FPC 流程簡介

2008-9

FPC 基礎知識及流程簡介什麼是 FPC?--- 英文全名 Flexible Printed Cir

cuit Board

中文意思 : 柔性印刷電路板

*FPC 特性—轻薄短小 轻 :重量比 PCB ( 硬板 ) 轻

可以减少最终产品的重量 薄 :厚度比 PCB 薄

可以提高柔软度 .加强再有限空间內作三度空间的组装

短 : 组装工时短 所有线路都配置完成 .省去多余排线的连接工作

小 : 体积比 PCB 小 可以有效降低产品体积 .增加携带上的便利性

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*FPC 到底有多薄 PCB大约为 1.6mm FPC大约为 0.13mm. 只

有 PCB1/10的厚度而已

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*FPC的产品应用

CD随身听 著重 FPC 的三度空间组装特性与薄的厚度 . 将庞大的 CD化成随身携带的良伴

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*FPC的产品应用行动电话

著重 FPC 轻的重量与薄的厚度 .可以有效节省产品体积 , 轻易的连接电池 , 话筒 , 与按键而成一体 .

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*FPC的产品应用磁碟机

无论硬碟或软碟 , 都十分依赖 FPC 的高柔软度以及 0.1mm 的超薄厚度 , 完成快速的读取资料 . 不管是 PC或 NOTEBOOK.

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*FPC的产品应用

电脑与液晶荧幕 利用 FPC的一体线路配置 ,以及薄的厚度 . 将数位讯号转成画面 , 透过液晶荧幕呈现

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*FPC 特性的缺点机械强度小 .易龟裂制程设计困难重加工的可能性低检查困难无法单一承载较重的部品容易产生折 ,打 ,伤痕产品的成本较高

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铜箔:基本分成电解铜(ED) 与压延铜 (RA) 两种 . 厚度上常见的为 1oz(1.4mil)与1/2oz(0.7mil).1/3oz(0.45

mil) 基板胶片 (PI):常见的厚度

有 1mil与 1/2mil两种 . 接着剂 :厚度依客戶要求而決定

*FPC的基本结构 -- 材料篇 铜箔基板 (Copper Film)

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單面板基材

雙面板基材

FPC 銅箔基礎知識 分類 :

S---- 單面板 : 只有一層銅箔的為單面板 D---- 雙面板 : 有兩層銅箔的為雙面板 RA--- 壓延銅 : 延展性較好 ED--- 電解銅 : 延展性較差 , 耐曲撓性較差 多層板 --- 三層 ( 含 ) 以上銅箔的板為多層板

保护胶片 :表面绝缘用 . 常见的厚度有 1mil 与1/2mil.

接着剂 : 厚度依客戶要求而決定 .

离形纸 :避免接着剂在压着前沾附异物 ;便于穴拔作业 .

*FPC 的基本結构 --材料篇 保护胶片 (Coverlay)

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补强胶片 : 补强FPC的机械强度 , 方便表面实装作业 .常见的厚度有 5mil与 9mil.

接着剂 : 厚度依客戶要求而決定 .

离形纸 :避免接着剂在压着前沾附异物 .

*FPC 的基本結构 --材料篇补强胶片 (PI Stiffener Film)

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离形紙 :避免接着剂在压着前沾附异物 .

接着剂 : 厚度依客戶要求而決定 . 功能在于贴合金属或树脂补强板

*FPC 的基本結构 --材料篇 接着剂胶片 (Adhesive Sheet)

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材料寬幅固定為 250mm, 一卷材料的長度通常為 100m

*FPC 基本制造流程

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單面板基本流程 :

　發 料 線路成形 CCD 打拔

防 焊 表面處理 中 檢

粘 貼 形狀加工 最終檢查

包 裝

壓 著

出貨

電 測

印 刷

*FPC 基本制造流程

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雙面板基本流程 :

　

發 料 鑽 孔 鍍 銅 線路成形

壓 著 CCD 打拔 防 焊 表面處理

印 刷

形狀加工

中 檢 電 測 粘 貼

最終檢查 包 裝 出 貨

表面處理

發　　料 依 OP要求將整卷的基材或輔材裁成規定大 小的尺寸 , 以便後工程作業 . 通常 Panel Size

愈大則生產愈經濟。

發料品質管控重點 發料尺寸 : 依 OP 要求 , 一般公差為 ±0.02mm. 方正度 : 一般公差為 ±3mm. 板邊平整度 : 板邊須平整無毛邊且不可有下彎

之情形 . 基材外觀 : 不可有折痕 , 凹陷，刮伤，异物，氧

化等不良现象 . 保膠外觀 : 不可有缺膠 , 髒異物 , 刮傷 , 壓傷等

不良 .

鑽 孔

利用機械式鉆針高速旋轉鉆透之方式，將基材依設計鑽成孔 .

設計上孔的種類有下列几种：導通孔 (Via Hole) ：導通双面板之兩面零件孔 : 零件插件用定位孔或工具孔 : 後工具作業時定孔用

鑽孔品質管控重點

1. 孔徑 : 孔大 , 孔小 , 孔未透 , 依孔徑資料規格 , 用量針作判定 ,

2. 孔數 : 多孔 , 少孔 , 漏鑽 , 不可有

3. 孔位 : 偏孔 , 移位 , 依公差要求

4. 孔變形 : 不可有孔損 , 孔變形情形

5. 燒焦 : 不可有

6. 毛邊 : 不可有

火山口孔變形 孔環上金 鑽孔偏移

品質管控重點：

PTH(Plated Through Hole)鍍通孔是指雙面板以上，用以當成各層導體互連的管道，也是早期零件在板子上插裝焊接的基地，一般規範即要求銅孔壁之厚度至少應在1mil 以上。近年來零件之表面黏裝盛行， PTH 多數已不再用於插裝零件。因而為節省板面表面積起見，都儘量將其孔徑予以縮小 (20um以下 )，只做為“連” (Interconnection) 的用途，特稱為“導通孔” (Via Hole).

電鍍銅 Panel Plating 全板鍍銅 - -正片製程當板子完成鍍通孔 (PTH)製程後，即可實施全板鍍銅，讓各孔銅壁增厚到 0.2~0.3mil 以保證板子能安全通過後續的“影像轉移”製程，而不致出現差錯。此種 Panel Plating, 在台灣業界多俗稱為”一次銅” .

鍍銅品質管控重點 1. 背光級數：至少要達到９級以上 2. 銅成粗糙度 : 銅面不可有顆粒 , 不均 , 針孔 , 凹陷 3. 厚度 : 依 OP 指示 4. 銅面氧化 : 不可有 5. 刮傷 : 不可有 6. 折痕 : 不可有 V 形折痕 7. 孔破 : 不可有環狀孔破 , 點狀孔破不超過 3 點

針孔 銅面粗糙 銅顆粒

線 路 成 型 簡易流程 :

前處理 壓 膜 靜 止

曝 光 靜 止 顯 影

蝕 刻 去 膜

前處理和壓膜 前處理 : 使用物理或化學的方式增加銅面粗糙度 , 以

便在幹膜壓合時銅面與幹膜緊密的結合 . 壓膜 : 幹膜是一種做為電路影像轉移用的乾性感光薄膜阻劑，另有 PE及 PET兩層皮膜將之夾心保護。現場作業時可將 PE的隔離層撕掉，讓中間的感光阻劑膜壓貼在板子的銅面上，在經過底片感光後即可再撕掉 PET的保護膜，進行沖洗顯像而形成線路圖形的局部阻劑，進而可再執行蝕刻，最後在蝕銅及剝膜後，即得到有裸銅線路的板面。

曝 光

Exposure曝光 --利用紫外線 (UV) 的能量，使乾膜中的光敏物質進行光化學反應，以達到選擇性局部架橋硬化的效果，而完成影像轉移的目的，稱為曝光。

顯 像 Developing 顯像 -- 用以沖洗掉未感光聚合的膜層，而留下已感光聚合的阻劑層圖案 ,即感光影像轉移過程中，對下一代像片或乾膜圖案的顯現作業 ,就是由底片上的“影”轉移成為板面的“像” .

蝕刻及去膜蝕刻 : 利用特定藥液之化性，將顯像露出多餘的銅層氧化剝離 (腐蝕 ) 掉 .

去膜 : 利用鹼性氫氧化鈉 ( 或氫氧化鉀 ) 之氫氧根，將乾膜與銅面之黏合成份予以破壞，再利用水壓將之剝除 。

蝕刻因子

線路成型品質管控重點 ( 一 ) 1. 對位偏移 : 不可造成導通孔破 2. 斷線缺口 : 斷線不可有 ; 缺口單面板不可超過導體寬度的

1/3,

雙面板不可超過導體寬度的 1/2, 且長度不可超過 2mm. 3. 線路針孔 : 判定同缺口

對位偏移 缺 口 針 孔 斷 線

線路成型品質管控重點 ( 二 ) 4. 短路銅殘 : 短路不可有 , 銅殘單面板不可超過導體間距的

1/3,

雙面板不可超導體間距的 1/2, 且長度不可超過 2mm, 板邊的

銅殘長度不可超過 0.2mm. 5. 蝕刻不良 : 文字需清晰可辨認 , 有不可影響其線寬線距 6. 線寬線距 : 不可超過原稿的 ±20%.

短路

導體過粗

銅殘

導體過細

文字模糊

壓 著 流程 :

前 處 理 保膠假接 本 接

PI 補強貼合 本 接 熟 化

壓 著

覆蓋膜 Coverlay 軟板的外層線路，其防焊不易採用硬板所用的綠漆，因在彎

折時可能會出現脫落的情形。需改用一種軟質的“壓克力”層壓合在板面上，既可當成防焊膜又可保護外層線路，及增強軟板的抵抗力及耐用性 .

貼保膠的基本作用 : 1. 保護線路防止刮傷及氧化 2. 起絕緣的作用 3. 美化外觀

壓著

壓合 (Lamination)在軟板之基材上 Coating 一層複合黏著材料(Epoxy 或壓克力材質 )其特性為高溫硬化材質，但在硬化過程中之某個階段，將會出現短暫之黏性，此時就在此區間內，給予一定之壓力，以達到兩材質黏合所需之結合力 , 即將保膠與基材通過高溫緊密的結合在一起 .

壓著品質管控重點 1. 保膠偏移 :QK 孔偏移切齊 OK, 且不可造成相鄰兩導體露

銅 2. 導體剝離 : 導體剝離按缺口規格判定 3. 導體變色 : 指紋印 NG, 不明顯點狀變色按板面積的 1/10

判定 3. 保膠不良 (皺折 \ 破損 \ 毛邊 \穴未打 ): 按規格書判定 4. 保膠異物 :非導電性透明異物未跨越兩導體 , 距保膠開口 0.2mm 以上 , 長度小於 2cm.

板與板之間未隔 PP墊會造成導體剝離

基板前處理未淨會造成導體變色

保膠偏移蓋位孔環SMT 無法上錫

保膠偏移 PAD 變小影響 SMT 焊錫

壓著品質管控重點

保膠破損 保膠未開口 保膠皺折

保膠異物 保膠異物

壓著品質管控重點 5. 保膠氣泡 :氣泡不可在開口處 , 不可加架橋 , 長度小於

10mm 6. 接著劑溢出 : 不可超過 0.3mm, 焊點有效面積至少 75%

以上 7. 銅露 : 壓著時溢膠超出規格或保膠毛屑附著在 PAD 上會

造成 銅露 .

保膠氣泡 銅露從波峰往上量測不可超過 0.3mm

CCD 打拔利用光學反射原理 ,將後制程 ( 防焊 , 形狀加

工等制程 ) 定位所需之孔位 , 鑽孔無法滿足其精准度的打拔出來 .

品質管制重點 : 1. 偏移 : 依標識線判定 , 公差 ±0.02mm.

2. 孔內毛邊 : 不可有 .

打拔偏移

孔內毛絲會造成形狀加工時沖偏

防 焊 在 FPC開口較小處 ( 如 BGA), 貼合保膠無法滿足公差需求時 ,利用聚合感光型油墨阻劑 ,通過顯像轉移 , 使其達到絕緣的效果 , 防焊的作用與保膠相同 , 成本相對較低 ,但其本身有如下缺點 :

1. 耐折性 , 撓曲性較差 .

2.制程長 ,複雜度 , 良率不易掌控 .

3.技術層次高 ,設備投資大 .

防　　　焊 流程 :

前 處 理 油墨攪拌 油墨印刷

靜 止 預 烤 對 位

曝 光 靜 止 顯 影

後 烤

防 焊 前處理 :利用磨刷或微蝕的方式增加銅面粗

糙度 , 使油墨的附著力更佳 .油墨印刷 :利用網版上的圖案 , 使油墨準確的

印在板面上 .預烤 :趕走油墨內的溶劑 , 使部分油墨硬化 ,避免對位時粘底片 .(此工序管控重點是警報器後響後立即將板從烤箱內拿出 ,否則會致便油墨硬化而顯影不潔 )

防 焊 曝光 :即影像轉移 ,將需要覆蓋油墨的部分使

用 UV 光照使之發生聚合反應 .

顯影 :將多餘的未聚合的油墨利用鹹性藥液沖洗掉 ,即圖案的顯像作業 .

後烤 :主要讓油墨中的環氧樹脂快速硬化 , 使油墨緊密的附著在板面上

防焊品質控重點 1. 對位偏移 : 不讓相鄰兩導體銅露出 , 且 PAD 可焊面積在 75% 以上 , 且偏移小於 0.3mm. 2.油墨氣泡 :氣泡不可在相鄰兩導體邊緣 , 且不可因氣泡致使 露出銅面 . 3.油墨異物 : 異物在 PAD 上 NG,附著在板面時長度不可超過 1mm. 4.油墨龜裂 \脫落 : 不可因龜裂造成目視導體露金或露銅 , 點狀脫

落至少需距離焊接 PAD 1mm. 5.油墨漏印 : 不可有 6.附著力 : 用 3M600 膠帶呈 90 度角測試不可用脫落現象 . 7. 顯影不潔 : 不可有 , 顯影不潔會導致表面處理時無法上鎳金而 銅露 .

防焊品質管控重點

偏移上 PAD 且線上金 ,會造成焊接時短路

油墨脫落造成相鄰兩導體上金 ,SMT 時易產生短路

油墨漏印

油墨脫落外觀不良

油墨龜裂外觀不良

油墨異物外觀不良 , 如導電性物質會造成短路

表面處理 為避免板面某些需焊接的部位銅面與空氣長期接觸而發生氧化反應 ,並適應 FPC 在應用中的可焊性 , 防蝕性 , 耐磨性等 ,故需在銅表面利用化學反應的方式使其它金属物質或有機防锈膜附著在銅表面上以達到目的 , 以上制程統稱為表面處理 , 其常見的有如下幾種方式 :

鍍金 , 化金 , 噴錫 , 鍍錫 , 化錫 , 化銀 ,OSP等 ,現工廠內常用的主要是鍍金及化金 .

表面處理 鍍化金

化金 :是在銅面上利用置換反應形成一層很薄的鎳金層 , 厚度一般以 2-4um.

鍍金 :是在銅面上通過電流使其鍍上鎳金 , 其金厚依客戶需求 , 一般金厚在 5um 以上會使用鍍金 , 其耐磨性較好 , 通常手指部分會采用鍍金的方式 .

鍍 ( 化 )金前處理 鍍 ( 化 ) 金 鍍 ( 化 )金後處理

鍍化金品質管控重點金面變色 ( 氧化 ,紅斑 ,白點 ,白霧等 ): 須擦拭掉金面剝離 : 用 3M600 膠帶呈 90 度測試剝離不可有金面粗糙 : 依銅露規格判定滲鍍 :0.3mm 以下 針孔 : 按導體寬度的 1/3 判定 厚度 : 依 OP 要求 銅露 :PAD 按鍍金面積的 1/10,手指按寬度的 1/3,

長度不超過 2mm, 有效焊接面積 75% 以上 鍍金殘留 : 依銅殘規格判定

鍍化金品質管控重點

金面變色影響焊接 金面剝離 金面粗糙

金面發黑 針孔 露鎳

文字印刷是指將一般標示用油墨或絕緣用油墨 ( 導電的

銀漿 ) 等 ，利用網版將油墨均勻塗佈於基材 上，再利用烘烤的方式，將油墨乾燥聚合附 著完成 .

文字印刷品質管控重點 印刷偏移 : 偏移 1mm內且未上 PAD 為允收 重影 \ 漏印 : 不可有 異物 :附著在 PAD 上 NG, 且長度不可超過

1mm 文字模糊 : 文字需清晰可辨識 厚度 : 按 OP 要求附著力 : 用 3M600 膠帶測試不可有脫落現象

文字印刷品質管控重點

溢 墨 缺 墨 油墨異物

文字偏移上 OAD文字模糊不可辨識

中間檢查

在制程中的檢驗 , 按全品目或客戶特殊檢驗規

格將不良品挑出 , 以便在粘貼作業時不良品不

貼合補材 ,節省工時及材料 .

電測 (O/S TEST)

依照線路之 Layaut, 對其做電性測試， O指Open(斷路 )， S指 Short( 短路 ).

電測是一個檢測單位 , 本站之重點品質管控如下 : 1.漏測致使 O/S流出 2.誤測致使良品被報廢 3.測試過程中的探針致使 FPC壓痕 , 傷痕

粘貼 ( 加工 )

因軟板材料之特性在組裝上即依需求做形狀上之變異或貼附粘著劑、接著劑、 FR4、鋼片等輔材料，以達到承載零件 , 使 FPC與其它部件連接 , 手指插鈀的目的。此部份目前作業需人員徒手製作加工，故稱此流程為加工。

粘貼 ( 加工 ) 品質管控重點 1. 接著劑 / 補強 / 粘著劑偏移 : 不超過 0.3mm. 2. 接著劑 / 補強 / 粘著劑溢出 : 不超過 0.5mm. 3. 接著劑 / 補強 / 粘著劑漏貼 / 重貼 / 貼反 : 不可

有 4. 補強異物 /氣泡 :氣泡按面積的 1/10 且不在邊 緣 , 異物未突出不在外形 , 長度不超過 2 mm. 5. 剝離 : 不可有 . 5. 接著劑 / 補強 / 粘著劑尺寸 : 需按 OP 要求 6. 接著劑 / 補強 / 粘著劑缺膠 , 剝離 :

粘貼 ( 加工 ) 品質管控重點

重 貼 漏 貼 缺 角 尺寸不符

附著力 NG 剝離

附著力 NG 剝離

偏 移 尺寸不符

粘貼 ( 加工 ) 品質管控重點

粘著劑偏移 粘著劑偏移蓋孔 脫膠 離型紙破損

板面附著粘著劑 缺膠 溢膠影響孔徑

形狀加工將欲加工的板材，放置在陰陽模具之間，然後利用機械轉動的瞬間衝擊切剪力量，完成其“產品個體”的成形，謂之衝切。一般電路板加工中常使陽模衝向陰模而將板材衝斷，而一般單面板之外形及各種穿孔，則可用衝切方式施工 .

形狀加工品質管控重點 1. 打拔偏移 : 外形導體距板邊至少 0.05mm,端子部 不可切到小耳朵 (內檢驗線 ). 2. 外型或孔內毛邊 :絲狀毛過長度不超過 0.75mm 3. 漏沖 / 未沖斷 : 不可有 4.段差 : 外形段差依圖面標準判定 , 一般按 0.3mm 5.微連接 : 不可斷裂 . 6. 壓痕 / 傷痕 : 不可有目視明顯的壓痕 , 傷痕 .

形狀加工品質管控重點

外形偏移 塊狀毛邊 段 差 孔內毛邊

穴未落 手指偏移 絲狀毛邊

最終檢查 按照通用的規範 (IPC 規範 ) 或客戶特殊檢驗

規範把生產成成品的 FPC 中的不良品挑選出 , 以滿足客戶的性能及外觀需求 .

本工廠內將制程中 ( 除 SMT 外 )產生的不良品分為 36個不良項目 .

IPC 基礎知識簡介 IPC(Institute of Printed Circuits): 美國印制電

路板協會 .

創立於 1957 年 ,主要從事各種板材 ,零件組裝等工程技術及規範之研究 , 為全世界在電路板界最有成就的學術社團 ,會領導各種專業研究及制定各種規範 , 均為業界上下所倚重的重要文件 .

IPC 基礎知識簡介

軟板品質認可及性能規範的主要著作是 IPC-6013, 本規範涵蓋了軟板之資格認可與性能檢驗之各種品質要求 ,所涉及軟板系指 SS/DS 及多層板等 , 不管有無補強 , 鍍通孔均包含在本規範內 .

IPC 基礎知識簡介 性能等級 :Class 1: 一般性電子產品 包含消費性產品 , 電腦及電腦周邊用品 , 強調功能 .

Class 2:專業有途電子產品 包含通信設備 ,複雜的商務機器與儀 器 , 外觀要求為有限度的接收 .Class 3:高可靠度電子產品 高性能 ,高可靠度 , 不允許“當機” , 為有 求必應的關鍵部件 , 其用途為無可替 之場合 .

IPC 基礎知識簡介安裝用途 用途 A:安裝時需具有可撓之能力 用途 B:安裝時須具有采購文件對連續彎折規定次數之能力 用途 C:適於高溫環境者 (105 度以上 )

用途 D:UL 認證默認的標準 當文件中未做明確選擇時 ,則應該選擇下列可默認項目 性能等級 ------Ciass 2

安裝用途 ------Use A

JIS 基礎知識簡介 JIS:(Japanese Industrisl Standards):日本

工業標準 .

是依據日本的生產經驗 , 針對民生用途所制定

的規格 , 較具實用性 .特別對軟板耐撓曲特性

試驗方法制定有較其它規格更詳細的規範 .

JIS常用規格 JIS C 5016(1994) 用於 FPC 線路板試驗方法 JIS C 5017(1994) 用於 FPC 單面 , 雙面板 JIS C 5603(1993) 用於 FPC 線路用語 JIS C 6471(1995) 用於 FPC 銅箔積層板試驗方法 JIS C 6472(1995) 用於 FPC 銅箔積層板 ,PI 膜 JIS C 6512(1992) 用於 FPC 電解銅箔 JIS C 6513(1996)FPC 壓延銅箔 JPCA-FC03(1992) 用於 FPC 外觀基准

JPCA 等級劃分 FPC 板在各自要求特性上 , 下記定義的 3個標準等級和 1個特殊等級要區分開 :

等級 1… 一般等級所要求的 FPC

等級 2…高等級所要求的 FPC

等級 3…特別高等級所要求的 FPC

等級 X… 不屬於上記 3個標準等級特殊要求的

性能等級 , 雙方對其規格必需要明確

包 裝 將 FPC 依客戶要求或廠內自訂包裝要求包裝好出

貨 , 需做外觀美觀整潔 , 其品質管控重點如下 : 1. 數量的准確性 2. 對 FPC 的保護 , 不可因包裝不當使 FPC產生折

痕 , 傷 痕等不良 . 3. 不可混料 , 不可混版本及周期 4. 不可貼錯標簽 5. 需按客戶要求貼好其相應標識 . 如“ RoHS” 要 求等標識 .

常用單位換算 OZ是重量單位 ,1OZ 表示 1ft2 的面积内含有

28.35g 的铜 . Mm mil um u” (從大到小用乘法 )

*39.37 *25.4 *39.37 (從小到大用除法 )

1ft=12in 1in=1000mil 1mil=1000u″ 1mm=39.37min 1in=25.4mm 1mil=25.4um 1um=39.37u″ 1mm=1000um

常用單位換算

1/3OZ 相当于 0.45mil铜厚 相当于 12um铜厚 0.5OZ 相当于 0.7mil铜厚 相当于 17um铜厚 1OZ 相当于 1.35mil铜厚 相当于 35um铜厚 2OZ 相当于 2.7mil铜厚 相当于 70um铜厚

SMT制程簡介

SMT 簡介 Surface Mounting Technology 表面黏裝技術 --是利用板面焊墊進行零件焊接或結合的組裝法，有別於採行通孔插焊的傳統組裝方式，稱 SMT 。Surface-Mount Device 表面黏裝零件 --不管是否具有引腳，或封裝 (Packaging) 是否完整的各式零件；凡能夠利用錫膏做為焊料，而能在板面焊墊上完成焊接組裝者皆稱為 SMD 。但這種一般性的說法，似乎也可將 COB(Chip On Board ) 方式的 Bare Chip包括在內。

零件置件作業

FPC烘烤

顯微鏡中間檢查錫膏印刷 迴焊爐 ICT

測試

SMT 生產作業流程

沖　型顯微鏡最終檢查

ICT測試

OQC

包　裝入 庫

各種貼合加　工沖　型

低粘著貼合沖　型

各種貼合加　工

各種貼合加　工沖　型

3

4

1

2

沖　型各種貼合加　工

SMT 簡介 SMT 有關的技術組成 :

a 電子元件、集成電路的設計製造技術b 電子產品的電路設計技術c 自動貼裝設備的設計製造技術d 電路裝配製造工藝技術e 裝配製造中使用的輔助材料的開發生產技術

SMT 簡介 SMT 作為高新電子技術產業所具備的優點 :A : 元器件貼裝密度高、體積小、重量輕 . 貼片元件的

體積和重量只有傳統插裝元件的 1/10B : 左右 , 一般採用 SMT 之後 , 電子產品體積縮小 40~

60%, 重量減輕 60~80%.C : 可靠性高 , 抗振能力強 . 焊點缺陷率低 .D : 高頻特性好 , 減少了電磁和射頻幹擾 .E : 易於實現自動化和提高生產效率 , 降低成本達 30~

50%, 節省材料、能源、人 力、時間等 .F :SMT 與通孔插裝技術比較 , 更有助散熱並為傳送和

測試提供方便

SMT 簡介 SMT 工作原理 用印刷機把錫膏印在 PAD 上 , 再用貼片機把

元件貼裝在 PAD 上 , 然後過回流焊接爐 , 使錫膏熔化 , 元件的金屬端面與 PAD 接觸 , 冷卻後元件就被固定在 PAD 上 , 從而達到焊接目的 .

SMT 簡介常用零件種類 1. 被動元件 : 電阻、電容、電感、 ...... 等 2. 主動元件 :CRT 、 IC 、電晶體、二極體 ...... 等 3. 電子機械元件 : 連接器、插頭、開關、 PC 板 ......

等 4. 電子雜項零件 : 晶體震蕩器、保險絲、電池 ...... 等

電 子 廠 的 靜 電 來 源 其實靜電源有很多種 , 例如 : 接觸摩擦、感應、光電

效應…等等尤其以接觸摩擦最為常見。 電子廠主要的靜電來源有三種 :

1. 操作人員 : 衣服 2. 所有的橡膠塑膠材料 ; 工作檯面 : 油漆及上蠟 椅子 : 木質或塑膠 地板 : 塑膠地板 3. 其他 : 塑膠墊子、文件夾等 以人員來說 , 一般在塑膠地板上走動 , 人體的靜

電可累積到 300V~30000V 。 多少靜電值會對 IC 或電子元件造成破壞呢 ?

靜電知識 ◆ 電子元件對靜電的敏感度 對靜電敏感的元件 --- 例如 : MOS / JFET / I

C / LSI / VLSI… 等等。 以 CMOS IC 而言 , 它的線路厚膜大約在 0.

35~0.5μΜ 時 , 只要 50V 開始 IC 就會受到破壞。

因此 , 當人員或絕緣材料靠近 IC 等敏感性元件時 , 如果沒有做好防靜電處理 , 則可想而知 , 產品將會受到非常嚴重的破壞。

靜 電 的 影 響 ESD 會產生高溫或電位差 而造成半導體材質的損壞 . 在沒有保護的情形下 , 破壞電壓的臨界值比想像中小很多 . 良率的損失 ：可能發生在任何階段 , 如 Packing, testing, board

assembly, 靜電是無所不在 , 只是程度上的不同 . 不定時炸彈 - - - - 潛在的故障 . 客戶抱怨、商譽的損失 成本問題　　　　　　 - - 假設是可以馬上發現的故障成本損失約 1~1000 倍　　　　　　 - - 如果是潛在故障成本損失為以上的數倍到幾次方倍 - - 客戶不滿意的成本則無法衡量 .

如 何 進 行 靜 電 防 護 ◆ 標 示

人員訓練 - - ESD 防護課程之訓練 人員接地的要求 - - 靜電手環與靜電手套使用 設施的認可與監控 - - 接地阻抗之量測 各式材料的資格認定與品質檢驗 - - 材料要符合ＥＳＤ要求 防靜電工作檯 - - - 鋪設靜電桌布並接地線 在搬運、包裝、儲存上的防護　 - - 使用靜電台車或導電 Tray 環境控制與適當衣物的選用 - - 車間不可太乾燥或穿防靜電衣

◆ 人員訓練 : 藉由教育訓練使所有人員了解ESD相關事宜 ◆ 人員接地

靜電手環 - - - 抗靜電的第一線勇士在車間裡每個人都配帶它 靜電消散樓板 腳環、鞋跟接地環、或靜電消散鞋 接地的椅子、凳子等

防靜電工作台接地示意圖靜電手環接地線不同之連接法接在地線上

靜電手環接地線不同之連接法接

在靜電桌布上

在防靜電工作台上能防止在操作中引起之尖峰脈沖和靜電釋放對於敏感元件的損害

ESD 防護的警告標誌

ESD 敏感符號 : 三角型內有一斜槓跨越的手，用於表示容易受到ＥＳＤ損害的電子電氣設備或零件　

警告標誌可張貼或懸掛或安放在廠房、設備、組件、包裝上用以提醒作業人員操作時必須注意到靜電的釋放造成對產品損害的可能性

ESD 防護符號 : 不同於上面三角型內沒有一斜槓跨越的手，用於表示為對ＥＳＤ敏感組件或設備提供了ＥＳＤ防護的器具

沒有這兩種標示ＥＳＤ警告標示未必意謂著該組件不是對ＥＳＤ敏感的，如果有任何對ＥＳＤ防護有所質疑仍然要將該組件視同靜電敏感組件處理亦即必須要做好ＥＳＤ防護措施

ＥＳＤ防護之取ＰＣＢＡ方式工具為了防止組件和部件受到污染和ＥＳＤ破壞人員必須使用具有ＥＳＤ防護功能的手套或指套或配帶靜電手環來進行作業、並且該手套或手指必須保持乾淨

特別要注意任何與組件相關的元件，如果操作時未經ＥＳＤ防護，就有可能導致靜電敏感零件的損壞。而這類的損壞有可為延時失效、無法立即測出對產品的損壞性。所以作業時必須要隨時注意到ＥＳＤ防護

靜電手套

靜電手環

手拿 板邊

車間內常見使用 ESD 防護器具

靜電箱

黑色靜電盒

導電 TRAY

抗靜電泡棉

靜電框

靜電台車

靜電手環

靜電手套

靜電手環的量測五大步驟每日上班前（早上與下午）必須要量測靜電手環並將量測結果填寫到記錄表格內如果測量為ＮＧ必須要立即向幹部反應處理並更換新品

靜電手環量測 2 3

手指按住測試鍵直到指示燈亮 , 方可鬆手 .當指示燈為　　　綠色時　 OK.　　　亮紅燈　 NG

4

測試結果要登記在測試表格上

OK 劃　Ｏ

NG 劃　Ｘ　　　　　5

將靜電手環帶於手腕上並且要緊密和皮膚接觸

將靜電環的另一頭夾到黃色測試儀器的端子

輕壓測試儀器的金屬測試片

1

在車間常看到的靜電防護措施

O

O

O

X

X

X

靜電桌布必須有接地線連接到地線

在標有靜電測試點地區應該要有線連接到地線

靜電手環必需將鬆緊帶拉緊讓金屬片能和皮膚緊密接觸且要將另一端夾到地線

SMT 品質管控重點

空焊 ,冷焊 : 不可有 零件偏移 : 不可超過 PAD 的 1/2 且需有 1/2 間距 架橋 ,錫鉛溢出 :架橋不可有 ,溢出需有 1/2 以上間隔 零件浮離 / 漏件 : 不可有 . 焊錫量 : 電阻電容部品高度的 1/3, 其它依具體零件而定 錫珠 \錫渣 : 不可去除 , 小於 0.1mm, 小於間距的 1/3. 錫多 : 不可大於 1/2部品高度 爆板：過回焊爐後板面及補強不可有氣泡現象．

SMT 品質管控重點

零件偏移 　漏　件 　架　橋

　冷　焊 間隙（空焊） 　氣　泡

END,THS!