广州华创SMT/PCBA工艺知识分享

1、锡膏的特性？   
    粘性、流动性、触变性，熔点常用有铅183 无铅217 等等。       
 2、锡膏元件的焊接过程？ 
     可分为4个阶段：升温、恒温、回流、冷却 
     升温：印刷贴片好的PCB进入回流焊，从室温缓慢升温，升温速度控制在1-3℃/S。 
     恒温：通过保持稳定的温度使锡膏中的助焊剂发挥作用并适量挥发。 
     回流：此时温度升到*高，锡膏液化，PCB焊盘和零件焊端之间形成合金，完成焊  
               接，时间在60S左右，依锡膏来确定。 
     冷却：对焊接好的板降温，降温速度控制的好可取得漂亮的焊点，例ROHS 6-7℃/S。 


3、如何优化工艺参数？如Profile曲线的优化？ 
     一般要经过预设、测量、调整三个步骤来取得*佳参数。 
以炉温曲线为例，要先依据锡膏的种类、PCB厚度等预设出回流焊的走速和各温 
区温度，然后用炉温测试仪对PCB板的实际温度曲线进行测量，再参考以往经验和 
锡膏焊接的常规过程要求进行分析，对预设的温度和走速进行反复调整和重复验证， 
进而取得*适宜的曲线文件。 


4、 锡膏、工艺参数、机器设备对印刷锡膏的影响？怎么去改善？ 
    首先锡膏可能因其成份配比、颗粒大小或使用不规范出现的成型性、触变性、流动性 
等等特性的不良，进而造成的印刷时出现坍塌、短路、少锡等状况。 
工艺参数如印刷压力、刮刀速度、刮刀角度等会造成锡量不够、拉尖、成型不规则或 
锡膏过后连锡等等不良。 
硬件则主要在刮刀硬度、钢网张力、开孔大小、开口形状、表面粗糙度、钢网厚度及 
印刷机对PCB的支撑和固定等造成印刷不良，总之决定锡膏印刷品质的因素很多。 
实际生产中就根据实际问题，分析出真正造成的不良的原因进而调解到*佳。 


5、 Profile DOE的制作？ 贴片机的CPK的制作？ 
    DOE：实验设计。一种安排实验和分析实验数据的统计方法。 
    Profile DOE 的制作可按以下几步完成： 
     1、依据公司的《回流焊作业指导书》选定出测试的指标：如设定的走速、各温区设 
          定温度等。 
     2、参考分析实验重点，定出板上*合适的测试位置为实验位置。  
     3、预期（以历史经验为参考）该实验位置会出现的结果（如桥接、虚焊等状况），列 
         表等待统计。  
     4、准备完成后重复进行几组实验、统计结果，分析结果，判定出*佳参数。  
     5、验证*后Profile，做好总结报告，完成。 
    贴片机的CPK即是贴片机的精度制程能力的指标。有公式可计算，但现在都有用软 
件自动计算（如Minitab)。 
设备CPK制作可做实验设计：对设备做精度校正，用标准治具进行多次不同头、不同 
位置、不同角度的贴装测试，再测量出位置偏差，将得到的多组数据对比的偏移量输 
入CPK计算软件，得出CPK值，一般标准CPK大于1时代表制程能力正常。 

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6、 SPI如何证明系统是Ok可信的，是否数据准确？ 
    这题问的有点不清楚。SPI三个了解：有一个SPI体系（软件过程改进）、一个美国 
整体解决方案销售的公司、一个SPI设备。前面两个不是很了解，只知道SPI设备 
是测试锡膏印刷的一种设备，通过三元色照明，配合红激光扫描，密集取样来获取 
物体的表面形状。然后自动识别和分析锡膏区域，并计算高度、面积、体积等。我 
*喜欢它自动学板的能力，自动生成坐标导出EXCEL文件。哈，或许问题的SPI根 
本不是我知道的。。 


7、 来料不良的验证，元件引脚的镀层？来料不良样本抽取多少？ 
    来料不良需有IQC依据相关标准文件如工程承认样品或IPC通用标准或协商的标准 
等，进行抽验； 数量可按GB/T2828来订抽样数量，再按AQL允收标准判定批料的 
合格与否。元件引脚的镀层一般是纯锡、锡铋或锡铜合金，只有很薄几微米厚。 
片式元件的端头结构为：内部钯银电极、中间镍阻挡层、外部镀铅锡层。 


8、 IMC的形成机理？IMC的厚薄对焊接有什么影响？IMC层一般多厚，范围是多少？ 
    IMC（Intermetallic compound) 介面合金共化物 
在焊接时金属原子发生迁移、渗入、扩散、结合等动作而行成。是一层薄薄的类似 
合金的共化物，可写分子式，如铜锡之间：良性Cu6Sn5 、恶性Cu3Sn等。 
有正常焊接就会有IMC层出现，而IMC层会老化增厚，直至遇到阻绝层才会停止。 
其本身会造成焊接脆化、再上锡困难等。一般厚度为2-5μm。 


9、 钢网开刻主要依据是什么？面积比和宽厚比分别是多少？ 
    开钢网主要依据PCB 的Gerber文件或者PCB实物。开钢网的宽厚和面积经长期的 
实践和经验累积基本已固定，焊盘特大时要中间架网格以保障张力。 
宽厚比和面积比是开钢网的大的基本要求： 
面积比=开口面积÷孔壁面积 一般要大于0.66（ROHS 0.71） 
宽厚比=开口宽度÷模板厚度 一般要大于1.5 (ROHS 1.6 ) 


10、 Udfiller胶量怎么去控制？胶量怎么去计算？计算公式是什么？ 
    Udfiller讲的是底部充胶吧，为确保芯片组装的长期可靠性。
控制胶的使用量可以用称重法：取20块板做样本，称量计算其附胶前和附胶后的 
重量差，再计算出每板的用胶量。公式可为： 
（样本附胶后重量G2 - 样本附胶前重量G1）÷样本数量N＝单片用胶量G 
也可以自己想各种方法：（胶瓶内使用前的重量 - 使用后的重量）÷生产数量，也 
可以计算出来单板用量，而且制程损耗都能算在内了。 


11、 DFM中单板怎么去评估？如有一双面板元件较多，只能设计为双面板，且第二面 
元件较多，另增加一元件只能放在**面，问此元件能否设计在**面？依据是什么？ 
      DFM（可制造性设计）可从以下几个方面的设计规范性上评估一块板： 
        MARK点、定位孔、各元件布局、元件焊盘的距离以及通孔的设计等。  
     ？第二问的重点没理解清，理论上讲该元件是可以放的，只要注意功能的对称合理性， 
        如它是左右声道功能上面的一颗元件，则左声道跑电源区拉一条线路总不好。另外， 
        注意如果该元件是插装元件则要考虑生产工艺的合理性（参考下题几点）等。 


12、 单板工艺中DFM的要素？ 
    生产工艺在DFM设计时注意： 
     1、尽量采用回流焊的方式，因其具有热冲击小、焊接缺陷少、焊接可靠性高的优点。 
     2、若一定有插装元件，那么尽量设计和贴片元件在同一面，这样可先回流贴片元件， 
          再过波峰焊，工艺流程难度小。  
     3、当元件多，必须双面时，若没有或有少量插装元件则可选择双面回流后，再后焊 
          插装件。  
     4、当双面板又有大量插装件时，可尽量减少第二面贴片零件；采用**面回流后另 
          一面红胶固化贴片件再插件过波峰的工艺流程。 
     5、尽量不要选择两面都要插件，若必须有，可选少的一面后焊。 


13、 IMC层分析？主要分析IMC层中什么？(和第8题不是类似) 
     IMC层分析是对大量的切片实验得到的IMC层高倍放大的图像进行解析，分析其成 
份，厚度，其特性，各级层次，良性恶性比例，随时间和温度变化的生成速度，还 
有其对产品焊接可靠性的影响等。 


14、 切片实验？ 
     切片实验的作用主要是能清晰准确的分析焊点的成份、可靠性；PCB的材质、通孔  
     的金属层等存在的根源问题以做改进的依据。 其步骤可分为: 
      1、标记 将需要验证的目标用油笔等标记好。  
      2、裁样 将整大块的板裁剪，保留以标记部分为中心的适当小块样品。 
      3、封胶 用树脂类透明固定胶类将样品灌注慢封好并固化。 
      4、磨片 将封好的样品用打磨机从粗到细的磨到标记位置的中心。 
      5、抛光 清除磨痕。 
      6、微蚀 用配好的氨水或双氧水微蚀抛光面2-3S，以使金属各层面更清晰。 
      7、摄像 用高倍金相显微镜观察并拍照取证分析。 


15、 锡膏的评估怎么去做？ 
      首先从其材料上，合金类型，颗粒大小等评估； 
其次其特性，触变性、粘性、成型好坏、坍塌情况等可印刷性上评估； 
还有观察焊点光洁度，产生桥接假焊的状况和爬锡湿润的状况上，以及焊点上 
有无气泡，焊盘附近有无锡珠、助焊剂残留等焊接性上评估； 
*后还有焊接可靠性，推拉力测试，IMC层厚度，铜板腐蚀性等方面评估。 


16、 元件过两次回流炉时**面元件为什么会掉？有没有相应的计算公式证明元件不 
会掉件？ 
     正常情况下过第二面时**面是不会掉件的，但可能会因为个别元器件过大过重等 
出现个别掉件现象。 
   过第二次时，**面的锡点已经是合金，其熔点比锡膏要高的，而且即使融化了锡 
液的表面张力也可以承受一般元件的重量的，尤其炉子下温区还有向上的吹力。 
计算公式为：允许承受零件重量 = 零件每脚面积 × 脚数 × 0.665因数 
若温度足够熔融合金，零件重量又大于此允许重量就有可能掉