SMT制程介绍及不良分析
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Crack
17
Product：IC Applicant: CECC
Test area
Processing option : All elements analysed (Normalised)
Spectrum
In stats.
C
Sn
1
Yes
1.62
98.38
2
Yes
2.16
97.84
Mean Std. deviation Max. Min.
3
SMT 常見零組件
SMT工藝流程
單面貼片：錫膏印刷 貼片 迴流焊 單面貼片+插件：錫膏印刷 貼片 迴流焊 雙面貼片+A面插件（混合安裝工藝）:
翻轉 插件 波峰焊
先作A面：
印刷錫膏
貼裝元件
迴流焊
翻轉
再作B面： 插件安裝：
點貼片膠
貼裝元件
加熱固化
安插通孔元件
波峰焊
清洗
翻轉
SMT 成產流程
Loader PCB投入
20
枕頭效應(Head-in-Pillow, HIP)最主要是用來描 述BGA零件在回焊（Reflow）的高溫過程中，BGA載板 或是電路板因為受不了高溫而發生板彎、板翹 (warpage)或是其他原因變形，使得BGA的錫球(ball) 與印刷在電路板上的錫膏分離，當電路板經過高溫區 後溫度漸漸下降冷卻到載板與電路版的變形溫度後， 這時的溫度也早就低於錫球與錫膏的熔錫點，也就是 說錫球與錫膏已經從熔融狀態凝結回固態。
AOI-自動光學檢測儀
AOI-自動光學檢測儀: AOI是用光學的原理對PCB及PCBA上的電子元件進 行外觀檢查. 按照所測項目的不同分:錫膏檢查AOI,電子元件檢查AOI,PCB檢查AOI.
SMT不良分類
1.印刷不良：搭錫，膏量過多，膏量不足，粘著 力不足，坍塌，模糊等.
2.焊接不良：包括空焊，短路，偏移，多件，缺 件，破件，錫球等.
爆米花效應
當将元器件固定到PCB板上時，回流焊快速加熱將 在元器件內 部形成壓力，由於不同封裝結構材料的熱 膨脹係數(CTE)速率不同，因此可能產生元器件封裝所 不能承受的壓力。當將元器件暴露在回流焊接期間， 由於溫度環境不斷升高， SMD元件內部的潮氣會產生 足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。常見的情況包括塑 膠從晶片或引腳框上的內部分離(脫層)、金線焊接損 傷、晶片損傷、和元器件內部出現裂紋(在元件表面無 法觀察出來)等。在一些極端的情況中，裂紋會延伸到 元 件的表面，最嚴重的情況就是元件鼓脹和爆裂(叫 作“爆米花”效應)。
3.迴流焊不良 4.來料不良：PCB和零組件不良.
11
12
13
SMT失效常用分析手段
外觀檢查 C-SAM檢測 掃描電鏡及能譜分析（SEM/EDS） X射線透視檢測 CT檢測 染色及渗透检测 金相切片 聚焦离子束（FIB）
14
Product：PCB
SMT失效案列分享
Applicant: CNSBG-DCN
100X
Crack
15
Crack
Product：Resistor Applicant: CCPBG-PCA
#OK
100X
#NG
100X
200X 500X
镍层 Ni
保护层 G2
保护层 G1电阻层 R银层 来自g陶瓷本体200X
锡铅层 Sn/Pb
Abnormality
500X
Product：Capacitor Applicant: CCPBG-PCA
SMT製程簡介及不良分析
Content
一．SMT定義 二．SMT製程設備簡介 三 . SMT不良分析
2
SMT
➢ SMT定義:
常見IC 封裝有插件和貼件兩種， 如圖DIP和SOP元件分別安裝在 PCB上的Hole 和Pad位置。相應的安裝方式非別是THT和SMT: THT---Through Hole Mounting Technology 通孔插裝技術 將插入型電子元件引腳插入PCB預置通孔中，通過波峰焊完成焊接 SMT---Surface Mount Technology, 表面貼裝技術 將贴片型元件安裝在PCB板的表面焊盘上，通過迴流焊焊接。
當BGA的載板與電路板的翹曲慢慢恢復回到變形前 的形狀時，已經變回固態的錫球與錫膏才又再次互相 接觸，於是便形成類似一顆頭靠在枕頭上的虛焊或假 焊的焊接形狀。
21
~END~
➢ SMT相關術語:
SMT: Surface Mounting Technology 表面貼裝技術 SMD: Surface Mounting Device 表面貼裝設備 SMC: Surface Mounting Component 表面貼裝元件 PCBA: Printed Circuit Board Assembly 印刷電路板組裝 AOI----Automatic Optical Inspection 光學自動檢查
SMT 產線:
Printer 錫膏印刷
印刷機
貼片機
AOI3 焊接後檢查
回流焊
Reflow 迴流焊接
AOI 1 印刷檢查
Mounter 貼片
AOI 2 貼片檢查
Printer印刷機
作用: 自動將錫膏按照鋼網開孔尺寸印刷在PCB 焊盤上. 可自動傳板﹑自動擦拭﹑自動清洗.
作用效果:
印錫前
印錫
7
印錫后
Chip Mounter 貼片機
作用: 自動將零件貼裝在PCB焊盤位置﹐用錫膏的黏性黏住零件。 作用效果圖:
貼片
Reflow回焊爐
功能: 將置件后的PCB經過高溫, 使附著在PCB上的錫膏融化后再冷卻, 最終使零件與PCB焊盤焊接在一起
工作原理: 回焊爐通過內部的繼電器加热电路,将空气或氮气加热到設定的温度, 通過熱風循環進行焊接
All results in w1e8ight%
1.89
98.11
0.38
0.38
2.16
98.38
1.62
97.84
Total
100.00 100.00
100.00
Product：PoP IC
注意：1、製樣時抽真空
Applicant: CCPBG-PCA
2、研磨垂直于基板方向為好
20X
100X
19
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Product：IC Applicant: CECC
Test area
Processing option : All elements analysed (Normalised)
Spectrum
In stats.
C
Sn
1
Yes
1.62
98.38
2
Yes
2.16
97.84
Mean Std. deviation Max. Min.
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SMT 常見零組件
SMT工藝流程
單面貼片：錫膏印刷 貼片 迴流焊 單面貼片+插件：錫膏印刷 貼片 迴流焊 雙面貼片+A面插件（混合安裝工藝）:
翻轉 插件 波峰焊
先作A面：
印刷錫膏
貼裝元件
迴流焊
翻轉
再作B面： 插件安裝：
點貼片膠
貼裝元件
加熱固化
安插通孔元件
波峰焊
清洗
翻轉
SMT 成產流程
Loader PCB投入
20
枕頭效應(Head-in-Pillow, HIP)最主要是用來描 述BGA零件在回焊（Reflow）的高溫過程中，BGA載板 或是電路板因為受不了高溫而發生板彎、板翹 (warpage)或是其他原因變形，使得BGA的錫球(ball) 與印刷在電路板上的錫膏分離，當電路板經過高溫區 後溫度漸漸下降冷卻到載板與電路版的變形溫度後， 這時的溫度也早就低於錫球與錫膏的熔錫點，也就是 說錫球與錫膏已經從熔融狀態凝結回固態。
AOI-自動光學檢測儀
AOI-自動光學檢測儀: AOI是用光學的原理對PCB及PCBA上的電子元件進 行外觀檢查. 按照所測項目的不同分:錫膏檢查AOI,電子元件檢查AOI,PCB檢查AOI.
SMT不良分類
1.印刷不良：搭錫，膏量過多，膏量不足，粘著 力不足，坍塌，模糊等.
2.焊接不良：包括空焊，短路，偏移，多件，缺 件，破件，錫球等.
爆米花效應
當将元器件固定到PCB板上時，回流焊快速加熱將 在元器件內 部形成壓力，由於不同封裝結構材料的熱 膨脹係數(CTE)速率不同，因此可能產生元器件封裝所 不能承受的壓力。當將元器件暴露在回流焊接期間， 由於溫度環境不斷升高， SMD元件內部的潮氣會產生 足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。常見的情況包括塑 膠從晶片或引腳框上的內部分離(脫層)、金線焊接損 傷、晶片損傷、和元器件內部出現裂紋(在元件表面無 法觀察出來)等。在一些極端的情況中，裂紋會延伸到 元 件的表面，最嚴重的情況就是元件鼓脹和爆裂(叫 作“爆米花”效應)。
3.迴流焊不良 4.來料不良：PCB和零組件不良.
11
12
13
SMT失效常用分析手段
外觀檢查 C-SAM檢測 掃描電鏡及能譜分析（SEM/EDS） X射線透視檢測 CT檢測 染色及渗透检测 金相切片 聚焦离子束（FIB）
14
Product：PCB
SMT失效案列分享
Applicant: CNSBG-DCN
100X
Crack
15
Crack
Product：Resistor Applicant: CCPBG-PCA
#OK
100X
#NG
100X
200X 500X
镍层 Ni
保护层 G2
保护层 G1电阻层 R银层 来自g陶瓷本体200X
锡铅层 Sn/Pb
Abnormality
500X
Product：Capacitor Applicant: CCPBG-PCA
SMT製程簡介及不良分析
Content
一．SMT定義 二．SMT製程設備簡介 三 . SMT不良分析
2
SMT
➢ SMT定義:
常見IC 封裝有插件和貼件兩種， 如圖DIP和SOP元件分別安裝在 PCB上的Hole 和Pad位置。相應的安裝方式非別是THT和SMT: THT---Through Hole Mounting Technology 通孔插裝技術 將插入型電子元件引腳插入PCB預置通孔中，通過波峰焊完成焊接 SMT---Surface Mount Technology, 表面貼裝技術 將贴片型元件安裝在PCB板的表面焊盘上，通過迴流焊焊接。
當BGA的載板與電路板的翹曲慢慢恢復回到變形前 的形狀時，已經變回固態的錫球與錫膏才又再次互相 接觸，於是便形成類似一顆頭靠在枕頭上的虛焊或假 焊的焊接形狀。
21
~END~
➢ SMT相關術語:
SMT: Surface Mounting Technology 表面貼裝技術 SMD: Surface Mounting Device 表面貼裝設備 SMC: Surface Mounting Component 表面貼裝元件 PCBA: Printed Circuit Board Assembly 印刷電路板組裝 AOI----Automatic Optical Inspection 光學自動檢查
SMT 產線:
Printer 錫膏印刷
印刷機
貼片機
AOI3 焊接後檢查
回流焊
Reflow 迴流焊接
AOI 1 印刷檢查
Mounter 貼片
AOI 2 貼片檢查
Printer印刷機
作用: 自動將錫膏按照鋼網開孔尺寸印刷在PCB 焊盤上. 可自動傳板﹑自動擦拭﹑自動清洗.
作用效果:
印錫前
印錫
7
印錫后
Chip Mounter 貼片機
作用: 自動將零件貼裝在PCB焊盤位置﹐用錫膏的黏性黏住零件。 作用效果圖:
貼片
Reflow回焊爐
功能: 將置件后的PCB經過高溫, 使附著在PCB上的錫膏融化后再冷卻, 最終使零件與PCB焊盤焊接在一起
工作原理: 回焊爐通過內部的繼電器加热电路,将空气或氮气加热到設定的温度, 通過熱風循環進行焊接
All results in w1e8ight%
1.89
98.11
0.38
0.38
2.16
98.38
1.62
97.84
Total
100.00 100.00
100.00
Product：PoP IC
注意：1、製樣時抽真空
Applicant: CCPBG-PCA
2、研磨垂直于基板方向為好
20X
100X
19