0.6,0.03,0.3,0.03,0.3,0.03,Taiyo Electric,0.6,0.03,0.3,0.03,0.23,0.03,Rohm,Matsushita electronic components,0.6,0.03,0.3,0.03,0.25,0.05,0.15,0.05,Hokuriku Electric Industruy,0.6,0.05,0.3,0.03,0.23,0.03,0.13,0.08,KOA,0.6,0.03,0.3,0.03,0.23,0.03,Kamaya Electric,0.6,0.03,0.3,0.03,0.25,0.03,0.15,0.05,Kyocera,Capacitor,Resistor,A,E,D,B,C,資料來源:Ascentex,10/1/2024,Top Union,各公司SMD尺寸精度（SMD 0201）零件外觀尺寸的最大容,印刷機,溫度,曲線,溫度偏差t,均溫性檢查,立碑檢查,回焊,送料精度,吸件位置,互換精度（組裝）,供料器,組裝精度,置件精度,零件辨識精度,（影像處理）,不同零件的吸取率,吸嘴和相鄰,零件的干涉,粘著機,印刷精度,錫膏形狀的精度,鋼板製作,鋼板厚度（適,當的錫量）,不同廠家的吸取率,料帶零件孔開孔精度,料帶送料孔開孔精度,零件尺寸精度,零件形狀,電極精度,SMD,錫膏顆料直徑,錫膏粘度,無鉛錫膏,助焊劑的特性,印刷機、刮刀的影響,錫膏,考慮到置件後焊錫量的,銅箔設計,Resist,精度的知識,減少基板彎曲的設計,窄間距的設計,基板的設計,銅箔形狀、尺寸,0201與,高密度粘著,5.要因分析,資料來源:,Ascentex,10/1/2024,Top Union,印刷機溫度溫度偏差t均溫性檢查立碑檢查回焊送料精度吸件位置,1,.和印刷有關的控制點,操作員,設備,材料,方式,環境,教育訓練,知識,細心度,執掌,印刷機,刮刀,印刷平台與支撐,檢視系統,印刷再現性,鋼板,助焊劑,錫膏成分,錫膏粒徑,PCB 平面度,焊墊平面度,刮刀下限距離,刮刀壓力,印刷速率,離板速率,鋼板清洗,灰塵,空調系統,空氣溼度,環境溫度,二.印刷技術之挑戰,10/1/2024,Top Union,1.和印刷有關的控制點操作員設備材料方式環境教育訓練印刷機,功力好壞貼片後見分曉,資料來源:,Ascentex,貼片前後的比較(1),10/1/2024,Top Union,功力好壞貼片後見分曉資料來源:Ascentex貼片前後的,資料來源:,Ascentex,貼片前後的比較(2),10/1/2024,Top Union,資料來源:Ascentex貼片前後的比較(2)10/10,2.鋼板與焊墊的相對關係與設計原則,(2),W:焊墊寬度,L:焊墊長度,S:端接點內距,10/1/2024,Top Union,2.鋼板與焊墊的相對關係與設計原則(2)W:焊墊寬度1,貼片角度,原PAD寸法,鋼板開孔寸法,說明,90度(與PCB行進方向平行),W=0.48mm,L=0.3mm,S=0.23mm,W=0.46mm,L=0.28mm,外擴 0.013mm,鋼板厚度 0.13mm,0度(與PCB行進方向垂直),W=0.46mm,L=0.3mm,S=0.23mm,W=0.45mm,L=0.28mm,外擴 0.013mm,鋼板厚度 0.13mm,參考數據,10/1/2024,Top Union,貼片角度原PAD寸法鋼板開孔寸法說明90度(與PCB行進方向,3.錫膏的選擇與運用,SnPb系列錫膏.,加工物性,A)黏度:180210 Pa.s,B)錫膏層積(Paste Deposit):愈慢愈佳,C)粒徑:愈小愈佳,10/1/2024,Top Union,3.錫膏的選擇與運用SnPb系列錫膏.10/10/2022,粒徑,說明,20 um,元件易發生傾斜.,易阻塞鋼板開孔.,高密度置件易發生短路.,20 um元件易發生傾斜.20um 不易購買且錫,4.印刷製程的管制事項,元件,0201,印刷速率,1.0 in/sec,刮刀,不銹鋼,印刷角度,60度,印刷壓力,2.3 lb/in,印刷高度,0,完全貼緊,離板速率,0.02 in/sec,參考數據,10/1/2024,Top Union,4.印刷製程的管制事項元件0201印刷速率1.0 in/s,1.貼片參數,操作員,設備,材料,方式,環境,教育訓練,知識,細心度,執掌,移動軸,置件頭,吸料嘴,PCB 支撐,檢視系統,置件準確性與再現性,供料器,軟體,元件,PCB 平面度,PCB 焊墊平面度,錫膏黏性,接著劑黏性,檢視資料,元件資 料,吸料嘴,PCB 支撐與鉗夾力,投料方式,轉換方式,灰塵,空調系統,空氣溼度,環境溫度,三.貼片作業,10/1/2024,Top Union,1.貼片參數操作員設備材料方式環境教育訓練移動軸元件檢視資,2.選擇合適的貼片機,廠商,型號,ASSEMBLEON,FCM,Sapphire XII,Topaz-X(i)II,Topaz-X(i),Emerald-X(i)II,Emerald-X(i),CONTACT,C7d,C7,ESSEMTEC,CLM9000V,EUROPLACER,Xpress 20,Xpress 10,FUJI,CP732E,CP643E,NP-153EXL,NP-251EXL,QP-341E,QP-351E,XP-141E,I-PULSE,M1,M1a,M CUBE,IVASTECH,PLM4000,PLM2000,設備規格:各設備的機型參考(表1),2002.10,10/1/2024,Top Union,2.選擇合適的貼片機廠商型號ASSEMBLEONFCM,JUKI,KE-2030,KE-2020,KE-2010,KJ-01,KJ-02,MYDATA,MY19,MY15,MY12,MY9,PANASONIC,MSR,MSH-3,CM88C-M1,MSF,MV2-V,MCF,CM202-DHU,CM201-DHU,CM20F-M,CM301,SAMSUNG,CP60L,CP45F,CP45FV,CP40C/CV,SANYO,TCM-X100,TCM-X100J,TCM-200,TCM-X300,TCM3700,TCM3500Z,TCM3000Z,TCM3600J,TCM3200J,TCM3100J,SIEMENS,Siplace HS-50,Siplace S-25HM,Siplace F5HM,Siplace F4,SONY,SI-E1000MKIII,TYCO,Intelliplacer,Flexplacer 8,UNIVERSAL,4797A/S,4796L,4796B/R,YAMAHA,YV180Xg,YV100Xg,YV100X,YV100-II,YV88Xg,YV88X,設備規格:各設備的機型參考(表2),2002.10,10/1/2024,Top Union,JUKIKE-2030,KE-2020,KE-2010,3.貼片機在功能上的限制,0201元件,限制,改善,重量輕,真空吸力,貼片壓力,移動速率,真空吸力需降低,貼片壓力需降低,移動速率需降低,面積小,吸件偏移,貼片偏移,雙孔式真空吸嘴,高倍率Camera,貼片方式,1)貼片機之機構與條件,10/1/2024,Top Union,3.貼片機在功能上的限制0201元件限制改善重量輕真空吸力,部位,說明,Vacuum Nozzle,雙孔式真空吸嘴,Camera,CCD Cameras 32 um,AOI 畫素183,一般3060 sec;最多90 sec,T peak,210235,升溫速率,Max.3/sec,降溫速率,Max.3/sec,1)SnPb焊料之操作條件,10/1/2024,Top Union,3.溫度問題元件0201preheating120240,2)量測 Profile之方法,測量Profile,黏貼Thermocouple常用之方法:,A)高溫焊料:業界公認最可靠之測量方法,惟其較費時,及易傷害測點.,B)Al 膠帶:主要是使用簡便,但仍需以防焊膠帶再固定,避免受熱後脫膠.,C)防焊膠帶:主要是使用簡便,但易脫膠.,D)環氧樹脂:最簡單之接著方式,但需考量熱傳導速率.,10/1/2024,Top Union,2)量測 Profile之方法 測量Pro,1.檢驗設備之選擇,0201元件,設備,顯