SMT印刷技术Word格式.docx
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机器数据将实时地收集、总结和存档用于未来的分析。
可以使得有一个图形观察站，始终显示生产线的状态。
一个基本颜色代号可显示机器的状态。
如果一个机器操作员、质量控制技术员或者主管观察到一个生产偏差，那么整个生产过程可以暂时停止，发送出电子通知，要求援助。
该系统可以对所有活动用日期时间记录，以帮助分析问题和查找根源。
统计过程控制（SPC）点可以在表面贴装、回流焊接、波峰焊接、和在线测试（in-circuittest）之后开始，其结果按照一个范围的产品序列号来评估。
如果机器停下来或发生非计划的停机，该系统可以自动报告停机情况和记录日期时间。
操作员将说明停机的理由，将机器重新投入生产。
所有停机原因都可以通过系统来捕捉，作未来分析之用。
在包装后，更新产品计数的条形码读取器可扫描纸箱。
每个纸箱号将按特定的生产线存档。
所有与生产有关的和在建的信息将可用于进一步的报告和分析。
当生产完成时，它将报告回企业资源计划系统（ERP），用于进一步的客户订单、财政与库存控制的目的。
当转换临近时，电子分派单可告诉操作员下一个计划运行的产品。
当进行产品转换时，操作员可看电子设定指示，要用哪一盘元件、以及专门的指示或注意事项。
材料操作员将得到电子通知，所要求的材料、要执捡的材料或套料的类型、派发到哪里。
制造执行系统（MES）提供使用实时数据管理复杂制造环境的能力。
它电子监控制造过程和提供实时信息给车间的雇员。
通过使用数据来更快地作出更好的决定。
PCB装配制造商可减少行进中的工作（WIP）的库存和制造周期时间、节省成本、和改进品质。
制造执行系统（MES）帮助更好的控制，使得订单只在其可全数完成时才发放。
它提供行进中的工作（WIP）跟踪，和审查目的的批号可跟踪性。
制造周期时间
制造周期时间（MCT,manufacturingcycletime）是从订单发放到车间直到最后发货的时间。
预备时间越短，制造商的库存越少，当市场需要变化时报废的材料越少，调整适应变化的灵活性越大。
制造周期时间（MCT）越长，工厂车间可能出现的问题越多。
考虑周期时间怎样影响一个运作的其它方面。
如果你减少制造周期时间（MCT），出货计划得到改善，因为产品输出更快。
行进中的工作（WIP,workinprocess）库存减少，因为材料在到下一个操作之前停留的时间更短。
质量得到改善，因为产品处理更少。
制造周期时间（MCT）也影响材料和预报。
例如，今天的制造商经常要求审查大批量和小批量的电路板，有库存的危险。
如果预备时间长，预备的错误高得多，因为材料需要在生产之前购买。
过早订购的材料会产生过剩和过时的库存。
过多的制造周期时间（MCT）的症状
当周期时间长时，会发生如下事情：
∙过多的WIP库存-工作开始，不能有效地完成，造成更多的行进中的工作。
∙过多的空间/人员-工厂要求更多的材料处理人员、更多的发送人员、和更多的仓库物理空间。
∙沉重的日常工作-人员与设施越多，等于更大的制造负担。
∙高混合的高成本-随着订单数量的上升和每个订单生产的数量的下降，成本上升。
∙计划上出现失控-当工作开始而不能完成时，计划的改变变得更频繁。
以关键的预备时间将客户订单适应到工作计划中是困难的。
表一,计量制造效率
计量方法
描述
设备效率
设备以规定生产能力生产零件的时间百分率
整体设备
设备以规定生产能力生产好零件的时间百分率
产出效率
生产线生产好零件的时间百分率,这些零件可以
在固定时间时期内
制造周期时间（MCT）问题的原因
许多工厂问题是由于不适当地强调增加人员或设备效率而不是产量所导致的。
表一显示制造效率的三种不同的计量方法，每一个对一个组织都有不同的影响。
产出效率是以天数的制造周期时间函数来计量的。
制造周期时间的天数越少，产出效率越高。
基于产出效率的计量表现可能实际上偏离设备效率，因为随着产品混合度上升和越多的产品转换发生，总的设备效率降低。
可是，如果如果集中在每年输出的产品上面，随着制造周期时间（MCT）减少，年收入增加，因为可得到更多的能力-即使设备的效率可能降低。
为了使设备效率最大，和减少对一个数量例如为50的正常批量的设定时间，要把未来计划好的生产计划与成组订单一起看。
通过将三个数量为50的未来订单与现在的数量为50的订单集合一起，可减少设定时间。
虽然这个方法允许200块板一次设定，同时运行，但只有50块板可以发货收钱，其它150块板变成行进中的工作（WIP）。
在这个例子中，设备效率高，但产出效率或另外150块板的制造周期时间（MCT）是不可接受的，因为这些板要直到未来才可放入最终产品。
WIP库存也是有代价的。
财务人员认为WIP具有31%的材料价值和消耗的价值增值的库存成本。
其次，WIP需要存储，因此，在实际上用作受益之前必须可能要处理或移动几次。
每一次处理WIP，都存在引起损坏的机会，这可能增加报废和翻修成本。
设备效率的另一种计量方法是，整体设备效率（OEE,overallequipmentefficiency）。
设备效率集中在设备以其规定能力运行的时间百分率，不考虑它产生好还是坏的零件，或者是否可发货得到收益。
整体设备效率（OEE）计量设备可以其规定能力制造好零件的时间百分率。
OEE帮助决定某些质量统计，但还不考虑是否这些零件可发货得到收益。
一个较真的效率计量方法是产出效率，在一个固定时期内设备可用来制造好品、可发货得到收益的时间百分率。
三天的制造周期时间（MCT）意味着直到产品在三天之内可以发货生产才开始。
否则，固定资产制约在不能发货的产品上面。
世界级的制造周期时间（MCT）是总的价值增值时间的3~4倍。
例如，如果总的价值增值是一小时，那么真正世界级的周期时间是3~4小时。
在表面贴装为基础的电子装配中，其中最后测试/老化可能要3~7小时，三天或更少的MCT认为是世界级的。
在三班制基础上，一天的MCT是世界级的。
等待时间、排队时间、修理与返工都认为是非价值增值活动。
平均的美国制造商的MCT是三个月。
MCT是在多数PCB装配制造环境中最大的单一问题。
使用MCT作制造表现的计量方法可能要求管理思维与商业文化的改变。
制造商不应该开始生产除非产品可在三天内发货得到收益。
设备在这个期间可以闲置，但是由于能力利用、交货时间减少、质量改进和报废返工减少所带来的回报远远超过闲置设备的成本负担。
品质
对制造过程有实时的信息支持更好的问题解决方法、保证质量和维持过程。
生产标准可以改进，ISO9000的遵守可得到支持。
更好的决定产生改进的品质、改善的毛利润、更大的顾客保持力、和更高的市场份额。
质量差的问题
质量的评定是通过内部捕捉到的失效数量和你的顾客发现的“漏网之鱼”的数量。
品质的其它测量方法包括第一次通过合格率（first-passyield）、最终产品合格率、SPC、SQC（statisticalqualitycontrol）、和OEE。
许多这些方法针对产品与过程质量的结合。
失效与漏网是最好的量化的计量方法。
内部捕捉的失效可能由于有故障的设备、丢失和歪斜的元件、弯曲的引脚、不当的回流焊接、或无效的工艺过程。
可能要求返工与修理。
另外，一个单元或设备的一部分可能需要关闭，以更正故障。
所有这些活动都有一个机会成本（收益损失）和一个直接成本。
漏网对总的生产成本有类似的影响。
首先是保修成本，产品必须修理或更换。
保修板的修理通常是在与生产过程流水线分开的地区，使用昂贵的资源和不同的人力。
修理可能需要元件，更换有直接的成本。
去现场的服务工程师要额外的费用。
最后，一些公司对最终产品德成本收费。
品质系统应该防止，而不是查找缺陷。
料源的检查和插件/贴装前的检查，确认极性和数值，是普遍使用的方法。
通常，在PCB装配工厂车间的操作员在纸上或手工地收集品质信息，这样延误实时信息的访问，从这个实时信息可以作出决定。
另外，从不完整或不准确的数据可能作出不正确的决定。
有了实时信息将加快确认失去过程情况和显示出持续改进的机会。
它也导致对品质成本的更好的理解，反过来，帮助确认根本原因。
结论
由于在PCB工业中的巨大的竞争性和市场时间（time-to-market）的问题，制造执行系统已经变成全球竞争的能手。
新的产品与新的工艺要求对工厂控制的新方法。
制造执行系统（MES）软件为更好的作出决定提供实时信息，可针对主要的装配运作问题。
元件的包装与装运
ByRayPurdom,ClesTroxtellandEdgarZunica
本文介绍，电子元件的包装与运输条件与方法。
转换成电子功能元件的半导体材料的出现，引发了电子系统设计的一场革命。
随着电子功能元件在尺寸与成本上的减少，对其需求迅速扩大。
今天，成亿的集成电路（IC）被制造、装配和运往世界各地，来支持在几乎日常生活的每个方面使用的系统。
电路板的装配已经进化成超自动化、高速度、高产量的生产线。
用于运输和分销IC的包装方法和材料必须保证元件无损伤地到达自动装配线的贴装点，具有正确的吸取位置。
到这里，工业已经为运输半导体IC采用了三种基本结构：
料盒（magazine）、托盘（tray）和带卷（tape-and-reel）。
应用
料条（magazine）（装运管）-主要的元件容器：
料条由透明或半透明的聚乙烯（PVC,polyvinylchloride）材料构成，挤压成满足现在工业标准的可应用的标准外形。
料条尺寸为工业标准的自动装配设备提供适当的元件定位与方向。
料条以单个料条的数量组合形式包装和运输。
组合料条放入即时容器（袋和盒），形成标准数量，方便操作和订单简化（图一）。
料条的典型的即时包装数量随引脚数和包装类型而变化（表一）。
表一、料条标准包装数量举例
管状包装产品
引脚数
每管数量
容器标准数量
类
包装
PDIP
P
8
50
1000
N
14
25
16
20
24
15
750
托盘（tray）-主要的元件容器：
托盘由碳粉或纤维材料制成，这些材料基于专用托盘的最高温度率来选择的。
设计用于要求暴露在高温下的元件（潮湿敏感元件）的托盘具有通常150°
C或更高的耐温。
托盘铸塑成矩形标准外形，包含统一相间的凹穴矩阵。
凹穴托住元件，提供运输和处理期间对元件的保护。
间隔为在电路板装配过程中用于贴装的标准工业自动化装配设备提供准确的元件位置。
托盘的包装与运输是以单个托盘的组合形式，然后堆叠和捆绑在一起，具有一定刚性。
一个空盖托盘放在已装元件和堆叠在一起的托盘上。
典型的托盘堆叠结构是五个满装的托盘和一个空盖托盘（5+1），十个满装托盘与一个空盖托盘（10+1）。
顾客可接收单个或多个堆叠的单位，取决于个别要求。
元件安排在托盘内，符合标准工业规范；
标准的方向是将第一引脚放在托盘斜切角落。
图二是一个JEDEC托盘外形及标准元件方向定位的例子。
标准包装数量按照元件包装尺寸而变化。
表二显示一个例子，在托盘内装运的TQPF类型包装及其标准数量。
表二、托盘包装IC的标准数量举例
托盘包装产品
每盘数量
托盘矩阵
TQFP
PM
64
160
8x20
800
PN
80
119
7x17
495
PCA
100
90
6x15
360
PZ
带卷（tape-and-reel）-主要元件容器：
典型的带卷结构都是设计来满足现代工业标准的。
有两个一般接受的覆盖带卷包装结构的标准。
EIA-481应用于压纹结构（embossed），而EIA-468应用于径向引线（radialleaded）的元件。
到目前为止，对于有源（active）IC的最流行的结构是压纹带（embossedtape）。
压纹带卷（Embossedtapeandreel）：
多数有源IC是在压纹带卷的结构中发运的。
该结构由一个有封口盖带（covertape）的装料带（carriertape）组成（图三）。
这种组合带，装载元件后，卷在一个盘上。
带盘放入波纹形的运输盒内，用于运输和发货。
这种包装结构的三个元素是装料带、盖带和卷盘。
装料带（carriertape）：
图四显示装料带的基本外形和尺寸标签。
通常，装料带由聚苯乙烯（PS,polystyrene）或聚苯乙烯叠层薄片制成。
位成型的胶片厚度为0.2~0.4mm，取决于料带所装载元件的大小与重量。
装料带的设计主要由元件长度、宽度与厚度来决定。
元件尺寸是装料带工业尺寸变量的基础：
A0=设计接纳元件宽度的尺寸
B0=设计接纳元件长度的尺寸
K0=设计接纳元件厚度的尺寸
对于有基座的凹坑，规定K1尺寸来确认所要求的基座高度。
W=定义装料带的总宽度的尺寸。
这个必须符合可接受的工业标准（8/12/16/24/32/44/56mm）。
P1=定义相邻凹坑中心之间的间距。
这个尺寸必须符合工业标准（4-mm递增）。
表三举例列出一些在带卷结构中有的包装的基本尺寸和标准数量。
表三、带卷结构包装的IC的工业标准数量举例
mm
数量
盘的直径
A0
B0
K0
K1
P1
W
SOIC
DR
2500
330
6.4
5.2
2.1
N/A
12
6.5
9
10.3
DWR
2000
11.1
10.85
2.65
2.35
13.35
2.7
盖带（covertape）：
通常，盖带是PET薄膜或胶膜层，薄膜的底部有胶。
设计使用或者热压胶或者只是压力来保证对装料带的持续封口。
薄膜厚度，包括胶，为50~65微米（图三）。
元件方向：
元件在装料带中的方向由EIA-783标准规定，标准叙述方向规则必须按顺序遵守，除非不可能有其它变化：
1.
元件外形最大的轴要垂直于带长方向（图五）。
2.含有第一端子的包装边要方向对圆形齿轮孔（图六）。
3.对于在规则1和规则2中不能确定唯一方向的元件，第一端子要在第一象限（图七）。
卷盘（reel）：
由聚苯乙烯（PS,polystyrene）材料制成的。
它可由一到三个部件组成。
其颜色是不同的（蓝色、黑色、白色或透明），通常是可以再生使用的（大多数供应商参与环境责任再生计划）。
卷盘尺寸由EIA-481标准规定（图八）。
潮湿敏感性
塑料IC包装从周围环境吸收潮气。
这是用于塑料包装结构（塑模化合物与芯片附着）材料的典型特性。
包装内的潮气增加或减少，以达到周围环境的相对湿度（RH）。
重量增加/失去分析用来决定达到潮湿饱和所需的时间，或要求除去潮湿的时间。
这个信息用来规定对于一个特殊包装的最大暴露时间和最少烘干时间。
当包装暴露给在印刷电路板（PCB）制造中常见的汽相/红外回流和/或波峰焊接过程时，包装内的潮气变成蒸汽。
蒸汽压力可能造成包装的爆裂-一个叫做爆米花的现象。
潮湿敏感性的测试：
一个包装对潮湿诱发的损伤的敏感性决定于许多因素，包括室温、相对湿度和包装的结构。
表面贴装包装比其相应的通孔包装更容易受到潮湿诱发的损害，因为表面贴装包装通常暴露在较高的焊接温度下面。
通孔元件通常比较大，因此机械强度高。
大多数表面贴装产品使用在EIA/JEDECA112-A和EIA/JEDECA113-B所规定的程序来测试对潮湿的敏感性。
一级表示包装对潮湿不敏感。
任何指示为二级或以上的包装都要求通过烘焙或在真空下进行除湿，接着干燥包装以保护它的运输。
运输容器按照产品的潮湿敏感性分级贴上标签。
多数IC制造商的包装都按照其对潮湿诱发的损害的敏感性经过测试和分级。
表四举例列出表面贴装技术（SMT）包装的典型分级。
表四、SMT产品的潮湿敏感性分级
对SMT产品的潮湿敏感性分级
到目前，没有元件包装使用第五、六级
（）=引脚数
一级
二级
三级
PLCC
FN（20/28）
FN（44/68）
D（9/14/16）
DW（16/20/24/28）
SSOP
DBQ（16/20/24）
DB（14/16/20/24）
DB（28/30/38）
TSSOP
DL（28/48/56）
DCT（8）
PW（8/14/16）
DGG（64）
PW（20/24）
DGG（48/56）
干燥包装：
包括烘焙包装以减少潮湿达到不超过重量的0.05%的水平。
然后，这些单元放入一个防潮袋中，与干燥剂一起，保持袋内的潮湿小于10%RH的水平。
每个产品以标签标识潮湿敏感，简述对处理产品所必须的注意事项。
表五显示对于不同包装潮湿敏感性级别的典型的场地寿命（floorlife）。
表五、对于不同包装潮湿敏感性级别的典型的场地寿命
场地寿命
吸湿时间
级别
条件
时间
时间（小时）
1
=<
30°
C/90%RH
无限
168
85°
C/85%RH
2
C/60%RH
一年
X+Y=Z
3
168小时
24+168=192
4
72小时
24+72=96
5
24小时
24+24=48
6
6小时
0+6=6
这里
X=烘焙与在制造基地干燥烘焙之间的时间
Y=在从干燥包装袋去掉之后包装的场地寿命
Z=总的吸湿时间
注意：
上面所显示的X值是缺省值。
如果实际时间超过这个值，
使用实际时间和调整吸湿时间Z。
典型的包装方法要求以下材料：
∙料盒（塑料管）、托盘、带卷
∙干燥剂
∙防潮袋
∙标签（潮湿敏感标识[MSID,moisture-sensitiveidentification]标签、干燥包装警告标签）
∙湿度指示卡。
潮湿敏感性的标识：
潮湿敏感包装的主要与即时容器都用在现在JEDEC标准所定义的标准潮湿标签作好标记。
该MSID标签应用于即时容器的外表，通常在条形码标签的附近，以指示潮湿敏感的包装在里面。
潮湿敏感警告标签通常应用于密封的防潮袋外面；
该标签包括详细的对元件独特的信息（潮湿敏感级别、场地寿命等）。
潮湿指示卡放在密封的防潮袋内面，可保证产品在低潮湿环境储存和运输。
环境：
IC工业努力地优化每个结构的保证密度，以减少包装材料进入工业废料的河流。
在可能的地方，使用诸如PS/PV
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