PCB非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善

1、第1頁(yè)共9頁(yè)非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善演講人：演講人： 劉劉 攀攀時(shí)時(shí) 間：間：2015.3.172015.3.17廣州興森快捷電路科技有限公司廣州興森快捷電路科技有限公司第2頁(yè)共9頁(yè)非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善目目 錄錄1.1.背景背景2.2.翹曲缺陷模式分析翹曲缺陷模式分析3.3.翹曲缺陷原因分析翹曲缺陷原因分析4.4.翹曲缺陷改善措施翹曲缺陷改善措施5.5.翹曲缺陷改善效果確認(rèn)翹曲缺陷改善效果確認(rèn)6.6.總結(jié)總結(jié)7.7.交流交流第3頁(yè)共9頁(yè)P(yáng)CB板件翹曲問(wèn)題是業(yè)內(nèi)的關(guān)鍵疑難問(wèn)題之一，板件翹曲嚴(yán)重會(huì)影響到焊接過(guò)程中元器件的焊

2、接，易造成重大品質(zhì)隱患。IPC標(biāo)準(zhǔn)明確指出板翹的接受標(biāo)準(zhǔn)0.75%，部分客戶甚至更高要求0.5%，這給PCB生產(chǎn)廠家?guī)?lái)很多困擾。1.1.背景背景本文主要從我司實(shí)際案例出發(fā)，分析板件翹曲在制程中的主要影響因素，并本文主要從我司實(shí)際案例出發(fā)，分析板件翹曲在制程中的主要影響因素，并提出針對(duì)性的改善措施。提出針對(duì)性的改善措施。非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善翹曲翹曲unitunit未翹曲未翹曲panlpanl第4頁(yè)共9頁(yè)2.2.翹曲缺陷模式分析翹曲缺陷模式分析 (a) 翹曲缺陷原因分類(lèi) (b) 非機(jī)理翹曲板翹曲度統(tǒng)計(jì) FQC共檢出70個(gè)型號(hào)翹曲超標(biāo)，統(tǒng)計(jì)分析翹曲超標(biāo)原因如

3、圖（a），發(fā)現(xiàn)89%為非機(jī)理翹曲，其中還包括20款雙面板，占32.3%，非翹曲機(jī)理翹曲板的翹曲度主要集中在0.8-1.2%之間，如圖（b）所示。雙面板沒(méi)有層壓，而且部分板外層圖形分布均勻，依然出現(xiàn)翹曲超標(biāo)現(xiàn)象。該分廠板件出現(xiàn)翹曲主要為非機(jī)理性翹曲，是工序生產(chǎn)管控出現(xiàn)異常導(dǎo)致。該分廠板件出現(xiàn)翹曲主要為非機(jī)理性翹曲，是工序生產(chǎn)管控出現(xiàn)異常導(dǎo)致。 非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善第5頁(yè)共9頁(yè)3.3.翹曲缺陷原因分析翹曲缺陷原因分析非機(jī)理翹曲缺陷影響因素魚(yú)骨圖非機(jī)理翹曲缺陷影響因素魚(yú)骨圖非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善工程文件設(shè)計(jì)工程文件設(shè)計(jì)層壓

4、層壓電鍍電鍍阻焊阻焊噴錫噴錫包裝包裝其他其他* * * * *紅色方框?yàn)殒溄蛹t色方框?yàn)殒溄拥?頁(yè)共9頁(yè)4.4.翹曲缺陷改善措施翹曲缺陷改善措施非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善序號(hào)序號(hào)工序工序改善措施改善措施1工程文件設(shè)計(jì)工程文件設(shè)計(jì)優(yōu)化，如對(duì)稱(chēng)放置內(nèi)層大無(wú)銅區(qū)測(cè)試coupon、板邊鋪滿阻流點(diǎn)、減小拼板尺寸等；2層壓延長(zhǎng)冷壓時(shí)間，不同尺寸板不能混壓；3電鍍調(diào)整飛巴夾具在同一直線；更換夾邊條支撐導(dǎo)槽浮架；改變不能重疊夾板的上板方式等4阻焊更換新的高腰豬籠架，三面包夾生產(chǎn)板烘烤5噴錫增加懸掛冷卻裝置，減小或避免氣浮床對(duì)噴錫高溫板造成翹曲風(fēng)險(xiǎn)6包裝對(duì)于翹曲要求高的產(chǎn)品，取消

5、干燥劑包的使用，包裝采用現(xiàn)有包裝+真空袋包裝方式。對(duì)于需放墊木板的包裝，木板需采用生產(chǎn)未使用過(guò)、全新的木墊板，并將木墊板放置于頂部7其他1.set/unit印序列號(hào)后，需1片/疊單獨(dú)放在網(wǎng)架上烘烤，禁止出現(xiàn)疊板現(xiàn)象2.引進(jìn)烘板整平設(shè)備，規(guī)范烘板整平要求等。第7頁(yè)共9頁(yè)5.5.改善效果確認(rèn)改善效果確認(rèn)翹曲缺陷一次不良率改善約翹曲缺陷一次不良率改善約55%55%，翹曲缺陷報(bào)廢率改善，翹曲缺陷報(bào)廢率改善70%70%。從后續(xù)改善措。從后續(xù)改善措施鞏固落實(shí)執(zhí)行情況下，該分廠板件翹曲缺陷有更大的改善效果。施鞏固落實(shí)執(zhí)行情況下，該分廠板件翹曲缺陷有更大的改善效果。非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影

6、響因素分析與改善第8頁(yè)共9頁(yè)6.6.總結(jié)總結(jié)非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善第9頁(yè)共9頁(yè)非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善交流探討，歡迎指正！交流探討，歡迎指正！第10頁(yè)共9頁(yè)3.1 工程文件設(shè)計(jì)工程文件設(shè)計(jì)1.1.內(nèi)層大無(wú)銅區(qū)測(cè)試內(nèi)層大無(wú)銅區(qū)測(cè)試couponcoupon隨意放置隨意放置2.2.板邊未鋪滿阻流點(diǎn)板邊未鋪滿阻流點(diǎn)3.3.拼板尺寸過(guò)大，易導(dǎo)致翹曲拼板尺寸過(guò)大，易導(dǎo)致翹曲非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善板邊都是基材區(qū)，基材區(qū)與其他區(qū)域漲縮和CTE不相同第11頁(yè)共9頁(yè)3.2 層壓層壓非機(jī)理性板翹影響因素分

7、析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善該分廠樣板較多，尺寸類(lèi)型也比較多，出于壓機(jī)產(chǎn)能和利用率考慮，工序?qū)τ诔叽缦嗖畈淮螅ㄒ话汩L(zhǎng)或短邊相差不大2inch）的不同型號(hào)板在同一底盤(pán)混壓。混壓中尺寸略大的板會(huì)出現(xiàn)局部失壓，失壓部分應(yīng)力不同于其他位置，也會(huì)出現(xiàn)翹曲風(fēng)險(xiǎn)。故對(duì)故對(duì)翹曲要求嚴(yán)格的板，如翹曲度翹曲要求嚴(yán)格的板，如翹曲度0.5%，尺寸不相同的板不能在同一個(gè)底盤(pán)中壓合生產(chǎn)，尺寸不相同的板不能在同一個(gè)底盤(pán)中壓合生產(chǎn)。1.壓合程序壓合程序2.混壓混壓有研究表明冷壓降溫速率越小，越有利于翹曲控制。減小冷壓降溫速率還可以延長(zhǎng)應(yīng)力松弛時(shí)間，使層間應(yīng)力得到更充分地釋放，因此降溫速率一般控制在1.5/min左右

8、。理論分析卸板溫度越低越有利于控制翹曲，調(diào)研行業(yè)內(nèi)卸板溫度一般控制在75左右。因此，降低卸板溫度和降溫速率是層壓工序改善板因此，降低卸板溫度和降溫速率是層壓工序改善板翹的措施之一，但是考慮到壓機(jī)產(chǎn)能問(wèn)題，建議只針對(duì)翹曲要求嚴(yán)格（翹的措施之一，但是考慮到壓機(jī)產(chǎn)能問(wèn)題，建議只針對(duì)翹曲要求嚴(yán)格（0.5%）卸板溫度降至大約）卸板溫度降至大約70-75。第12頁(yè)共9頁(yè)3.3 電鍍電鍍非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善1.1.重疊掛板方式重疊掛板方式2.2.飛巴夾點(diǎn)不在同一直線上飛巴夾點(diǎn)不在同一直線上3.3.導(dǎo)槽浮架的影響導(dǎo)槽浮架的影響硬質(zhì)硬質(zhì)“L L形形”夾邊條夾邊條或或可伸縮

9、可伸縮硬質(zhì)硬質(zhì)夾邊條夾邊條第13頁(yè)共9頁(yè)3.4 阻焊阻焊非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善阻焊工序涉及熱加工過(guò)程，是影響板件翹曲的重要工序之一，插架烘板方式不當(dāng)是翹曲影響最大的因素。阻焊工序涉及熱加工過(guò)程，是影響板件翹曲的重要工序之一，插架烘板方式不當(dāng)是翹曲影響最大的因素。1.豬籠架腰較短，生產(chǎn)板近一半露在豬籠架以外，板遠(yuǎn)離豬籠架的一端不受限，任其在其他外力作用下發(fā)生形變。2.存在不同尺寸生產(chǎn)板同時(shí)使用一個(gè)豬籠架等現(xiàn)象；3.部分嚴(yán)重?fù)p壞的豬籠架還在繼續(xù)使用；采用高腰豬籠架，采用高腰豬籠架，對(duì)生產(chǎn)板三面包夾對(duì)生產(chǎn)板三面包夾烘板，限制板的自烘板，限制板的自由度，減少板在阻

10、由度，減少板在阻焊工序生產(chǎn)的翹曲。焊工序生產(chǎn)的翹曲。第14頁(yè)共9頁(yè)3.5 噴錫噴錫非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善噴錫錫液溫度高達(dá)噴錫錫液溫度高達(dá)288288，噴錫也是影響板件翹曲的重要工序之一。，噴錫也是影響板件翹曲的重要工序之一。噴錫過(guò)程影響翹曲形變主要有：（1）卡槽與板不完全垂直，使板受到擠壓發(fā)生形變，形變板在高溫錫缸受熱，熱應(yīng)力難以釋放，最終導(dǎo)致翹曲缺陷；（2）噴錫過(guò)氣浮床前，生產(chǎn)板溫度一般高達(dá)170左右，板在高溫下剛性也不強(qiáng)，在氣浮床上板中和板邊受力不同，板形狀降落傘一樣，高溫板發(fā)生形變冷卻后，板內(nèi)熱應(yīng)力也難以釋放出，也會(huì)出現(xiàn)翹曲缺陷。研究表明噴錫后直接過(guò)

11、氣浮床噴錫后直接過(guò)氣浮床是當(dāng)前噴錫工序?qū)е侣N曲缺陷的主要影響因素，而并非卡槽導(dǎo)軌。而且板越大越薄，翹曲呈變大趨勢(shì)，尺寸18”*24”板厚1.0mm翹曲度高達(dá)0.79%，這也與理論相符。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，噴錫后，采用噴錫懸掛裝置懸掛板冷卻至根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，噴錫后，采用噴錫懸掛裝置懸掛板冷卻至8585以下后，再過(guò)后處理清洗線，生產(chǎn)板基本無(wú)翹曲，能很以下后，再過(guò)后處理清洗線，生產(chǎn)板基本無(wú)翹曲，能很好地改善氣浮床對(duì)板翹的影響。好地改善氣浮床對(duì)板翹的影響。理論分析理論分析試驗(yàn)驗(yàn)證試驗(yàn)驗(yàn)證改善措施改善措施第15頁(yè)共9頁(yè)3.6 包裝包裝非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善非機(jī)理性板翹影響因素分析與改善1.1.包裝鋁墊板

12、損壞或翹曲包裝鋁墊板損壞或翹曲翹曲的包裝鋁墊板實(shí)物圖翹曲的包裝鋁墊板實(shí)物圖2.2.包裝方式包裝方式目前PCB包裝采用兩面不對(duì)稱(chēng)材料（底面氣沖膜+頂面PE膜），PE膜受熱膨脹后包裝，包裝完成后，PE膜冷卻收縮，造成PCB板受力呈弧形，3.3.存放方式存放方式避免出貨PCB受潮，包裝時(shí)會(huì)放干燥劑包，客戶會(huì)將一包包PCB板重疊起來(lái)儲(chǔ)存。部分干燥劑包會(huì)高出板面，造成壓在干燥劑包的PCB板受堆壓后變形造成翹曲缺陷，這也是為什么出貨PCB無(wú)翹曲，客戶端存放一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)翹曲的主要原因之一。綜上，改變現(xiàn)有包裝方式是改善出貨板發(fā)生板翹的必經(jīng)之路。對(duì)翹曲綜上，改變現(xiàn)有包裝方式是改善出貨板發(fā)生板翹的必經(jīng)之路。對(duì)翹曲高要求的高要求的PCBPCB包裝：包裝：a.a.取消干燥劑包的使用取消干燥劑包的使用; ;b.b.考慮產(chǎn)品吸潮問(wèn)題，包裝采用現(xiàn)有包裝考慮產(chǎn)品吸潮問(wèn)題，包裝采用現(xiàn)有包裝+