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课程大纲
招生对象
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电子制造企业:SMT生产部、工艺部、设备部的主管/经理,SPI工程师、工艺工程师、产品工程师、设备工程师、PE(制程工程师)、品质工程师、NPI工程师,SMT产线领班、线长(Line Leader)、锡膏\助焊剂等电子辅料生产制造厂商技术服务人员。
课程内容
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一、前言:
     焊膏印刷是SMT三大制程(印制、贴装和焊接)中的第一个重要工序,日常生产统计表明60%以上的焊接缺陷都是由它造成的。在以iPhone6、iPad、Headset和Smart Watch等为代表的精密组装的电子产品上,大量的细间距器件(FPT)、微焊点(0.35mm间距CSP/QFN/QFP/POP/Conn.和01005)元器件,与锡量需求差异较大的通孔回流焊接THR(Through-hole Reflow)Mini-USB、屏蔽盖等,它们需要在厚度0.8mm以下的薄板和柔性板(FPC)上同步进行组装,于是锡膏印刷在SMT日常生产中无疑成了瓶颈和短板。
当前高密度、细间距、微焊点的电子组装,需要我们掌握锡焊特性、印刷技术要因和制程控制方法,在印刷工艺技术方面与时俱进,重视现场每个环节的精细化管理,才能获得理想的制造良率及产品可靠性。

二、课程特点:
将从焊锡膏质量特性,模板和载具设计、制作和验收管理,印刷工艺参数、设备保养和现场环境管理,印刷品质实时监控以及新型的喷印和点锡膏技术等方面,力求理论联系实践并注重经验的分享,令大家解决问题的能力得到全面系统的提升。

三、课程收益:   
   1.了解细间距元器件、微形焊点、PHR器件特点基本认知和SMT印刷工艺概述;
   2.了解新型印刷机(喷印机、点锡膏机)的设备结构原理和重要技术特性;
   3.掌握焊锡膏(Solder Paste)的基本构成及成分的主要特性及作用;
   4.掌握印刷模板(Screen Stencil)、与载板(Carrier)的设计工艺、制作方法和验收规范;
   5.掌握传统模板印刷的基本步骤和制程工艺的管控要点,以及新型阶梯钢网(Step-up)、新型3D模板的特殊应用技术与要求;
   6.掌握搞好Ultra Fine Pitch Devices and Components & Micro solder joints印刷品质整体解决方案;
   7.掌握焊锡印刷品质的MVI和SPI外观检验和SPC统计分析技术;
   8.掌握印刷机的日常维护与故障排除,以及模板清洗管理方法;
   9.掌握印刷工艺中PCBA常见缺陷产生原因及防止措施。

课程大纲:
第一部份课程
0.前言:影响SMT印刷品质的原因及解决方案
锡膏印刷工序作为传统SMT生产制程缺陷的主要根源(有数据统计当前60%以上的回流焊接不良缺陷与印刷工序相关),这对于当前高密度精细间距元器件为主的电子组装更是如此。电子产品精细间距锡膏印刷,即使是很小的工艺波动,都可会导致PCBA直通率产生重影响,因此我们对印刷工序务必有一个全面细致的管理、控制和评估。

一、细间距元器件、微形焊点、PHR器件特点基本认知和SMT印刷工艺概述
1.1 高密度、细间距PCBA板和通孔回流焊(PHR)元器件组装工艺技术介绍;
1.2 微形焊点的重要技术特性及SMT印刷问题;
1.3 良好锡膏印刷的形态、定义和质量评估要素;
1.4 锡膏印刷系统要素和技术整合应用及管理。

二、焊锡膏(Solder Paste)的基本构成及成分的主要特性及作用
2.1 锡膏的选择评定依据和5大性能指标;
可靠性、焊接性、印刷性、工作性和检测性
2.2 锡膏的常见类型、用途和制成工艺解析;
无铅\无卤免洗型锡膏、水溶性锡膏及特殊锡膏性能应用介绍
2.3 锡膏的构成和基本成分解析;
助焊剂和金属颗粒特性(成分、形状和大小)金属含量、溶剂含量、VOC、粘度、粘着力、工作寿命
2.4 锡膏的特性参数和IPC-TM-650之评估指标;
表面绝缘阻抗(SIR)\电迁移特性\铜镜腐蚀\极性离子含量\润湿性能\微锡球\抗坍塌性\连续印刷性\速度类型\助焊剂残留\ICT测试性等
2.5 锡膏的选用方法和使用管理;
元器件间距、焊盘大小、表面涂镀层、作业温湿度对焊接特性的影响
2.6 焊膏用助焊剂的种类、性能评定、作用及选择
助焊剂的作用与组成:成膜剂、活性剂、溶剂等
助焊剂的分类:无机类助焊剂、有机类助焊剂
水溶性助焊剂(WS/OA)、免清洗助焊剂(LR/NC)助焊剂的性能及工艺评定:助焊剂性能要求、助焊剂性能评估
   助焊剂的选择:普通助焊剂选择无铅助焊剂选择
2.7 焊膏的性价比问题及选择与评估
选择低银化合金、活性及清洗方式、恰当锡粉粒度等,根据不同产品功能和性能及可靠性要求选择合适的焊膏

三、传统模板印刷的基本步骤和制程工艺的管控要点
3.1 模板印刷的基本步骤及作用分析;
PCB及载具进板到位,光学点对位,PCB密合钢板,刮刀下压,刮刀移动,PCB脱离钢板,成品出板,质量检验
3.2 良好锡膏印刷的先决条件和准备;
稳定的印刷作业,设定印刷参数,设定人工作业方式,锡膏的正确选择,钢网的配合设计,PCB的基准点识别,恰当支撑定位
3.4 印刷工艺方式对印刷品质的影响
刮刀材质、刮刀角度、印刷速度、印刷压力、脱模速度对印刷品质的影响
3.5 阶梯钢网(Step-up)的设计工艺与应用案例解析
阶梯钢网制作工艺、适应产品、制程的管制要点、日常的维护
3.6 焊锡膏特性对贴片质量的影响;
锡膏粘度、触变性、助焊剂含量对01005元件贴片品质的影响
3.7 回流焊接中氮气环境如何影响微形焊接点的质量:
l  氮气(N2)环境对改善焊接特性的作用;
l  炉温曲线及参数如何设置更有助于发挥焊膏及助焊剂活性;
l  在相同焊接条件下,Type5锡粉相比于Type4为何更容易产生锡珠和空焊不良?
l 无铅焊料合金与PCB/元器件焊端镀层兼容性,及焊点合金的显微组织Cross section /SEM分析。
第二部份课程
四、新型印刷模板(Screen Stencil)与载板(Carrier)的设计工艺、制作方法和验收规范
4.1 高密度、细间距组装对模板的材质和处理工艺要求;
不锈钢SUS(304、301、430),Fine Grain钢片,电抛光,纳米涂层(Nano Coating);
4.2模板制作工艺和性价比问题介绍;
激光模板(Laser-cut),电铸模板(Electricity polishes),蚀刻模板(Etching)
4.3 红胶模板材质及制作工艺;
红胶模板(铜模板、高聚合物)设计制作工艺
4.4 模板验收的基本方法、检测项和IPC-7525规范;
技术指标:开孔尺寸、位置最大偏差、厚度误差、陈壁粗糙度、镍合金硬度、开孔锥度、钢网张力
4.5 载具对改善薄板和FPC印刷品质的作用;
4.6 SMT回炉载板治具的的材质和设计要求;
合成石、铝合金、玻璃纤维特性差异
4.7 载板治具的验收规范和检测方法;

五、细间距微焊点与大锡量需求器件同步组装的过程控制和案例解析
5.1 Ceramic PCB、FPC和Rigid-FPC印刷品质的主要困扰;
   5.2 细间距微焊点和PHR大锡量器件同步组装的主要问题;
5.3 PCB不同元器件锡量需求悬殊的元器件同步组装的过程控制;
5.4 CSP&01005与PHR & Mini USB/Shielding Case等器件锡量需求悬殊的产品案例解析;
5.5 印刷模板的日常清洗和维护管理.

六、焊锡印刷品质的MVI和SPI外观检验标准和SPC控制方法
6.1 锡膏印刷质量标准定义的回顾;
6.2 锡膏印刷外观目检及相关标准;
6.3 目视检验(MVI)方法的适合产品;
6.4 Online和Offline SPI的应用;
6.5 SPC技术在锡量面积和体积的统计分析.

七、印刷机(喷印机、点锡膏机)的设备结构和日常维护
7.1 应对高密度细间距产品印刷机新功能
印刷点锡(点胶)一体化、模板塞孔检测、印刷品质检测、高定位精度、双轨道、真空基板固定;
   7.2 印刷机的设备结构和日常维护;
   7.3 锡膏喷印技术(Jet printing technology)及点涂的优势与不足;
7.4 3D模板技术在应对异形器件及产品上的应用案例解析.

八、印刷工艺中PCBA常见缺陷的产生原因及防止措施
     8.1 依据工艺步骤来看解析常见印刷的故障模式和原理;
?  炉后焊接质量与印刷品质的关联性及案例解析:Fine Pitch BGA\CSP\POP\QFN\QFP\Conn., 03015、01005、0201组件,PHR印刷常见故障模式解析;

     8.2 锡膏印刷的常见缺陷原因解析
?  漏印、少锡、多锡、偏移、连桥、刮坑、拉尖、拖尾、外形不全、坍塌、形状模糊等故障模式和原理;

     8.3 印刷后可能出现的故障
?  热坍塌\冷塌陷\吸潮\焊锡氧化\助焊剂挥发\PCB焊盘OSP膜失效、焊锡污染(金手指沾锡、锡珠)等问题的预防与解决。


九、总结与讨论

 

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本课程部分实验室实景
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