高速0201组装工艺和特性化（二）.doc

高速0201组装工艺和特性化(二)
通过主要贴装审查DOE的结果
    前两个实验是为了确定基准座标数量对贴装精度有什么样的影响。第一个实验使用了两个对角的基准座标来确定板子的方向,而第二个实验以三个角作为基准座标。对于一个板子(L=12×W=7mm),据发现使用三个基准座标要比使用两个基准座标来确定板子的方向更为精确。对于其余的贴装和随后的所有实验来说,为了达到更高精度的贴装,使用了三个基准座标。
    表10所列是在丝网DOE中实施的一系列实验。为了只检验主要影响,统计软件封装建议实施这些实验。在实施每种实验中使用4个复制品。
表  10 贴装丝网DOE
实验#
基准形状
基准定义方法
1
圆形
掩膜定义
2
十字形
金属定义
3
圆形
金属定义
4
十字形
掩膜定义
    用于评估各种实验条件的标准是0201元件在整个板子上的贴装精度。把元件贴装在板子上的四个象限(象限4、19、25和40)中。象限4位于左上角,焊盘尺寸为+30%(17mil×19mil)。象限19距中心很近,焊盘尺寸为标称尺寸(12mil×13mil)。象限25位于板子中心的旁边,使用的焊盘尺寸为+30%。象限40位于右边缘,使用的焊盘尺寸是标称尺寸。图6所示是一张标有象限的板子图片。元件是以平行和垂直的方向进行贴装。每块板子上贴装480个0201元件,在每次实验中总共使用了1920个元件。焊盘边缘到焊盘边缘的元件间距为5mil~12mil。
    对在每块板子的象限上贴装的元件应实施光学检测,并将光检图象记录下来。图7~图10中的图片是对板子的极边缘位置进行的四个不同的实验中获得的图片。
图6 0201板子的图片
图7 按照DOE#1贴装的第一块板子的图片
图8 按照DOE#2贴装的第一块板子的图片
图9 按照DOE#3贴装的第一块板子的图片
图10 按照DOE#4贴装的第一块板子的图片
    在审查贴装过程中,发现的最佳贴装是象限4,并逐渐地向整个板子的左边漂移。因此,在贴装中最大的漂移是象限40。注意:最差的漂移是DOE#2,象限40中的元件几乎与焊盘桥接。还可发现DOE#3中的漂移比DOE#1或DOE#4的更大。表11列出了X和Y偏离于象限40的四次实验。从这些结果中,发现掩膜定义的基准座标提供的板子上的贴装精度优于金属定义基准座标。基准形状对板子上元件的贴装没有太大的影响。
表11 用于实验设计的象限40的平均实验偏差
实验条件
平均X偏差
平均Y偏差
掩膜定义的圆形基准
22micros
3 micros
金属定义的十字形基准
112 micros
2 micros
金属定义的圆形基准
53 micros
9 micros
掩膜定义的十字形基准
15 micros
4 micros
通过再流审查DOE的实验规划
    为了体现0201无源元件再流工艺的特性,而开发了DOE以便检查再流工艺的几个主要系数。为了确定某些变量是否对0201组装工艺有影响,而实施了对DOE的审查。在审查DOE中要检验的变量有浸渍时间、浸渍温度、液相线以上的时间和峰值温度。各种系数的变量列在表12中。所有这些变量都在焊膏制造厂家规定的焊膏技术规范之内。
表12 在审查DOE中的变量