10201元件的批量回流裝配/sundae_meng目錄2? 背景介紹? 制程指南? 設(shè)備考慮/sundae_meng30201元件應(yīng)用的市場(chǎng)動(dòng)力主要的推力:?

消費(fèi)類電子的持續(xù)微型化必須縮小元件的尺寸0805

→

0603

→

0402

→

0201?

對(duì)于以最低成本在更小的組件內(nèi)能有更高性能的需求（

特別是對(duì)電容元件）/sundae_meng40201元件的屬性0402元件的斷面切片?

在高頻情形下，0201電容器的性能優(yōu)于0402

有較低的等效串聯(lián)電阻

有較低的阻抗?

減少了絕緣層堆疊的工序

讓0201元件的電容量范圍與0402元件相當(dāng)0201元件的斷面切片?

體積和重量較0402小75%?

印制板面使用區(qū)域較0402少66%?

0201元件的電容量范圍可滿足到80%左右高

頻組件的需求16層(Courtesyof

Murata)25層(Courtesyof

Murata)/sundae_meng5電容器結(jié)構(gòu)Courtesy

of

Prismark絕緣材料(BaTO3)內(nèi)部電極(Ni)電極(Ni-Sn)/sundae_meng56分立元件市場(chǎng)分布內(nèi)埋被動(dòng)元件Courtesy

of

Prismark市場(chǎng)份額/sundae_meng日立電源模塊

(HitachiPowerModule)·雙波段(900/1800MHz)GSMPA模塊

標(biāo)準(zhǔn)版:

11

x

13.8mm·---低溫多層共燒陶瓷基材

腔內(nèi)有

4

枚芯片57

枚

0402

尺寸的被動(dòng)元件·新版:

8

x

13.8mm

更小---低溫多層共燒陶瓷基材

腔內(nèi)有

4

枚芯片48

枚被動(dòng)元件§

29

枚

0201

尺寸的電容§

13

枚

0402

尺寸的電阻§

2

枚

0402

尺寸的電感§

4

枚

0402

尺寸的電容小27%Courtesy

of

Prismark7/sundae_meng8研究目標(biāo)與測(cè)試?

為0201元件的焊膏批量回流開發(fā)一

項(xiàng)穩(wěn)健、高品質(zhì)的裝配工藝流程?

確定并優(yōu)化顯著的工藝參數(shù)—2

項(xiàng)精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?

0402元件在制程中用來(lái)作參考基準(zhǔn)/sundae_meng9測(cè)試載體的結(jié)構(gòu)? 基板尺寸

=

7.5”

X

12.5”? 基板厚度

=0.062”? 焊盤冶金處理

=

有機(jī)護(hù)銅劑

(EntekPlus)阻焊漆

=Taiyo

PRS4000? 阻焊漆厚度

=0.0015英寸? 銅箔重量

=

?

盎司? 總計(jì)元件數(shù)量

=12,960

每塊P板

6480

枚

0201

元件

每塊P板

6480

枚

0402

元件/sundae_meng10工藝參數(shù)? 焊盤設(shè)計(jì)? 元件間距? 元件方向? 網(wǎng)板設(shè)計(jì)? 焊膏? 空氣

vs

氮?dú)?sundae_meng11實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)? 實(shí)驗(yàn)

#1:

篩濾實(shí)驗(yàn)

4

種不同的工藝制造：免清洗與水溶焊膏，分別于氮?dú)夂涂諝庵谢亓?/p>

實(shí)驗(yàn)

#1

裝配了311,040枚元件

對(duì)每種焊盤的設(shè)計(jì)有

5

種網(wǎng)板的設(shè)計(jì)? 實(shí)驗(yàn)#2:

3

種不同的工藝制造：擯棄采用水溶焊膏、氮?dú)饣亓鞯姆椒ǎê苌偈褂茫?/p>

實(shí)驗(yàn)

#2

裝配了

1,116,000

枚元件

對(duì)每種焊盤的設(shè)計(jì)只采用一種網(wǎng)板設(shè)計(jì)/sundae_meng12測(cè)試載體設(shè)計(jì)?

27

種不同的焊盤設(shè)計(jì)（在

3

個(gè)水平上的

全因子設(shè)計(jì)）W

=0.012”,

0.015”,0.018”L

=

0.008”,0.012”,

0.016”S

=

0.009”,

0.012”,

0.015”?

4

種元件至元件間距0.008”,0.012”,

0.016”

&

0.020”?

0

&

90

度元件方向元件本體焊盤元件至元件間距對(duì)流加熱P板移動(dòng)方向WLS0degree90

90gDeree/sundae_meng測(cè)試載體網(wǎng)板13? 所有測(cè)試均采用5.0微英寸厚的

激光切割網(wǎng)板

對(duì)焊膏脫離來(lái)說(shuō)

6.0微英寸的網(wǎng)板太厚了

對(duì)許多裝置來(lái)說(shuō)

4.0微英寸的網(wǎng)板又太薄了? 測(cè)試3

種不同的網(wǎng)板開孔位置- 外側(cè)焊膏偏移- 內(nèi)側(cè)焊膏偏移- 對(duì)中焊膏印刷? 對(duì)每種焊盤尺寸測(cè)試

5

種不同的網(wǎng)

板開孔尺寸0.008”外側(cè)焊膏偏移內(nèi)側(cè)焊膏偏移對(duì)中焊膏印刷網(wǎng)板開孔焊盤/sundae_meng0%10%0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.02.2 2.4 2.6網(wǎng)板焊膏印刷脫離焊盤阻焊漆

基板開孔面積比率焊膏傳輸效率（%）SUBSTRATESUBSTRATESOLDER

MASKSTENCIL20%40%30%50%60%70%80%90%100%14焊膏傳輸效率? 11

x

15

微英寸長(zhǎng)方形開孔? 5

微英寸激光切割開孔? 面積比率

=

1.576面積比率

=開孔側(cè)壁面積開孔面積焊膏

PASTEDEPOSITPADSEPARATION(V)基板/sundae_meng焊膏? 測(cè)試了一種免清洗和一種水溶焊膏? 90%固體物? IV型粉末大小? 800

to900

kcps黏度? 錫

63

與鉛

37

合金15/sundae_meng16實(shí)驗(yàn)響應(yīng)? 焊點(diǎn)開路（墓碑效應(yīng)）? 焊點(diǎn)橋接? 焊珠（微小焊球）/sundae_mengPCBPCB實(shí)驗(yàn)響應(yīng)17?

焊膏量不足?

焊膏量過(guò)多?

誤貼元件元件本體元件帖著焊盤

元件本體焊點(diǎn)焊點(diǎn)元件帖著焊盤焊盤誤貼元件焊膏/sundae_meng189

mil15

mil12

mil墓碑效應(yīng)? 印刷焊膏與元件一端不重合導(dǎo)致墓

碑效應(yīng)? 受下列因素影響：– 貼裝與印刷精度– 焊盤與網(wǎng)板設(shè)計(jì)印刷焊膏

P板焊盤元件共膏面/sundae_meng1819共膏面9

mil15

mil12

mil焊珠之形成? 由于焊膏脫離焊盤而形成? 受下列因素影響：– 貼裝與印刷精度– 焊盤與網(wǎng)板設(shè)計(jì)– 焊膏類型印刷焊膏P板焊盤元件/sundae_meng192001000300400500裝配缺陷和焊盤寬度及裝配工藝類型之間的關(guān)系6001215 18Pad

Width

(mils)

焊盤寬度（微英寸）20焊盤寬度焊點(diǎn)缺陷數(shù)目Number

of

Solder

JointDefectsNo-Clean,

Air

Reflow免清洗，空氣回流Water-Soluble,

Air

Reflow水溶，空氣回流No-Clean,

Nitrogen

Reflow免清洗，氮?dú)饣亓鱓

LSAttachmentPadComponent元件本體焊盤/sundae_meng2001000300400500裝配缺陷和焊盤長(zhǎng)度及裝配工藝類型之間的關(guān)系600812 16Pad

Length

(mils)

焊盤長(zhǎng)度（微英寸）焊點(diǎn)缺陷數(shù)目

Number

of

Solder

Joint

Defects21焊盤長(zhǎng)度W

LSAttachmentPadComponentNo-Clean,

Air

Reflow免清洗，空氣回流Water-Soluble,

AirReflow水溶，空氣回流No-Clean,

Nitrogen

Reflow免清洗，氮?dú)饣亓髟倔w焊盤/sundae_meng2001801601401201008060402009 12Attachment

Pad

Spacing

(mils)焊盤間隔（微英寸）焊點(diǎn)缺陷數(shù)目

Number

of

Solder

Joint

FailuresNo-Clean,Air

ReflowWater-Soluble,Air

ReflowNo-Clean,Nitrogen

Reflow22焊盤間隔裝配缺陷和焊盤間隔及裝配工藝類型之間的關(guān)系W

LSAttachmentPadComponent免清洗，空氣回流水溶，空氣回流免清洗，氮?dú)饣亓髟倔w焊盤/sundae_meng02004006008008-mils 12-mils 16-mils20-milsNumber

of

Bridging

DefectsComponent

to

Component

Spacing元件間隔（微英寸）No-Clean,Air

ReflowWater-Soluble,Air

Reflow

水溶，空氣回流No-Clean,Nitrogen

Reflow23元件間隔橋接缺陷和元件間隔及裝配工藝類型之間的關(guān)系元件間隔ComponentTo

ComponentSpacing免清洗，空氣回流免清洗，氮?dú)饣亓鳂蚪尤毕輸?shù)目/sundae_meng24實(shí)驗(yàn)結(jié)果各種裝配工藝情形下的

0201貼裝產(chǎn)能3,0002,0001,00006,0005,0004,000No-CleanAir

Reflow免清洗，空氣回流Water-SolubleAir

Reflow水溶，空氣回流No-CleanNitrogen

Reflow焊點(diǎn)缺陷數(shù)目Number

of

Defects6614995665NOTE:The

highest

number

ofdefects

possible

is

138,240.免清洗，氮?dú)饣亓髯ⅲ嚎赡艿淖罡呷毕輸?shù)目為

138,240/sundae_meng2425實(shí)驗(yàn)觀察? 較低活性的助焊劑與較慢的溶濕效應(yīng)可提升產(chǎn)能? 活性高的助焊劑與強(qiáng)溶濕作用降低產(chǎn)能? 過(guò)度的“焊膏向內(nèi)側(cè)偏移”會(huì)導(dǎo)致焊珠的生成，其他參數(shù)可使

其影響減小? 過(guò)度的“焊膏向外側(cè)偏移”會(huì)減小“共膏面”，并會(huì)造成墓碑現(xiàn)

象和焊珠.

其他參數(shù)可使其影響減小/sundae_meng26實(shí)驗(yàn)觀察? 通常，90度方向的貼裝在較強(qiáng)的溶濕作用下比較容易發(fā)生墓碑現(xiàn)象? 氮?dú)猸h(huán)境回流導(dǎo)致較強(qiáng)溶濕作用從而使缺陷數(shù)量增加/sundae_meng27工藝參數(shù)? 焊盤設(shè)計(jì)(W=.015”

-.018”,L=0.012”,S=0.009”)? 元件間隔

—12

微英寸，但

8

微英寸或更小也是可能的? 貼裝方向

—無(wú)特定推薦方向

(要看情況而定)? 網(wǎng)板設(shè)計(jì)

— 5

微英寸厚，但對(duì)

0201

元件采用更薄的網(wǎng)板比較好? 焊膏—免清洗，較低的助焊活性? 空氣vs.氮?dú)狻褂每諝獗容^好，但使用氮?dú)庖部梢杂捎跀?shù)項(xiàng)參數(shù)互相作用，對(duì)每種情形來(lái)說(shuō)沒有奇妙的作業(yè)指南/sundae_meng0201元件批量回流焊盤設(shè)計(jì)的推薦0.015”0.018”0.012”0.009”Component

元件Attachment

Pad28焊盤/sundae_mengStencil

Aperture

design網(wǎng)板開孔設(shè)計(jì)29CPad

Design焊盤設(shè)計(jì)ABCD其余參數(shù)可能會(huì)影響這些作業(yè)指南高精度貼裝和較慢熔濕效應(yīng)的焊盤與開孔設(shè)計(jì)指南AB20140260380512061210A0.0150.0220.0350.0550.0700.110B0.0120.0230.0300.0400.0550.055C0.0090.0200.0300.0350.0550.05520140260380512061210A0.02000.0210.0330.0510.0700.110B0.01460.0200.0250.0320.0500.050C0.01040.0260.0400.0470.0650.065D0.01440.0610.0950.095/sundae_meng30設(shè)備參數(shù)? 網(wǎng)板印刷? 貼片機(jī)

—吸嘴，料架? 回流爐/sundae_meng網(wǎng)板印刷工藝DEK265GSX? 印刷速度每秒1.0英寸? 金屬刮刀? 刮刀角度：60度? 刮刀壓力

2.3

磅/英寸? 印刷網(wǎng)板與

P板間距為

0（接觸式）? 網(wǎng)板脫離速度每秒

0.02

英寸0.008”0.009”0.012”0.015”0.008”0.009”0.012”0.018”31/sundae_meng32網(wǎng)板印刷工藝對(duì)每項(xiàng)工藝流程的最長(zhǎng)印刷間隙時(shí)間必須加以控制焊膏類型

網(wǎng)板設(shè)計(jì)

印刷環(huán)境

工藝參數(shù)最小間隙時(shí)間可能短至5-10分鐘需要做鬆馳和恢復(fù)性的測(cè)試以確定最長(zhǎng)印刷間隙之時(shí)間.由于開孔尺寸小，網(wǎng)板開孔的清潔就會(huì)更

加重要。”0.008”0.009”0.012”0.015”0.008”0.009”0.012”0.018”/sundae_meng33元件貼裝Universal4796RHSP

和

GSM? 0201元件貼裝- 吸嘴- 元件吸取自動(dòng)校正(X與Y軸方向）- 對(duì)元件吸取與貼裝的Z軸

方向高度的控制? 所有元件均采用卷帶盤裝供

給方式? 采用兩處全局定位標(biāo)記校準(zhǔn)P板位置/sundae_meng340201料架機(jī)械式?

對(duì)HSP機(jī)型及其他數(shù)家競(jìng)爭(zhēng)設(shè)

備供應(yīng)商：本貭上是機(jī)械式

的(凸輪驅(qū)動(dòng))，然而是為

0201

元件專門設(shè)計(jì)的?

x、y方向的偏差電器式?

x、y方向的偏差較小?

可重復(fù)性索引?

時(shí)序控制較易/sundae_meng0201吸嘴?

工具的足印在不斷的改進(jìn)?

選擇是與貼裝密度和預(yù)測(cè)的

壽命周期密切相關(guān)的XYD吸嘴底面圖示35x

&

y

(0.9

x

0.6

mm):

外廓尺寸D

(0.2

mm):

內(nèi)徑尺寸L

(0.25

mm)

:

相鄰片狀元件貼放空間(理論值）/sundae_meng360201吸嘴吸嘴- 式樣- 頂端校準(zhǔn)/sundae_meng? 當(dāng)機(jī)器吸取元件時(shí)，根據(jù)視覺

識(shí)別數(shù)據(jù)自動(dòng)更新吸著位置…

這對(duì)于0201或0402元件的貼裝

至關(guān)