(2) 並且在樣本數(shù)量不小於30 pcs的抽樣檢驗中證明上錫性良好。
等級
儲存期限
時間
條件
1
不限
<=30°C/85%RH
2
一年
<=30°C/60%RH
2a
4周
<=30°C/60%RH
3
168小時
<=30°C/60%RH
4
72小時
<=30°C/60%RH
5
48小時
<=30°C/60%RH
5a
24小時
<=30°C/60%RH
6
卷標(biāo)所示之時間(TOL)
<=30°C/60%RH
常見類型的濕度敏感元件例如:所有類型的PCB,大部分的QFP元件(一般管腳數(shù)大於50),所有的CSP元件,而不管錫球的數(shù)量,大部分的光學(xué)元件(如所有的LED,IR紅外模組),一些特殊的塑膠集成元件,如電源,功率放大器等。
元件內(nèi)部包裝上標(biāo)有JEDEC MSL。如果元件暴露在外部環(huán)境中超過MSL所規(guī)定的時間,在使用前應(yīng)進(jìn)行烘烤。
回焊前,對元件進(jìn)行烘烤的目的是為了降低塑膠包裝中的濕氣。這是因爲(wèi),包裝中含有的水分在回焊過程中會蒸發(fā)出來,蒸氣的壓力會造成裂縫以及其他一些可見或隱藏著的不良,例如分層。爆米花現(xiàn)象就是此種原因造成的常見不良。
請注意溼度敏感元件運(yùn)輸和儲存過程中保護(hù)包裝的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),說明及以下規(guī)定。
生產(chǎn)時烘烤遵照IPC/JEDEC J-STD-033烘烤條件。
MSL
烘烤@40°C,RH<5%
暴露在外部環(huán)境的時間在FLL和FLL+72小時之間
暴露在外部環(huán)境的時間超過FLL+72小時
2a – 4
5倍於超過FLL的時間
5天
5 – 6
10倍於超過FLL的時間
10天
注意:料盤嚴(yán)禁接觸烘烤箱的壁面和底面,這是因爲(wèi)這些地方的溫度明顯高於爐內(nèi)控制器指示的溫度。經(jīng)過仔細(xì)研究爐內(nèi)溫度控制系統(tǒng),證明烘烤爐元件去濕的可行性和各種裝載條件的效果。
對元件進(jìn)行烘烤,會導(dǎo)致焊盤的氧化或錫膏內(nèi)部發(fā)生化學(xué)變化。在板子的組裝過程中,超過一定量的發(fā)生化學(xué)變化的錫膏會導(dǎo)致上錫性的不良。出於上錫性的考慮,應(yīng)限制烘烤溫度及時間。通常,只允許進(jìn)行一次烘烤。如果多於一次,應(yīng)討論製程貼裝解決方案。
注1:暴露於外部環(huán)境的元件,其暴露時間小於其floor life,並且放入乾燥袋或小於5% RH的乾燥箱中時,應(yīng)暫停其計算其FLOOR LIFE,但是累積的存放時間必須在規(guī)定的範(fàn)圍內(nèi)。
注2:應(yīng)考慮PCB的溼度敏感性,尤其是針對經(jīng)過OSP處理的PCB。允許暴露於外部環(huán)境的總時間不超過72小時,並且兩次回焊的時間間隔應(yīng)小於24小時。如果超出,應(yīng)如前所述之方法對其進(jìn)行烘烤。請見1.3小節(jié)【印刷電路板(PCB)的儲存、管理作業(yè)條件】。對即將進(jìn)入重工(例如更換CSP)階段的PCB,應(yīng)預(yù)先乾燥或者將WIP儲存於乾燥箱或真空袋中。
對於濕度敏感元件,當(dāng)生產(chǎn)線暫時停線或於到週末需要停線,針對濕度敏感的元件若不用真空包裝機(jī)來保存,乾燥箱儲存是一種短期的,暫時的儲存方式,乾燥箱的目的是用來儲存而不是烘乾的。所以針對雙面板制程,表面是OSP處理的,如果生産一面後,這個中間的儲存時間一定要在規(guī)定的期限內(nèi),乾燥儲存的時間也包括在內(nèi).。(我們産線規(guī)定的時間是:24hrs,超過這個規(guī)定後,就意味著需要烘烤。)
乾燥儲存之規(guī)定
溫度
25 ±5 ºC
濕度
< 5 % RH
最大儲存時間
按照MSL分類
控制方法
在料盤上做標(biāo)記
錫膏型號
Multicore Solders Sn62MP100ADP90
Alpha Metals Omnix-6106
Lead Free paste
Multicore
96SCLF300AGS88.5
NMP碼
7602005 (650 g cartridge)
7602007 (500 g jar)
7600029
7600033
運(yùn)輸包裝
650 g Semco cartridge
500 g jar
650 g Semco cartridge
600g green SEMCO cartridge
合金
Sn62Pb36Ag2
Sn62Pb36Ag2
Sn95.5Ag3.8Cu0.7
(Ecosol TSC 96 SC)
顆粒大小
ADP (45-10 μm)
IPC type 3 (25-45 μm)
AGS (45 –20 μm
金屬含量
90.0% (+0.3%, -0.6%)
89.3+/-0-3%
88.5
助焊劑分類
(J-STD-004)
ROL0
REL0
ROL0
注意1:錫膏的具體規(guī)定請見MS/BA。
注意2:停產(chǎn)超過15分鐘後,如果50%以上體積的錫膏已經(jīng)使用或者脫離刮刀印刷區(qū)域,則需要重新加錫膏或者將錫膏收回到刮刀印刷區(qū)域。
屬性
規(guī)格
刮刀刀片的材料
鍍鎳或鍍鈦不銹鋼,有足夠的強(qiáng)度,能夠滿足高速印刷要求。
厚度275±10μm。
不推薦使用普通不銹鋼。
印刷的角度*(關(guān)鍵參數(shù))
60±2.5度
刮刀旁錫膏檔片
按照要求,在印刷過程中如果沒有裝載鋼板,Retainer接近鋼板表面但是不能接觸鋼板。
DEK&MPM及同等印刷機(jī)的刮刀寬度
板的長度四捨五入,接近標(biāo)準(zhǔn)寬度。
建議的刮刀類型
MPM 8" or 10"
DEK:200 mm or 250 mm DEK squeegee
assembly
注意!刮刀彎曲力是一個關(guān)鍵的參數(shù)。* 量測方法:Bevel量角器
屬性
規(guī)定
鋼板材料
一般等級的聚脂板55T-66T (140-167 mesh/inch),同等的不銹鋼也可以,但不推薦。對應(yīng)框架的可交換之鋼板也可以使用。
鋼板裝上後鋼板各點(diǎn)張力(量測可能會不準(zhǔn)確,但是可以顯示結(jié)果)
最小25N/cm
鋼板開口精度
最大±10μm or ±5%
鋼板厚度
0.10mm ± 0.01mm
鋼板厚度(0402 or min 0.4mm pitch QFP,min 0.75mm pitch CSP)
0.12mm ± 0.01mm
鋼板材料/製造工藝
對於微小間距元件 (0201,0.5 CSPs),未保證良好脫模,鋼板開口使用E-fab類型。
電鍍鎳或鐳射刻不銹鋼。
建議鋼板與框架面積比
60% ± 10%
在生産過程中量測任何點(diǎn)之鋼板張力拒收標(biāo)準(zhǔn) *
小於等於20N/cm
基準(zhǔn)點(diǎn)
蝕刻在鋼板上的兩個直徑爲(wèi)1mm的半球狀點(diǎn)
Step stencils?
Max step thickness </= 25% of nominal stencil thickness (e.g. 100μm stencil, step area 125μm ?
注意:如果使用聚脂材料,則應(yīng)注意ESD防護(hù)措施。
* 量測方法:Fabric Tension Gauge,例如:ZBF Tetkomat, CH-8803之類工具。
性質(zhì)
規(guī)定
材料
機(jī)械構(gòu)造金屬:如鋼或鋁合金。建議使用上表面摩擦較大者,使用材料符合靜電防護(hù)要求。
支撐臺與鋼板平行度
在支撐臺區(qū)域上最大0.2mm
支撐表面光滑度
整個區(qū)域 ±0.025mm
加工深度 *
大於最大元件高度+5 mm
元件邊緣支撐 *
元件邊緣支撐從邊緣指向元件中心1.5mm ±0.5mm。最大無支撐的關(guān)鍵區(qū)域間距:15MM。支撐臺大小應(yīng)或等於待印板子的大小。
支撐臺上的真空孔
真空孔定位在非印刷區(qū)域,並且防止真空泄漏到印刷區(qū)域。如果真空可以可靠的限制在100-200 mbar範(fàn)圍內(nèi),在仔細(xì)制程調(diào)節(jié)下整個區(qū)域的真空才成爲(wèi)可能。
真空支撐臺
-支撐臺凹槽應(yīng)足夠大且深,保證元件不能接觸到支撐臺。
-應(yīng)對支撐臺進(jìn)行記錄和版本控制,並且同意産品的所有支撐臺應(yīng)該是一樣的。
Panel alignment ?
Mechanical, so called “Hard Stopper” recommended especially for products having 0.5 mm pitch CSP components ?
* 只有第2面支撐臺
參數(shù)
設(shè)定
印刷速度
建議100mm/s,範(fàn)圍70 ~ 120 mm/s。無鉛製程:100±30 mm/s。
在constant force mode模式下(力大小可自動調(diào)節(jié),印刷頭懸浮),200mm寬的刮刀壓力
安全邊界:可擦乾淨(jìng)鋼板的最小力+5N。通常在40-50N之間。
MPM印刷機(jī)刮刀調(diào)整(刮刀距PWB表面距離固定)
可擦乾淨(jìng)鋼板的最小距離+5mm作爲(wèi)安全邊界.
Snap-off脫模距離
在整個板子區(qū)域-0.5 ~ 0.0mm(建議負(fù)的snap-off以抵消機(jī)器的誤差)
分離速度
在分離的階段, 要保持PCB與底座的接觸所最大速度
建議MPM印刷機(jī)的Slow Snap-Off 設(shè)定為“No”。
自動擦拭頻率(有鉛)
每印刷5-15次。注意:如果出現(xiàn)臨時性的技術(shù)問題,可提高擦拭頻率。
自動擦拭頻率(無鉛)
每印刷3-6次。
建議擦拭方式
一次真空乾擦或者一次濕擦加上一次不帶真空的乾擦。
鋼板上錫膏量控制
開始時的用量:200 mm寬的刮刀:150 – 160 g;250 mm寬的刮刀:190-200 g。重要規(guī)則:錫膏滾動直徑最大20 mm(10 cent coin),最小12mm。
增加錫膏
在錫膏滾動直徑達(dá)到12 mm前,增加錫膏量20 – 40 g。
錫膏的再使用
鋼板上的錫膏可以轉(zhuǎn)移到其他鋼板上,或者可被暫時儲存於乾淨(jìng)的塑膠罐子中。在鋼板上以及被臨時儲存的有效期一共爲(wèi)6個小時。停線超過15分鐘,應(yīng)用塑膠薄膜將鋼板上的錫膏封蓋保存。如果錫膏在鋼板上無保護(hù)的停留超過1個小時,應(yīng)更換新的錫膏,原有錫膏做報廢處理。
建議使用的鋼板自動擦洗劑
Multicore Prozone SC-0,Kiwoclean或者印刷機(jī)製造商許可的同類快速溶劑.出於防火安全的考慮,異丙醇(IPA)或此類溶劑不推薦使用。
清洗印錯的板子以及手動清洗鋼板和設(shè)備建議使用之清洗劑
最好使用Multicore Prozone SC-01,Kiwoclean (SC-02對丙烯酸和一些橡膠手套有輕微傷害)。異丙醇(IPA)允許但不推薦使用,妥善處理廢棄物。
注意!在清洗完P(guān)CB及其鐳射過孔後,不允許液體清洗之元件應(yīng)更換。經(jīng)過OSP處理以及全部或部分Aramid based之PCB不允許清洗!清洗液進(jìn)入PCB結(jié)構(gòu)內(nèi)部,而且會降低尤其是CSP元件的焊點(diǎn)可靠性。
注意:獲取更多資訊,請見3.3小節(jié)【元件和錫膏的抓取報警設(shè)定】
錫膏印刷的精度(X&Y)
有鉛:±150 μm。無鉛:±120 μm。
錫膏量的變化
正常情況下的50 - 120%
面積
一般50 – 150%,CSP35 – 150%
搭橋
孔徑的0.3倍
制程CPK能力
±100 μm @ 6σ, Cpk >1.00
程式控制的方法
如果條件允,使用AOI,在生產(chǎn)過程中應(yīng)使用印刷機(jī)的2D檢查,使用顯微鏡進(jìn)行目檢。不使用顯微鏡對0.5 mm pitch的元件進(jìn)行目檢不夠精確。
一般在生產(chǎn)線中的位置
在大多數(shù)情況下,AOI的最佳位置應(yīng)在高速貼片機(jī)之後。在這一環(huán)節(jié)上,所有被貼片的CHIP元件和積體電路上的錫膏仍然可見。
檢查的優(yōu)點(diǎn)
使用AOI檢測機(jī)最主要的目的就是用來監(jiān)視錫膏的印刷和貼片的結(jié)果。它是經(jīng)過統(tǒng)計分析的軟體對制程監(jiān)視的結(jié)果進(jìn)行分析判斷。還可以經(jīng)過AOI檢查出的不良進(jìn)行相應(yīng)合理的維修, 重工。
下表為不同元件類型和錫膏印刷的推薦警戒限度值。目的是爲(wèi)了探測出在回焊流程中無法自我校準(zhǔn)的貼裝錯誤,避免不必要的報警。
元件類型
貼裝誤差
有鉛製程
無鉛製程
0402,0603和0805 CHIP型元件
X & Y 誤差:180μm
q誤差:15 ?
X & Y誤差:150μm
q誤差:15 ?
大於0805 chip元件
X & Y 誤差:220μm
q誤差:15 ?
X & Y 誤差:200μm
q誤差:15 ?
0.5 mm pitch CSP
X & Y 誤差:220μm
q誤差:10 ?
X & Y 誤差:100μm
q誤差:10 ?
Paste registration (X&Y):
150 μm
面積:35%-150%
搭橋:0.4倍孔徑
Paste registration (X&Y):
120 μm
面積:35%-150%
搭橋:0.3倍孔徑
Other paste deposits
Paste registration (X&Y):
150 μm
面積:50%-150%
搭橋:0.4倍孔徑
Paste registration (X&Y):
150 μm
面積:50%-150%
搭橋:0.3倍孔徑
其他元件一般誤差
X & Y 誤差:250μm
q誤差:15 ?
X & Y 誤差:250μm
q誤差:15 ?
不同包裝類型的錫嘴大小:
0201 (0603)
Fuji CP 系列:0.4 mm 圓形吸嘴
Siplace:702型
0402 (1005)
Fuji CP系列:0.7 mm circular nozzle
Siplace: 901型或者925型
特殊形狀的元件(連接器,雙工器,電源模塊等)
為保證貼裝速度和精度,應(yīng)盡量使用大吸嘴(通常直徑最小5mm/面積最小20mm2)
高速機(jī)
Fuji:標(biāo)準(zhǔn)料帶7”,0402電阻及電容可使用13”料帶(13”紙帶,水泡帶不可以使用)。
Siplace:可使用13"或15"料帶
低速機(jī)
13”標(biāo)準(zhǔn)料帶,7”和15”也可以使用。不允許使用stick和tray。
程式
0402元件貼裝頻率
在高速機(jī)中,通常優(yōu)先貼裝低高度元件(0402 電阻 0.3mm),然後是高度0.3 - 0.5 mm (通常是0402電容),最後是其他元件。
獨(dú)立的/相連的feeder平臺
為了減少因部分壞掉而整個都要中斷的不必要的麻煩,在高速機(jī)中一般建議使用獨(dú)立的上料器平臺。如果必須使用相連的上料器,最好使用“Next Device”功能或13”軌,以降低元件高速運(yùn)轉(zhuǎn)程式代碼的缺陷。
NC程式優(yōu)化/混合所有的模塊?
通常這是組裝一個panel最快的方法(把所有的模塊當(dāng)作一個大PWB同時混合組裝),因而建議使用。
NC程式的優(yōu)化/順序和循環(huán)?
如果使用了“step and repeat”模式(offset),則其他模塊要使用相反的模式。這樣保證了在元件偏位時,上料器不需做不必要的左右移動。
目檢過程
Chip元件
可能的話建議使用2D
IC元件
要檢查每個管腳間距和長度
CSP元件
通常建議使用最外面的球進(jìn)行元件調(diào)整
複雜連接器
通常建議使用最外面的管腳進(jìn)行元件調(diào)整。需根據(jù)元件規(guī)格檢查管腳插入深度誤差,因為這影響到元件本身的位置。
貼裝速度
100 %貼裝速度一直是所期望的。選擇合適的吸嘴,則針對大多數(shù)的包裝類型都可以實現(xiàn)100 %貼裝速度(參看 8.1, 吸嘴).
?
Fuji
從F4G(Production Data ->Analyzer ->Device)可手動的計算出以下比率:
拋料率 = 1- [總拋料數(shù)/ 總元件數(shù)]
貼裝率 = 1- [總拋料數(shù)/ (總元件數(shù) – 總拋料數(shù))]
Siplace
從線上計算機(jī)MaDaMaS系統(tǒng)中得到的比率:
Comp.ok = 總貼裝數(shù) – id.錯誤. – vac.錯誤
貼裝率= Comp. ok
量測
量測設(shè)備
回焊爐profile的量測應(yīng)使用專門爲(wèi)了量測通過回焊爐profile的溫度量測設(shè)備。
建議使用量測profile之設(shè)備
Datapaq 9000
SlimKIC series
量測設(shè)備應(yīng)根據(jù)供應(yīng)商提出的維護(hù)說明做定期的校正
此外還需要:
(1)防熱毛毯
(2)熱電偶/組合校正板
(3)帶有記錄介面軟件的計算機(jī)
(4)只有設(shè)備供應(yīng)商推薦和許可之熱電偶可以使用
之方法
項目
爐子校正及驗證
目的
爲(wèi)了評價爐子功能,從而規(guī)定profile和設(shè)置 (預(yù)防性維護(hù))
量測頻率
一周至少一次,在每次主要的維護(hù)後,或者懷疑有異常時
量測片
100x100x1.5 mm FR4 薄片
標(biāo)準(zhǔn)NMP校正板
熱電偶個數(shù)
2
熱電偶位置
1個熱電偶附在PCB(量測PCB溫度).該點(diǎn)之profile應(yīng)符合5.3小節(jié)之規(guī)定。
一個熱電偶附於PCB表面上方(量測PCB附近空氣溫度)
熱電偶固定方法
應(yīng)使用5個M2 stork 螺絲釘和墊圈(外直徑4.7mm,內(nèi)直徑2.2mm, 0.2 mm厚)固定到一個3x3 mm的銅區(qū)域上.
量測空氣溫度熱電偶直徑14mm的孔之上.用Kapton tape從底面覆蓋整個孔.
當(dāng)使用新的熱電歐時,應(yīng)校驗熱電偶量測點(diǎn)的重複性及再現(xiàn)性關(guān)鍵的參數(shù)有:超過179°C (ref. 5)的時間,溫度最大值(ref. 6)以及預(yù)熱區(qū)和回焊區(qū)溫度上升斜率(ref. 4).
數(shù)據(jù)的存儲
應(yīng)將量測數(shù)據(jù)存儲於指定的地方(服務(wù)器/文件夾/文件),已備將來之用。最近的量測數(shù)據(jù)應(yīng)放在回焊爐附近。建議使用SPC表單對一些參數(shù)的變化(例如最大溫度)進(jìn)行追蹤。這樣會有助於識別回焊爐穩(wěn)定性的一些偏差和變化趨勢。
下面這些規(guī)定的值適用於前一小節(jié)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)螺釘熱電偶校正板。本規(guī)定是針對0.9-1.1 mm厚典型移動電話電路板以及元件數(shù)量和類型制定的允收成品板之profile。
板子如有明顯不同(較薄,較厚,或者僅僅有幾個元件等),需制定不同的允收profile。因此當(dāng)推出一個新產(chǎn)品時,應(yīng)量測產(chǎn)品板上的不同位置的回焊profile。有關(guān)產(chǎn)品profile量測,7.1小節(jié)給出了基本的說明。
爐區(qū)
參數(shù)
規(guī)定
傳熱方式
強(qiáng)制對流
量測方法
固定熱電偶的爐溫校正
1
預(yù)熱區(qū)(40-140°C) 昇溫的平均斜率
1.8-3 °C/s
預(yù)熱區(qū)的最大昇溫斜率
10 °C/s
2
預(yù)熱區(qū)(140-170°C)時間
60-80 s
3
預(yù)熱區(qū)最大溫度
175°C
4
回焊區(qū)(175-200°C)平均溫度斜率
1.3-2 °C/s
回焊區(qū)最大溫度斜率
5°C/s
5
超過179°C時間
40-60 s
超過200°C時間
25-45 s
6
回焊區(qū)的最大溫度
215-225°C
7
冷卻區(qū)(T=200-120°C)的平均溫度斜率
-1.5--3.5°C/s
冷卻區(qū)最大溫度斜率
-5°C/s
Profile總長度
最大300 s
PCBA出爐溫度
最大40°C
圖1:關(guān)鍵會焊製程參數(shù)圖解
下表給出了典型設(shè)置區(qū)間,該區(qū)間產(chǎn)生了暗含於規(guī)定當(dāng)中的回焊profile。使用爐溫校正方法(5.2小節(jié))對每一個爐子進(jìn)行參數(shù)驗證。必要的話,應(yīng)調(diào)整這些參數(shù)使其達(dá)到7.2小節(jié)所規(guī)定之profile。
ERSA Hotflow 7
Zone
1
2
Reflow
Cooling
Top
170-190°C
170-180°C
245-260°C
Additional cooling unit TOP switched ON
Bottom
170-190°C
170-180°C
245-260°C
Conveyor speed
0.75 m/min
Blower speed
70%
70%
注意:依據(jù)爐子的不同構(gòu)造,ERSA Hotflow7回焊爐可能會存在明顯的不同之處(助焊劑類型)。
BTU VIP98
Zone
1
2
3
4
5
6
7
Cooling
Top
120°C
135°C
150°C
165°C
175°C
215°C
245°C
Bottom
120°C
135°C
150°C
165°C
175°C
215°C
245°C
Conveyor speed
0.78 m/min
Static pressure
1.2
定義
由於無鉛製程中回焊加熱比傳統(tǒng)的有鉛製程溫度低(溫度最大值和合金熔點(diǎn)不同),因而其process window比傳統(tǒng)的有鉛製程要小。所以應(yīng)針對產(chǎn)品優(yōu)化profile。
以下即為設(shè)置正確的profile和設(shè)置之步驟:
(5)7.2小節(jié)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)校正板的基本無鉛製程之profile,7.4小節(jié)則規(guī)定了不同型號回焊爐的典型設(shè)置值。Profile和設(shè)置是定義具體產(chǎn)品profile的第一步。
(6)建立基本的無鉛profile並用標(biāo)準(zhǔn)校正板量測。
(7) 在產(chǎn)品板的適當(dāng)位置上安放必要數(shù)量的熱電偶。7.5小節(jié)對熱電偶的安放原則做了描述。正確安放熱電偶是精確可靠量測的前提。
(8)用那塊產(chǎn)品板量測profile。對不同位置(元件)進(jìn)行幾次量測,以保證獲取到最熱和最冷位置上足夠的信息。
(9)對應(yīng)7.2小節(jié)給出的要求,分析產(chǎn)品的profile。
(10) 如果產(chǎn)品板profile達(dá)不到要求,更改回焊爐相應(yīng)設(shè)置並重新量測。繼續(xù)優(yōu)化,直到得到允收之profile。
(11) 當(dāng)量測之profile達(dá)到要求,再對標(biāo)準(zhǔn)校正板進(jìn)行一次量測。
(12) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)校正板的profile定義回焊爐所有的設(shè)置參數(shù)規(guī)格值及其誤差範(fàn)圍。誤差範(fàn)圍必須在客戶規(guī)定之產(chǎn)品板的profile。
(13) 使用標(biāo)準(zhǔn)校正板對回焊爐profile每週一次的定期量測。量測之profile應(yīng)保證在先前定義的容差範(fàn)圍內(nèi)。如果出現(xiàn)偏差,在對回焊爐設(shè)置進(jìn)行調(diào)整之前應(yīng)分析其根本原因並做出改正。
一般規(guī)定
下面是對產(chǎn)品板profile的一般規(guī)定。除非在具體的產(chǎn)品規(guī)定中有另外的說明,否則所有產(chǎn)品的profile均必須滿足這些要求。
所有的回焊爐(Ersa HotFlow7, ElectrovertOmniFlo7 and BTU VIP98, ERSA Hotflow2/14)在無鉛製程中均應(yīng)使用預(yù)熱區(qū)是線性的profile。
產(chǎn)品板無鉛製程profile規(guī)定
參數(shù)
規(guī)定
傳熱方式
強(qiáng)制對流
量測方法
在產(chǎn)品板的不同位置上安裝熱電偶
Profile類型
預(yù)熱區(qū)70-180°C,線性上升
預(yù)熱區(qū)(70-180°C)斜率
0.8-1.0 °C/s
回焊區(qū)(200-225°C)斜率
1.1-3.0 °C/s
回焊區(qū)最大斜率
5 °C/s
超過217°C的時間
35-60 s
超過230°C的時間
25-50 s
回焊區(qū)最大溫度
232-250 °C
關(guān)鍵元件之間的溫度差<10°C
冷卻區(qū)(220-120°C)斜率
-2 - -5 °C/s
冷卻區(qū)最大斜率
-6 °C/s
50°C-220°C時間
160-200 s
PCB出爐溫度
最大40 °C
注意:計算最大斜率時間隔時間最?。裁?,間隔太小會得出錯誤的很大的斜率,尤其是在元件表面和熱量很小的量測點(diǎn)上會出現(xiàn)此問題。
圖2 部分產(chǎn)品板回焊規(guī)定參數(shù)和板子上不同位置profile舉例之圖解
基本規(guī)定
這些規(guī)定值僅僅是針對標(biāo)準(zhǔn)校正板上的螺絲固定的SenSor而言的。更寬泛的規(guī)定是針對在產(chǎn)品上量測的profile而言的(請見7.2小節(jié))。
本標(biāo)準(zhǔn)校正板之規(guī)定能夠使帶有RF-shield, CSPs等典型移動電話線路板的profile滿足7.2小節(jié)的規(guī)定。如果產(chǎn)品板與此有明顯的區(qū)別,比如元件質(zhì)量較輕,應(yīng)採用滿足要求的其他標(biāo)準(zhǔn)校正板規(guī)定。應(yīng)按照7.1小節(jié)定義的步驟來建立本規(guī)定。
標(biāo)準(zhǔn)校正板無鉛製程profile規(guī)定
參數(shù)
規(guī)定
傳熱方式
強(qiáng)制對流
量測方法
在標(biāo)準(zhǔn)校正板上安裝傳感器
Profile類型
預(yù)熱區(qū)70-180°C,線性上升
預(yù)熱區(qū)(70-180°C)斜率
0.85-1.0 °C/s
回焊區(qū)(200-225°C)斜率
1.0-1.45 °C/s
回焊區(qū)最大斜率
5 °C/s
超過217°C的時間
35-60 s
超過230°C的時間
25-50 s
回焊區(qū)最大溫度
235-255 °C
冷卻區(qū)(220-120°C)斜率
-2 - -4 °C/s
冷卻區(qū)最大斜率
-6 °C/s
50°C-220°C時間
170-200 s
回焊爐穩(wěn)定性
最大溫度3個sigma區(qū)件內(nèi),最大偏差5°C。
當(dāng)為每個回銲爐創(chuàng)建profile時,以下設(shè)置僅作為一個起始點(diǎn)。為達(dá)到規(guī)定的profile,按照7.1小節(jié)給出的步驟,應(yīng)對設(shè)置作必要的調(diào)整。
ERSA HF7-03 start-up settings for Pb-free
ERSA HF7-03無鉛製程啟動設(shè)置
Zone 1
top/bottom
Zone 2
to p/bottom
Reflow
top/bottom
Cooling
Blowers
Conveyor
Speed
125-135?C
180-195?C
270-290°C
Additional cooling
unit top “ON”
100% in
all zones
0.55-0.60 m/min
注意:吹風(fēng)速度設(shè)置也許會影響到profile。根據(jù)HW結(jié)構(gòu)不同(例如組焊劑管理類型),不同回銲爐之間要求上會存在明顯的差別。
Electrovert Omniflo7 無鉛製程啟動設(shè)置
Zone 1
top/bottom
Zone 2
top/bottom
Zone 3
top/bottom
Zone 4
top/bottom
Zone 5
top/bottom
Zone 6
top/bottom
Zone 7
top/bottom
110°C
130°C
150°C
160°C
180°C
230°C
270°C
Cooling Zone 1
Cooling Zone 2
Blowers
Conveyor heat
Conveyor speed
Medium
Medium
High
250°C
0.75 m/min
BTU VIP98無鉛製程啟動設(shè)置
Zone 1
top/bottom
Zone 2
top/bottom
Zone 3
top/bottom
Zone 4
top/bottom
Zone 5
top/bottom
Zone 6
top/bottom
Zone 7
top/bottom
110°C
130°C
150°C
160°C
180°C
230°C
270°C
Cooling Zone
Cooling Zone
Static pressure
Conveyor speed
Max
Max
1.2 in all zones
0.90 m/min
ERSA Hotflow2/14 無鉛製程啟動設(shè)置
TOP
120
140
160
180
210
285
280
60
50
Zone
1
2
3
4
5
6
7
8
9
BOT
120
140
160
180
210
285
280
60
50
Conveyor speed
85 cm/min
Blower top
80%
Blower bot
80%
Blower cooling
100%
的回焊profile量測
為能夠很好的觀察產(chǎn)品的profile,在產(chǎn)品至少5-6個位置上安裝熱電偶。由產(chǎn)品程式操作人員來指定待測元件。
應(yīng)在PCB上選擇合適的位置安裝熱電偶,以保證能夠量測到產(chǎn)品溫度最低和最高的位置。溫度敏感元件也應(yīng)被量測。根據(jù)實際經(jīng)驗,小心安裝熱電偶,確定是對期望的位置進(jìn)行溫度量測。
正確的安裝熱電偶是保證量測溫度精度和可靠性的前提。大的元件下面通常是溫度最低的位置,例如CSP和LGA,尤其是當(dāng)這些元件被安裝在RF-shields下面時,這種情況更甚。而溫度最高的位置通常是PCB裸露著的表面,小元件或是元件的表面。
在元件下面安裝熱電偶時,最好是先鑽一個孔,然後穿過孔安裝熱電偶。安裝熱電偶時,必須保證線不能接觸到孔內(nèi)的銅層,在非隔熱區(qū)域線與線之間也不能接觸,這樣才能得到欲測位置的溫度。
使用少量的高熔點(diǎn)焊錫可以很容易將熱電偶固定到PCB表面(Pad)或小元件上。這種焊錫的熔點(diǎn)應(yīng)高於260°C。
將熱電偶安裝到元件上表面時,應(yīng)使用少量的使用隔熱膠或者隔熱帶(Kapton)。
圖3 產(chǎn)品板上一些常用的熱電偶量測位置
製程方面
規(guī)定
點(diǎn)膠前的暴露時間
在高溫下膠會硬化,所以回焊後的ASAP過程是很必要的(PCB受潮會導(dǎo)致膠失效)?;睾羔岜┞稌r間小於24小時,如果超過,應(yīng)在125°C下烘烤至少15分鐘。
使用方法
Dispensing; positive displacement pump
type valve is recommended.?
自動點(diǎn)膠機(jī)
Asymtek M-600 or Cam/alot 3700
點(diǎn)膠針:
Gage 18 or 21, ¼" or ½" long needle.
PWB預(yù)熱
為了使膠很好的滲透並添充,要求PCB的表面溫度達(dá)到70 °C - 100 °C
膠的溫度及PCB的溫度
PCB:70°C -100°C 注:溫度太高會使膠凝固
膠:20°C - 40°C。注:如果溫度太高針管中的膠粘度急劇增加影響膠流量。
PCB點(diǎn)膠後加熱
PCB溫度70°C - 100°C注:如果點(diǎn)膠後,PCB直接進(jìn)入固化爐,可以不用加熱。
流動速率
根據(jù)點(diǎn)膠方式9-75mg/sec
點(diǎn)膠速度
最大25mm/sec
基準(zhǔn)點(diǎn)
PCB需要兩個基準(zhǔn)點(diǎn)
高度判定
為保證點(diǎn)膠針高度正確,至少要進(jìn)行一次量測。從第一塊到第三塊都要量測。如果量具不夠直,則四塊都要量測。
點(diǎn)膠針的高度
0.8mm pitch CSP元件(0.5 mm bumps):通常距PCB表面0.5mm。
0.5mm pitch CSP元件(0.3 mm bumps):通常距PCB表面0.3 mm。
注意:如果某些0402或0201元間距CSP元件小於1.1mm,則點(diǎn)膠針的高度必須為0.7mm。
點(diǎn)膠良好判定
從元件四周都可看到膠
MAD: 52-54mg (注意:不同的PCB需要不同的膠量)
固化
150°C /5min或者165°C /3min注意:不能小于此最小時間,否則固化不充分。表面溫度不能超過165°C。
允收標(biāo)準(zhǔn)
最少:膠必須覆蓋住最外面的錫球。
最大:膠不能滲透到PCB另一面。
如果臨近的元件被膠覆蓋住,則需要維修,應(yīng)刮掉組件。否則膠可能達(dá)到小面積上的其他的元件 如果CSP和PCB的間隙被膠充滿。否則,在CSP和PCB之間的縫隙被膠填滿情況下,小範(fàn)圍內(nèi)膠可能會接觸其他元件。
在固化之前發(fā)現(xiàn)點(diǎn)膠不足,可手工維修。不允許在固化之後加膠。
元件點(diǎn)膠方式
出於製程循環(huán)週期的考慮,建議使用L-方式。為避免空缺,點(diǎn)膠起始和結(jié)束位置應(yīng)距拐角1.3mm(圖3)。這樣出現(xiàn)空缺的概率會很小,而且點(diǎn)膠速度也很快。
圖3:L型點(diǎn)膠方式
所有維修之相關(guān)問題已從SMT製程規(guī)定中分離出來,形成一個獨(dú)立的文件:MES00265<SMD Workmanship Standard>。
MES00055<SMD Workmanship Standard>中給出了NMP之目檢標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)ANSI/IPC-A-610B, class 2無線通訊產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)而制定。
下級代工廠商進(jìn)行組裝製造應(yīng)使用同樣的標(biāo)準(zhǔn)。
適用的國際標(biāo)準(zhǔn)
ANSI/IPC-A-610B, class 2, 無線通訊產(chǎn)品
不良判定標(biāo)準(zhǔn)及分類
“SMD Workmanship Standard”, MES00055.
培訓(xùn)資料
NMP training package “SMD Workmanship Standard”,MES00055或遵照ANSI/IPC-A-610B同類培訓(xùn)資料。
MES00055, SMD Workmanship Standard stored in Operation Global DocMan database
EIA-583 Packing Material Standards for Moisture Sensitive Items
EIA-541 Packing Material Standards for ESD Sensitive Items