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課程介紹

焊膏印刷是SMT三大制程（印制、貼裝和焊接）中的第一個重要工序，日常生產統計表明60%以上的焊接缺陷都是由它造成的。在以iPhone6、iPad、Headset和Smart Watch等為代表的精密組裝的電子產品上，大量的細間距器件(FPT)、微焊點（0.35mm間距CSP/QFN/QFP/POP/Conn.和01005）元器件，與錫量需求差異較大的通孔回流焊接THR（Through-hole Reflow）Mini-USB、屏蔽蓋等，它們需要在厚度0.8mm以下的薄板和柔性板（FPC）上同步進行組裝，于是錫膏印刷在SMT日常生產中無疑成了瓶頸和短板。

當前高密度、細間距、微焊點的電子組裝，需要我們掌握錫焊特性、印刷技術要因和制程控制方法，在印刷工藝技術方面與時俱進，重視現場每個環節的精細化管理，才能獲得理想的制造良率及產品可靠性。

課程對象

電子制造企業：SMT生產部、工藝部、設備部的主管/經理，SPI工程師、工藝工程師、產品工程師、設備工程師、PE(制程工程師)、品質工程師、NPI工程師，SMT產線領班、線長（Line Leader)、錫膏\助焊劑等電子輔料生產制造廠商技術服務人員。

課程收益

1.了解細間距元器件、微形焊點、PHR器件特點基本認知和SMT印刷工藝概述；

2.了解新型印刷機（噴印機、點錫膏機）的設備結構原理和重要技術特性；

3.掌握焊錫膏（Solder Paste)的基本構成及成分的主要特性及作用；

4.掌握印刷模板（Screen Stencil)、與載板（Carrier)的設計工藝、制作方法和驗收規范；

5.掌握傳統模板印刷的基本步驟和制程工藝的管控要點，以及新型階梯鋼網(Step-up)、新型3D模板的特殊應用技術與要求；

6.掌握搞好Ultra Fine Pitch Devices and Components & Micro solder joints印刷品質整體解決方案；

7.掌握焊錫印刷品質的MVI和SPI外觀檢驗和SPC統計分析技術；

8.掌握印刷機的日常維護與故障排除，以及模板清洗管理方法；

9.掌握印刷工藝中PCBA常見缺陷產生原因及防止措施。

課程大綱

第一天課程

0.前言：影響SMT印刷品質的原因及解決方案

錫膏印刷工序作為傳統SMT生產制程缺陷的主要根源（有數據統計當前60%以上的回流焊接不良缺陷與印刷工序相關），這對于當前高密度精細間距元器件為主的電子組裝更是如此。電子產品精細間距錫膏印刷，即使是很小的工藝波動，都可會導致PCBA直通率產生重影響，因此我們對印刷工序務必有一個全面細致的管理、控制和評估。

一、細間距元器件、微形焊點、PHR器件特點基本認知和SMT印刷工藝概述

1.1 高密度、細間距PCBA板和通孔回流焊（PHR）元器件組裝工藝技術介紹；

1.2 微形焊點的重要技術特性及SMT印刷問題；

1.3 良好錫膏印刷的形態、定義和質量評估要素；

1.4 錫膏印刷系統要素和技術整合應用及管理。

二、焊錫膏（Solder Paste)的基本構成及成分的主要特性及作用

2.1 錫膏的選擇評定依據和5大性能指標；

可靠性、焊接性、印刷性、工作性和檢測性

2.2 錫膏的常見類型、用途和制成工藝解析；

無鉛\無鹵免洗型錫膏、水溶性錫膏及特殊錫膏性能應用介紹

2.3 錫膏的構成和基本成分解析；

助焊劑和金屬顆粒特性（成分、形狀和大小）金屬含量、溶劑含量、VOC、粘度、粘著力、工作壽命

2.4 錫膏的特性參數和IPC-TM-650之評估指標；

表面絕緣阻抗（SIR）\電遷移特性\銅鏡腐蝕\極性離子含量\潤濕性能\微錫球\抗坍塌性\連續印刷性\速度類型\助焊劑殘留\ICT測試性等

2.5 錫膏的選用方法和使用管理；

元器件間距、焊盤大小、表面涂鍍層、作業溫濕度對焊接特性的影響

2.6 焊膏用助焊劑的種類、性能評定、作用及選擇

助焊劑的作用與組成：成膜劑、活性劑、溶劑等

助焊劑的分類：無機類助焊劑、有機類助焊劑

水溶性助焊劑（WS/OA）、免清洗助焊劑（LR/NC）助焊劑的性能及工藝評定：助焊劑性能要求、助焊劑性能評估

助焊劑的選擇：普通助焊劑選擇無鉛助焊劑選擇

2.7 焊膏的性價比問題及選擇與評估

選擇低銀化合金、活性及清洗方式、恰當錫粉粒度等，根據不同產品功能和性能及可靠性要求選擇合適的焊膏

三、傳統模板印刷的基本步驟和制程工藝的管控要點

3.1 模板印刷的基本步驟及作用分析；

PCB及載具進板到位，光學點對位，PCB密合鋼板，刮刀下壓，刮刀移動，PCB脫離鋼板，成品出板，質量檢驗

3.2 良好錫膏印刷的先決條件和準備；

穩定的印刷作業，設定印刷參數，設定人工作業方式，錫膏的正確選擇，鋼網的配合設計，PCB的基準點識別，恰當支撐定位

3.4 印刷工藝方式對印刷品質的影響

刮刀材質、刮刀角度、印刷速度、印刷壓力、脫模速度對印刷品質的影響

3.5 階梯鋼網(Step-up)的設計工藝與應用案例解析

階梯鋼網制作工藝、適應產品、制程的管制要點、日常的維護

3.6 焊錫膏特性對貼片質量的影響;

錫膏粘度、觸變性、助焊劑含量對01005元件貼片品質的影響

3.7 回流焊接中氮氣環境如何影響微形焊接點的質量：

l 氮氣（N2)環境對改善焊接特性的作用；

l 爐溫曲線及參數如何設置更有助于發揮焊膏及助焊劑活性；

l 在相同焊接條件下，Type5錫粉相比于Type4為何更容易產生錫珠和空焊不良？

l 無鉛焊料合金與PCB/元器件焊端鍍層兼容性，及焊點合金的顯微組織Cross section /SEM分析。

第二天課程

四、新型印刷模板（Screen Stencil)與載板（Carrier)的設計工藝、制作方法和驗收規范

4.1 高密度、細間距組裝對模板的材質和處理工藝要求;

不銹鋼SUS（304、301、430），Fine Grain鋼片，電拋光，納米涂層（Nano Coating)；

4.2模板制作工藝和性價比問題介紹；

激光模板（Laser-cut），電鑄模板（Electricity polishes），蝕刻模板（Etching）

4.3 紅膠模板材質及制作工藝;

紅膠模板（銅模板、高聚合物）設計制作工藝

4.4 模板驗收的基本方法、檢測項和IPC-7525規范；

技術指標：開孔尺寸、位置最大偏差、厚度誤差、陳壁粗糙度、鎳合金硬度、開孔錐度、鋼網張力

4.5 載具對改善薄板和FPC印刷品質的作用;

4.6 SMT回爐載板治具的的材質和設計要求;

合成石、鋁合金、玻璃纖維特性差異

4.7 載板治具的驗收規范和檢測方法；

五、細間距微焊點與大錫量需求器件同步組裝的過程控制和案例解析

5.1 Ceramic PCB、FPC和Rigid-FPC印刷品質的主要困擾；

5.2 細間距微焊點和PHR大錫量器件同步組裝的主要問題；

5.3 PCB不同元器件錫量需求懸殊的元器件同步組裝的過程控制；

5.4 CSP&01005與PHR & Mini USB/Shielding Case等器件錫量需求懸殊的產品案例解析；

5.5 印刷模板的日常清洗和維護管理.

六、焊錫印刷品質的MVI和SPI外觀檢驗標準和SPC控制方法

6.1 錫膏印刷質量標準定義的回顧;

6.2 錫膏印刷外觀目檢及相關標準；

6.3 目視檢驗(MVI)方法的適合產品；

6.4 Online和Offline SPI的應用；

6.5 SPC技術在錫量面積和體積的統計分析.

七、印刷機（噴印機、點錫膏機）的設備結構和日常維護

7.1 應對高密度細間距產品印刷機新功能

印刷點錫（點膠）一體化、模板塞孔檢測、印刷品質檢測、高定位精度、雙軌道、真空基板固定；

7.2 印刷機的設備結構和日常維護；

7.3 錫膏噴印技術（Jet printing technology)及點涂的優勢與不足；

7.4 3D模板技術在應對異形器件及產品上的應用案例解析.

八、印刷工藝中PCBA常見缺陷的產生原因及防止措施

8.1 依據工藝步驟來看解析常見印刷的故障模式和原理;

爐后焊接質量與印刷品質的關聯性及案例解析：Fine Pitch BGA\CSP\POP\QFN\QFP\Conn., 03015、01005、0201組件,PHR印刷常見故障模式解析；

8.2 錫膏印刷的常見缺陷原因解析

漏印、少錫、多錫、偏移、連橋、刮坑、拉尖、拖尾、外形不全、坍塌、形狀模糊等故障模式和原理；

8.3 印刷后可能出現的故障

熱坍塌\冷塌陷\吸潮\焊錫氧化\助焊劑揮發\PCB焊盤OSP膜失效、焊錫污染（金手指沾錫、錫珠）等問題的預防與解決。

九、總結與討論

楊老師

資深實戰型專業技術講師

SMT制程工藝資深顧問，廣東省電子學會SMT專委會高級委員。

專業背景：15年來，楊先生在高科技企業從事產品制程工藝技術和新產品設計及管理工作，積累了豐富的SMT現場經驗和制程工藝改善的成功案例。楊先生多年來從事FPC的DFM研究與組裝生產，對FPC的設計組裝生產積累了豐富的SMT實踐經驗。楊先生自2000年始從事SMT的工藝技術及管理工作，對SMT的設備調試、工業工程、制程工藝、質量管理、新產品導入及項目管理積累了豐富的實踐經驗。楊先生通過長期不懈的學習、探索與總結，積累了豐富的實踐經驗和典型案例解決方法。

在SMT的各種專業雜志、高端學術會議和報刊上，楊先生已發表論文50篇近40萬字；并經常應邀在SMT的各種專業研討會上做工藝技術的演講，深受業界同仁的好評。楊先生對SMT生產管理、工藝技術和制程改善方面深有研究，多次在《現代表面貼裝資訊》雜志及相關會議的年度論文評選中獲獎。譬如2012年的“3D階梯模板在SMT特殊制程及器件上的應用技術”獲一等獎，2011年的“如何提高FPT器件在FPC上之組裝良率及可靠性”獲二等獎，2010年的“通孔回流焊技術在混合制程器件上的應用研究”獲三等獎。在2010年－2014年的中國電子學會主辦編輯的“中國高端SMT學術會議論文集”中，楊先生被選入的論文就多達24篇，是所有入選文章中最多的作者。

輔導過的典型企業：

開發科技、華為、艾默生、中興、中軟信達、諾基亞西門子、捷普、達富電腦、東芝信息、宇龍、天瓏科技、臻鼎科技、斯凱菲爾、歐朗、烽火通信、TCL和鴻鷹電子COB事業部、福建福星、普思、英業達、福州高意通訊、斯達克聽力、東方通信、華立儀表、科世達、金銘科技、金眾電子、藍微電子、捷普科技等知名大型企業，學員累計近千人。

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