1、DIP工序的異常問題分析,報(bào)告人：武微雨 日 期：2013.03.11,Page: 1,DIP工藝路線流程圖,領(lǐng)料,預(yù)成型,插件,插件目檢,過波峰焊,爐后補(bǔ)焊,爐后總檢,OK,送檢,入庫,OK,NG,壓接,爐后手焊,DIP工藝路線流程圖：,在DIP線異常主要體現(xiàn)在元件面和焊接面。 元件面問題點(diǎn)：錯(cuò)件、漏件、反向（極性反和方向反）和浮高等不良現(xiàn)象。 焊接面問題點(diǎn)：空焊、連焊、錫尖和氣孔等。,問題點(diǎn)描述,第一站首先核對(duì)SOP和夾具是否正確？根據(jù)計(jì)劃提供的信息產(chǎn)品物料編碼、PCB板絲印和SOP上的一致以及夾具絲印名稱和版本都完全一致方可生產(chǎn)。 插件作業(yè)前首先仔細(xì)和熟悉自己工位的SOP及特殊注意事項(xiàng)，

2、插件前先對(duì)上站工位的插件進(jìn)行檢查然后再自檢，嚴(yán)格按照SOP作業(yè)按照物料清單序號(hào)依次擺放物料和插件，這樣就可以將錯(cuò)件和漏件的幾率降至最低，至于反向（方向反和極性反）主要是靠員工積極認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度來控制（器件不防呆的情況下）。 浮高現(xiàn)象： a.首先量測器件和PCB開孔尺寸是否符合圖紙要求？（器件走上公差而PCB板孔徑走下公差，導(dǎo)致插件時(shí)有難度器件沒插到位） b.正常情況下但是通過制程是無法改善的就需要在夾具或者器件上增加壓塊（例如內(nèi)存條插座必須在器件上增加壓塊）,插件如何作業(yè)：,元件面問題點(diǎn),如何去看作業(yè)指導(dǎo)書：,1.預(yù)熱后助焊劑厚度：預(yù)熱后所需之助焊劑厚度取決于助焊劑種類、使用方法、助焊劑粘度及

3、運(yùn)輸速度和預(yù)熱溫度的匹配。 2.預(yù)熱溫度：電路板預(yù)熱溫度取決于運(yùn)輸速度、預(yù)熱器能量、預(yù)熱器與板子的距離以及板子（內(nèi)部層數(shù)銅箔的大?。┘傲慵奈鼰崮芰?。 3.運(yùn)輸帶角度：運(yùn)輸帶傾斜度對(duì)單面板的吃錫和雙面板短路抑制都有影響（舉例平板玻璃在水面的拿取力度） 4.焊接時(shí)板子彎曲度：板子的彎曲對(duì)錫墊與焊錫之接觸時(shí)間有很大的影響（兩側(cè)有可能空焊而中間有可能短路甚至溢錫） 5.焊錫溫度：無鉛265（+/-5）過高容易氧化產(chǎn)生錫渣甚至有錫渣連焊不易發(fā)現(xiàn)，溫度過低導(dǎo)致錫的張力變大，容易產(chǎn)生連焊或冷焊（冷焊焊點(diǎn)和正常的焊點(diǎn)不易區(qū)分會(huì)導(dǎo)致后續(xù)測試功能方面不良）。,波峰焊參數(shù)：,6.焊接時(shí)間：一波1秒（+0.5秒）、

4、二波2-5秒（+/-0.5秒） 7.浸錫深度： a不帶過爐夾具: a1單面板:一波時(shí)錫和錫墊接觸就可以，二波時(shí)浸錫深度是PCB板厚度的1/2. a2雙面板:一波時(shí)錫和錫墊接觸就可以，二波時(shí)浸錫深度是PCB板厚度的2/3 b帶過爐夾具： b1單面板：一波是夾具厚度的1/2，二波時(shí)浸錫深度是夾具厚度的2/3. B2雙面板：一波是夾具厚度的2/3，二波時(shí)浸錫深度是夾具厚度的3/4。 8.第二波錫流方向：相對(duì)于板子呈靜止?fàn)顟B(tài)（板子進(jìn)入二波向前的速度和推錫錫流的速度相等，舉例用錫灰撒在二波表面看錫灰的流速）,波峰焊參數(shù)：,波峰焊設(shè)備主要構(gòu)成：,一.噴霧系統(tǒng) 二.預(yù)熱系統(tǒng) 三.焊錫系統(tǒng) 四.運(yùn)輸系統(tǒng) 五.

5、冷卻系統(tǒng),1.發(fā)泡式助焊劑槽產(chǎn)生許多泡泡，并在板子上形成一薄層助焊劑，是由低壓空氣通過浸在助焊劑中的孔狀材料而形成。 2.噴霧方式存在最普遍的有以下三種。 a.有網(wǎng)目的旋轉(zhuǎn)滾桶。 （以精細(xì)不銹鋼網(wǎng)制成的滾桶在助焊劑旋轉(zhuǎn)，在鼓內(nèi)有氣刀可將在網(wǎng)目上的助焊劑吹出） b.噴頭。（助焊劑經(jīng)過加壓空氣壓迫通過噴頭，如同噴漆一般） c.超音波震動(dòng)。（以超音波使助焊劑成為霧狀，可集由電力做佳的調(diào)控） 3.波式助焊劑槽是針對(duì)高比重適用于長腳或較厚助焊劑需求的特別設(shè)計(jì)）,噴霧系統(tǒng)簡介：,噴霧系統(tǒng)簡介：,1.助焊劑對(duì)錫焊制程極為重要，其控制也極為重要，好的會(huì)附著在電路板上完成整個(gè)制程，可除去錫墊表面氧化物形成一層薄

6、膜避免在預(yù)熱中再次氧化。 2.特性：吃錫性、活性、腐蝕性。 3.使焊錫能在金屬表面展開，是它使零件盒電路板間形成良好焊點(diǎn)的能力。 4.它的活性是以化學(xué)方式清潔金屬表面的能力，與金屬表面的潤錫能力極為相關(guān)。 5.它的腐蝕性與活性有關(guān)，活性越高腐蝕性也就越強(qiáng)。,助焊劑的使用：,1.清除保護(hù)層。 2.去除氧化物和硫化物及其他能產(chǎn)生反應(yīng)的物質(zhì)。 3.防止焊接工藝升溫過程中焊點(diǎn)再次氧化的產(chǎn)生。 4.降低焊點(diǎn)表面的張力，提高焊料的潤濕性。 5.保護(hù)焊點(diǎn)免受腐蝕和環(huán)境影響。 6.在PCB表面形成一層保護(hù)膜，防止板子沾上錫。 7.助焊劑是絕緣不導(dǎo)電的。,助焊劑的作用：,有機(jī)助焊劑OA 1.主要有非松香/樹脂的

7、有機(jī)材料組成 2.較松香型的助焊劑活性稍強(qiáng)且溶于溫/熱水。 3.焊接效果好，可有更高的焊接速度。 無機(jī)助焊劑IA 1.無機(jī)酸或鹽的組成的溶液。 2.含有很強(qiáng)的腐蝕性的物質(zhì)和氧化鋅等。 3.腐蝕性過強(qiáng)，不適合電子業(yè)應(yīng)用。,助焊劑的種類：,樹脂型助焊劑 1.非活性松香助焊劑 R（無活化劑、即將純水、松香溶于有機(jī)溶劑中） 2.中等活性松香助焊劑RMA。（將松香溶于含有輕度活性活化劑的有機(jī)溶劑中，殘留無離子急腐蝕性） 3.活性松香助焊劑RA（RA型有更高的活性，多用于工業(yè)生產(chǎn)，焊后清洗）。 4.合成樹脂助焊劑SA（較水溶性有機(jī)助焊劑，有更高活性更易清洗）。 5.超活性助焊劑SRA（最強(qiáng)的且最有效松香助

8、焊劑，用于非常難焊接的部件必須進(jìn)行清洗）。 6.根據(jù)本人多年的經(jīng)驗(yàn)建議大家除了代工廠（客戶指定品牌）請選用愛法助焊劑（簡單介紹愛法助焊劑的優(yōu)點(diǎn)：方便保養(yǎng)清潔、質(zhì)量穩(wěn)定、板子殘留物少，而其他品牌松香助焊劑不便保養(yǎng)清潔，會(huì)結(jié)塊易掉在板子上給品質(zhì)帶來隱患、不便打撈錫渣會(huì)造成錫浪費(fèi)）,助焊劑的種類：,1.用兩塊同樣的PCB中間夾張熱敏紙（傳真紙）來檢驗(yàn)噴霧的工作狀態(tài)（此紙經(jīng)過助焊劑可變淺灰色） 噴霧狀態(tài)取決于氣壓、軌道角度和噴頭到板子間的高度距離。,噴霧狀態(tài)的檢測：,1.預(yù)熱的作用： a.使助焊劑中的溶劑揮發(fā)。 b.減小熱沖擊。 c.加速化學(xué)反應(yīng)。 d.提高助焊劑活性。,預(yù)熱系統(tǒng)：,預(yù)熱系統(tǒng)優(yōu)、缺點(diǎn)：

9、,1.運(yùn)輸帶的角度（4-7）決定了第二波脫離去去除短路的可能性。 再次簡單舉例拼板玻璃在水面的例子。,運(yùn)輸系統(tǒng)：,1.焊接靠一波（亂波或擾流波主要是消除陰影效應(yīng)解決空焊）和二波（平波或鏡面波焊接工藝主要是在此完成） 2.兩個(gè)波的接觸時(shí)間決定了會(huì)留在板上助焊劑的量，第二波的脫離區(qū)仍需助焊劑。在第二波和傾斜角度共同決定了電路板脫離波的位置。（簡單舉例連焊不同位置的脫錫點(diǎn)） 3.在拉回去板子脫離波的位置，焊錫的流速必須盡可能的與背板焊錫流速一致。焊接區(qū)又分吃錫區(qū)和拉回區(qū)（脫錫點(diǎn)） 4.陰影效應(yīng)：當(dāng)焊錫進(jìn)入?yún)^(qū)的流動(dòng)特性會(huì)受到器件腳（特別SMT器件本體）的阻擋，當(dāng)焊錫性不良的器件進(jìn)入熔錫中，焊錫變成弧形

10、，因?yàn)槠骷耐茢D和焊錫的表面張力作用結(jié)果，這樣就在器件后面形成陰影，使焊錫接觸不到焊盤。（簡單舉例棍子插在水里向前行走時(shí)，緊跟在棍子后面是沒有水的?；蛘吲e例輪船行駛過程中的例子） 5.陰影效應(yīng)主要體現(xiàn)在SMT的紅膠制程（舉例陰影效應(yīng)的形成）和錫膏制程PTH接插件周邊3mm內(nèi)有高的SMT器件同樣也會(huì)形成陰影效應(yīng)。,焊接系統(tǒng)：,1.根據(jù)空焊不良現(xiàn)象實(shí)際工位去判斷是什么原因?qū)е?？首先保證噴霧（助焊劑）是）正常。沒有助焊劑過出來的板子呈蜘蛛網(wǎng)一絲一絲的連焊和空焊。 2.假如是鍍鎳器件空焊就需要將助焊劑量適當(dāng)加大。 3.例如BNC接地腳是扁腳寬帶約3mm，而PCB開孔又是圓形，那么此時(shí)由于BNC屬于鍍鎳

11、器件全都是金屬本體散熱快、加上器件腳的陰影效應(yīng)和開孔的不合理，最終導(dǎo)致有一半孔沒上錫。 3.a 放慢速度（滿足引腳插孔半圓吃錫時(shí)間）加大流量（滿足焊接過程有足夠的助焊劑）這樣可以有所改善，但是會(huì)帶出其他不良隱患：由于放慢速度導(dǎo)致其他器件焊接不良同樣也增加了助焊劑的成本。 3.b開雙波使用擾流波來消除空焊，這樣也可以得到改善但同樣也會(huì)給其他工位帶來不良隱患，同樣需要加大助焊劑的量增加成本，還會(huì)增加錫渣的產(chǎn)生率同樣增加成本。 3.c將PCB引腳插孔由原來的圓孔改為橢圓孔，其他都不需要調(diào)整就完全可以得到改善。,空焊分析和改善對(duì)策：,4.接插件引腳周邊5mm內(nèi)不允許有高的SMT器件以免夾具在焊接時(shí)推錫

12、造成陰影效應(yīng)導(dǎo)致空焊。 5.器件氧化現(xiàn)象是焊盤有錫可器件引腳發(fā)黑并沒錫，焊盤不吃錫。 5.A儲(chǔ)存環(huán)境要求必須符合要求，禁止裸手拿板子以免焊盤臟污。,空焊分析和改善對(duì)策：,1.導(dǎo)致連焊有以下原因： 1.a助焊劑量不夠。（需要鏈速、預(yù)熱溫度和板子到預(yù)熱距離的配合） 1.b吃錫深度不一致。（過板子頻率的稀疏不同導(dǎo)致吃錫深度不同） 1.c器件設(shè)計(jì)的脫錫方向和過爐方向有誤。 1.d軌道角度。 1.e脫錫位置不對(duì)。 1.f預(yù)熱溫度不夠。 1.g焊料中氧化物過多,被錫泵帶上,在PC板的焊錫面形成短路 1.h器件脫錫方向和板子進(jìn)爐方向不一致。 1.i助焊劑變質(zhì)。,連焊分析和改善對(duì)策：,1.改善連焊對(duì)策如下：

13、1.a用熱敏傳真紙測試噴霧狀態(tài)，然后再進(jìn)行調(diào)整。 1.b調(diào)整插件流水線的速度不能大于波峰焊爐的速度，并且確保板子與板子之間必須保留足夠1PCS板子的間距。（講解過爐稀疏不等的吃錫和脫錫情況）用高溫玻璃檢查錫波和兩軌道的水平度，擋板的高低用落錫或升錫來檢查。 1.c器件設(shè)計(jì)的脫錫方向?qū)嵲谑菬o法更改時(shí)請?jiān)趭A具上增加脫錫片。 1.d適當(dāng)加大軌道的角度。 1.e調(diào)整錫波液面的平整度保證吃錫深度一致以及兩軌道在同一水平。 1.f測溫儀重新量測適當(dāng)升高預(yù)熱溫度。 1.g必須及時(shí)清理錫渣。 1.h還可以適當(dāng)放慢速度和剪短引腳的長度。,連焊分析和改善對(duì)策：,1.c器件設(shè)計(jì)的脫錫方向和過爐方向有誤。,連焊分析和

14、改善對(duì)策：,過爐方向,過爐方向,脫錫焊盤,1.c由于引腳過多導(dǎo)致脫錫不暢最好在器件脫錫方向的尾部增加脫錫焊盤，如條件不允許就在夾具上增加脫錫片。,脫錫片,1.脫錫位置不對(duì)：,連焊分析和改善對(duì)策：,過爐方向,1.圖1脫錫位置1和2位置都不對(duì)，連焊只有在脫錫位置才屬于正常的連焊。屆時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況去調(diào)整設(shè)備。 2.圖2脫錫位置1和2的位置都不對(duì)，連焊只有在脫錫位置才屬于正常連焊。屆時(shí)首先檢查吃錫深度是否一致？用高溫玻璃檢測平波的水平度和兩軌道的水平度。,過爐方向,脫錫方向,脫錫方向,脫 錫 方 向,脫錫位置,脫錫位置,1,2,2,1,圖2,圖1,1.氣孔的形成原因： 1.a由于板子受潮內(nèi)部有水分在

15、焊接過后焊點(diǎn)已形成但并沒有完全冷卻凝固，此時(shí)由于受潮的板子突然遇到焊接高溫會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向下的氣體，從而就形成了氣孔。 2.改善對(duì)策： 2.a生產(chǎn)前將PCB板進(jìn)行烘烤。,氣孔的形成和改善對(duì)策：,焊點(diǎn)表面呈現(xiàn)焊錫紊亂痕跡： 1.連焊的形成原因： 1.a由于運(yùn)輸鏈的震動(dòng)，冷卻時(shí)受到外力影響，使焊錫紊亂。 1.b焊接溫度過低或鏈速過快，使熔錫焊料的粘度過大，使焊點(diǎn)表面發(fā)皺。 2.改善對(duì)策： 2.a檢測電機(jī)是否有異常？檢測電壓是否穩(wěn)定？PCB板要輕拿輕放嚴(yán)禁用力摔板子。 2.b檢測錫溫是否正常？焊接時(shí)間必須確保在3-5秒，鏈速也可適當(dāng)放慢些。,冷焊的形成和改善對(duì)策：,焊點(diǎn)周邊附著錫珠（有脫落導(dǎo)致短路的隱患

16、）： 1.連焊的形成原因： 1.a在焊接即將脫離錫面時(shí)引腳焊點(diǎn)上多余的錫會(huì)回落到錫槽內(nèi)，由于重力的作用會(huì)使錫槽內(nèi)的錫濺起來附著在板子上。 1.b尤其是引腳密集并且長腳的器件最為突出（例如：VGA、內(nèi)存條插座等）。 2.改善對(duì)策： 2.a不可能完全解決的只有太高軌道角度試著改善。 2.b爐后必須刷板子清除錫珠。,焊球的形成和改善對(duì)策：,引腳末端和引腳周圍別過多的焊錫包圍，不能形成標(biāo)準(zhǔn)的焊點(diǎn)。潤濕角度90 1.連焊的形成原因： 1.a焊接溫度過低或鏈速過快，使焊錫粘度過大。 1.b預(yù)熱溫度低，由于元件和板子的吸熱，使焊接溫度降低。 1.c助焊劑的活性變差比重變小。 1.d引腳露出板面過短。 1.e

17、吃錫深度過淺（空焊盤的焊點(diǎn)呈水滴狀）。 2.改善對(duì)策： 2.a重新測爐溫調(diào)整設(shè)備。 2.b檢測助焊劑是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求否則更換新助焊劑。 2.c器件插件前預(yù)成型時(shí)不要剪的過短。,包焊的形成和改善對(duì)策：,1.連焊的形成原因： 1.a焊接時(shí)設(shè)備有抖動(dòng)現(xiàn)象。 1.b引腳過長加上軌道角度小導(dǎo)致完成焊接脫離錫后由于腳長仍會(huì)接觸到錫。 1.c焊接時(shí)間過短或溫度過低。 2.改善對(duì)策： 2.a檢測電機(jī)是否有異常。 2.b引腳露出板面長度最好是在1.0-1.5mm。 2.c放慢鏈速和加寬噴嘴寬度或重新量測爐溫調(diào)整設(shè)備。,錫尖的形成和改善對(duì)策：,1.首先選壓接治具： 1.a目前我司所有的壓接治具都已經(jīng)有編號(hào)，SOP

18、內(nèi)也會(huì)體現(xiàn)該用哪個(gè)。 1.b選好后將實(shí)物壓接器件與治具相比對(duì)是否完全正確。 1.c將板子定位（現(xiàn)場實(shí)際操作演示講解相關(guān)注意事項(xiàng)）。,波峰焊爐后壓接：,1.郵票孔機(jī)器分板（僅限于量產(chǎn)的產(chǎn)品）： 1.a第一次做由工藝編程序，后續(xù)每次做仍由工藝調(diào)出該程序并做出首件。 2.新品郵票孔拼板需要手工分板時(shí)。 2.a高的連接器或插針等器件朝上面，兩手其中一只手先向下掰板子然后再輕微向上掰。以免損件或郵票孔將表層帶起來。 3.V-CUT槽分板機(jī) 3.a確保板子的V-CUT槽在分板機(jī)的滑軌刀上。 3.b首先是靠近V-CUT槽的器件面朝上，高的連接器或插針等器件朝上面。 4.c兩手握板子注意保持板子呈水平狀態(tài)。 4.d刀片的轉(zhuǎn)速不能過快。,波峰焊爐前分板：,用IPM100A_MIAN產(chǎn)品為例來說明注意事項(xiàng)：,V-CUT槽分板機(jī)：,1. 安全包括：人身安全、設(shè)備安全、工作環(huán)境及產(chǎn)品安全。 1.aDIP線有特殊設(shè)備和化學(xué)品。 1.b助焊劑和酒精都屬于易燃易爆物品，嚴(yán)禁帶打火機(jī)和火柴進(jìn)入該區(qū)域和化學(xué)品存放區(qū)