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SMT加工廠 PE工程師須知

1.錫膏的特性?
2錫膏元件的焊接過程?
3.如何優化工藝參數?如Profile曲線的優化?
4.錫膏、工藝參數、機器設備對印刷錫膏的影響?怎么去改善?
5.Profile DOE的制作? 貼片機的CPK的制作?
6.SPI如何證明系統是Ok可信的,是否數據準確?
7.來料不良的驗證,元件引腳的鍍層?來料不良樣本抽取多少?
8.IMC的形成機理?IMC的厚薄對焊接有什么影響?IMC
層一般多厚,范圍是多少?
9.鋼網開刻主要依據是什么?面積比和寬厚比分別是多少?
10.Udfiller膠量怎么去控制?膠量怎么去計算?計算公式是什么?
11.DFM中單板怎么去評估?如有一雙面板元件較多,只能設計為雙面板,且第二面元件較多,另增加一元件只能放在第一面,問此元件能否設計在第一面?依據是什么?
12.單板工藝中DFM的要素?
13.IMC層分析?主要分析IMC層中什么?
14.切片實驗?
15.錫膏的評估怎么去做?
16.元件過兩次回流爐時第一面元件為什么會掉?有沒有相應的計算公式證明元件不會掉件?
答:1、錫膏的特性?
粘性、流動性、觸變性,熔點常用有鉛183 無鉛217 等等
2、錫膏元件的焊接過程?
可分為4個階段:升溫、恒溫、回流、冷卻
升溫:印刷貼片好的PCB進入回流焊,從室溫緩慢升溫,
升溫速度控制在1-3℃/S。
恒溫:通過保持穩定的溫度使錫膏中的助焊劑發揮作用并適量揮發。
回流:此時溫度升到最高,錫膏液化,PCB焊盤和零件焊端之間形成合金,完成焊接,時間在60S左右,依錫膏來確定。
冷卻:對焊接好的板降溫,降溫速度控制的好可取得漂亮的焊點,例ROHS 6-7℃/S。
3、如何優化工藝參數?如Profile曲線的優化?
一般要經過預設、測量、調整三個步驟來取得最佳參數。以溫度曲線為例,要先依據錫膏的種類、PCB厚度等預設出回流焊的走速和各溫區溫度,然后用爐溫測試儀對PCB板的實際溫度曲線進行測量,再參考以往經驗和 錫膏焊接的常規過程要求進行分析,
對預設的溫度和走速進行反復調整和重復驗證進而取得最適宜的曲線文件。
4、 錫膏、工藝參數、機器設備對印刷錫膏的影響?怎么去改善?
首先錫膏可能因其成份配比、顆粒大小或使用不規范出現的成型性、觸變性、流動性,等等特性的不良,進而造成的印刷時出現坍塌、短路、少錫等狀況。工藝參數如印刷壓力、刮刀速度、刮刀角度等會造成錫量不夠、拉尖、成型不規則或錫膏過后連錫等等不良。硬件則主要在刮刀和鋼
網張力、開孔大小、開口形狀、表面粗糙度、鋼網厚度及印刷機對PCB的支撐和固定等造成印刷不良,總之決定錫膏印刷品質的因素很多。實際生產中就根據實際問題,分析出真正造成的不良的原因進而調解到最佳。
5、 Profile DOE的制作? 貼片機的CPK的制作?
DOE :實驗設計。一種安排實驗和分析實驗數據的統計方法。 Profile DOE 的制作可按以下幾步完成:1、依據公司的《回流焊作業指導書》選定出測試的指標:如設定的走速、各溫區設定溫度等。2、參考分析實驗重點,定出板上最合適的測試位置為實驗位置。3、預期(以歷史經驗為參考)該實驗位置會出現的結果(如橋接、虛焊等狀況),列表等待統計。
4、準備完成后重復進行幾組實驗、統計結果,分析結果,判定出最佳參數。
5、驗證最后Profile,做好總結報告,完成。
貼片機的CPK即是貼片機的精度\制程能力的指標。有公式可計算,但現在都有用軟件自動計算(如Minitab)。設備CPK制作可做實驗設計:對設備做精度校正,用標準治具進行多次不同頭、不同位置、不同角度的貼裝測試,再測量出位置偏差,將得到的多組數據對比的偏移量輸入CPK計算軟件,得出CPK值,一般標準CPK大于1時代表制程能力正常。
6、SPI如何證明系統是Ok可信的,是否數據準確?
這題問的有點不清楚。SPI三個了解:有一個SPI體系(軟件過程改進)、一個美國整體解決方案銷售的公司、一個SPI設備。前面兩個不是很了解,只知道SPI設備 是測試錫膏印刷的一種設備,通過三元色照明,配合紅激光掃描,密集取樣來獲取物體的表面形狀。然后自動識別和分析錫膏區域,并計算高度、面積、體積等。我最喜歡它自動學板的能力,自動生成坐標導出EXCEL文件。哈,或許問題的SPI根
本不是我知道的。。
7、來料不良的驗證,元件引腳的鍍層?來料不良樣本抽取多少?
來料不良需有IQC依據相關標準文件如工程承認樣品或IPC
通用標準或協商的標準等,進行抽驗; 數量可按GB/T2828來訂抽樣數量,再按AQL允收標準判定批料的合格與否。元件引腳的鍍層一般是純錫、錫鉍或錫銅合金,只有很薄幾微米厚,片式元件的端頭結構為:內部鈀銀電極、中間鎳阻擋層、外部鍍鉛錫層。
8、 IMC的形成機理?IMC的厚薄對焊接有什么影響?IMC層一般多厚,范圍是多少?
IMC(Intermetallic compound) 介面合金共化物在焊接時金屬原子發生遷移、滲入、擴散、結合等動作而行成。是一層薄薄的類似合金的共化物,可寫分子式,如銅錫之間:良性Cu6Sn5 、惡性Cu3Sn等。有正常焊接就會有IMC層出現,而IMC層會老化增厚,直至遇到阻絕層才會停止。其本身會造成焊接脆化、再上錫困難等。一般厚度為2-5μm。
9、鋼網開刻主要依據是什么?面積比和寬厚比分別是多少?
開鋼網主要依據PCB 的Gerber文件或者PCB實物。開鋼網的寬厚和面積經長期的實踐和經驗累積基本已固定,焊盤特大時要中間架網格以保障張力。寬度和面積是開鋼網的大的基本要求:面積比=開口面積÷孔壁面積 一般要大于0.66(ROHS 0.71) 寬厚比=開口寬度÷模板厚度一般
要大于1.5 (ROHS 1.6 )
10、 Udfiller膠量怎么去控制?膠量怎么去計算?計算公式是什么?
Udfiller講的是底部充膠吧,為確保芯片組裝的長期可靠性。 控制膠的使用量可以用稱重法:取20塊板做樣本,稱量計算其附膠前和附膠后的重量差,再計算出每板的用膠量。公式可為:(樣本附膠后重量G2 – 樣本附膠前重量G1)÷樣本數量N=單片用膠量G也可以自己想各種方法:(膠瓶內使用前的重量 – 使用后的重量)÷生產數量,也
可以計算出來單板用量,而且制程損耗都能算在內了。
11、 DFM中單板怎么去評估?如有一雙面板元件較多,只能設計為雙面板,且第二面元件較多,另增加一元件只能放在第一面,問此元件能否設計在第一面?依據是什么?
DFM(可制造性設計)可從以下幾個方面的設計規范性上評估一塊板:MARK點、定位孔、各元件布局、元件\焊盤的距離以及通孔的設計等。第二問的重點沒理解清,理論上講該元件是可以放的,只要注意功能的對稱合理性,如它是左右聲道功能上面的一顆元件,則左聲道跑電源區拉一條線路總不好。另外,注意如果該元件是插裝元件則要考慮生產工藝的合理性(參考下題幾點)等。
12、 單板工藝中DFM的要素?
生產工藝在DFM設計時注意:1、盡量采用回流焊的方式,因其具有熱沖擊小、焊接缺陷少、焊接可靠性高的優點。2、若一定有插裝元件,那么盡量設計和貼片元件在同一面,這樣可先回流貼片元件,再過波峰焊,工藝流程難度小。3、當元件多,必須雙面時,若沒有或有少量插裝元件則可選擇雙面回流后,再后焊插裝件。4、當雙面板又有大量插裝件時,可盡量減少第二面貼片零件;采用第一面回流后另一面紅膠固化貼片件再插件過波峰的工藝流程。5、盡量不要選擇兩面都要插件,若必須有,可選少的一面后焊。
13、IMC層分析?主要分析IMC層中什么?(和第8題不是類似)
IMC層分析是對大量的切片實驗得到的IMC
層高倍放大的圖像進行解析,分析其成份,厚度,其特性,各級層次,良性惡性比例,隨時間和溫度變化的生成速度,還有其對產品焊接可靠性的影響等。
14、 切片實驗?
切片實驗的作用主要是能清晰準確的分析焊點的成份、可靠性;PCB的材質、通孔的金屬層等存在的根源問題以做改進的依據。 其步驟可分為: 1、標記 將需要驗證的目標用油筆等標記好。
2、裁樣 將整大塊的板裁剪,保留以標記部分為中心的適當小塊樣品。
3、封膠 用樹脂類透明固定膠類將樣品灌注慢封好并固化。
4、磨片 將封好的樣品用打磨機從粗到細的磨到標記位置的中心。
5、拋光 清除磨痕。
6、微蝕 用配好的氨水或雙氧水微蝕拋光面2-3S以使金屬各層面更清晰。
7、攝像 用高倍金相顯微鏡觀察并拍照取證分析。
15、 錫膏的評估怎么去做?
首先從其材料上,合金類型,顆粒大小等評估;

其次其特性,觸變性、粘性、成型好壞、坍塌情況等可印刷性上評估;還有觀察焊點光潔度,產生橋接假焊的狀況和爬錫濕潤的狀況上,以及焊點上有無氣泡,焊盤附近有無錫珠、助焊劑殘留等焊接性上評估:后還有焊接可靠性,推拉力測試,IMC厚度,銅板腐蝕性等方面評估。
16、元件過兩次回流爐時第一面元件為什么會掉?有沒有相應的計算公式證明件不會掉件?
正常情況下過第二面時第一面是不會掉件的,但可能會因為個別元器件過大過重等出現個別掉件現象。過第二次時,第一面的錫點已經是合金,其熔點比錫膏要高的,而且即使融化了錫液的表面張力也可以承受一般元件的重量的,尤其爐子下溫區還有向上的吹力。 計算公式為:允許承受零件重量 = 零件每腳面積 × 腳數 × 0.665因數,若溫度足夠熔融合金,零件重量又大于此允許重量就有可能掉。

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