1、劉順斌2011-11-4主板生產流程第1頁，共73頁。品新學習主要內容1、主板各制程段2、編碼原則3、出貨檢驗4、功能測試5、SFIS系統流程6、稽核巡檢第2頁，共73頁。主板四大制程段SMT制程段DIP制程段TEST制程段PACK制程段第3頁，共73頁。SMT制程段流程圖投板站印刷站高速機泛用機回流焊AOI站QC抽檢維修PCB拆封DIP制程第4頁，共73頁。什么是SMT？ （Surface MountedTechnology）是表面組裝技術。是將體積很小的無（或短）引線片狀器件貼裝在印制板銅箔上，從而實現了電子產品的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生產的自動化。SMT技術應用：史于上世紀

2、七十年代，之前采用THT（通孔安裝）技術。SMT技術組成：元器件/印制板PCB/材料，生產設備、工藝方法、產品設計等。第5頁，共73頁。SMT優點1、組裝密度高、電子產品體積小、重量輕。2、可靠性高、抗振能力強。3、密集的安裝減少了電磁和射頻干擾；在高頻電路中減少了分布參數的影響，提高了整個產品性能。4、易于實現自動化，提高生產效率。降低加工成本。第6頁，共73頁。區域溫度濕度%RH生產車間23+/-535-80%低單價/一般材料/成品房.備料房等23+/-535-80%維修23+/-535-80%高單價/敏感元件/庫房23+/-540-60%PCB庫23+/-540-60%溫濕度管控第7頁，

3、共73頁。物料封裝PCB庫小電容電阻等備注：PCB、小電容電阻等放置于車間第8頁，共73頁。A料錫膏備注：A料、錫膏等均置放于A料庫中第9頁，共73頁。錫膏（ solder paster ）錫膏廠牌升貿；型號PF606-P；產地大陸，成份 Sn96.5%/Ag3%/Cu0.5%，冰箱溫度為0-10 ，回溫4H攪拌3-5分鐘方可用，錫膏拆封24H內需用完；錫膏厚度管制為0.12-0.16mm第10頁，共73頁。成份：錫膏的成份可分為兩個大的部分,助焊劑和焊料粉(FLUX &Solder Powder）。焊劑三大類型：R型（松香焊劑），RMA型（適度活化的松香）以及用RA型（全部活化的松香）。一般

4、采用的是含有RMA型焊劑是以松香為活化劑的鹽溶液組成的。這種焊劑靠鹽激活，適合于消除輕微的氧化膜及其它污染，增加了熔化的焊料與焊盤、元件端焊頭或孔線之間的潤濕作用。助焊劑作用：(1)清除PCB焊盤的氧化層; (2)保護焊盤不再氧化；(3)減少焊接中焊料的表面張力,足進焊料移動和分散焊料粉又稱錫粉,主要由合金組成,目前分有鉛與無鉛。有鉛：由錫鉛組成,一般比例為Sn63/Pb37,其熔點在183。無鉛：由錫銀銅組成,一般比例為Sn95.4/Ag3.1/Cu1.5,其熔點在217。錫膏基本知識第11頁，共73頁。印刷機1、刮刀壓力為2.5-6KG，脫模速度：0.3-0.7mm/s，印刷速度：50-1

5、00mm/s。2、鋼網厚度0.12mm，鋼網張力標準36N以上，測試點為四周和中心點，鋼網每過5片PCB自動清洗一次，每半小時作業員清洗一次刮刀鋼網第12頁，共73頁。錫膏印刷原理解析圖刮刀壓力 2.5-6KG印刷速度50-100mm/s脫模速度0.3-07mm/s 鋼網厚度0.12mm第13頁，共73頁。貼片機貼片機是SMT生產線中極其關鍵的設備之一。是機械-電氣-光學以及計算機控制技術的一項綜合技術。 它通過吸取-位移-定位-放置等功能，實現了將元件快速而準確地貼裝到PCB板所指定的焊盤位置。第14頁，共73頁。分類形式種類特點速度分高速機采用固定多頭（約6頭）或雙組貼片頭，種類最多，生產

6、廠家最多超高速采用旋轉式多頭系統。（安比昂）Assembleon-FCM型和（富士）FUJI-QP-132型貼片機均裝有16個貼片頭功能分高速/超高速以貼片式元件為主體，貼片器件品種不多多功能也能貼裝大型器件和異型器件貼裝方式分同時式使用放置圓柱式元件的專用料斗，一個動作就能將元件全部貼裝到PCB相應的焊盤上。產品更換時，所有料斗全部更換，已很少使用同時在線式由多個貼片頭組合而成，依次同時對一塊PCB貼片，assembleon-FCM就是該類自動化程度手動式手動貼片頭安裝、移動和旋轉等，用于新品開發機電一體化大部分貼片機就是該類貼片機分類第15頁，共73頁。貼片機基本構造構成組件：機架、PCB

7、傳送機構、貼裝頭、供料系統、X/Y伺服定位系統、光學識別系統、控制系統、傳感器系統第16頁，共73頁。機架：機架是機器的基礎，是傳動、定位、傳送平臺的機械結構。大部分型號貼片機及其各種送料器安裝在上面。因此機架應有足夠機械強度和剛性。PCB傳送機構：作用是將需要貼片的PCB從導軌送到預定位置，貼裝完成后送至另一道工序。第17頁，共73頁。貼裝頭：它是整個貼裝的關鍵,其工作由拾取/釋放和移動/定位兩種模式組成,第一,貼裝頭通過過程序控制完成三維的往復運動.實現從供料器取料后移動到PCB的指定坐標位置上.第二,貼裝頭的端部有一個用真空泵控制的吸嘴,當轉換汽閥打開時,吸嘴的負壓把SMT元器件從供料器

8、中吸上來;當轉換汽閥開關時,吸盤把元器件釋放到PCB上.貼裝頭通過上太兩種模式的組合,完成吸取置件的工作貼片頭相關動作: a.提取元件 b.元件判定 c.元件旋轉 d.元件定位 e.系統傳感貼裝頭第18頁，共73頁。供料系統供料系統：工作原理根據不同零件的包裝方來選擇相同類型型的供料器(Feeder),配合機器的供料裝置的供料裝置。作用是將元件按照一定的規律和順序提供給貼片以便準確方便的拾取。供料器通常有帶狀、管狀、盤狀和散料Feeder供料臺第19頁，共73頁。X/Y伺服定位系統：支持貼裝頭進行二維或三維運動，即貼片頭安裝在X導軌上，X導軌沿Y方向運動從而實現在X-Y方向貼片的全過程，實現旋

9、轉，平移等動作X/Y伺服定位系統第20頁，共73頁。光學識別系統光學識別系統：即CCD識別系統，原理為貼裝頭吸取元件后，CCD攝像機對元件成像。轉化成數字圖像型號。經計算機分析出元件的幾何中心并與控制中心進行比較。計算出元件中心與吸嘴中心進行比較元件誤差，并及時反饋至控制系統進行修正，保證元件引腳與PCB焊盤重合。第21頁，共73頁。控制系統控制系統貼片機能夠做到精確有序地貼裝,其核心機構是微型計算機,它是通過高級語言軟件或硬件開機編制計算機程序，內部有多片控制板組成, 控制貼片機的自動工作步驟,對每片狀元器件的 精確位置SIZE都要編程輸入計算機.PC控制端設置界面第22頁，共73頁。取元件

10、攝取元件圖像在數據庫中選中檢測元件圖像處理圖像處理同模塊庫相比判 定元件按類型對元件判定圖像處理方法選擇圖像處理得到管腳數及幾何形狀電子元件質量檢測質量判定對比符合元件對中圖像旋轉平移機械旋轉平移一次操作完成處理質量檢測通過將元件放到別處產品標識正確作廢處理模式匹配光學字符識別型號符合型號不符合質量問題YY作廢處理第23頁，共73頁。高速機松下CM602高速機料架L表示物料放下一層R表示物料放上一層Feeder第24頁，共73頁。泛用機供料箱JUKI KE2060型號泛用機泛用機供A料使用，A料包括IC、二極管、三極管、BGA、CPU腳座等第25頁，共73頁。A材簡介集成電路常見封裝形式：BG

11、A(底部有球形腳 )，QFP(四邊有腳 ,腳朝外彎)，PLCC(四邊有腳,腳朝內彎)，SOP(兩邊有腳,腳朝外彎)SOJ(兩邊有腳,腳朝內彎)SOIC封裝集稱，外角少于28角第26頁，共73頁。A材管控A材拆封過期時間烘烤溫度烘烤時間24H120+/-58H24-48H120+/-512H48H120+/-516HA材拆封管制時間為48H，過期需烘烤上線烘烤要求第27頁，共73頁。回流焊回流焊定義：亦稱再流焊 Reflow soldring ，通過重新熔化預先分配到印制板焊盤上的膏狀焊料，實現表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。HELLER 1913MK型號回流焊第

12、28頁，共73頁。 再流焊的原理：當 PCB 進入預熱區（干燥區）時，焊膏中的溶劑、氣體蒸發掉，同時，焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件端頭和引腳，焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤，將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離； PCB 進入保溫區時，使 PCB 和元器件得到充分的預熱，以防 PCB 突然進入焊接高溫區而損壞 PCB 和元器件；當 PCB 進入焊接區時，溫度迅速上升使焊膏達到熔化狀態，液態焊錫對 PCB 的焊盤、元器件端頭和引腳潤濕、擴散、漫流或回流混合形成焊錫接點； PCB 進入冷卻區，使焊點凝固。此時完成了再流焊。原理解析第29頁，共73頁。 1 ) 按回流焊加熱區域 可分為兩大類：一類是對 PCB

13、 整體加熱進行再流焊， 另一類是對 PCB 局部加熱進行再流焊。 2 ) 對 PCB 整體加熱回流焊可分為： 熱板回流焊、紅外回流焊、熱風回流焊、熱風加紅外回流焊、氣相回流焊。 3 ) 對 PCB 局部加熱回流焊可分為：激光回流焊、聚焦紅外回流焊、光束回流焊 、 熱氣流回流焊 。回流焊分類第30頁，共73頁。溫度分區圖（無鉛制程）預熱區恒溫區焊接區冷卻區溫度/ 時間/S預熱區恒溫區焊接區冷卻區溫度/ 50150150180220250 75時間/S5080801156090上升斜率/C/s1.531324第31頁，共73頁。預熱區預熱區溫度取決因素：溶劑揮發溫度和松香軟化預熱過快導致溶劑不宜揮

14、發， PCB變形、IC芯片損壞等現象預熱過慢錫膏黏度低易流動，造成錫珠、連錫等不良溫度/C50150時間/SEC5080上升斜率/C/s14第32頁，共73頁。預熱區通常指由室溫升至150左右的區域。此區域平穩升溫，焊膏中的部分溶劑能夠及時揮發，元器件特別是IC器件緩緩升溫，以適應以后的高溫。但表面由于元器件大小不一，其溫度有不均勻現象，在預熱區升溫的速率通常控制在1.5-3/sec。若升溫太快，由于熱應力的作用，導致陶瓷電容的細微裂紋、PCB變形、IC芯片損壞，同時錫膏中溶劑揮發太快，導致錫珠的發生。爐子的預熱區一般占加熱長度的1/4-1/3。第33頁，共73頁。恒溫區目的：使PCB上的所有

15、零件達到均溫，避免熱補償不足在Peak區段時會有熱沖擊現象產生，此時錫膏接近溶點，且殘余溶劑揮發接近完 畢，活化劑持續作用去除氧化物，松香軟化并披覆于焊點上，具有防止二次氧化及熱保護的功能溫度/C150180時間/SEC80115上升斜率/C/s1第34頁，共73頁。恒溫區又稱保溫區或活性區恒溫區有鉛制程通常維持在130 170無鉛制程通常維持在150 180的區域，此時錫膏處于熔化前夕，焊膏中的揮發物進一步被去除，活化劑開始激活，并有效地去除焊接表面的氧化物，表面溫度受熱風對流的影響，不同大小、不同質地的元器件溫度能保持均勻，板面溫度差T接近最小值，曲線形態接近水平狀，特別是防止墓碑缺陷的產

16、生。通常恆溫區有鉛制程維持時間約60120s無鉛制程維持時間約80115s ，若時間過長也會導致錫膏氧化問題，以致焊接后錫珠增多。第35頁，共73頁。焊接區溫度/C238250 時間/SEC6090上升斜率/C/s3此段溫度主要取決于熔錫的適合溫度，有鉛制程一般控制在21010 無鉛制程一般控制238250 ，由于加熱時間過長易造成組件損壞，但太短卻又熱補償不足，焊錫效果差，取兩者之平衡點，目前有鉛制程控制為210以上時間15 45sec無鉛制程控制為220 以上時間6090sec避免熱沖擊，溫升斜率取3/sec 以下第36頁，共73頁。 回流區的溫度最高，進入該區后迅速升溫，并超出錫膏熔點約

17、30-40，即板面溫度瞬時達到215-225（此溫度又稱之為峰值溫度），時間約為5-10sec，在回流區焊膏很快熔化，并迅速潤濕焊盤，隨著溫度的進一步提高，焊料表面張力降低，焊料爬至組件引腳的一定高度，形成一個“彎月面”。在理想的溫度下回流，PCB色質保持原貌，焊點光亮。在回流區，錫膏熔化后產生的表面張力能適度校準由貼片過程中引起的元器件引腳偏移，但也會由于焊盤設計不正確引起多種焊接缺陷，如“墓碑”、“短路”等。回流區的升溫斜率控制在2.5-3/ sec，一般應在25sec-30sec內達到峰值溫度。 第37頁，共73頁。冷卻區溫度/C75時間/SEC50上升斜率/C/s24 一般采用自然冷卻

18、方式，以減少熱沖擊發生溫降斜率有鉛制程一般控制在3/sec以下，無鉛制程一般控制在24 /sec，機板運行到冷卻區后，焊點迅速降溫，焊料凝固。焊點迅速冷卻可使焊料晶格細化，結合強度提高，焊點光亮，表面連續呈彎月面狀。通常冷卻的方法是在回流爐出口處安裝風扇，強行冷卻。新型的回流爐則設有冷卻區，并采用水冷或風冷第38頁，共73頁。常見不良現象第39頁，共73頁。回流焊與波峰焊相比1) 不像波峰焊那樣，要把元器件直接 浸漬在熔融的焊料中，所以元器件受到的熱沖擊小。但由于再流焊加熱方法不同有時會施加給器件較大的熱沖擊。 2) 能控制焊料的施加量，避免了虛焊、橋接等焊接缺陷的產生，因此焊接質量好，可靠性

19、高。3) 焊料中不會混入不純物，使用焊膏時，能正確地保證焊料的組份。第40頁，共73頁。測溫板1、方式：打孔以紅膠固定2、測試點：實心SOCKET（如940系列）依在板上貼裝方向測試SOCKET左上角，右下角，及SOCKET整體之中心點對應3點。（圖1）空心SOCKET（如775 1156 1366系列）依在板上貼裝方向測試SOCKET左上角.右下角的對應2點。（圖2）BGA中心點與表面。（圖3）IC組件腳與焊盤焊接處。（圖4）圖1圖2圖3圖4第41頁，共73頁。使用測溫板的意義通過量測得出產品在回焊爐中的最佳參數收集并了解產品在回焊爐各溫區中變化狀況了解產品每天隨環境變化在同一回焊爐中的曲線

20、變化從而得知產品制程是否穩定在新機種上線試產時預測產品質量異常量產機種每天定時監控溫度變化第42頁，共73頁。AOIAOI原理：機器通過攝像頭自動掃描PCB，采集圖像，測試的焊點與數據庫中的合格的參數進行比較，經過圖像處理，檢查出PCB上缺陷，并通過顯示器或自動標志把缺陷顯示/標示出來。如圖德律 TR-7502DT型號AOI操作界面第43頁，共73頁。特點1）高速檢測系統 偵測密集PCB板上的元件。2）快速便捷，編程系統圖形界面下進行運用帖裝數據自動進行數據檢測 運用元件數據庫進行檢測數據的快速編輯 。3）高精度檢測，運用豐富的專用多功能檢測算法和二元或灰度水平光學成像處理技術進行檢測 。第4

21、4頁，共73頁。可檢測的錯誤類型印刷機：無錫、錫不足等 鐵片機：移位，漏料、歪斜、錯件 等回流焊：少錫、多錫 、無錫、短路、連錫等第45頁，共73頁。實施AOI兩類目標（1）最終品質(End quality)對產品走下生產線時的最終狀態進行監控。當生產問題非常清楚、產品混合度高、數量和速度為關鍵因素的時候，優先采用這個目標。AOI通常放置在生產線最末端。在這個位置，設備可以產生范圍廣泛的過程控制信息。 （2）過程跟蹤(Process tracking)使用檢查設備來監視生產過程。典型地包括詳細的缺陷分類和元件貼放偏移信息。當產品可靠性很重要、低混合度的大批量制造、和元件供應穩定時，制造商優先采

22、用這個目標。這經常要求把檢查設備放置到生產線上的幾個位置，在線地監控具體生產狀況，并為生產工藝的調整提供必要的依據。 第46頁，共73頁。維修與抽檢經過AOI測試掃描出不良，即在SFIS系統中記錄該板不良階段原因等，維修OK后再解鎖AOI檢驗完后按批號送檢到品質，批次為120片，品質按AQL 0.4進行檢驗，如果檢驗OK進系統按批次PASS進入下一環節生產，如果不良，SFIS系統判拒收，返回爐后目檢第47頁，共73頁。維修站位烙鐵溫度380+/-20 熱風槍1000 左右如圖所示基板修理工位第48頁，共73頁。DIP制程段流程圖掃描投板插件波峰焊A面目視/修理打磨清潔板底目視清洗SFIS掃描S

23、MT制程段TEST制程段裝散熱片裝CPU支架第49頁，共73頁。何為DIP：即DIP封裝（dual inline-pin package）雙列直插式封裝技術采用雙列直插形式封裝 的集成電路芯片，絕大多數中小規模集成電路均采用這種封裝形式，其引腳數一般不超過100。DIP封裝結構形式：陶瓷雙列直插式，玻璃陶瓷封接式，塑料包封結構式，陶瓷低熔玻璃封裝式等。第50頁，共73頁。 波峰焊機是指將熔化的焊料 （鉛 錫 合金），經電動泵噴流成焊料波峰,亦可通過向焊料池注入氮氣來形成，使預先裝有元器件的印制板通過焊料波峰，實現元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。波峰焊？第51頁，共73頁

24、。勁拓MS-450II型號 波峰焊第52頁，共73頁。波峰焊波峰焊抽風系統顯示器工控機噴霧系統預執1預執2預執3錫爐（44-45 ）（75-85 ）(100-120 )255-265 波峰焊接第53頁，共73頁。t2溫度/C時間/C200150300t3t1t2+t3=3-5st1=70-120s預熱一預熱二預熱三焊接區冷卻預熱一預熱二預熱三波峰焊接溫度/C45-5575-85100-120255-265265255第54頁，共73頁。測溫板測試點：板底/板面/南橋/北橋/CPU/電解電容表面錫爐溫度為預熱一為45-55度，預熱二位75-85度，預熱三為100-120度，波峰焊錫溫度為255-

25、265度，波峰焊接220度以上6-8s，板面，CPU腳座內部，BGA內部小于190度，電解電容表面溫度小于105度第55頁，共73頁。錫爐使用相關事項錫爐前抽風：8-12M/秒，后抽風：6-8M/秒過爐治具3天清洗一次錫條：升貿，型號PF-629-B/PF-648-B助焊劑：同方，型號TF-9000-5B洗板水：同方，型號TF-2000-8噴霧測試于每天開線前或換線作助焊劑噴霧測試第56頁，共73頁。小錫爐打開開關調錫波撕掉不良標識膠紙用手輕壓浮高零件第57頁，共73頁。用烙鐵修復焊點用靜電刷清洗第58頁，共73頁。小錫爐事項作業時不可將元件掉進錫爐中小錫爐溫度為230-250 ，溫度太高會將

26、原件本體燙傷。維修機板與錫波接觸3-7S。第59頁，共73頁。TEST制程圖電壓測量/貼OK貼紙燒錄ID/貼OK貼紙功能測試/貼OK貼紙清潔插頭目視裝箱DIP制程段半成品庫第60頁，共73頁。TESTTEST主要是三大工序：電壓測量、燒錄ID、功能測試電壓測量：CPU電壓 1.45V0.05V 、DIMM電壓1.90V0.05V 、CHIP電壓1.5V0.05V第61頁，共73頁。燒錄ID利用燒錄程序將板載唯一的MAC ID燒錄到主板BIOS中，如右圖燒錄OK后顯示PASS注意事項： (1)不可隨意修改 ID FLASH 程式參數，否則影響網絡功能. (2)待燒錄程式燒錄完畢才能關閉計算機.

27、(3)針對NVIDIA 主板刷過BIOS后須重新燒入ID 一次. （4）SATA Port測試必須使用SATA HDD實際進行讀寫測試。每個硬盤的中必須存放且只能存放一個SATA測試文件。每個工站的SATA測試文件須統一。燒錄OK如圖第62頁，共73頁。燒錄ID出現錯誤提示即表示ME未被執行在執行完ME燒錄過后，系統會自動重新啟動，需要執行ME檢測程序執行ME檢測程序，檢測是否有執行過ME。出現：Test Passed提示即表示ME執行成功第63頁，共73頁。功能測試 自動測試程式測試項目： 1.COM Port Test 測試COM Port 2.Paraller Port Test 測試L

28、PT Port 3.SATA Port Test 測試SATA Read/Write. 4.LAN Test 測試Net Time Test ，MAC Address Check . 5.USB Port Test 測試USB Read/Write. 6. Power Management 電源管理。 7. Hardware Monitor 測試CPU/SYS FAN Speed , CPU Temp。 8.Audio Test 測試Speaker Out 左右聲道, 9.Video Test 測試VGA Function。 10.PCI Slots Test 測試 PCI Slots 及PC

29、I-EX Slots。 11.1394 Test 測試1394 Read/Write Function。 12.Memory Test 測試內存容量及內存根數。 13.Spdif Test 測試光纖同軸聲音輸出功能測試主要內容：CMOSSetting、WINDOWS TEST、SLOT TEST、NETWORK TEST、優化及主板放電動作 第64頁，共73頁。測試步驟1、外設接好后開機查看BIOS版本日期，確認CPU/SYS溫度（25-60 ），CPU電壓1.13-1.42V，12V電壓值11.4-12.6V，風扇轉速2000-8000轉/S，查看MAC ID與主板上是否一致，優化保存退出。

30、2、開機查看電源及硬盤指示燈閃爍是否正常，蜂鳴器響聲是否正常。3、開機進XP/WIN7（32/64位），將耳機接Front Audio聽系統是否有聲音，程序自動進行USB、板載LAN、PCI、COM、I/O等接口測試，查看網絡時間是否為當前時間，網絡ID是否與主板上一致，網速是否為100/1000M，外顯接VGA/COM/DVI/HDMI觀察圖像正常等測試OK后顯示PASS，系統自動關機，如有項目測試不良時程序會出現FALL并停止測試。第65頁，共73頁。CPU啟拔器測試界面 如果是Intel主板電壓測試和功能測試時需使用CPU啟拔器取放CPU，如右圖第66頁，共73頁。功能測試注意事項1、必

31、須帶靜電設備。2、需將不可帶電插拔接口外設全部OK后再接主板電源和CPU電源，不可帶電插拔接口如PCI、DDR、SATA等。第67頁，共73頁。PACK制程段流程圖板底目檢放板貼BIOS貼紙A面目檢產品貼紙PID貼紙掃描放附件附件掃描裝箱打包稱重送檢入庫半成品庫第68頁，共73頁。OQC抽檢包裝完成后按批送檢OQC，批次500pcs，抽樣AQL值0.4抽檢，以BOM表、生產任務單、產品規格書、ECN單、外觀檢驗規范書以及貼紙編碼原則為基準檢驗。抽檢項目包括外觀檢驗和功能檢驗。第69頁，共73頁。MIL - STD - 105E Level II 正常檢驗單次抽樣計劃樣本數代字批量樣本大小允收品質水準AQL0.0100.0150.0250.040.0650.400.651.0 6.5 1015