關(guān)于04mmpitchBGA印刷DOE工藝試驗(yàn)應(yīng)用實(shí)例

1、關(guān)于0.4mmpitchBGA印刷DOE工藝試驗(yàn)應(yīng)用實(shí)例錫膏印刷工藝介紹：焊膏和貼片膠都是觸變流體，具有粘性，當(dāng)刮刀以一定速度和角度向前移動(dòng)時(shí)，對(duì)焊膏產(chǎn)生一定的壓力，推動(dòng)焊膏在刮板前滾動(dòng)，具體實(shí)現(xiàn)情況見圖15-2產(chǎn)生將焊膏注入網(wǎng)孔或漏孔所需的壓力(見圖15-4),焊膏的粘性摩擦力使焊膏在刮板與網(wǎng)板交接處產(chǎn)生切變，切變力使焊膏的粘性下降(見圖15-5),使焊膏順利地注入網(wǎng)孔或漏孔最后進(jìn)行脫模操作,Ag-板被送出印刷機(jī)。刮刀的推動(dòng)力可分解為：推動(dòng)焊膏前進(jìn)分力；將焊膏注入漏孔的壓力圖15-2焊膏在刮板前滾動(dòng)前進(jìn)圖15-3產(chǎn)生將焊膏注入漏孔的壓力圖15-4焊膏釋放(脫模)影響印刷質(zhì)量的工藝參數(shù)：(1)

2、首先是模板質(zhì)量模板印刷是接觸印刷，因此模板厚度與開口尺寸確定了焊膏的印刷量，焊膏量過多會(huì)產(chǎn)生橋接，焊膏量過少會(huì)產(chǎn)生焊錫不足或虛焊。模板開口形狀以及開口是否光滑也會(huì)影響脫模質(zhì)量。(2)其次是焊膏質(zhì)量，焊膏的黏度印刷性(滾動(dòng)性轉(zhuǎn)移性)觸變性常溫下的使用壽命等都會(huì)影響印刷質(zhì)量。(3)印刷工藝參數(shù)刮刀速度刮刀壓力刮刀與網(wǎng)板的角度以及焊膏的黏度之間都存在一定的制約關(guān)系，因此只有正確控制這些參數(shù)，才能保證焊膏的印刷質(zhì)量。(4)設(shè)備精度方面在印刷高密度窄間距產(chǎn)品時(shí)，印刷機(jī)的印刷精度和重復(fù)印刷精度也會(huì)起一定的作用。(5)環(huán)境溫度濕度以及環(huán)境衛(wèi)生。溫度過高會(huì)降低焊膏黏度，濕度過大時(shí)焊膏會(huì)吸收空氣中的水分，濕度過

3、小時(shí)會(huì)加速焊膏中溶劑的揮發(fā)，環(huán)境中灰塵混入焊膏中會(huì)使焊點(diǎn)產(chǎn)生針孔。圖15-5用魚骨圖簡(jiǎn)單而直觀的分析了影響印刷質(zhì)量的部分因素。圖15-4焊膏印刷的魚骨分析示意DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)的應(yīng)用：由于使用的無(wú)鉛焊膏在熔點(diǎn)、吃錫性、印刷出來的外觀上與傳統(tǒng)的焊膏有一定的差別，而焊膏印刷又是SMT工藝的第一道工序，焊膏印刷的不良將直接影響后序工藝的進(jìn)展情況，這是影響總的良率的主要原因之一。因此，通過結(jié)合供應(yīng)商提供的焊膏最優(yōu)使用范圍，以及在實(shí)際生產(chǎn)過程中影響良率的主要不良現(xiàn)象的真因，對(duì)焊膏印刷進(jìn)行了正交試驗(yàn)。印刷工藝參數(shù)的選擇：在正交試驗(yàn)優(yōu)化焊膏印刷中，我們選定刮刀速度、刮刀壓力及脫模狀況這三個(gè)印刷參數(shù)為試驗(yàn)因子。(

4、1)刮刀速度：一般而言刮刀速度慢可得到較好的印刷品質(zhì)，但可能導(dǎo)致焊膏形狀模糊(smearing),同時(shí)也影響生產(chǎn)效率.印刷速度過快，則可能因焊膏無(wú)足夠時(shí)間填入鋼模板孔洞，造成焊膏量不足。因此，在焊膏能夠保持正常滾動(dòng)狀態(tài)下，盡可能提高速度，并配合刮刀壓力調(diào)整，以達(dá)良好印刷質(zhì)量根據(jù)供應(yīng)商提供的最優(yōu)范圍為60-150mm/s。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)該因子為60-120mm/s水平值。(2)刮刀壓力：刮刀壓力過高會(huì)導(dǎo)致鋼模板縫孔內(nèi)的焊膏被拖出而造成缺焊,壓力過低則導(dǎo)致焊膏印刷不完全目前一般采用左右刮刀壓力根據(jù)供應(yīng)商提供的最優(yōu)范圍為，本試驗(yàn)中設(shè)計(jì)該因子采用6-12kg(3)脫模狀態(tài)：指焊膏印刷后鋼模板底面與Ag-的

5、分離上述詳細(xì)的參數(shù)值和水平見下表15-1表15-1刮刀速度(imi/s)刮刀壓力(kg)脫模速度(nm/s)低水平血6高水平120121正交試驗(yàn):(1)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)：因?yàn)楸敬卧囼?yàn)取得是3個(gè)因子2個(gè)水平，而且取值范圍比較寬，故在個(gè)數(shù)值因子中加入了3個(gè)中心點(diǎn)，因此采用L8(23)+2*3正交表配置。如表15-2表15-2正交試驗(yàn)表標(biāo)準(zhǔn)序運(yùn)行序中心點(diǎn)區(qū)組刮刀速S<nm/s)|刮刀壓力(kg)脫模距離61112061.0321160120.52,_31_1120.t.0.544：11120120.5105019090.8S61112012L05711606L0128019090.81490190

6、90.81110019090.8711116012L0912019090.81313019090:8114116060.5(2)試驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)SMT功能性能的好壞，首先考慮到的是印刷后成型效果的好壞。試驗(yàn)也是以這個(gè)為依據(jù)的，不過考慮到實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)焊膏厚度的控制，故把印刷后的成型體積和錫膏厚度共同作為試驗(yàn)結(jié)果。按照表15-2的正交表內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)，錫膏印刷體積按照鋼網(wǎng)開孔體積50%150%,印刷厚度按照鋼網(wǎng)厚度80%120%標(biāo)準(zhǔn)，超出此標(biāo)準(zhǔn)判定NG。印刷完成后根據(jù)SPI檢測(cè)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)錫膏印刷不良點(diǎn)數(shù)。同一焊膏印刷參數(shù)印刷出來的成型效果進(jìn)行重復(fù)3次試驗(yàn)。焊膏印刷出來的成型效果即焊膏印刷不良數(shù)如表15-

7、3所示：表15-3SPI檢測(cè)印刷不良的具體數(shù)值。123平均值第一般第三戰(zhàn)第一塊第二灰第三塊第一炭第二決第三塊2144151208326.67Q211614175757.330101566S10010Q10033.33330D00011511511542.003D402023453545028.44D70000300L113650022202,2293D32032i2.56Q20300003如4012.5666210000103,78制37360QQ250014.67£0505015141605023.3370606420261216303036,44454100D22：202020,

8、89錫膏厚度的測(cè)量結(jié)果如下表15-4所示:表15-4:錫膏厚度的測(cè)量值1231567891011.1213140.1420.1390.1340.1480.139011450.1450.0430.1420,1390J430.1480.1«數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析：采用MINITAB軟件分析，因子分析步驟：(1)通過置信水平的設(shè)置，可以觀察出主要影響因素和次要影響因素，其中包括一些交互影響(2)在第一步的基礎(chǔ)上，剔除次要影響因素，對(duì)主要影響因素進(jìn)行第二次分析,將更加明顯的看到個(gè)各因素的影響差別(3)對(duì)交互影響進(jìn)行分析，通過對(duì)交互影響的分析，可以直觀的觀察到各因素的相互關(guān)系，對(duì)最優(yōu)參數(shù)的選擇有了一個(gè)

9、趨勢(shì)概念(4)通過建立最優(yōu)相應(yīng)模型，對(duì)最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行定量選擇從錫膏的成形效果結(jié)果中，可以看出置信系數(shù)為9.5時(shí)，印刷參數(shù)的選擇并不明顯。從錫膏厚度的分析圖來看，可以看出刮刀速度、脫模狀態(tài)對(duì)結(jié)果的影響顯著。故剔除不顯著因素，進(jìn)行再次分析響陵力骸珞國(guó)度.h.05)!嘀電力就陷獨(dú)置，£lphi=.05)圖15-6:成型效果的影響因素排列圖圖15-7:錫膏厚度的影響因素排列圖圖15-8:錫膏厚度主要影響因素的排列圖圖15-9:錫膏厚度中的交互影響因素排列圖從圖15-9中，可以明顯的看出刮刀速度與脫模狀態(tài)之間的相互關(guān)系。要想定量的描述他們之間的關(guān)系，選擇出最優(yōu)的工藝參數(shù)，圖15-10的最優(yōu)參數(shù)模型即圖15-10:最優(yōu)參數(shù)選擇示意圖可見，速度=60mm/s,壓力=12kgg為最優(yōu)參數(shù)。此時(shí)，成型不良數(shù)為7.33,而錫膏厚度為0.136。(5)驗(yàn)證最優(yōu)參數(shù)通過如上的正交試驗(yàn)，我們找出了焊膏印刷的最優(yōu)參數(shù)是刮刀速度：83.6364mm/s;刮刀壓力：12kg;不脫模。要想知道找出的最優(yōu)參數(shù)的準(zhǔn)確性，我們需要對(duì)這個(gè)最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。因此，我們只要把正常生產(chǎn)線的刮刀速度、刮刀壓力、脫模。狀態(tài)調(diào)整成我們?cè)囼?yàn)得出的結(jié)論，其他都保持不變，最后對(duì)SMT的良率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表15-5。生產(chǎn)數(shù)量200220200210