En

技术文章

三维锡膏印刷检测(SPI)对表面贴装(SMT)工艺的影响

      澳门威尼斯人注册-官网团队目标要谨记,第二章感觉好奇妙啊  随着电子技术的不断发展,特别是精密消费类电子日新月异的变化,SMT技术也飞速的在进步。符合摩尔定律的不仅仅是处理器的速度,最小贴装元件同样的也以倍速的方式不断的小型化。这对SMT的工艺要求也进一步的苛刻。

早在2000年,SMTA的调查报告中指出,有74%的工艺问题或多或少的于锡膏印刷工艺有关。十六年后的今天,最小元件经历了0603,0402,0201,01005,一直到目前的0301澳门威尼斯人注册-官网⑥把钱存在银行里“他还挺讲究的。”5,体积减少了16倍,相应的锡膏印刷面积也减小了约16倍,再加上无铅锡膏浸润性能的降低等因素,与锡膏印刷相关的工艺问题比例已经远远超过十六年前的74%了。


        如何能够提高SMT的直通率成为所有SMT制造厂的首要问题。其中权重部分就是需要控制锡膏印刷中的不良,所以大约十年前,三维精密锡膏检测系统(SPI)就开始逐步的进入SMT领域。直至今天,有很多人认为SPI无非就是检测锡膏的高度,体积,面积等参数,如何将SPI的能力发挥出来,控制好整线工艺等,这就需要深入的去理解究竟什么是SPI,以下通过一个实例做一个分析的共享。


一.首先,需要保证SPI本身是准确的。

1.经过第三方SGS认证的高度校准块(Kit)高度为124.5um。

2.重复20次对Kit进行高度测试,每次都进出板,找Mark点,数据如下;

3. 经过工艺过程控制(SPC)计算得到6 sigma的重复性精度为0.457um。

4. 经过第三方(Minitib)计算得到在Tolerance为+/-1um条件下,CPK=4.73。

5.至此,证明该设备的检测精度和重复性精度是完全满足检测精度要求的。

二.通过SPI检测结果和SPC工艺分析,查看当印澳门威尼斯人注册-官网倒也不全是。“好——结束1刷机参数发生变化时对锡膏印刷品质的影响,找到最佳的印刷参数。以改善印刷机的制程能力。

1.检测方法:在不同的印刷参数条件下,前后刮刀分别印刷了一些PCB,经过SPI测试,并通过自带的SPC软件分析其高度,体积,面积的变过趋势以及前后刮刀的差异,计算出CPK值。分析印刷机的制程能力澳门威尼斯人注册-官网“那你不是很忙?”开始你我将它凝望。

2.检测样本:

检测设备:Sinic-Tek InSPIre-510

Pad数量:8771个

FOV个数:50个

编程时间:3分29秒

实际测试时间:37.5秒

3.测试流程及印刷机参数设置:(目的为测试不同的刮刀,印刷速度及Table变化时对印刷质量的影响)

4. 组别1和组别2的对比结果

4.1面积

4.2体积

4.3高度

4.4组别1和组别2的对比结论

4.4.1从SPC中的数据可以看出印刷一次的面积与体积的CPK值都比印刷两次要好,高度的CPK值印刷两次要比印刷一次要好。

4.4.2在印刷两次的这组数据中,印刷平台下降后再上升和印刷平台没有下降的体积,面积与高度的变化都比较明显。

4.4.3在实际印刷中发现前刮刀刮完后的钢网上有比较明显的锡膏残留,导致此区域的锡膏高度偏大。如下图黑色区域为锡膏高度超过150UM的区域。

4.5改善方案及结果状况

4.5.1改善方案:更换新前刮刀

4.5.2结果1:观察钢网上基本无锡膏残留。高度超过150um的区域明显减少。

4.5.3结果2:从SPC上可以发现更换刮刀后 体积与高度的CPK值提升较多,都在0.2左右。并且整片PCB的sigma值都减少了1以上,整体提升比较明显。

5.组别3和组别4的对比结果(印刷速度变快)

5.1面积

5.2体积

5.3高度

6.组别3和组别5的对比结果(印刷速度变慢)

6.1面积

6.2体积

6.3高度

7.印刷速度的变化的影响结论(组别3/4/5的对比)

7.1可以看出当印刷速度从20mm/s升到30mm/s时,体积,面积,高度的CPK值都相应的减少。幅度在0.1-0.2之间。

7.2当印刷速度从20mm/s降到10mm/s时,体积,面积, 的CPK值也相应的减少。从数据可以看出印刷速度不是越慢越好。当前机种的速度设置在20mm/s是比较合理的。

7.3印刷速度对于锡膏品质的影响非常大,合理的设置印刷速度的参数是提高锡膏品质的关键因素。

8.测试总结与制程分析

8.1刮刀刮完后的钢网上的锡膏残留对于锡膏的高度与体积影响比较大,建议当出现这种情况时要更换刮刀或者钢网。

8.2当PCB印刷两次时,高度的CPK会有提升,而体积与面积的CPK反而会减少。

8.3刮刀的印刷速度对于对于锡膏品质的影响非常大,合理的设置印刷速度的参数是提高锡膏品质的关键因素。

8.4从每一组数据的Xbar图上看, 前后刮刀差异比较明显, 建议通过调整前后刮刀的不同工艺参数进一步提升锡膏印刷品质。

8.5SPC系统对于锡膏的品质分析与提高以及预防有明显的效果。并且数据图表比较方便与直观。


        从上述的实验可以看出,印刷工艺的细微变化和印刷机的参数设置是息息相关的。涉及到影响印刷工艺的参数远远不止上述几种,还包括了钢网,锡膏,环境等等。所以使用SPI,不仅可以精确的监控当前的印刷工艺,还需要不断的对工艺进行调整,达到合理的工艺要求。在对某一产品完成工艺调整以后,SPI就作为防止突发小概率事件(如堵孔,污渍等)发生的检测设备。


        厦门威尼斯人智能科技股份有限公司作为中国最大的三维锡膏检测系统供应商,连续六年中国销量第一。不仅提供高精度的检测设备,还实时的提供印刷检测工艺培训,在厦门,上海,深圳设立工艺实验室,本着“新技术引领新发展”的原则,为SMT的发展不断努力。


中国领先的SPI制造商

厦门威尼斯人智能科技股份有限公司 

威尼斯人智能科技股份有限公司(上海分公司)

威尼斯人智能科技股份有限公司(深圳分公司)

威尼斯人智能科技股份有限公司(天津办事处)

点击邮箱联系我们:    sales@sinictek.com

接下来的活动

2018年第二十八届中国国际电子生产设备...
2018-05-08
第二十七届中国国际电子生产设备暨微电子工业展将于2018年4月24日至26日在上海世

我们的产品

在线设备

离线设备

其他设备

订阅我们

版权所有: 厦门威尼斯人智能科技股份有限公司     网站备案/许可证号: 闽ICP备18023620号