Bonding技术人员培训教材.doc
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1、Bonding 技术人员培训教材第一章:帮定焊接概念与原理一、 COB(chip on board)板载芯片技术,是芯片组装的一门技术,它是将芯片直接粘在PCB上用引线键合达到芯片与PCB的电气联接,然后用黑胶包封保护。主要焊接方式有以下三种:1. 热压焊利用加热和加压力使金属比与焊区压焊在一起,其原理是通过加热和加压力,使焊区发发生塑性形变同时破坏压焊界面上的氧化层,从而使原子间产生吸引力达到“键合”的目的。此外两金属不平整加热进可使上下的金属相互镶嵌。此技术一般用在玻璃板上芯片上,即我们常讲的COG(Chip on Glass)2.超声波楔形焊接 它是利用超声波发生器产生的能量,通过换能器
2、在超高频的磁场感应下,迅速伸缩面产生弹性振动,使钢咀相应振动,同时在钢咀上施加一定的压力,于是钢咀在在这两种力的共同作用下,带动铝丝在被焊焊区的金属化层表面迅速摩擦,使铝线和金属化层表面产生塑性变形,这种形变也破坏了金属化层界面的氧化层,使两个纯净的金属面紧密接触,达到原子间的结合,从而形成焊接。主要焊料为铝丝,焊头一般为楔形。3金丝球超声波焊接 球焊在引线键合中是最具有代表性的焊接技术,它常用于二、三极管,LED、IC、BGA等CMOS产品的塑封。它焊点牢固,速度快又无方向性。它也是超声波焊接,不同的是它使用的是金丝,在焊接前在焊点部们的金丝会烧成一个球状。二、邦定焊接介绍1.各种不同的叫法
3、:裸片封装、BONDING Chip on Board(COB) 邦定 wire bond(W/B) 引线键合 引线互连 邦线 打线 Die bond(D/B)2.我司常用的铝线焊接设备。 ASM公司的:AB500/B AB510 AB520/A AB530 AB509/A AB559/A 等 ITM综科的: BONDA101A BONDA101B BONDA1001 等 K&S的: K&S1488等系列帮机 近年还有一些其它公司推出了一些帮机设备如:天力精密、翠涛,威尔富等 手邦机较好的有台湾的新美化,深圳的友邦等。我厂的型号为新美化U-601。 其它帮定配套设备有:自动擦板机、自动贴DIE
4、机、自动封胶机、ICT测试机架等三、帮定的工艺流程 PCB帮定位清洁 点胶 粘贴芯片 烘干 帮线 目检 烧录 QC测试 封胶 烘烤固化 外观检查 全检或柚检 洗板包装。第二章 帮机的操作与维修保养一、 安全措施1.1一般的防护措施.1.执行和遵守贴在或印在机器上的warning、cautions和instructions说明。2.接触机器的人必须经过专门培训或由ASM公司认可的人员才能操作。3.在打开护罩进行维护时,应在打开护罩前关闭电源后等待5分钟。4.机器长时间不用或无人看守情况下应将机器电源插头拔出。5.机器的背后和底部应隔有缝隙和通口以保证通风,为了确保机器運稳定及防止温度过高,这些通
5、孔必须畅通。技术人员要定期清洗防尘过滤器的冷却风扇,以保证机器良好通风。 6.在紧急情况下,用户应按下紧急开关通过切断电源使机器停机。释放紧急开关时按箭头所指方向旋转开关。1.2 机器安装防护措施1.机器按通电源之前,应确定工厂安装场地的电源规格(电压与频率)与机器的规格要求与机器相符合。2.焊接用的钢咀比较锋利足以伤及手或手指,在操作、安装调试时应小心。3.机器较重,移动时注意伤及人和机器的损坏。1.3机器操作防护措施1.小心未固定的物体,如键盘等以免掉落损伤人体。2.当机器運行或初始化时要保证手或身体的其它部位离开工作夹具,焊头和X-Y工作台。在运行或初始化过程中,双手一般不要离开键盘。3
6、.在任何时候操作机器时都应盖好防护盖。4.操作时应注意遵守和监视萤幕一显示的指令、警报和资讯。5.要注意焊头的垂直移动,XY工作台的水平移动及工作夹具仅在XY工作台平面旋转。在机器運行时操作员应始终保持手和身体的其它部位离开焊接区域。1.4机器标示为保障使用安全,在机器上贴附有安全标示以提示在使用机器时可能存在的潜在危险。机器的标示铭牌,如电压、序列号、型号、机器电源频率、产地等ASMAssembly AutomationVOLTS 110/220DATE APR.05MODEL NO AB530HERTZ 50/60SERIAL NO 53-01-009MADEINHONG KONGTEST
7、 BY 紧急关机(Emergency OFF),在紧急情况下、按下此按钮使机器停止运行。EMO 二.机器介绍焊接 焊接方法:超声波焊接焊线直径:20-50.4um 焊接角度:30度 焊接速度:3-8线(不同机不同速度) 焊接压力:可编程(5-200g) 焊接时间:可编程(0-255ms) 焊接功率:可编程(0-1WT)焊接区域:旋转中心最大30mm半径三机器结构系统方块图Mark II BoardSide LightCoaxialLightUSGBoardFloppyDiskDriverVGAMonitorVGA DisplayCardAC Servo DriverADP20AC Servo
8、DriverADP30RightMotorLeftMotorThetaMotorZMotorEncoderEncoderEncoderEncoderMother boardHAMGrabberBoardCameraKeypadMouseRing masterCardDistribution BoardLSDWC BFWire spool controlSensorWire spool MotorBond HeadFeed Tear MotorWire ClampBond ForceContact sensorRing LightTransducer控制系统 PC控制箱有主板、VGA板、Grab
9、ber板、MarkII板、可编程USG板、环路主控板(Ring Master Board) 驱动系统包括传感器信号分配板、AC伺服驱动器ADP20板、AC伺服驱动器AD30板、LSD控制线夹和焊接压力、自动化线轴四:机器安装与校正A工作夹具调节1. 为了适应不同尺寸的PCB,操作员可以调节夹持区域的挡块。2. IC晶片的中心应尽量靠近工作夹具的旋转中心,应按右图调节。 PCBPCBclamppperclampB.钢咀安装(通常钢咀高度设定都有随机配送的安装规540规)安装步聚:1. 把工作夹具移到左侧并留出一定空间来更换新钢咀。2. 松开换能器上的钢咀固定螺丝,然后从换能器上拆下钢咀。3. 更
10、换新钢咀时,将钢咀的扁平表面朝向自己,从下而上把它插入换能器的固定孔,钢咀超出换能器上表面约6mm,然后轻轻拧紧固定螺丝。把工作夹具移到钢咀下方。4. 单击主页面中的“系统设定”按钮。5. 单击功能键中“F5”快捷键,萤幕上将显示资讯对话框。6. 单击“钢咀设定”帮助区域显示如下资讯:现Z位置:xxxxxx按UP/DOWN(键盘上的8和2)调校Z的位置。按ENTER/ESC键完7. 按键盘中的8或2来调节Z的位置,当达到合适的位置时按ENTER键确定。否则按ESC取消。8. 把设定规放在换能器下方并接近钢咀,台阶侧的垂直面朝向换能器。9. 按 键把焊头向下移动使钢咀或换能器与设定量规按触。屏幕
11、显示碰到接触传感器。10. 松动固定螺丝,使钢咀向下垂直至与设定量规接触,然后以1.3-1.8kgf-cm的扭力拧紧螺丝。11. 完成后单击确定再单击ENTER,焊头向上移动到原始位置,屏幕显示请再次校准USG12. 现在已完成钢咀的安装,接下来调校USG。C.线尾长度调节 线尾长度调节是用于将焊点的线尾长度调节到所需的和度。特别是在精密焊接时,调节线尾长度是非常必要的。 步骤:1. 单击主页面的焊接按钮;2. 单击F3焊接参数功能键,或按键盘上的“3”键,屏幕上出现对话框;3. 单击“FT马达设定”4. 操作表项目将转换至“163FT马达设定”页面a通过改变“送线距离(step)”,可改变线
12、尾长度。较大的“送线距离”数值将会产生较长的线尾长度。b“扯线距离”是扯线长度,它与铝线的抗拉伸长度及直径有关。 c“一点BTO送线距离”用于调节对应“一点BTO”的线尾长度。D机器的校正流程 钢咀设定马达微调调焦、照明等 系统初始化校正摄像机图像识别校正校正钢咀(BTO)COR 校正USG校正校正焦距补偿校正线夹校正焊接压力E马达微调 一对T马达进行校正步骤:1.把工作夹具安装到T马达上。2.单击主页面按钮中的“系统设定”。3.单击功能键中“F6快捷键”或键盘上的“6”键,屏幕上显示对话框。4.单击“调节T马达”选项。5.按“4”或“6”键把T旋转到满意的角度进行调节。6.按确定完成。F调节
13、基准参数包括设定焊接功率、焊接时间、焊接压力、线弧基数、同轴光、环形光及焦距高度等。 其中焊接功率、焊接时间、焊接压力、线弧基数是根据焊接质量进行调节的参数;同轴光、环形光、焦距高度参数是在焊接之前被调节的。 手动调节焦距高度和同轴光及环形光步骤1. 单击主页面的“系统设定”按钮。2. 单击“5设定焊接参数“3. 把工作台移动到所需位置,当观察屏幕时能够看到图像位于PR区域之内,(PCB或DIE)4. 通过“0选择对应面操作表,选择相应的对应面。5. 调节聚焦高度时: 单击“8焦距高度(um)”项目; 按“8”或“2”键调节焊头直至获得清晰的图像为止; 如果图像清晰度满意,按确定。6. 调节光
14、线强度时 单击“5红同轴光(LVL)”调节同轴光强,或单击“7环形光(LVL)”调节环绕光强度。 按“8”或“2”键调节相应的光强。 如果图像的亮度和对比度满意,按确定完成设置。G摄像机校正 其目的是使因摄像机与XY工作台之间未校正而产生图像识别系统(PRS)旋转误差达到最小程度。校正步骤:1. 把测试用焊件放在工作夹具上2. 单击主页面中的“系统设定”按钮。3. 单击“6进阶设定”4. 单击“0机器校正”5. 单击“0PRS校正”6. 单击“b摄像机校正”7. 单击“2对准摄像机”,屏幕上将显示如下信息:请选择用屏幕输入位置.8. 用滑鼠把一个易于识别的点定位到十字线中心,单击滑鼠左键确定此
15、位置。9. 如果聚焦高度不合适,应选择聚焦执行自动聚焦,然后按确定。如合适则直接按确定10. 此时屏幕显示如下信息:现正调校摄像机位置,按输入确定开始,按ESC取消中止。11. 单击“确定”,屏幕中的图像将继续从左上角移到右下角,观察此易于识别的一点。12. 如果它沿着红线移动,则完成校准。按“ESC”键停止。13. 如果它未沿整个红线移动,则应松开摄像机固定座并旋转摄像机直至使那个易于识别的一点沿着整个红线移动为止。上紧摄像机固定座并按“ESC”键停止。HPRS校正 目的是为了计算PRS座标系统与工作台座标系统之间的转换率。校正步骤如下:1 把一个测试器件放在工作夹具上。2 单击主页面中的“
16、系统设定”按钮。3 单击“6进阶设定.”4 单击“0机器校正.”5 单击“0PRS校正.”屏幕将显示如下信息:请选择用屏幕输入位置。6 用滑鼠在CRT上定位一个相对PRS易于识别的图像。然后单击滑鼠左键,用十字准线选择图像并开始PRS校准。7 如果聚焦高度不合适,应选择聚焦执行自动聚焦,然后按确定。8 在PRS校准过程中,将显示如下信息:PRS校正中,请稍候.9 现在XY工作台将按照XY方向移动以获得校准数值。10 校正完成后,屏幕上的数值被更新并显示“PRS校正完成”11 选择“确定”键完成确定或选择“取消”中止校正。注意:X轴和Y轴的PRS解析度数值应该接近240。在Y轴上的PRS解析度X
17、,及X轴的PRS解析度Y应该接近为0。否则就需要进行摄像机校准。I.校准钢嘴偏距(BTO) 钢嘴尖的位置在X-Y工作台上从摄像机的观测位置(十字线)位置被投影。焊尖偏距是指两个投影位置之间的距离。按照此偏距,机器可以定位某一焊接位置,它是通过CRT显示器被输入的。 校准方法:一点屏幕BTO,从屏幕上选择一个焊点,执行焊接并确定屏幕上的焊点,这是在正操作过程中校验BTO所采用简单而有效的方法。步骤如下:1把一个测试用的器件放在工作夹具的中心。2单击主页面中的系统设定按钮。3通过4选择对应面(PCB或DIE)选择相应的对应面,一般选用PCB。4单击1一点BTO(屏幕)(X,Y)(um)屏幕显示请用
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