【SMT】SMT电子制造工艺发展趋势及PCBA电子组件可靠性现状分析

电子组件可靠性现状分析！

显然，在设计基本确定的情况下，焊接工艺可靠性和物料质量是影响产品可靠性最为关键的两个要素。

二 焊接工艺质量评估技术

焊接工艺过程：

电子组件制造过程最为关键的步骤之一；

是影响互连可靠性（焊点，PCB通孔）最为关键的过程；

影响PCB、元器件、PCBA绝缘特性最为关键的过程。 焊接工艺的好坏直接影响电子组件的质量和可靠性。

电子制造工艺发展趋势

自动化制造

工艺质量对设备的依赖提高，从而导致对问题的了解降低！

环保制造

更加严苛的制造条件，发生问题的可能性大大增加！

微型化制造

大量高密度器件的使用，传统的质量检验手段存在技术上的难度。

显然，电子制造工艺质量的控制更加困难，如何保证？

现有工艺质量分析方法

核心出发：人-机-料-法-环 

举例：鱼骨图分析 8D分析 …… 

优点：考虑全面，不遗漏。 

局限：影响因素过多，可能导致问题无法有效析出。 

如何才能更加有效地评估制造质量？

以产品为中心的焊接工艺评价方法

核心思想：所有工艺过程的变量最终会在产品上得到体现，通过最终产品来评价现有工艺质量水平。

时机：

 新产品导入 

 新型器件应用（POP封装器件）

  现有工艺发现较多的工艺缺陷 

 新型焊料、助焊剂等应用 

 可靠性试验等重要试验之前 

 客户要求

以产品为中心的焊接工艺评价主要项目

1 外观检查

2 X射线检测

3 金相切片分析

4 染色渗透试验（BGA器件）

5 焊点强度试验

6 声学扫描分析（塑封器件热损伤评估）

7 离子浓度测试，离子清洁度测试

染色渗透试验

原理 通过将样品置于染色液中，让染色液渗透到有裂纹或孔洞的地方。垂直剥离已经焊上的元器件，其引线脚与焊盘将从有裂纹或孔洞等薄弱界面分离，元器件分离后被染红的焊点界面将指示该处在强行剥离前存在缺陷，即焊点不良部位被检测到。 用途

检测失效焊点的分布

检测裂纹存在的界面

染色渗透试验

方法与步骤

•取样(整体或局部)

•溶剂清洗（去除残留物）

•染色（染色液＋低压）

•干燥（保持染色区域）

•垂直分离器件与PCB

•检查与纪录（显微镜）

---

SMT电子厂从业人员，你必须懂得这些( 深度好文 一看就懂 )

     

1. 一般来说,SMT车间规定的温度为25±3℃;
2. 锡膏印刷时,所需准备的材料及工具锡膏、钢板﹑刮刀﹑擦拭纸、无尘纸﹑清洗剂﹑搅拌刀;
3. 一般常用的锡膏合金成份为Sn/Pb合金,且合金比例为63/37;
4. 锡膏中主要成份分为两大部分锡粉和助焊剂。
5. 助焊剂在焊接中的主要作用是去除氧化物﹑破坏融锡表面张力﹑防止再度氧化。
6. 锡膏中锡粉颗粒与Flux(助焊剂)的体积之比约为1:1, 重量之比约为9:1;
7. 锡膏的取用原则是先进先出;
8. 锡膏在开封使用时,须经过两个重要的过程回温﹑搅拌;
9. 钢板常见的制作方法为﹕蚀刻﹑激光﹑电铸;
10. SMT的全称是Surface mount(或mounting) technology,中文意思为表面粘着（或贴装）技术;
11. ESD的全称是Electro-static discharge, 中文意思为静电放电;
12. 制作SMT设备程序时, 程序中包括五大部分, 此五部分为PCB data; Mark data; Feeder data; Nozzle data; Part data;
13. 无铅焊锡Sn/Ag/Cu 96.5/3.0/0.5的熔点为 217C; 
14. 零件干燥箱的管制相对温湿度为 < 10%;
15. 常用的被动元器件(Passive Devices)有：电阻、电容、点感（或二极体）等；主动元器件(Active Devices)有：电晶体、IC等;

16. 常用的SMT钢板的材质为不锈钢;
17. 常用的SMT钢板的厚度为0.15mm(或0.12mm);
18. 静电电荷产生的种类有摩擦﹑分离﹑感应﹑静电传导等﹔静电电荷对电子工 业的影响为﹕ESD失效﹑静电污染﹔静电消除的三种原理为静电中和﹑接地﹑屏蔽。
19. 英制尺寸长x宽0603= 0.06inch*0.03inch﹐公制尺寸长x宽3216=3.2mm*1.6mm;
20. 排阻ERB-05604-J81第8码“4”表示为4 个回路,阻值为56欧姆。电容ECA-0105Y-M31容值为C=106PF=1NF =1X10-6F;
21. ECN中文全称为﹕工程变更通知单﹔SWR中文全称为﹕特殊需求工作单﹐ 必须由各相关部门会签, 文件中心分发, 方为有效;
22. ５S的具体内容为整理﹑整顿﹑清扫﹑清洁﹑素养;
23. PCB真空包装的目的是防尘及防潮;
24. 品质政策为﹕全面品管﹑贯彻制度﹑提供客户需求的品质﹔全员参与﹑及时 处理﹑以达成零缺点的目标;
25. 品质三不政策为﹕不接受不良品﹑不制造不良品﹑不流出不良品;
26. QC七大手法中鱼骨查原因中４M1H分别是指（中文）: 人 ﹑机器﹑物料﹑方法﹑环境;

27. 锡膏的成份包含﹕金属粉末﹑溶济﹑助焊剂﹑抗垂流剂﹑活性剂﹔按重量分﹐金属粉末占85-92%﹐按体积分金属粉末占50%﹔其中金属粉末主要成份为锡和铅, 比例为63/37﹐熔点为183℃;
28. 锡膏使用时必须从冰箱中取出回温, 目的是﹕让冷藏的锡膏温度回复常温﹐以利印刷。如果不回温则在PCBＡ进Reflow后易产生的不良为锡珠;
29. 机器之文件供给模式有﹕准备模式﹑优先交换模式﹑交换模式和速接模式;
30. SMT的PCB定位方式有﹕真空定位﹑机械孔定位﹑双边夹定位及板边定位;
31. 丝印（符号）为272的电阻，阻值为 2700Ω ，阻值为4.8MΩ的电阻的符号（丝印）为485; 

32. BGA本体上的丝印包含厂商﹑厂商料号﹑ 规格和Datecode/(Lot No)等信息;

33. 208pinQFP的pitch为0.5mm ;
34. QC七大手法中, 鱼骨图强调寻找因果关系;
37. CPK指: 目前实际状况下的制程能力;
38. 助焊剂在恒温区开始挥发进行化学清洗动作;
39. 理想的冷却区曲线和回流区曲线镜像关系;
40. RSS曲线为升温→恒温→回流→冷却曲线;
41.我们现使用的PCB材质为FR-4;
42. PCB翘曲规格不超过其对角线的0.7%;
43. STENCIL 制作激光切割是可以再重工的方法;
44. 目前计算机主板上常被使用之BGA球径为0.76mm;
45. ABS系统为绝对坐标;
46. 陶瓷芯片电容ECA-0105Y-K31误差为±10%;
47. Panasert松下全自动贴片机其电压为3Ø200±10VAC;
48. SMT零件包装其卷带式盘直径为13寸, ７寸;
49. SMT一般钢板开孔要比PCB PAD 小4um可以防止锡球不良之现象;
50. 按照《PCBA检验规》范当二面角＞９０度时表示锡膏与波焊体无附着性;

51. IC拆包后湿度显示卡上湿度在大于30%的情况下表示IC受潮且吸湿;

52. 锡膏成份中锡粉与助焊剂的重量比和体积比正确的是90%:10% ,50%:50%;
53.早期之表面粘装技术源自于20世纪60年代中期之军用及航空电子领域;
54.目前SMT最常使用的焊锡膏Sn和Pb的含量各为: 63Sn+37Pb;
55.常见的带宽为8mm的纸带料盘送料间距为4mm;
56. 在1970年代早期,业界中新门一种SMD, 为“密封式无脚芯片载体”, 常以HCC简代之;
57. 符号为272之组件的阻值应为2.7K欧姆;
58. 100NF组件的容值与0.10uf相同;
59. 63Sn+37Pb之共晶点为183℃;
60. SMT使用量最大的电子零件材质是陶瓷;
61. 回焊炉温度曲线其曲线最高温度215C最适宜;
62. 锡炉检验时，锡炉的温度245C较合适;
63. SMT零件包装其卷带式盘直径13寸,7寸;
64. 钢板的开孔型式方形﹑三角形﹑圆形,星形,本磊形;
65. 目前使用之计算机边PCB, 其材质为: 玻纤板;

66. Sn62Pb36Ag2之焊锡膏主要试用于何种基板陶瓷板;
67. 以松香为主之助焊剂可分四种: R﹑RA﹑RSA﹑RMA;
68. SMT段排阻有无方向性无;
69. 目前市面上售之锡膏，实际只有4小时的粘性时间;
70. SMT设备一般使用之额定气压为5KG/cm2;
71. 正面PTH, 反面SMT过锡炉时使用何种焊接方式扰流双波焊;
72. SMT常见之检验方法: 目视检验﹑X光检验﹑机器视觉检验
73. 铬铁修理零件热传导方式为传导+对流;
74. 目前BGA材料其锡球的主要成Sn90 Pb10;
75. 钢板的制作方法雷射切割﹑电铸法﹑化学蚀刻;
76. 迥焊炉的温度按: 利用测温器量出适用之温度;
77. 迥焊炉之SMT半成品于出口时其焊接状况是零件固定于PCB上;
78. 现代质量管理发展的历程TQC-TQA-TQM;
79. ICT测试是针床测试;

80. ICT之测试能测电子零件采用静态测试;
81. 焊锡特性是融点比其它金属低﹑物理性能满足焊接条件﹑低温时流动性比其它金属好;
82. 迥焊炉零件更换制程条件变更要重新测量测度曲线;
83. 西门子80F/S属于较电子式控制传动;
84. 锡膏测厚仪是利用Laser光测: 锡膏度﹑锡膏厚度﹑锡膏印出之宽度;
85. SMT零件供料方式有振动式供料器﹑盘状供料器﹑卷带式供料器;
86. SMT设备运用哪些机构: 凸轮机构﹑边杆机构 ﹑螺杆机构﹑滑动机构;
87. 目检段若无法确认则需依照何项作业BOM﹑厂商确认﹑样品板;
88. 若零件包装方式为12w8P, 则计数器Pinth尺寸须调整每次进8mm;
89.迥焊机的种类: 热风式迥焊炉﹑氮气迥焊炉﹑laser迥焊炉﹑红外线迥焊炉;
90. SMT零件样品试作可采用的方法﹕流线式生产﹑手印机器贴装﹑手印手贴装;
91. 常用的MARK形状有﹕圆形,“十”字形 ﹑正方形,菱形,三角形,万字形;
92. SMT段因Reflow Profile设置不当, 可能造成零件微裂的是预热区﹑冷却区;
93.SMT段零件两端受热不均匀易造成﹕空焊﹑偏位﹑墓碑;
94. SMT零件维修的工具有﹕烙铁﹑热风拔取器﹑吸锡枪,镊子;
95. QC分为﹕IQC﹑IPQC﹑.FQC﹑OQC;

你是QA\QC\还是QE?

能说很长一段时间，小编对这三个词

傻傻分不清楚么？

如果

同时存在这两个角色，

会有哪些区别？

他们的侧重点又在哪里？

来来来，

今天一起来研究研究。

QC即英文Quality Control的简称，中文意义是品质控制。

有些组织会设置这样一个部门或岗位，负责ISO9000标准所要求的有关品质控制职能，担任这类工作的人员就叫做QC人员，相当于一般企业中的产品检验员，包括进料检验员（IQC）、制程检验员（IPQC）、最终检验员（FQC）和出货检验员（OQC）。

IQC（Incoming Quality Control）意思是来料的质量控制，简称来料控制。

IPQC（In Put Process Quality Control）中文意思为制程控制，指产品从物料投入生产道产品最终包装过程的品质控制。

FQC（Finish or Final Quality Control）成品质量检验

OQC（Out Quality control）成品出厂检验

DQC（Design Quality Control）设计品质控制

MQC（Manufacture Quality Control）制程品检

QA（Quality Assurance ）品质保证

在ISO8402：1994中关于品质保证的定义是“为了提供足够的信任表明实体能够满足品质要求，而在品质管理体系中实施并根据需要进行证实的全部有计划和有系统的活动”。有些推行ISO9000的组织会设置这样的部门或岗位，负责所要求的有关品质保证的职能，担任这类工作的人员就叫QA人员。

IDQA（Design Quality Assurance）设计品质保证，如DQA经理（设计品质认证经理）

QE（Quality Engineer） 质量工程师

JQE（Joint Quality Engineer）客户端品质工程师，即供应商花钱雇佣的为客户工作的品质工程师，是客户SQE的眼睛和耳朵。

SQE（Supplier Quality Engineer）供应商品质工程师。

在一个项目团队中，存在着QA和QC两种角色，它们的重大区别在于：

具备必要资质的QA是组织中的高级人才，需要全面掌握组织的过程定义，熟悉所参与项目所用的工程技术；QC则既包括软件测试设计员等高级人才，也包括一般的测试员等中、初级人才。

QA活动贯穿项目运行的全过程；QC活动一般设置在项目运行的特定阶段，在不同的控制点可能由不同的角色完成。

对称职的QA，跟踪和报告项目运行中的发现（findings）只是其工作职责的基础部分，更富有价值的工作包括为项目组提供过程支持，例如为项目经理提供以往类似项目的案例和参考数据，为项目组成员介绍和解释适用的过程定义文件等。QC的活动则主要是发现和报告产品的缺陷。

96. 高速贴片机可贴装电阻﹑电容﹑ IC﹑.晶体管;

97. 静电的特点﹕小电流﹑受湿度影响较大;
98. 高速机与泛用机的Cycle time应尽量均衡;
99. 品质的真意就是第一次就做好;
100. 贴片机应先贴小零件，后贴大零件;
101. BIOS是一种基本输入输出系统，全英文为：Base Input/Output System;
102. SMT零件依据零件脚有无可分为LEAD与LEADLESS两种;
103. 常见的自动放置机有三种基本型态, 接续式放置型, 连续式放置型和大量移送式放置机;
104. SMT制程中没有LOADER也可以生产;
105. SMT流程是送板系统-锡膏印刷机-高速机-泛用机-迥流焊-收板机;
106. 温湿度敏感零件开封时, 湿度卡圆圈内显示颜色为蓝色,零件方可使用;
107. 尺寸规格20mm不是料带的宽度;
108.制程中因印刷不良造成短路的原因﹕a. 锡膏金属含量不够，造成塌陷b. 钢板开孔过大，造成锡量过多c. 钢板品质不佳，下锡不良，换激光切割模板d.Stencil背面残有锡膏，降低刮刀压力，采用适当的VACCUM和SOLVENT
109.一般回焊炉Profile各区的主要工程目的:a.预热区；工程目的：锡膏中容剂挥发。b.均温区；工程目的：助焊剂活化，去除氧化物；蒸发多余水份。c.回焊区；工程目的：焊锡熔融。d.冷却区；工程目的：合金焊点形成，零件脚与焊盘接为一体;
110. SMT制程中，锡珠产生的主要原因﹕PCB PAD设计不良、钢板开孔设计不良、置件深度或置件压力过大、Profile曲线上升斜率过大，锡膏坍塌、锡膏粘度过低。

工程师 PE、IE、QE、ME、TE、RD分别是什么 ?

职位：

PE: 产品工程师  一般来说意思是：工程制造、生产技术。 

ME:  设备工程师；机构工程师

IE: 工艺工程师 Industrial Engineering 

QE: 质量工程师Quality Engineer 

TE:  测试工程师Test Engineer

RD工程师:RD指Research and Development(研发)   研究与开发的工程师一般是电子，软件行业，其他行业，如塑胶制品单位，电气厂什么的都有这个职位

职责上有什么区别?

PE工程师：新产品的导入、试产的安排、生产指导，现场异常问题的及时排除（遇到异常立即有临时对策），生产工艺的改善、产品性能及结构方面的改善、包括工艺指导书的编写等。 

IE工程师（intusdrial engineer)：就是从事工业工程的人 ,工厂里面负责人员调配，模具制作，作业指导书编制，统管生产安排

工业工程（Industrial Engineering 简称IE），是从科学管理的基础上发展起来的一门应用性工程专业技术。由于它的内容强调综合地提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量，使生产系统能够处于最佳运行状态而获得最高之整体效益，所以近数十年来一直受到各国的重视，尤其是那些经历过或正在经历工业仳变革的国家或地区，如美国、日本、四小龙及泰国等地方，都有将其视为促进经济发展的主要工具，同时相对地IE技术在这种环境下亦得到迅速的成长。  

IE是对人、材料、设备所集成的系统进行设计、改善和实施。为了对系统的成果进行确定、预测和评价，在利用数学、自然科学、社会科学中的专门知识和技术的同时，还采用工程上的分析和设计的原理和方法。” 

ME工程师 ：具体工作职责主要是： 负责生产线的维护，仪器设备的维修与保养等等

TE工程师:  即测试工程师，主要负责产品的测试。

RD工程师:  RD指Research and Development(研发)   研究与开发的工程师一般是电子，软件行业，其他行业，如塑胶制品单位，电气厂什么的都有这个职位。

人工智能赛博物理操作系统

AI-CPS OS

“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）分支用来的今天，企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中，利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量，实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。

AI-CPS OS的真正价值并不来自构成技术或功能，而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化，这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合，没有颠覆现状的意愿，这些将不可能实现。

领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量，领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位：

1. 重新行业布局：你的世界观要怎样改变才算足够？你必须对行业典范进行怎样的反思？

2. 重新构建企业：你的企业需要做出什么样的变化？你准备如何重新定义你的公司？

3. 重新打造自己：你需要成为怎样的人？要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位，你必须如何去做？

AI-CPS OS是数字化智能化创新平台，设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端，可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系，实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉，形成了领导力模式，使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置：

1. 精细：这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切，进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。

2. 智能：模型随着时间（数据）的变化而变化，整个系统就具备了智能（自学习）的能力。

3. 高效：企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力，这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。

4. 不确定性：数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验，其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域：技术、文化、制度。

5. 边界模糊：数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化，还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量通过三个方式激发经济增长：

1. 创造虚拟劳动力，承担需要适应性和敏捷性的复杂任务，即“智能自动化”，以区别于传统的自动化解决方案；

2. 对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升，提高资本效率；

3. 人工智能的普及，将推动多行业的相关创新，开辟崭新的经济增长空间。

给决策制定者和商业领袖的建议：

1. 超越自动化，开启新创新模式：利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能，为企业创造新商机；

2. 迎接新一代信息技术，迎接人工智能：无缝整合人类智慧与机器智能，重新

   评估未来的知识和技能类型；

3. 制定道德规范：切实为人工智能生态系统制定道德准则，并在智能机器的开

   发过程中确定更加明晰的标准和最佳实践；

4. 重视再分配效应：对人工智能可能带来的冲击做好准备，制定战略帮助面临

   较高失业风险的人群；

5. 开发数字化+智能化企业所需新能力：员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说，创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。”  《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链和 人工智能，像君子一般融合，一起体现科技就是生产力。

如果说上一次哥伦布地理大发现，拓展的是人类的物理空间。那么这一次地理大发现，拓展的就是人们的数字空间。在数学空间，建立新的商业文明，从而发现新的创富模式，为人类社会带来新的财富空间。云计算，大数据、物联网和区块链，是进入这个数字空间的船，而人工智能就是那船上的帆，哥伦布之帆！

新一代技术+商业的人工智能赛博物理操作系统AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。

---

产业智能官  AI-CPS

用“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能），在场景中构建状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升的认知计算和机器智能；实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新创造的产业互联生态链。

长按上方二维码关注微信公众号： AI-CPS，更多信息回复：

新技术：“云计算”、“大数据”、“物联网”、“区块链”、“人工智能”；新产业：“智能制造”、“智能金融”、“智能零售”、“智能驾驶”、“智能城市”；新模式：“财富空间”、“工业互联网”、“数据科学家”、“赛博物理系统CPS”、“供应链金融”。

本文系“产业智能官”（公众号ID：AI-CPS）收集整理，转载请注明出处！

---

---

版权声明：由产业智能官（公众号ID：AI-CPS）推荐的文章，除非确实无法确认，我们都会注明作者和来源。部分文章推送时未能与原作者取得联系。若涉及版权问题，烦请原作者联系我们，与您共同协商解决。联系、投稿邮箱：[email protected]

---

---