S-M-D制程简介0201解析课件.ppt

1、 英業達集團英業達集團 台北一廠台北一廠 表面實裝部簡介表面實裝部簡介 SURFACE MOUNTING DEPARTMENT 11/8/20221 迴迴 銲銲 鑪鑪 REFLOW OVEN 錫膏印刷機錫膏印刷機 (SCREEN PRINT)高速著裝機高速著裝機 (HIGH SPEED PICK&PLACE)多功能著裝機多功能著裝機 (泛用機泛用機)(General Surface Mounter)G.S.M.Paste PrintPaste PrintCHIPCHIP MountingMountingIC MountingIC MountingReflow SoldingReflow Sol

2、ding11/8/20222A-SIDE PCBB-SIDE PCB11/8/20223SMD LAYOUT P12 P8 P9 P10X-RAYROOMDRINKINGFOUNTAINFRONTDOORTOOLSROOMIC ROOMThe way to OfficeMEETINGROOMEXITEXITEXITB3 TABStencil CleanRoomPCA SA1 A3F11/8/20224SMD EQUIPMENT EQUIPMENT1.SCREEN PRINTER2.HIGH SPEED CHIP MOUNTER3.GENERAL SURFACE MOUNTER4.REFLOW

3、OVEN5.MIDDLE SPEED CHIP MOUNTERMODEL MPM-2020PANASERT MV2CPANASERT MV2FPANASERT MSH-3PANASERT MMC-G3UNIVERSAL GSM1UNIVERSAL GSM2UNIVERSAL FJEXCEL ER-1000PANASERT MMC-G3 FEATURE2D/3D INSPECTION SPEED:0.14 secSPEED:0.1 secSPEED:0.075 secSPEEDSPEED:2.5 secSPEED:1.5 sec SPEED:1.2 secN2 REFLOWSPEED:2.%se

4、cQT Y 4 2 2 2 3 1 1 4 3 11/8/20225Line&EquipmentU N L O A D E RM A C H IN EE X C E L-1000R E F L O WG S M-2泛 用 機G S M-F J泛 用 機M V-2C 高 速 著 裝 機M S H-3 高 速 著 裝 機M P MP aste P rinterL O A D E RM A C H IN EP 12 L ineU N L O A D E RM A C H IN EE X C E L-1000R E F L O WG S M-1泛 用 機M V-2C高 速 著 裝 機M M C-G 3

5、 中 速 著 裝 機M S H-3 高 速 著 裝 機M P MP aste P rinterL O A D E RM A C H IN EP 8 L ineU N L O A D E RM A C H IN EE X C E L-1000R E F L O WG S M-1泛 用 機M V-2F 高 速 著 裝 機M M C-G 3 中 速 著 裝 機M P MP aste P rinterL O A D E RM A C H IN EP 9 L ineU N L O A D E RM A C H IN EE X C E L-1000R E F L O WG S M-1泛 用 機M V 2-

6、F 高 速 著 裝 機M M C-G 3 中 速 著 裝 機M P MP aste P rinterL O A D E RM A C H IN EP 10 L ineL IN E S&E Q U IP M E N T11/8/20226SMT 作業區環境要求作業區環境要求空調空調:溫度溫度23 2濕度濕度60%5%是很有必要的要求是很有必要的要求,不應打折扣！不應打折扣！(含含SMC放置區放置區)靜電靜電:地板、人員、設備、材料、料車、地板、人員、設備、材料、料車、WIP存放。存放。其他其他:灰塵、外來人員管制措施。灰塵、外來人員管制措施。11/8/20227TO NEXT PROCESS(S

7、/A)VISUAL INSPECTION SMD QCREJECT抽驗報表抽驗報表 PPM CHART+錫膏管理規定錫膏管理規定+鋼板清潔方法鋼板清潔方法+換料管理規定換料管理規定+料站核對規定料站核對規定+CHECKING LIST+REFLOW管理規定管理規定品質目標品質目標:NG*99%YIELE BY S/A VISUAL INSPECTION*20 D PPM BY SMD,S ICTOKOK+檢驗報表檢驗報表-P CHARTDAILY QUALITY MEETINGREFLOWPCBSLODER PASTEPRINTINGCHIP MOUNTINGIC MOUNTINGPLACEM

8、ENTPROGRAMCAD/CAM+FAI(執行首件檢查執行首件檢查)SMD PROCESS FLOW CHARTCAD DATAREPAIRBOM 11/8/20228S M D 鋼 板 製 作 蝕 刻 雷 射 切 割11/8/20229 以雷射製作的鋼版 Stencil produced by laser technologyPad screen:250m,pad aperture:120mLaser stencil:150dpm ends55 dpm soldered connections11/8/202210鋼板開孔與PAD LAYOUT為表面實裝製程前置作業之二大關鍵.PAD LA

9、YOUT 於採購零件時,零件供應商之規格書中應有 建議之LAYPOUT方式.是否試用,則看法 不一.鋼板開孔.因LAYOUT方式,使用錫膏之成份,刮刀材質 之不同而有所差異.鋼板厚度選擇:鋼板厚度選擇一般依QFP之PITCH為基準P IT C H鋼板厚度0.8 MM0.1 5 0.1 80.6 5 MM0.1 50.5 MM0.1 2 0.1 50.4 MM0.1 2 0.1 30.3 MM0.1 211/8/202211Stencil produced by etching technology以蝕刻製作的鋼版Pad screen:300mEtched stencil:6300 dpm en

10、ds5230 dpm soldered connections11/8/202212雷射開孔:誤差 5um例:QFP 208 PIN W=230um+/-5 um蝕刻開孔:誤差 15um例:QFP 208 PIN W=230um+/-15 mm鋼板切割方式:11/8/202213雷射開孔:表面呈小鋸齒狀 縱切面較為平整 適用於較小開孔 例:0.5 0.4 PITCH 或特殊切法.單價較高.11/8/202214錫膏組成成份:1.錫鉛粉.-63/37 共晶融點 183 成份 (例):61.562.5 錫 37.538.5 鉛 0.200.50 銻 0.25 鉍 1.752.25 銀 0.08 銅

11、 0.02 鐵 0.005 鋅 0.005 鋁 0.03 砷 -鎘 0.08 其他雜質.11/8/202215錫膏組成成份:2.助焊劑(FULX)RMA TYPE(弱活性松香)成份(例):醇類溶劑-稀釋 松香(ROSIN)-熱傳導,保護焊點.活性劑 -去除氧化物 抗垂流劑-成形11/8/202216錫膏保存及使用:1.保存:A.依 錫膏廠商之規定時限及儲存方式條件.B.儲存中不可開封.C.每批錫膏需管制進貨時間及使用時限.2.使用:A.為避免溫差使錫膏吸收水氣,錫膏開封 前需確認錫膏已回到室溫.B.使用前需攪拌均勻.3.其他:需注意使用安全事項.11/8/202217SMTSurface Mo

12、unt Technology 表面 黏著 技術為何有SMT產品輕薄,短小化。成本與價格的降低。產量的增加。良率的提昇。11/8/202218SMD製程中設備與料之關係P C A 部部 11/8/202219 現今電子工業中,SMD製程為各項電子產品第一階段,此製程的能力好壞直接影響生產品質與效率,WIP等.而就SMD中最為麻煩的不外乎就是-機器設備-零件與PCB,三種之間的關係.現在我們就以零件與機器設備之互動關係做一個介紹.11/8/202220 1.設備狀況 2.Feeder之樣式 3.現在生產之狀況 4.三者之互動關係11/8/202221 在SMD製程上所使用的著裝設備,一為泛用機,一

13、為高速機,兩者為互補關係.目前生產線上所使用之泛用機為 GSM,高速機是MV系列.1.泛用機所負責著裝之component為大型 Fine pitch及非帶狀料等之特殊零件,故 Nozzle及Feeder在使用上往往須另外訂購.2.高速機著裝之component 為一般TAP及CHIP零件,目前用於24mm以下之包裝零件.3.中速著裝機著裝之component為一般TAP及CHIP零件,目前 只使用8 x 4 FEEDER(paper).一一.設備狀況設備狀況11/8/202222Pin In Paste Pin In Paste 製程需求製程需求零件零件:a.可過IR REFLOW(耐溫至2

14、40以上)b.符合SMD自動著裝條件(可pick&place)c.組裝後,尚未過 REFLOW焊接前,不應有零件本體 晃動及傾倒的現象(零件本體重心須穩定)d.易組裝 e.零件本體與PCB之間必須有一間隙,約2mm f.零件的腳於組裝後露出PCB的最佳長度與孔徑比 約為1 1.5倍 g.零件腳形狀最佳為圓柱或方柱體,且前端須為尖形PCB Layout:a.設計於同一面(B面)b.孔徑 0.8mm1.2mm 為最佳條件 c.零件周圍3mm為限制區 11/8/202223MPM SCREEN PRINT11/8/202224印刷機:1.PCB 定位準確度(auto 定位)2.印刷方向,及速度.3.

15、擦拭方式,及溶劑使用式,(auto 擦拭)4.操作性.(易操作,與保養)5.刮刀材質.(鋼刮刀)11/8/202225壓力速度脫離速度鋼板間隙 sec/?mm鋼板間隙及脫離速度11/8/202226M V 高高 速速 機機11/8/202227 高速著裝機高速著裝機(PANASERT MSH-3)具有視覺校正系統具有視覺校正系統 ,著裝表面黏著零件著裝表面黏著零件 精準度可達精準度可達 0.10.1mm.mm.著裝速度每顆著裝速度每顆 0.0760.076秒秒 (MICRO CHIPS)雙料槽及多重生產模式選擇雙料槽及多重生產模式選擇 ,可大幅提昇生產力可大幅提昇生產力.?可著裝之零件種類廣泛

16、可著裝之零件種類廣泛 (FROM 1005 MICRO CHIPS TO 32 32mm QFPs)適用於線平衡調度適用於線平衡調度 ,提高生產力提高生產力 內含自我診斷功能內含自我診斷功能 .11/8/202228 高速著裝機高速著裝機(PANASERT MV2F)具有視覺校正系統具有視覺校正系統 ,著裝表面黏著零件著裝表面黏著零件 精準度可達精準度可達 0.10.1mm.mm.著裝速度每顆著裝速度每顆 0.10.1秒秒 (MICRO CHIPS)雙料槽及多重生產模式選擇雙料槽及多重生產模式選擇 ,可大幅提昇生產力可大幅提昇生產力.?可著裝之零件種類廣泛可著裝之零件種類廣泛 (FROM 10

17、05 MICRO CHIPS TO 32 32mm QFPs)適用於線平衡調度適用於線平衡調度 ,提高生產力提高生產力 內含自我診斷功能內含自我診斷功能 .11/8/202229 中速著裝機中速著裝機(PANASERT MMC-G3)具有視覺校正系統具有視覺校正系統 ,著裝表面黏著零件著裝表面黏著零件 精準度可達精準度可達 0.10.1mm.mm.著裝速度每顆著裝速度每顆 0.250.25秒秒 (MICRO CHIPS)雙料槽及多重生產模式選擇雙料槽及多重生產模式選擇 ,可大幅提昇生產力可大幅提昇生產力.?可著裝之零件種類廣泛可著裝之零件種類廣泛 (FROM 1005 MICRO CHIPS

18、TO 3216 Chip)適用於線平衡調度適用於線平衡調度 ,提高生產力提高生產力 內含自我診斷功能內含自我診斷功能 .11/8/202230MV-NOZZLE11/8/202231MV FEEDER小型帶狀料使用小型帶狀料使用11/8/202232MV FEEDER小型帶狀料使用小型帶狀料使用11/8/202233FEEDER種類:目前廠內高速機現有之FEEDER 1.較常用之FEEDER 8W 4P PAPER 白色 8W 4P EMBOSS 綠色 12W 4P EMBOSS 紅色 12W 8P EMBOSS 黃色 16W 8P EMBOSS 灰色 16W 12P EMBOSS 淺藍色 2

19、4W 12P EMBOSS 橘色 2.特殊FEEDER 8W 2P PAPER 白色 24W 8P EMBOSS 深籃色 32W 12P EMBOSS 黑色11/8/202234GENERAL SURFACE MOUNTER11/8/202235234F058F438FGRIPPER夾子夾子GSM-NOZZLE11/8/2022362.Feeder之樣式.附圖為GSM系列所使用之部份 Feeder GSM部份可用於盤狀料及大型帶狀料 11/8/202237GSM FEEDER中型帶狀料使用中型帶狀料使用11/8/202238GSM FEEDER大型帶狀料使用大型帶狀料使用11/8/202239

20、MATRIX 基基/母母 TARY盤狀料使用盤狀料使用11/8/202240PCB OutPCB In機 型 名 稱機 型 名 稱E X C E L L E R 1 0 0 0E X C E L L E R 1 0 0 0 代 理 商代 理 商 :岡 業岡 業迴焊鑪-REFLOW11/8/202241PROFILE:REFLOW區REFLOW區PEAK 220C 10C溫溫度度OVER 200C 2060SEC 昇溫區 昇溫區恒溫區恒溫區140160C 60150SEC13.5C/SEC時時 間間11/8/202242各種錫膏在預熱段要求的升溫速律及進入恒溫區的溫度並不盡相同，其主畏取決於溶劑

21、(Solvent)的揮發溫度以及松香(Rosin)的軟化點因松香在進入恒溫區的建議溫度時開始軟化，錫膏裡的溶劑尚是液態,此時錫膏為固液態，因此黏度最低，錫膏流動特性最佳若預熱段升溫速率過高，錫膏黏度太低，流動特性太好，易造成Slump效應，進而產生短路及R/C旁擠出邊球此時可適度將預熱段溫度降低，將有助於減少短路及Sold Ball的產生 預熱段(昇溫區)11/8/202243恒溫區:恒溫區其目的在於使PCB上所有的零件溫度達到均溫，減少零件熱衝擊恒溫區的長度則取決於PCB面積的大小此時錫膏內溶劑不斷揮發，活性劑持續作用去氧化，松香軟化並披覆在焊點上，具有熱保護及熱傳媒的作用焊接區 當我們將液

22、態的免洗助焊劑滴入液態的Rework錫槽內，您將發現助焊劑極速的去除錫面上的氧化物同理可證：在 REFLOW 的狀態中，當松香和焊錫皆為液態時，焊錫性最佳，去氧化物的效果最好，並產生介面合金層接合零件及焊點各種錫膏的活性表現亦在此時獲得比較11/8/202244REFLOW 溫 度 測 量 設 備11/8/202245 a.電腦模擬人工智慧 b.主動式學習記憶 c.相鄰加熱區熱流干擾考量 d.自動規劃學習記憶區塊 e.人工智慧自動檢查各區段溫度 f.輸送帶速度自動確認，並顯示正確速度 g.自動分列判定好壞曲線 SLIMLINE 主要功能11/8/202246三三.現在生產之狀況現在生產之狀況.

23、目前在生產時所發之料由RD來 決定它的尺寸及用途,所以在試產時常常會有一些零件無法用機器來著裝,需使用人工手放而導致耗費更多工時,而且在導入量產時也都會有一些料的問題持續發生,如附圖所示為現在生產時所用之帶狀料.11/8/20224711/8/202248小型帶狀料小型帶狀料11/8/202249中型帶狀料中型帶狀料11/8/202250大型帶狀料大型帶狀料11/8/20225111/8/20225211/8/202253四四.兩者之互動關係兩者之互動關係.11/8/202254 A.首先先介紹設備在取料首先先介紹設備在取料 及著裝之方法及動作及著裝之方法及動作11/8/202255GSM吸料

24、吸料NozzleFeeder11/8/202256GSM著裝零件著裝零件11/8/202257MV著裝零件著裝零件Nozzle11/8/202258 B.特殊料特殊料,機器設備無法取機器設備無法取 料著裝需另外想辦法料著裝需另外想辦法11/8/20225911/8/20226011/8/20226111/8/202262吸料面積不足吸料面積不足11/8/202263C.改善後可使用機器著裝之改善後可使用機器著裝之 零件零件.*MASTER之機型經過多次討論 及修改後已無手放料.11/8/20226411/8/20226511/8/20226611/8/20226711/8/202268D.特殊

25、狀況使機器發生錯誤特殊狀況使機器發生錯誤 或無法取料或無法取料.11/8/202269極反極反11/8/20227011/8/202271特殊零件特殊零件吸料不易吸料不易11/8/20227211/8/20227311/8/20227411/8/20227511/8/20227611/8/202277CHIP-0603PAD-PITCHSTENCILPITCHSTENCILPAD SIZEPAD SIZE11/8/20227811/8/202279(A)SMD 需求需求 VER 3.02NO.檢查重點檢查重點OKNG備註備註對策對策1.整片整片 PCB 大小限制大小限制:MAX 330*250

26、mm,MIN:100*100mm2.板邊要有板邊要有 23 個定位孔個定位孔,注意注意:不要有不要有 4 個定位孔個定位孔3.板邊定位孔必須考慮到流向板邊定位孔必須考慮到流向,如為多聯板流向須與如為多聯板流向須與 V-CUT 垂直垂直4.板邊定位孔直徑為板邊定位孔直徑為 4mm(-0.05,+0.05mm),且孔壁不能鍍錫且孔壁不能鍍錫5.板邊定位孔中心點距板邊板邊定位孔中心點距板邊 5mm(-0.05,+0.05mm)6.板邊定位孔周圍板邊定位孔周圍 4mm 以內不可擺測試點或零件以內不可擺測試點或零件7.在在 PCB 至少要有三點視覺校正點至少要有三點視覺校正點8.視覺校正點尺寸為直徑視覺

27、校正點尺寸為直徑 1mm 之圓之圓點點9.在視覺校正點周圍在視覺校正點周圍 3mm 不可有任何零件或缺洞不可有任何零件或缺洞10.視覺校正點距板邊須視覺校正點距板邊須 3mm 以上以上11.SMD 零件邊緣要距板邊零件邊緣要距板邊 5mm 以上以上,若不行若不行,則須加板邊則須加板邊12.SMD 零件間距離零件間距離 0.25mm 以上以上13.V-CUT 是是 PCB 的上的上,下下 1/3 厚度厚度14.CNTR 底下底下 PCB PAD 與與 PAD 間怭須印白漆間怭須印白漆,防止防止 PAD 短路短路流向11/8/202280(A)SMD 需求需求 VER 3.02NO.檢查重點檢查重

28、點OKNG備註備註對策對策15.零件下方之零件下方之 Through Hole 必須加防焊漆必須加防焊漆(Through Hole 非為測試點非為測試點)16.SMD零件須標示區零件須標示區 塊背紋塊背紋17.零件如有極性零件如有極性,則背紋須標明正負則背紋須標明正負,如特殊零件如特殊零件 Zener Diode 標示標示+,-18.從從 B-Build 開始開始,CNTR 如有防呆背紋如有防呆背紋,須標示清楚須標示清楚PCB 板邊須滿板邊須滿,如圖如圖三塊區域板邊須填滿三塊區域板邊須填滿20.PCB 之子彈孔與電路距離之子彈孔與電路距離 1mm 以上以上21.子彈孔前方子彈孔前方 2mm 內

29、不能有內不能有 IC 或垂直之電阻、電容等零件或垂直之電阻、電容等零件22.子彈孔尺寸子彈孔尺寸,如圖所示如圖所示:23.子彈孔之尺寸須考慮子彈孔之尺寸須考慮 PCB 之強度且折板後不能有毛邊之強度且折板後不能有毛邊24.GND 或或 VCC PIN 若相鄰時若相鄰時,不要直接在不要直接在 PAD 上上 Layout Short19.50250505020PCB子彈孔0.5mm 1mm11/8/202281(A)SMD 需求需求 VER 3.02NO.檢查重點檢查重點OKNG備註備註對策對策25.SMD 零件限高為零件限高為 18mm26.建議建議 CNTR 要做防呆的要做防呆的 GUIDE

30、PIN,防止插反防止插反27.建議有搭配性的元件建議有搭配性的元件,如如 DRAM,VDRAM,僅量僅量 LAYOUT 在同一面在同一面,以避免以避免 SMD A、B 面打到不同的代用料廠牌和備料的困擾面打到不同的代用料廠牌和備料的困擾28.PCB 厚度應該避免在厚度應該避免在 0.7mm 以下以下,否則會影響生產進度否則會影響生產進度,若此非若此非不得已不得已,請於試產前儘早請於試產前儘早 mail 通知通知 MTD 以尋求對策以尋求對策29.避免避免 LAYOUT 在同一面超過在同一面超過 240 種種 SMD 物料物料30.PIN IN PASTE之之 A、B 面面 PAD，應為圓形而不

31、能使用橢圓形，應為圓形而不能使用橢圓形.31.使用於使用於 SMD 之零件材質，需能耐熱之零件材質，需能耐熱240度度(攝氏攝氏)不變形不變形.32.子彈孔之子彈孔之 DRILL HOLE 除指定位置區外除指定位置區外,其餘不要鑽洞其餘不要鑽洞.33.PIN IN PSATE BLOCK HOLE 應開為長方形，如此才可於應開為長方形，如此才可於 SMD 製程作製程作業。請參考業。請參考 NASCAR 之之 LAY OUT.34.於於 SMD 製程之零件，必需要求零件於機板上能不位移或傾倒製程之零件，必需要求零件於機板上能不位移或傾倒造成製程不良造成製程不良,如確實需要則須有固定之設計例如確實

32、需要則須有固定之設計例 BLOCK 或支撐或支撐PIN 來保持不傾斜或偏移來保持不傾斜或偏移.35.非非 PIN IN PASTE 之之 CNTR 需考慮需考慮 SMD 之生產方便吸著增加效率之生產方便吸著增加效率,故故可吸著面積要大可吸著面積要大,如無法達到則該零件需加吸料輔助片來加大如無法達到則該零件需加吸料輔助片來加大可吸著之面積可吸著之面積.11/8/202282(A)SMD 需求需求 VER 3.02NO.檢查重點檢查重點OKNG備註備註對策對策36.零件包裝如為零件包裝如為 TRAY PLATE 包裝，要求為硬殼包裝包裝，要求為硬殼包裝 TRAY PLATE之最大尺寸，不得超過之最

33、大尺寸，不得超過 CPU TRAY PLATE 之尺寸之尺寸.37.零件包裝如為零件包裝如為 TAPING 則寬度最大不可超過則寬度最大不可超過 72mm 最小不可小於最小不可小於8mm，pitch 則最大不可大於則最大不可大於 44mm 最小不可小於最小不可小於 2mm.38.管狀料包裝須考慮零件腳之保護，零件須固定好不可東倒西歪管狀料包裝須考慮零件腳之保護，零件須固定好不可東倒西歪39.散料包裝散料包裝 SMD 無法自動化生產，請勿選用無法自動化生產，請勿選用.40.DIP 與與 PIN IN PASTE，BGA 零件應與零件應與 CPU 同一面設計。請參考同一面設計。請參考BOXER 之

34、之 LAY OUT.41.所有所有背紋框需同零件大小標示清楚背紋框需同零件大小標示清楚.(Molex,AMP,鴻海鴻海)42.PIN IN PASTE 零件如於零件如於 A 面，則請參考面，則請參考 FIJI BATT CNTR 之設計與之設計與LAYOUT.43.所有零件所有零件PAD依依SPEC.需求需求,如有特殊需求依據試產會議提出或如有特殊需求依據試產會議提出或填寫R D LAYOUT申 請 表格填寫R D LAYOUT申 請 表格44SMD TYPE CNTR需要 g uide pinSMD TYPE CNTR需要 g uide pin45高溫錫球高溫錫球IC and socket,

35、其周圍其周圍 5mm 不可擺放零件不可擺放零件11/8/202283NO.檢查重點檢查重點OKNG備註備註對策對策71.建議建議 BGA 著裝位置著裝位置,其背面儘量不要擺放零件和測試點其背面儘量不要擺放零件和測試點72.BGA 著裝位置，其周圍著裝位置，其周圍 2mm 不可擺放零件不可擺放零件73.BGA IC LAYOUT 於同一面，以避免二次熔錫於同一面，以避免二次熔錫74.BGA IC 不能不能 LAY 在在 PCB 對角線上，以避免錫裂對角線上，以避免錫裂75.建議建議 BGA IC PAD 與與 PAD 之間少之間少 LAY 線路線路(B)BGA 需求需求 VER 3.0211/8/202284