SMT制程中預防貼片元器件的破損及撞件

   隨著電子產品的技術發展，電路也越來越密集，單板上的元器件數量越來越多，產生損件的風險相應提升。  本文中，詳細講解了在SMT過程中如何規范操作，避免損件發生。

造成撞件的作業問題 ①

制程中損傷——撞擊破裂、應力損傷

1頂針設置不當    

緊鄰區域內支撐，在置件或測試實施加彎折應力時被破壞。

電阻的損壞特征為斷裂或電極剝離，電容則為斜面裂痕模式，如果是第一制程零件則可能是回焊后見到斷裂部分立碑現象。

2應力損傷  

進板不良造成夾板（卡板）變形或人工彎折板子；吸嘴不良及高度設定不當，造成置件損傷。

損壞典型特征為正面破裂，斷裂處通常在過爐后分離；如果是側邊損傷則多是缺角狀斜面削落，這種狀況下可明顯分辨出撞擊點的位置。 

造成撞件的作業問題 ②

制程后損傷——撞擊破裂、

應力損傷、層剝離（熱沖擊）

1撞擊破裂  

通常橫向撞擊較不易判斷撞擊點，因為PAD通常已剝離（電阻）或零件電極已斷裂（電容）；而縱向撞擊部分較易識別出撞擊點，且PAD一般無損傷但零件可看到明顯的缺角。

2應力損傷  

因折板邊、測試治具、臺車擺放等由于壓力、彎折所造成的損傷。這類損傷通常以斜面裂痕的模式出現。

3層剝離  

焊接修補不當導致。典型特征為零件附近有焦黑FLUX、表面粗糙變色、層剝離（電容）、文字面脫落等。

如何著手分析損件

1根據撞擊點分析  

撞擊點的有無不是絕對的分析判斷因子，但通常撞擊點的位置、方向及破壞程度將可提供很多分析信息。

a. 重直的撞擊力通常會導致PCB的損傷，在元件上可看見明顯的損壞缺陷。

b. 平行撞擊力會直接讓零件產生破裂缺角的傷害，但因力矩方向不大，因此多數時候并不會對PAD造成嚴重損傷。

2根據裂痕形狀  

a. 分層裂痕: 產生分層的原因多數是由于熱沖擊，但有部分原因為元件制程不良，因為層與層間的壓合Baking制程缺陷造成回焊后分層。

b. 斜向裂痕:由于彎折的應力在零件下部形成支點，固定的焊點在電極端頭產生斷裂的斜面現象，尤其是與應力方向垂直的大尺寸元件斷裂最為嚴重。

c. 放射狀裂痕: 放射狀裂痕一般都有撞擊點可循，原因多為點狀壓力造成，如頂針、吸嘴、測試治具等。

d. 完全破裂: 完全破裂是最嚴重的破壞模式，甚至經常伴隨著PCB的損壞。通常為橫向撞擊或電容裂痕導致元件燒毀等情形。

3根據零件的位移情況 

當零件已有縱向裂痕或回焊受熱但未斷裂，極有可能只看到裂痕但并無分離情況，造成檢驗的困擾。在回焊前已經造成的裂痕因銲錫熔解的拉力將造成這種斷裂分離的拉開現象，甚至在背面制程時也會有斷裂部位立碑的情形。產生原因大多是第一制程置件損傷、有彎折應力或第二制程的頂針設置不當。當然，元件制程中的切割、包裝等所造成的裂痕在回焊后受熱斷裂也有可能。

生產中問題來源及

解決措施

1倉庫存儲  

問題1：來料本體不良，來料包裝方式不合理。

解決方法：要求供應商改善包裝方式。

問題2：倉庫溫濕度不達標。

解決方法：倉庫管理員定時檢查溫濕度計查看是否在規格范圍內。

問題3：存儲包裝方式不合理。

解決方法：嚴格專業的存儲堆碼方式防止包裝方式變形、蠕變以至損傷零件。

2備料室發料  

問題1：從倉庫轉料過程中可能會發生跌落撞擊等導致零件損傷。

解決方法：在料架加入防護欄桿。

問題2：變更包裝方式時因動作方式不正確損傷零件。

解決方法：規范操作。

問題3：濕敏零件真空包裝被破壞、產生漏氣等。

解決方法：烘烤后上線或烘烤后再真空包裝等。   

3產線領料 

問題1：從備料室轉料過程中可能會發生跌落撞擊等導致零件損傷。

解決方法：在料架加入防護欄桿等。

問題2：在接料或CUT料過程中造成零件損傷。

解決方法：使用正確的方法及工具。

4進板  

問題：PCB入Magazine時非平行進入時PCB板彎曲變形。

解決方法：裝板時要平行裝板，避免PCB與Magazine產生撞擊。

5GKG印刷、CP置件   

問題：在機臺內頂Pin設置錯誤，導致撞掉背焊。

解決方法：

①  作業員制作的頂Pin圖要ME確認以后才可以使用。

②  開線前IPQA檢查頂Pin是否與頂Pin圖附和

6根CP&QP置件  

問題1：Part data中高度設定小于零件本體高度，置件時壓壞零件。

解決方法：Part data高度要大于等于零件本體高度。

問題2：頂Pin高度異常。

解決方法：統一頂Pin高度.調整后需測量。 

7Reflow   

問題：當AOI前的LOADER已滿，或軌道緊急開關按下，或軌道感應器失效,出回焊爐后前板未流下,而過回焊爐的板繼續流下，導致后面的板撞擊前板。

解決方法：

①  提高AOI的檢測速度；

②  產線安排此工位附近的人員注意蜂鳴器的報警，確保在撞件前取出板子。

8Buffer  

問題：Buffer Pitch設置錯誤氣壓推板竿碰到上面或下面的板。

解決方法：Loader的Pitch值，NG品框設為40，OK品框設為20。

9SMT ICT  

問題1：作業員轉板，操作不規范，導致撞板。

 解決方法：作業員必須將板子平行放入Magazine，放板入棧板時，確保板子整齊、穩當、有足夠的間距。

問題2：在放板時板邊的零件有可能撞擊到L筐上發生撞件。該現象也會發生在AOI維修工位和DIP轉板工位。

解決方法：

①  放置時以一定的角度傾斜放置，改角度的方向要偏離周邊可能撞擊的物體。

②  放置的板子置件要有間隔距離，避免板子與板子的間產生碰撞。間隔距離一般為一個間隔。

10H/I   

問題：壓散熱片掛鉤的時候，板子未放到位便壓下治具，導致壓壞PCB板或零件。

解決方法：作業員將板子放入治具后，用手按一下整片板確認已放平，在治具安裝感應器感應板子的距離以避免事故。

11Wave Solder   

問題：零件過大時，錫爐產生熱沖擊，軌道卡板接造成零夾損傷，破皮等現象。

解決方法：確保零件升溫速率不超過SPEC的范圍，調整軌道寬度大于板寬約3mm。

12T/U    

問題1：放置NG板時，作業員作業不規范，導致放板時，手中的板撞擊框中已有的板或者撞擊箱中的隔離板而造成板上零件脫落或歪曲。

解決方法：放板時平行放板，避免撞到箱子和其它板子。

 問題2：刷錫珠放板到治具上時，治具頂pin設置與頂pin圖不符，撞到正面零件。

解決方法：要求作業員在開線前確認頂pin 圖與治具設定相符。

13 DIP ICT/ATE        

問題1：放板測試時，撞到 ICT或ATE 治具。

解決方法：作業時要求雙手拿板放板，放到位后才開始測試。

問題2：治具安裝不到位，壓壞板或零件。

解決方法：要求ICT技術員測試前檢查安裝是否到位。

14電流/壓及安裝散熱片  

問題：壓散熱片時，支架未頂住散熱片,導致壓住零件。

解決方法：操作前按氣壓治具checklist檢查頂針是否松動或歪斜鎖支架。

15鎖支架  

問題：作業員在打螺絲時電批不垂直，造成打滑，撞到周邊元件。

解決方法：打螺絲時垂直電批。

16F/T   

問題：測試時，因測試工具變形造成機構零件的接口變形或損壞。 

解決方法：

①  當工具有變形時要及時更換；

②  作業時動作要合理，用力適當。

17 目檢、Packing  

問題：目檢NG板放置時，作業員作業不規范，導致放板時，手中的板撞擊框中已有的板或者撞擊箱中的隔離板而造成板上零件脫落或歪曲。

解決方法：要求產線作業員按規范作業，垂直放板。