SMT制程中破损及撞件之失效模式分析PFMEA，一步步助你成为SMT工艺大咖！

                                                                                                   





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Ø损件之分类及其典型模式损件主要分为两大类：材料问题和作业问题，具体分类如下：一.材料问题：1.组件制程损伤：缺角、畸形、裂痕…a.组件制程中折条或折粒时，因刀具不良(电容)、或预刻痕不平均或折断应力不当(电阻)所造成之缺陷；b.组件制程中各式夹具固定不良损伤(蒸镀、槽镀、电极沾锡夹损)；c.测试漏出不良；

特征典型：1.在电极终端完成前之损伤通常端电极形状仍会依破裂处形状完成。2.在折粒缺陷方面，电阻缺角、畸形部分通常发现其位于侧面之部份或全部，且未超过1/3之总面积。如有超过及位于电极端侧之缺陷通常会于测试阶段即被筛除。3.电容之缺角、畸形制程不良漏出部分(包装运送致损除外)通常在其破裂处会因Baking制程而显得较圆滑无尖锐粗糙角存在。2.组件制程不良：电极端消失、剥离…

原因：电极处理部分之银、镍及锡铅镀层厚度不良，镍层有缺陷造成银浸蚀于锡铅中形成电极部份或完全消失(电阻较常见)。(PS.无铅制程之电阻改采端电极蒸镀锡之方式制成，已无这种现象发现)

原因：同上，但电容材质或多加一层铜或其他金属，故多仅有包覆末端之翘　起(剥离)。

原因：应力破坏造成电极端上缘裂痕剥离。3.包装、运输及储存：缺角、裂痕、层剥离(湿气)…a.包装：　　原因：大量零件于封带机内碰撞挤压造成磨损、缺角。　　特征：通常在8个角落处较易发生，其破裂通常不会超　过边长的1/2，且已具有尖锐粗糙面之特征。b.运输:      原因：因搬运震动或掉落、挤压而形成(发生机率较小)。     特征：通常为断裂式之破裂，发生机率较小且置件机大多可以筛除。c.储存：　原因：湿气渗入。　特征：当湿气渗入层间(电容)，如遇热冲击时将会导致层分离，且于其表面或许可见一较深色之水纹状裂痕。
二.作业问题：1.作业制程中损伤─撞击破裂、应力损伤…

1顶针设置不当     紧邻区域内支撑，在置件或测试实施加弯折应力时被破坏。
电阻的损坏特征为断裂或电极剥离，电容则为斜面裂痕模式，如果是第一制程零件则可能是回焊后见到断裂部分立碑现象。

2应力损伤  

进板不良造成夹板（卡板）变形或人工弯折板子；吸嘴不良及高度设定不当，造成置件损伤。

损坏典型特征为正面破裂，断裂处通常在过炉后分离；如果是侧边损伤则多是缺角状斜面削落，这种状况下可明显分辨出撞击点的位置。
2.作业制程后损伤─撞击破裂、应力损伤、层剥离(热冲击)…

1撞击破裂  


通常横向撞击较不易判断撞击点，因为PAD通常已剥离（电阻）或零件电极已断裂（电容）；而纵向撞击部分较易识别出撞击点，且PAD一般无损伤但零件可看到明显的缺角。 2应力损伤   因折板边、测试治具、台车摆放等由于压力、弯折所造成的损伤。这类损伤通常以斜面裂痕的模式出现。  3层剥离  
焊接修补不当导致。典型特征为零件附近有焦黑FLUX、表面粗糙变色、层剥离（电容）、文字面脱落等。

Ø分析模式着入点及分析方法介绍一.分析模式着入点二.分析方法介绍  一.分析模式着眼点 根据撞件后的具体状况，分析模式可以确定为以下四个：1.助焊剂残余结晶之破坏：a.过reflow前；b.过reflow后;2.撞击点及方向、程度：a.有无撞击点;b.是横向撞击还是纵向撞击；c.具体零件及位置（电阻、电容）；d.撞击力之程度　　3.裂痕之模式：.a.分层裂痕；b.斜向裂痕；c.放射状裂痕；d.完全破裂；4.零件之位移：a.仅裂痕但无分离位移;b.有分离位移之破裂;

二.分析方法介绍   1根据撞击点分析    撞击点的有无不是绝对的分析判断因子，但通常撞击点的位置、方向及破坏程度将可提供很多分析信息。


a. 重直的撞击力通常会导致PCB的损伤，在元件上可看见明显的损坏缺陷。
b. 平行撞击力会直接让零件产生破裂缺角的伤害，但因力矩方向不大，因此多数时候并不会对PAD造成严重损伤。

2根据裂痕形状   


a. 分层裂痕: 产生分层的原因多数是由于热冲击，但有部分原因为元件制程不良，因为层与层间的压合Baking制程缺陷造成回焊后分层。
b. 斜向裂痕:由于弯折的应力在零件下部形成支点，固定的焊点在电极端头产生断裂的斜面现象，尤其是与应力方向垂直的大尺寸元件断裂最为严重。
c. 放射状裂痕: 放射状裂痕一般都有撞击点可循，原因多为点状压力造成，如顶针、吸嘴、测试治具等。
d. 完全破裂: 完全破裂是最严重的破坏模式，甚至经常伴随着PCB的损坏。通常为横向撞击或电容裂痕导致元件烧毁等情形。
     3根据零件的位移情况
当零件已有纵向裂痕或回焊受热但未断裂，极有可能只看到裂痕但并无分离情况，造成检验的困扰。在回焊前已经造成的裂痕因銲锡熔解的拉力将造成这种断裂分离的拉开现象，甚至在背面制程时也会有断裂部位立碑的情形。产生原因大多是第一制程置件损伤、有弯折应力或第二制程的顶针设置不当。当然，元件制程中的切割、包装等所造成的裂痕在回焊后受热断裂也有可能。


Ø损件风险评估及制程改善     根据不良类型及其典型模式和分析方法结合产线实际生产流程状况分析撞件主要表现为：零件受外力撞击造成本体破裂U01。一.NG图范例二.人几料法环要因分析图三.生产中风险评估及制程改善

二.人几料法环要因分析图

三、生产中风险评估及制程改善

1仓库存储   
问题1：来料本体不良，来料包装方式不合理。解决方法：要求供应商改善包装方式。 问题2：仓库温湿度不达标。解决方法：仓库管理员定时检查温湿度计查看是否在规格范围内。 问题3：存储包装方式不合理。解决方法：严格专业的存储堆码方式防止包装方式变形、蠕变以至损伤零件。


2备料室发料   问题1：从仓库转料过程中可能会发生跌落撞击等导致零件损伤。解决方法：在料架加入防护栏杆。 问题2：变更包装方式时因动作方式不正确损伤零件。解决方法：规范操作。 问题3：湿敏零件真空包装被破坏、产生漏气等。解决方法：烘烤后上线或烘烤后再真空包装等。   3产线领料
问题1：从备料室转料过程中可能会发生跌落撞击等导致零件损伤。解决方法：在料架加入防护栏杆等。 问题2：在接料或CUT料过程中造成零件损伤。解决方法：使用正确的方法及工具。


4进板   问题：PCB入Magazine时非平行进入时PCB板弯曲变形。解决方法：装板时要平行装板，避免PCB与Magazine产生撞击。 5印刷、置件     问题：在机台内顶Pin设置错误，导致撞掉背焊。解决方法：①  作业员制作的顶Pin图要ME确认以后才可以使用。②  开线前IPQA检查顶Pin是否与顶Pin图附和


6根CP&QP置件    问题1：Part data中高度设定小于零件本体高度，置件时压坏零件。解决方法：Part data高度要大于等于零件本体高度。 问题2：顶Pin高度异常。解决方法：统一顶Pin高度.调整后需测量。
7Reflow    问题：当AOI前的LOADER已满，或轨道紧急开关按下，或轨道感应器失效,出回焊炉后前板未流下,而过回焊炉的板继续流下，导致后面的板撞击前板。
解决方法：①  提高AOI的检测速度；②  产线安排此工位附近的人员注意蜂鸣器的报警，确保在撞件前取出板子。

8Buffer   问题：Buffer Pitch设置错误气压推板竿碰到上面或下面的板。解决方法：Loader的Pitch值，NG品框设为40，OK品框设为20。




9SMT ICT   问题1：作业员转板，操作不规范，导致撞板。

解决方法：作业员必须将板子平行放入Magazine，放板入栈板时，确保板子整齐、稳当、有足够的间距。

问题2：在放板时板边的零件有可能撞击到L筐上发生撞件。该现象也会发生在AOI维修工位和DIP转板工位。

解决方法：
①  放置时以一定的角度倾斜放置，改角度的方向要偏离周边可能撞击的物体。

②  放置的板子置件要有间隔距离，避免板子与板子的间产生碰撞。间隔距离一般为一个间隔。

10H/I    问题：压散热片挂钩的时候，板子未放到位便压下治具，导致压坏PCB板或零件。
解决方法：作业员将板子放入治具后，用手按一下整片板确认已放平，在治具安装感应器感应板子的距离以避免事故。

11Wave Solder    问题：零件过大时，锡炉产生热冲击，轨道卡板接造成零夹损伤，破皮等现象。
解决方法：确保零件升温速率不超过SPEC的范围，调整轨道宽度大于板宽约3mm。 12T/U     问题1：放置NG板时，作业员作业不规范，导致放板时，手中的板撞击框中已有的板或者撞击箱中的隔离板而造成板上零件脱落或歪曲。
解决方法：放板时平行放板，避免撞到箱子和其它板子。




问题2：刷锡珠放板到治具上时，治具顶pin设置与顶pin图不符，撞到正面零件。
解决方法：要求作业员在开线前确认顶pin 图与治具设定相符。




13 DIP ICT/ATE          问题1：放板测试时，撞到 ICT或ATE 治具。
解决方法：作业时要求双手拿板放板，放到位后才开始测试。



问题2：治具安装不到位，压坏板或零件。
解决方法：要求ICT技术员测试前检查安装是否到位。

14电流/压及安装散热片   问题：压散热片时，支架未顶住散热片,导致压住零件。解决方法：操作前按气压治具checklist检查顶针是否松动或歪斜锁支架。
15锁支架   问题：作业员在打螺丝时电批不垂直，造成打滑，撞到周边元件。解决方法：打螺丝时垂直电批。

16F/T     问题：测试时，因测试工具变形造成机构零件的接口变形或损坏。
解决方法：①  当工具有变形时要及时更换；②  作业时动作要合理，用力适当。 17 目检、Packing    问题：目检NG板放置时，作业员作业不规范，导致放板时，手中的板撞击框中已有的板或者撞击箱中的隔离板而造成板上零件脱落或歪曲。解决方法：要求产线作业员按规范作业，垂直放板。




18运送至仓库存储      问题1：由包装运送至成品仓的过程中产生跌落冲击，振动造成产品损伤。解决方法：要求仓库作业员按规范作业，在运送的过程中采取保护装置避免跌落振动。 问题2：仓库存储不当，温湿度超出管控范围导致产品受潮失效等。解决方法：定时查看温湿度装置。 问题3：堆码高度，堆码方式不正确。解决方法：制定出合理的仓储方式规范，堆码高度。



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