PCBA生产注意事项讲义

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,VIA TECHNOLOGIES,INC,.,PCBA,生產注意事項,QA Rio Chiang Sep.20,2000,E-Mail:Rio_C.tw,第,1,章,IC,元件外形及重要尺寸規格,3 5,題綱,(Chapter),頁次,(Page),第,2,章,IC,包裝及IC儲存管制 7 8,第 3 章 SMT組裝及PCBA測試要求 9 15,第,4,章,BGA Rework,注意事項 16 19,第 5 章製程ESD/EOS 防護技術 20 22,第,6,章,IC,故障分析,(Failure Analysis)16,第,1,章,IC,元件外形及重要尺寸規格,1-1.IC,元件,外形簡介(IC Devices Introduction):,Through Hole Package,Surface Mounted Package,K,BGA(Ball Grid Array),Flip Chip,L,1-2.208P QFP,重要尺寸規格介紹,(Mechanical Specifications),：,Lead Co-planarity,Lead Span,The Important Specifications for QFP:,1.Lead Co-planarity:USL:3.0 mils.,2.Lead Span:USL:6.5 mils.,3.Bent Lead:USL:+3 mils,LSL:-3 mils.,4.QFP Package warpage:USL:4 mils.,5.LQFP Package warpage:USL:3 mils.,(1)USL:Upper Spec.Limit.,(2)LSL:Lower Spec.Limit.,(3)1mil=0.0254mm.,Bent Lead,Page 4 of 16,1-3.476P BGA,重要尺寸規格介紹,(Mechanical Specifications):,The Important Specifications for BGA :,1.Solder Ball Co-planarity:USL=5.5 mils,2.True ball position error:USL=+6.0mils,LSL=-6.0 mils,3.Ball diameter:USL=35 mils,LSL=24,mils,4.Package warpage:USL=3.5 mils,5.Solder Ball Height:USL=28 mils,LSL=,19 mils.,(1)USL:Upper Spec.Limit.,(2)LSL:Lower Spec.Limit.,(3)1mil=0.0254mm.,Solder Ball Co-planarity,Solder Ball Height,Solder Ball Diameter,True ball position error,第,2,章,IC,包裝及IC儲存管制,2-1.IC,真空密封包裝儲存期限：(,注意密封日期,),12 months at,40C,and,80%RH,環境存放。,BAKE 80,BAKE 100,BAKE 80,BAKE 100,2-6.,包裝警示標籤,(Caution Label),&中文翻譯:,關於,QFP/BGA I.C,儲存及使用管制應注意事項如下,:,(,請參照,VIA I.C,真空包裝袋上標籤，符合,EIA JEDEC Standard JESD22-A112,，,LEVEL 4),1.I.C,真空密封包裝之儲存期限,:,1-1.,請注意每盒真空包裝密封日期。,1-2.,保存期限,:12,個月，儲存環境條件,:,在溫度,40,C,，相對濕度,:,90%R.H,。,1-3.,庫存管制,:,以,”,先進先出,”,為原則。,2.,I.C,包裝折封後，,SMT,組裝之時限,:,2-1.,檢查濕度卡,:,顯示值應小於,20%(,藍色,),，如 ,30%(,粉紅色,),表示,I.C,已吸濕氣。,2-2.,工廠環境溫濕度管制,:30,，,60%R.H,。,2-3.,折封後，,I.C,元件須在,72,小時內完成,SMT,焊接程序。,3.,折封後,I.C,元件，如未在,72,小時內使用完時,:,3-1.I.C,元件須重新烘烤,以去除,I.C,元件吸濕問題,3-2.,烘烤溫度條件,:125 5,24,小時。,3-3.,烘烤後，放入適量乾燥劑再密封包裝。,4.MB,上之,IC,原件，,Rework,重工前注意事項：,4-1.MB,上之,I.C,元件須重新烘烤,以去除,I.C,元件吸濕問題,4-2.,烘烤溫度條件,:100,24,小時。,4-3.,烘烤後，需於,4,小時內完成重工,Rework,及重新上板作業。,4-4.,重工後,IC,之儲存於使用，請參照,1 3,事項。,5.,請貴公司將上述,IC,材料儲存及使用管制應注意事項,列入內部的倉儲管理與,SMT,製程,作業管制等作業規範內及確實執行,.,謝 謝,!,第 3 章 SMT組裝及PCBA測試要求,3-1.SMT REFLOW PROCESS/,流焊製造程序：,錫膏印刷,(Stencil Printing),點膠,(Dispensing),Optional,置放,(Placement),迴焊,(Reflow),3-2.,鋼版(Stencil)種類與比較：,鋼板種類,製作,時間,製作,成本,板孔形狀,孔壁,Undercut,上錫性,雷射鋼板,快,較貴,較粗糙,較多,較差,化學鋼板,慢,較便宜,較光滑,較少,較佳,3-3.SMT,鋼板,:,厚度及開孔尺寸設計及使用要領,(1),開孔尺寸,:,必須比,PC,板上的錫墊尺寸略小 (,大約,85%,),，如此,可壁免因,錫膏偏離錫墊,(Pad)0.2mm,就會形成錫球,之不良現象,。,(2),理想鋼板孔內品質,：,沒有,undercut,。,孔壁平滑。,前中 後寬度相同,。,(3),印刷錫膏厚度,:,每班,/,日檢查,(,防止錫膏厚度不均,),(4),鋼板清潔保養,:,在每班,/,日使用前清潔保養，防止鋼板污染及,塞孔及變形問題。,3-3.SMT,組裝過程注意事項：,3-3-1.,IC,元件腳位尺寸及容許誤差設定輸入正確。,3-4.,鋼版印刷的製程參數有：,刮刀壓力(Squeegee pressure),印刷速度(Squeegee speed),印刷間隙/角度(Snap-off/Angle),錫膏(Solder Paste),溫度(Temperature),常見印刷不良情形：,(1)印刷毛邊：刮刀壓力太大之結果。,(2)印刷不完整：刮刀不利之結果。,squeeze,solder paste,stencil,pad,PCB,STENCILLING,第 3 章 SMT組裝及PCBA測試要求-3,3-4.PCBA,測試要求：,ICT,測針接觸要求,主要因焊點上佈有妨害之物質造成接觸電阻升高，故測針導通,不良。而,FLUX,殘渣為最常見之絕緣物質,。,BGA IC,功能測試及檢修要求,為提高 BGA檢修速度，在 PCB設計時，須考慮在BGA腳位拉出,線路上設計,裸露測試點,(PAD),。,3-3.SMT,組裝過程注意事項：,3-3-1.,IC,元件腳位尺寸及容許誤差設定輸入正確。,3-3-2.,錫膏種類與特性檢查：,(1),水洗/免洗,FLUX,含量,黏度,以及,顆粒大小與 黏度檢查。,(2),錫膏需保存,4 8,之環境，時間不超過,3,個月。,PC板翹曲度:規格要求及嚴格進料檢查(,可避免,QFP/BGA,空焊,),REFLOW 流焊溫度曲線規格及管制,須依各機種產品,PC,板大小及零件密度考量,SMT,焊接良率決定於,REFLOW,溫度適當性,注意,QFP/BGA REFLOW,溫度需求之差異,定期性,REFLOW,溫度實測及持續檢討討焊點良率,CONVEYOR SPEED/ANGLE 控制,第,4,章,BGA Rework,注意事項,4-1.BGA,包裝產品拆封後，常見的儲存及掌控時間,72,小時,是最大值,(,假如環境濕度,60%RH,),。拆封後超過,72,小時,尚未使用完的,IC,元件，必須再烘烤,125,C,24,小時後,，才可使用或密封包裝儲存。,4-2.BGA,並非全密封式包裝，它的結構容易在儲存階段,吸入濕氣，若後在熔焊爐內迅速加熱，封裝體內的,濕氣被蒸發而產生應力，造成封裝體裂開,(,即為,“爆米花效應”,Popcorn,及“脫層效應”,Delamination”,effect),。,(1)Normal BGA Devices,Gold Wire,Chip Die,Silver Epoxy,Molding Compound,Substrate,Solder Ball,(2)Popcorn or Delam BGA due to,Moisture Vaporization during,Heating in SMT or Removal,Delamination Void,Moisture,(3)Popcorn or Delam,BGA due to Plastic,Stress Failure,Collapsed Void,Crack,4-4.,Summary of transmission X-Ray diagnostic capability,Failure,Mode,Root Couse,Ease of Dection Rating,1(easy)35(hard),Shorts,Tweaking,1,Shorts,Debris,1,Shorts,Excess Paste,1,Shorts,Popcorning,1,Opens,Porpcorning,2,Shorts,Poor Rework,1,Opens,Poor Rework,3,Opens,Placement,1,Opens,Missing Ball,1,Opens,PCB Warp,3,Opens,No Paste,4,Opens,Dewet Pad,5,Opens,Nonwet Bump,5,Voids,Reflow/Flux,1,Cold Joints,Reflow,1,Normal BGA Devices,Delamination or Popcorn BGA Devices,and,Red area means,Void or Moisture area,4-3.SAT(Scanning Acoustic Tomography)for BGA:,4-5.,當BGA需要做整修(Rework)救回程序：,4-5-1.,從主機板上移除,BGA,元件時：,主機板須先經烘烤,100 C,，,8,小時後,，才可執行移除,BGA,。,(,而烘烤目的主要是消除,BGA,結構內濕氣存在,防止,Popcorn,問題,),4-5-2.BGA,拆下後，進行BGA重新植球程序：,利用清潔劑或酒精清除焊墊雜質、氧化物焊墊塗上助焊劑(膏),重新植球 Reflow BGA植球完成。,4-5-3.BGA,重新置放回主機板程序：,主機板BGA焊墊清理鋼板對位，上錫膏真空吸盤吸取BGA,影像對位(對準焊墊)BGA置放將熱風罩罩住BGA 進行,Reflow 完成流焊。,4-6.Reflow Profile,在,Reflow Process,一般係以四段溫度區,Profile,控制：,4-6-1.,預熱區,(Preheat Zone),4-6-2.,熔錫區,(Soak Zone),4-6-3.,迴焊區,(Reflow Zone),4-6-4.,冷卻區(Cool