电子产品的焊接组装技术包括几种? SMT焊接的特点是什么

)(Surface Mounting Technology的缩写)称为表面贴装或表面安装技术。是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺

它是一种将无引脚或短引线或球的矩阵排列封装的表面组装元器件(简稱

,中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Circuit BoardPCB)的表面或其它基板的表面上,通过

或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术

SMT/MES产业三足鼎立中国SMT/MES产业主要集中在东部

,其中广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、天津、北京以及辽宁等省市SMT/MES的总量占全国80%以上按地区分,以珠三角及周边地区最强长三角地区次之,环渤海地区第三环渤海地区SMT/MES总量虽与珠三角和长三角相比有较大差距,但增长潜力巨大发展势头更强。国家有关部门公布位于天津的滨海新区继深圳、上海浦东之后将成为我国经济增长的第三极。不久的将来我国SMT/MES产业必然形成珠三角、长三角、环渤海地区三足鼎立之势。 中国SMT/MES产业之所以出现如此大好形势主要是中国政府有关部门高度重视电子信息產品制造业的发展,制定了良好的发展政策、引进政策世界电子信息产品制造业发达的国家和地区如美、日、韩、欧洲和我国台湾地区,把电子制造业往中国内地转移是其重要因素

2.中国SMT产业仍主要集中在珠江三角洲地区和长江三角洲地区,这两个地区产业销售收入占到叻整体产业规模的90%以上其中仅珠江三角洲地区就占到了整体比重的67.5%。另外环渤海地区SMT产业的销售额也达到了3.1亿元占整体产业比重的7.6%。

3.哃时我们预计未来5年内中国SMT产业还仍将主要集中在长江三角洲地区、珠江三角洲地区和环渤海地区。不过长江三角洲地区在中国SMT产业Φ所占比重将从2007年起开始快速攀升,2009年达到43.9%而珠江三角洲地区比重虽然下降到47.O%,但仍占据首要位置另外,环渤海地区的SMT产业也有较快嘚发展长江三角洲地区SMT产业的快速增长主要来自于全球SMT产业的转移,尤其是贴片机生产的转移从历史原因来看,长江三角洲地区发展設备制造业的基础相对雄厚同时长江三角洲地区笔记本、手机等中高端电子整机产品制造业比较发达,另外再加上长江三角洲地区独特嘚地理位置优势因此在2007年的全球SMT产业的大转移过程中,长江三角洲地区将承接相当大部分的比例不过,对珠江三角洲地区而言由于茬过去几年的发展中,其SMT产业已经形成了较为完整的产业链和产业配套环境因此珠江三角洲地区在承接产业转移方面也具有比较明显的優势。

4.从产业自身的发展周期来看虽然中国的SMT产业尚处于发展初期,但是已经呈现出了蓬勃生机同时,SMT产业又是一个重要的基础性产業对于推动中国的电子信息产业制造业结构调整和产业升级有着重要意义。推动中国SMT产业快速健康发展需要产业上下游各个环节的共同協作

5.对政府而言,我们建议做好两件事情一是加大对SMT产业的扶持力度,尤其是加强对基础材料和精密仪器等领域基础研究的投入二昰政府作为重要的市场监管部门,要加强知识产权保护力度积极引导制定中国的SMT产业标准,并加以积极推广和执行

对企业而言,我们吔建议做好五件事情一是转变观念,充分认识生产工艺对SMT设备研制的重要性只有完全熟悉实际生产的工艺流程,了解实际生产中的工藝技术参数调整变化才能真正设计出符合实际生产要求的SMT设备。二是顺应无铅化趋势突破重点技术并实现关键设备产品系列化。三是加强销售服务研制适合中国企业需要的新机型。四是借助培训认证形成设备市场推广新模式。根据国家劳动社会保障部和信息产业部嘚要求从事表面贴装行业的从业人员在2006年前必须持证上岗,这也给国内企业借助专业培训和认证方式来推广其SMT设备产品留下的发展空间五是充分重视自我人才的培养,实现技术创新和健康发展

1,吸嘴变形堵塞,破损、真空气压不足漏气,造成吸料不起 取料不正,识别通不过而抛料解决方法:要求技术员必须每天点检设备,测试 NOZZLE中心清洗吸嘴,按计划定期保养设备

2,弹簧张力不够、吸嘴与HOLD鈈协调、上下不顺造成取料不良;解决方法:按计划定期保养设备检查和更换易损配件。

3HOLD/SHAFT或PISTON变形、吸嘴弯曲、吸嘴磨损变短造成取料鈈良;解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件

4,取料不在料的中心位置取料高度不正确(一般以碰到零件后下压0.05MM为准)而造成偏位,取料不正有偏移,识别时跟对应的数据参数不符而被识别系统当做无效料抛弃;解决方法:按计划定期保养设备检查囷更换易损配件,校正机器原点

5,真空阀、真空过滤芯脏、有异物堵塞真空气管通道不顺畅吸着时瞬间真空不够设备的运行速度造成取料不良;解决方法:要求技术员必须每天清洗吸嘴,按计划定期保养设备

6,机器定位不水平震动大、机器与FEEDER共振造成取料不良;解決方法:按计划定期保养设备,检查设备水平固定支撑螺母

7,丝杆、轴承磨损松动造成运行时震动、行程改变而取料不良;解决方法:嚴禁用风枪吹机器内部防止灰尘、杂物、元件粘 附在丝杆上。按计划定期保养设备检查和更换易损配件。

8马达轴承磨损、读码器和放大器老化造成机器原点改变、运行数据不精确而取料不良;解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件校正机器原点。

9視觉、雷射镜头、吸嘴反光纸不清洁,有杂物干扰相机识别造成处理不良;解决方法:要求技术员必须每天点检设备测试NOZZLE中心,清洗吸嘴按计划定期保养设备。

10识别光源选择不当、灯管老化发光强度、灰度不够造成处理不良;解决方法:按计划定期保养设备,测试相機的辉度和灯管的亮度检查和更换易损配件。

11反光棱镜老化积炭、磨损刮花造成处理不良;解决方法:按计划定期保养设备,检查和哽换易损配件

12,气压不足真空有泄漏造成气压不足而取料不起或取起之后在去贴片的途中掉落;解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件

13,供料器变形互相挤压造成送料位置改变而取料不良;解决方法:按规定要求操作

14,供料器压盖变形、弹簧张力不夠造成料带没有卡在供料器的棘齿轮上、不卷带抛料检查和更换易损配件。

15相机松动、老化造成识别不良抛料;解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件

16,供料器棘齿轮、驱动爪、定位爪磨损、电气不良、送料马达不良 造成供料器进料不畅取料不到或不良而抛料;检查和更换易损配

17机器供料平台磨损造成FEEDER安装后松动而取料不良;解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件

18,其它某些特殊的需要减速贴装的零件没有减速而进行贴装也会造成吸着率的地下。对策:feeder供料减速X/Y/H轴减速或调整各个动作配合时序控制。

只需重视一下如今在各地举行的五花八门的专业会议的主题咱们就不难知道电子产物中选用了哪些最新技能。CSP、0201无源元件、无铅焊接和光电子可以说是近来许多公司在PCB制造及SMT加工上值得炫耀的先进技能。比如说怎么处置在CSP和0201拼装中常见的超小开孔(250um)难题,就昰焊膏印刷曾经从未有过的根本物理难题板级光电子拼装,作为通讯和网络技能中发展起来的一大范畴其工艺非常精密。典型封装贵偅而易损坏特别是在器材引线成形之后。这些杂乱技能的描绘辅导准则也与通常SMT工艺有很大区别因为在保证拼装生产率和产物牢靠性方面,板描绘扮演着更为重要的角色;例如对CSP焊接互连来说,只是经过改动板键合盘尺度就能有明显进步的可靠性。
  如今大家常見的一种关键技能是CSPCSP技能的魅力在于它具有许多长处,如减小封装尺度、添加针数、功用∕功能增强以及封装的可返工性等CSP的高效长處体如今:用于板级拼装时,可以跨出细距离(细至0.075mm)周边封装的边界进入较大距离(1,0.80.75,0.50.4mm)区域阵列布局。
  已有许多CSP器材在消费类电信范畴使用多年了大家遍及认为它们是SRAM与DRAM、中等针数ASIC、快闪存储器和微处置器范畴的低本钱解决方案。CSP可以有四种根本特征方式:即刚性基、柔性基、引线结构基和晶片级规划CSP技能可以替代SOIC和QFP器材而成为主流组件技能。
  CSP拼装工艺有一个难题就是焊接互连嘚键合盘很小。通常0.5mm距离CSP的键合盘尺度为0.250~0.275mm如此小的尺度,经过面积比为0.6乃至更低的开口印刷焊膏是很艰难的不过,选用精心描绘的笁艺可成功地进行印刷。而毛病的发作通常是因为模板开口阻塞致使的焊料缺乏板级牢靠性首要取决于封装类型,而CSP器材平均能饱尝-40~125℃的热周期800~1200次可以无需下填充。但是若是选用下填充资料,大多数CSP的热牢靠功能添加300%CSP器材毛病通常与焊料疲惫开裂有关。
   另一大新式范畴是0201无源元件技能因为减小板尺度的市场需要,大家对0201元件非常重视自从1999年中期0201元件推出,蜂窝电话制作商就把它们與CSP一同拼装到电话中印板尺度由此至少减小一半。处置这类封装适当费事要削减工艺后缺点(如桥接和直立)的呈现,焊盘尺度最优囮和元件距离是要害只需描绘合理,这些封装可以紧贴着放置距离可小至150mm。
  另外0201器材能贴放到BGA和较大的CSP下方。有0.8mm距离的14mm CSP组件丅面的0201的横截面图因为这些小型分立元件的尺度很小,拼装设备厂家已方案开发更新的体系与0201相兼容

到2009年,实际量产的手机已经采用01005(公制英制为0402)的制程。到2013年03015(公制)及以下的零件已经进入贴装实验阶段。

  光电子封装正广泛使用于高速数据传送盛行的电信囷网络范畴通常板级光电子器材是“蝴蝶形”模块。这些器材的典型引线从封装四边伸出并水平扩大其拼装办法与通孔元器材一样,通常选用手艺工艺—-引线经引线成型压力东西处置并刺进印板通路孔贯穿基板

  处置这类器材的首要难题是,在引线成型工艺时刻鈳以发作的引线损坏因为这类封装都很贵重,有必要当心处置防止引线被成型操作损坏或引线-器材体衔接口处模块封装开裂。归根到底把光电子元器材结合到规范SMT产物中的最佳解决方案是选用主动设备,这样从盘中取出元器材放在引线成型东西上,之后再把带引线嘚器材从成型机上取出最终把模块放在PCB上。鉴于这种挑选需求适当大本钱的设备出资大多数公司还会持续挑选手艺拼装工艺。

  大呎度印板(20×24″)在许多制作范畴也很遍及比如机顶盒和路由/开关印板一类的产物都相当杂乱,包含了本文评论的各种技能的混合举唎来说,在这一类PCB上常常可以见到大至40mm2的大型陶瓷栅阵列(CCGA)和BGA器材。

  这类器材的两个首要难题是大型散热和热致使的翘曲效应這些元器材能起大散热片的效果,致使封装外表下非均匀的加热因为炉子的热操控和加热曲线操控,可以致使器材中间邻近不潮湿的焊接衔接在处置时刻由热致使的器材和印板的翘曲,会致使如部件与施加到PCB上的焊膏别离这样的“不潮湿表象”因而,当测绘这些印板嘚加热曲线时有必要当心以保证BGA/CCGA的外表和整个印板的外表得到均匀的加热。

  为防止印PCB过度下弯在再流炉里适当地支撑PCB是很重要的。PCB翘曲是电路拼装中有必要注重调查的要素并应严厉进行特微描绘。再流周期中由热致使的BGA或PCB的翘曲会致使焊料空穴并把很多残留应仂留在焊料衔接上,形成早期毛病选用莫尔条纹投影印象体系很简单描绘这类翘曲,该体系可以在线或脱机操作用于描绘预处置封装囷PCB翘曲的特微。脱机体系经过炉内设置的为器材和PCB制作的根据时刻/温度座标的翘曲图形也能模仿再流环境。

  无铅焊接是另一项新技能许多公司现已开端选用。这项技能始于欧盟和日本工业界起先是为了在进行PCB拼装时从焊材中撤销铅成份。完成这一技能的日期一直茬改变起先提出在2004年完成,后来提出的日期是在2006年完成不过,许多公司现正争取在2004年具有这项技能有些公司如今现已供给了无铅产粅。

  如今市场上已有许多无铅焊料合金而美国和欧洲最通用的一种合金成份是95.6Sn∕3.7Ag∕0.7Cu。处置这些焊料合金与处置规范Sn/Pb焊料相比较并无哆大不同其间的打印和贴装工艺是一样的,首要不同在于再流工艺也就是说,关于大多数无铅焊料有必要选用较高的液相温度Sn∕Ag∕Cu匼金通常需求峰值温度比Sn/Pb焊料高大概30℃。别的开始研讨现已标明,其再流工艺窗口比规范Sn/Pb合金要严厉得多

  关于小型无源元件来说,削减外表能相同也可以削减直立和桥接缺点的数量特别是关于0402和0201尺度的封装。总归无铅拼装的牢靠性阐明,它彻底比得上Sn/Pb焊料不過高温环境在外,例如在汽车使用中操作温度可以会超越150℃

 当把当时先进技能集成到规范SMT组件中时,技能遇到的艰难最大在一级封裝组件使用中,倒装片广泛用于BGA和CSP虽然BGA和CSP现已选用了引线-结构技能。在板级拼装中选用倒装片可以带来许多长处,包含组件尺度减小、功能进步和本钱降低

  令人遗憾的是,选用倒装片技能需求制作商添加出资以使机器晋级,添加专用设备用于倒装片工艺。这些设備包含可以满意倒装片的较高精度需求的贴装体系和下填充滴涂体系此外还包含X射线和声像体系,用于进行再流焊后焊接检测和下填充後空穴剖析

  焊盘描绘,包含形状、巨细和掩膜限制关于可制作性和可测验性(DFM/T)以及满意本钱方面的需求都是至关重要的。


上倒裝片(FCOB)首要用于以小型化为要害的产物中如蓝牙模块组件或医疗器械使用。一个蓝牙模块印板其间以与0201无源元件相同的封装集成了倒装片技能。拼装了倒装片和0201器材的相同的高速贴装和处置也可环绕封装的附近放置焊料球这可以说是在规范SMT拼装线上与施行先进技能嘚一个上佳比如。

组装密度高、电子产品的焊接体积小、重量轻贴片

的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后电子产品嘚焊接体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%

高频特性好。减少了电磁和射频干扰

进入21世纪以来,中国电子信息产品制造业每年都以20%以上的速度高速增长规模从2004年起已连续三年居世界第二位。在中国电子信息产业快速发展的推动下中国

(SMT)和生产线也得到了迅猛的发展,表面贴装生產线的关键设备——自动贴片机在中国的保有量已位居世界前列

到2006年底中国约有近2万条SMT生产线,拥有SMT贴片机约近5万台其中90%是2001年以后购買的。至今中国自主开发的SMT贴片机还处于试用期,市场上用的SMT贴片机几乎全部是从国外进口的从2001年至2006年的六年中,中国自动贴片机市場以年平均27.2%的速度增长到2006年共进口自动贴片机10351台,进口金额达到17亿美元中国的SMT贴片机市场已占全球市场份额的40%左右。单台自动贴片机嘚平均价格已达到16.4万美元2006年中国进口的10351台自动贴片机主要来自日本,占77.9%但德国的自动贴片机单台平均价格最高,单台均价达31.1万美元2006姩中国进口的自动贴片机在广东省占54.4%,列各地区自动贴片机进口的首位其次是江苏、上海和北京。

根据信息产业部的最新统计2006年中国電子信息产业实现销售收入4.75万亿元,增长23.7%2007年中国电子信息产业发展的宏观目标是实现销售收入5.8万亿元,同比增长23%SMT贴片机在中国的主要市场——手机、笔记本电脑和数码相机等IT产品发展迅猛。在中国手机用户2006年达到4.61亿户,每百人拥有35.3台手机按照电子信息产业“十一五”发展规划制定的目标,到2010年手机用户将达到6亿户每百人将拥有45台手机。中国手机的产量一直保持着迅速增长2006年手机产量达到4.8亿台,仳2005年增长58.2%笔记本电脑在微型计算机中的比重已超过50%,并且比重逐年在增长中国笔记本电脑的产量年均增长率在60%以上,2006年产量为5912万台哃比增长29.5%。2006年中国数码相机产量为6695.1万台比2005年增长21.2%。综上分析2007年中国自动贴片机的市场在中国电子信息产业快速发展和手机、笔记本电腦和数码相机迅猛发展的推动下,市场需求将继续保持平稳增长的势态同时由于国产的自动贴片机今年还不会进入产业化,所以2007年中国嘚自动贴片机市场仍将依靠进口

印刷(红胶/锡膏)--> 检测(可选AOI全自动或者目视检测)-->贴装(先贴小器件后贴大器件:分高速贴片及集成电路贴装)-->检测(鈳选AOI 光学/目视检测)-->

接(采用热风回流焊进行焊接)--> 检测(可分AOI 光学检测外观及功能性测试检测)--> 维修(使用工具:焊台及热风拆焊台等)--> 分板(手工或者分板机进行切板)

工艺流程简化为:印刷-------贴片-------焊接-------检修(每道工艺中均可加入检测环节以控制质量)

其作用是将锡膏呈45度角用刮刀漏印到PCB的焊盘上,为

的焊接做准备所用设备为印刷机(锡膏印刷机),位于

准确安装到PCB的固定位置上所用设备为

,位于SMT生产线中印刷机的后面一般為高速机和泛用机按照生产需求搭配使用。

其作用是将焊膏融化使表面组装元器件与PCB牢固焊接在一起。所用设备为回流焊炉位于SMT生产線中贴片机的后面,对于温度要求相当严格需要实时进行温度量测,所量测的温度以profile的形式体现

其作用是对焊接好的PCB进行焊接质量的檢测。所使用到的设备为自动光学检测机(AOI)位置根据检测的需要,可以配置在生产线合适的地方有些在回流焊接前,有的在回流焊接后

其作用是对检测出现故障的PCB进行返修。所用工具为烙铁、返修工作站等配置在AOI光学检测后。

其作用对多连板PCBA进行切分使之分开荿单独个体,一般采用V-cut与 机器切割方式

焊锡膏是将焊料粉末与具有助焊功能的糊状焊剂混合而成的一种浆料,通常焊料粉末占90%左右其餘是化学成分。

我们把能随意改变形态或任意分割的物体称为流体研究流体受外力而引起形变与流动行为规律和特征的科学称为流变学。但在工程中则用黏度这一概念来表征流体黏度的大小

焊锡膏中混有一定量的触变剂,具有假塑性流体性质焊锡膏在印刷时,受到刮刀的推力作用其黏度下降,当达到模板窗口时黏度达到最低,故能顺利通过窗口沉降到PCB的焊盘上随着外力的停止,焊锡膏黏度又迅速回升这样就不会出现印刷图形的塌落和漫流,得到良好的印刷效果

影响焊锡膏黏度的因素:焊料粉末含量;焊料粉末粒度;温度;剪切速率。

焊锡膏中焊料粉末的增加引起黏度的增加

焊料粉末粒度增大,黏度降低

温度升高,黏度下降印刷的最佳环境温度为23±3度。

”(Reflow Oven),它是通过提供一种加热环境使

受热融化从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的设备。根据技术的发展分为:气相回流焊、红外回流焊、远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊另外根据焊接特殊的需要,含有充氮的回流焊炉比较流行和实用的大多是远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。

(1)第一代-热板式再流焊炉

(2)第二代-红外再流焊炉

热能中有 80%嘚能量是以电磁波的形式――红外线向外发射的其波长在可见光之上限0.7~0.8um 到1mm 之间,0.72~1.5um 为近红外;1.5~5.6um 为中红外;5.6~1000um 为远红外微波则在远紅外之上。

升温的机理:当红外波长的振动频率与被辐射物体分子间的振动频率一致时就会产生共振,分子的激烈振动意味着物体的升溫波长为1~8um。

第四区温度设置最高它可以导致焊区温度快速上升,提高泣湿力优点:使助焊剂以及有机酸和卤化物迅速水利化从而提高润湿能力;红外加热的辐射波长与吸收波长相近似,因此基板升温快、温差小;温度曲线控制方便弹性好;红外加热器效率高,成夲低

缺点:穿透性差,有阴影效应――热不均匀

对策:在再流焊中增加了热风循环。

(3)第三代-红外热风式再流焊

对流传热的快慢取決于风速,但过大的风速会造成元件移位并助长焊点的氧化风速控制在1.0~1.8m/s。热风的产生有两种形式:轴向风扇产生(易形成层流其运動造成各温区分界不清)和切向风扇(风扇安装在加热器外侧,产生面板涡流而使得各温区可精确控制)

基本结构与温度曲线的调整:

1. 加热器:管式加热器、板式加热器铝板或不锈钢板;

2. 传送系统:耐热四氟乙烯玻璃纤维布;

3. 运行平稳、导热性好,但不能连线适用于小型热板型不锈钢网,适用于双面PCB也不能连线;链条导轨,可实现连线生产

4. 强制对流系统:温控系统。

(1) 在贴装与插件焊盘同时印锡膏;

(1) 錫膏-再流焊工艺完成双面片式元件的焊接;

(2) 然后在 B 面的通孔元件焊盘上涂覆锡膏;

(3) 反转 PCB 并插入通孔元件;

(4) 第三次再流焊。

1、与SMB 的相容性包括焊盘的润湿性和SMB 的耐热性;

2、焊点的质量和焊点的抗张强度;

保温区:温度为 150~180 度,时间40~60s

再流区:从180到最高温度250 度需要10~15s,回箌保温区约30s快速冷却

无铅焊接温度(锡银铜)217度

又称汽相焊(Vapor Phase Soldering,VPS)美国最初用于厚膜集成电路的焊接,具有升温速度快和温度均匀恒萣的优点但传热介质FC-70 价格昂贵,且需FC-113又是臭氧层损耗物质。优点:

1、汽相潜热释放对SMA 的物理结构和几何形状不敏感使组件均匀加热箌焊接温度;

2、焊接温度保持一定,无需采用温控手段满足不同温度焊接的需要;

3、VPS 的汽相场中是饱和蒸气,含氧量低;

1、原理和特点:利用激光束直接照射焊接部位

2、焊点吸收光能转变成热能,加热焊接部位使焊料熔化。

3、种类:固体YAG(乙铝石榴石)激光器

1.一般來说,SMT车间规定的温度为23±7℃;

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;

5. 助焊剂在焊接中嘚主要作用是去除氧化物、破坏融锡

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. 锡膏在開封使用时须经过两个重要的过程回温、搅拌;

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(PassiveDevices)有:电阻、电容、电感(或二極体)等;主动元器件(ActiveDevices)有:电晶体、IC等;

16. 常用的SMT钢板的材质为不锈钢;

18.静电电荷产生的种类有摩擦、分离、感应、静电传导等;静电電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;

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;

的具体内容为整理、整顿、清扫、清洁、素养;

23. PCB真空包装的目的昰防尘及防潮;

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;

七大手法是指检查表、层别法、柏拉图、因果图、散布图、直方图、控制图;

27.锡膏的成份包含:金属粉末、溶剂、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%;

28. 锡膏使用时必须从冰箱中取出回温目的是:让冷藏的锡膏温度恢复到常温,以利印刷如果不回溫则在

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、機械孔定位、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;

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

34. QC七大手法中鱼骨图强调寻找因果关系;

35. CPK指:实际状况下的制程能力;

36. 助焊剂在恒温区开始挥发进行化学清洗动作;

37. 理想的冷却区曲线和回流区曲线镜像关系;

39. 以松香为主的助焊剂可分四种:R、RA、RSA、RMA;

40.RSS曲线为升温→恒温→回流→冷却曲线;

43. STENCIL制作噭光切割是可以再重工的方法;

47. 使用的计算机的PCB,其材质为: 玻纤板;

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可以防止錫球不良之现象;

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;

55. 常见的带宽为8mm的紙带料盘送料间距为4mm;

56. 在20世纪70年代早期业界中新出现一种SMD,为“密封式无脚芯片载体”常以LCC简代之;

57. 符号为272之组件的阻值应为2.7K欧姆;

60. SMT使鼡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245℃较合适;

63. 钢板的开孔型式方形、三角形、圆形星形,本磊形;

64. SMT段排阻有无方向性无;

65. 市面上售之锡膏实际只有4小时的粘性时间;

67. SMT零件维修的工具有:烙铁、热风拔取器、吸锡枪、镊子;

69. 高速贴片机可贴装电阻、电容、IC、晶体管;包装方式为 Reel、Tray两种,Tube不适合高速贴片机;

70. 静电的特点:小电流、受湿度影响较夶;

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、AOI光学仪器检测;

75. 钢板的制莋方法雷射切割、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仩;

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;

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、廠商确认、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、

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,万芓形;

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;

95. 品质的真意就是第一佽就做好;

96. 贴片机应先贴小零件,后贴大零件;

99. 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;

101. SMT鋶程是送板系统-锡膏印刷机-高速机-泛用机-迥流焊-收板机;

102. 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;

103. 尺寸规格20mm不是料带的宽度;

104. 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. 钢板品质不佳下锡鈈良,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VACUUM和SOLVENT;

105.一般回焊炉Profile各区的主要工程目的:a.预热区;工程目的:锡膏中容剂揮发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;

106. 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。

SMT贴片红胶是一种聚稀化合物与锡膏不同的是其受热后便固化,其凝固点温度为150℃这时,红胶开始由膏状體直接变成固体

SMT贴片红胶具有粘度流动性,温度特性润湿特性等。根据红胶的这个特性故在生产中,利用红胶的目的就是使零件牢凅地粘贴于PCB表面防止其掉落。

1、为保持贴片胶的品质请置于冰箱内冷藏(5±3℃)储存;

2、从冰箱中取出使用前,应放在室温下回温2~3尛时;

①在点胶管中加入后塞可以获得更稳定的点胶量;

②推荐的点胶温度为30-35℃;

③分装点胶管时,请使用专用胶水分装机进行分装鉯防止在胶

水中混入气泡 刮胶:推荐的刮胶温度为30-35℃注意事项:红

胶从冷藏环境中移出后,到达室温前不可打开使用为避免污

染原装产品,不得将任何使用过的贴片胶倒回原包装内

1) 印刷方式:钢网刻孔要根据零件的类型,基材的性能来决定其厚度和孔的大小及形状。其优点是速度快、效率高

2) 点胶方式:点胶是利用压缩空气,将红胶透过专用点胶头点到基板上胶点的大小、多少、由时间、压力管直徑等参数来控制,点胶机具有灵活的功能对于不同的零件,我们可以使用不同的点胶头设定参

数来改变,也可以改变胶点的形状和数量以求达到效果,优点是方便、灵活、稳定缺点是易有拉丝和气泡等。我们可以对作业参数、速度、时间、气压、温度调整来尽量減少这些缺点。

3) 针转方式是将一个特制的针膜,浸入浅胶盘中每个针头有一个胶点当胶点接触基板时,就会脱离针头胶量可以借着針的形状和直径大小来变化。固化温度100℃ 120℃150℃ 固化时间5分钟 150秒60秒 典型固化条件:注意点:

1、固化温度越高以及固化时间越长粘接强度也樾强。

2、由于贴片胶的温度会随着基板零件的大小和贴装位置的不同而变化因此我们建议找出最合适的硬化条件。红胶的储存:在室温丅可储存7天在小于5℃时储存大于个6月,在5~25℃可储存大于30天

由于SMT贴片红胶受温度影响用本身粘度,流动性润湿等特性,所以SMT贴片红膠要有一定的使用条件和

1) 红胶要有特定流水编号根据进料数量、日期、种类来编号。

2) 红胶要放在2~8℃的冰箱中保存防止由于温度变化,影响特性

3) 红胶回温要求在室温下回温4小时,按先进先出的顺序使用

4) 对于点胶作业,胶管红胶要脱泡对于一次性未用完的红胶应放囙冰箱保存,旧胶与新胶不能混用

5) 要准确地填写回温记录表,回温人及回温时间使用者需确认回温完成后方可使用。通常红胶不可使用过期的。

SMT组装工艺与焊接前的每一工艺步骤密切相关其中包括资金投入、PCB设计、元件可焊性、组装操作、焊剂选择、温度/时间的控淛、焊料及晶体结构等。

接最常用的焊料是共晶锡铅合金:锡63%;铅37%应时刻掌握焊锡锅中的焊料温度,其温度应高于合金液体温度183℃并使温度均匀。过去250℃的焊锡锅温度被视为“标准”。

随着焊剂技术的革新整个焊锡锅中的焊料温度的均匀性得到了控制,并增设了预熱器发展趋势是使用温

度较低的焊锡锅。在230-240℃的范围内设置焊锡锅温度是很普遍的通常,组件没有均匀的热质量要保证所有的焊點达到足够的温度,以便形成合格的焊点是必要的重要的问题是要提供足够的热量,提高所有引线和焊盘的温度从而确保焊料的流动性,湿润焊点的两面焊料的温度较低就会降低对元件和基板的热冲击,有助于减少浮渣的形成在较低的强度下,进行焊剂涂覆操作和焊剂化合物的共同作用下可使波峰出口具有足够的焊剂,这样就可减少毛刺和焊球的产生

焊锡锅中的焊料成份与时间有密切关系,即隨着时间而变化这样就导致了浮渣的形成,这就是要从焊接的组件上去除残余物和其它金属杂质的原因及在焊接工艺中锡损耗的原因鉯上这些因素可降低焊料的流动性。在采购中要规定的金属微量浮渣和焊料的锡含量的最高极限,在各个标准中(如象IPC/J-STD-006都有明确的规萣)。在焊接过程中对焊料纯度的要求在ANSI/J-STD-001B标准中也有规定。除了对浮渣的限制外对63%锡;37%铅合金中规定锡含量最低不得低于61.5%。波峰焊接組件上的金和有机泳层铜浓度聚集比过去更快这种聚集,加上明显的锡损耗可使焊料丧失流动性,并产生焊接问题外表粗糙、呈颗粒状的焊点常常是由于焊料中的浮渣所致。由于焊锡锅中的集聚的浮渣或组件自身固有的残余物暗淡、粗糙的粒状焊点也可能是锡含量低嘚征兆不是局部的特种焊点,就是锡锅中锡损耗的结果这种外观也可能是在凝固过程中,由于振动或冲击所造成的

焊点的外观就能矗接体现出工艺问题或材料问题。为保持焊料“满锅”状态和按照工艺控制方案对检查焊锡

锅分析是很重要的由于焊锡锅中有浮渣而“倒掉”焊锡锅中的焊剂,通常来说是不必要的由于在常规的应用中要求往锡锅中添加焊料,使锡锅中的焊料始终是满的在损耗锡的情況下,添加纯锡有助于保持所需的浓度为了监控锡锅中的化合物,应进行常规分析如果添加了锡,就应采样分析以确保焊料成份比唎正确。浮渣过多又是一个令人棘手的问题毫无疑问,焊锡锅中始终有浮渣存在在大气中进行焊接时尤其是这样。使用“芯片波峰”這对焊接高密度组件很有帮助由于暴露于大气的焊料表面太大,而使焊料氧化所以会产生更多的浮渣。焊锡锅中焊料表面有了浮渣层嘚覆盖氧化速度就放慢了。

在焊接中由于锡锅中波峰的湍流和流动而会产生更多的浮渣。推荐使用的常规方法是将浮渣撇去要是经瑺进行撇削的话,就会产生更多的浮渣而且耗用的焊料更多。浮渣还可能夹杂于波峰中导致波峰的不稳定或湍流,因此要求对焊锡锅Φ的液体成份给予更多的维护如果允许减少锡锅中焊料量的话,焊料表面的浮渣会进入泵中这种现象很可能发生。有时颗粒状焊点會夹杂浮渣。最初发现的浮渣可能是由粗糙波峰所致,而且有可能堵塞泵锡锅上应配备可调节的低容量焊料传感器和报警装置。

在波峰焊接工艺中波峰是核心。可将预热的、涂有焊剂、无污物的金属通过传送带送到焊接工作站接触

具有一定温度的焊料,而后加热這样焊剂就会产生化学反应,焊料合金通过波峰动力形成互连这是最关键的一步。常用的对称波峰被称为主波峰设定泵速度、波峰高喥、浸润深度、传送角度及传送速度,为达到良好的焊接特性提供全方位的条件应该对数据进行适当的调整,在离开波峰的后面(出口端)就应使焊料运行降速并慢慢地停止运行。PCB随着波峰运行最终要将焊料推至出口在最佳的情况下,焊料的表面张力和最佳化的板的波峰运行在组件和出口端的波峰之间可实现零相对运动。这一脱壳区域就是实现了去除板上的焊料应提供充分的倾角,不产生桥接、毛刺、拉丝和焊球等缺陷有时,波峰出口需具有热风流以确保排除可能形成的桥接。在板的底部装上表面贴装元件后有时,补偿焊劑或在后面形成的“苛刻的波峰”区域的气泡而进行的波峰整平之前,使用湍流芯片波峰湍流波峰的高竖直速度有助于保证焊料与引線或焊盘的接触。在整平的层流波峰后面的振动部分也可用来消除气泡保证焊料实现满意的接触组件。焊接工作站基本上应做到:高纯喥焊料(按标准)、波峰温度(230~250℃)、接触波峰的总时间(3~5秒钟)、印制板浸入波峰中的深度(50~80%)实现平行的传送轨道和在波峰與轨道平行状态下锡锅中焊剂含量。

通常在波峰焊机的尾部增设冷却工作站为的是限制铜锡金属间化合物形成焊点的趋势,另一个原因昰加速

组件的冷却在焊料没有完全固化时,避免板子移位快速冷却组件,以限制敏感元件暴露于高温下然而,应考虑到侵蚀性冷却系统对元件和焊点的热冲击的危害性一个控制良好的“柔和稳定的”、强制气体冷却系统应不会损坏多数组件。使用这个系统的原因有兩个:能够快速处理板而不用手夹持,并且可保证组件温度比清洗溶液的温度低人们所关心的是后一个原因,其可能是造成某些焊剂殘渣起泡的原因另一种现象是有时会出现与某些焊剂浮渣产生反应的现象,这样使得残余物“清洗不掉”。在保证焊接工作站设置的數据满足所有的机器、所有的设计、采用的所有材料及工艺材料条件和要求方面没有哪个定式能够达到这些要求必须了解整个工艺过程Φ的每一步操作。4 结论总之要获得最佳的焊接质量,满足用户的需求必须控制焊接前、焊接中的每一工艺步骤,因为SMT的整个组装工艺嘚每一步骤都互相关联、互相作用任一步有问题都会影内到整体的可靠性和质量。焊接操作也是如此所以应严格控制所有的参数、时間/温度、焊料量、焊剂成分及传送速度等等。对焊接中产生的缺陷应及早查明起因,进行分析采取相应的措施,将影响质量的各种缺陷消灭在萌芽状态之中这样,才能保证生产出的产品

制造过程、搬运及印刷电路组装 (PCA) 测试等都会让封装承受很多机械应力,从而引发故障随着格栅阵列封装变得越来越大,针对这些步骤应该如何设置安全水平也变得愈加困难

多年来,采用单调弯曲点测试方法是封装嘚典型特征该测试在 IPC/JEDEC-9702 《板面水平互联的单调弯曲特性》中有叙述。该测试方法阐述了

水平互联在弯曲载荷下的断裂强度但是该测试方法无法确定最大允许张力是多少。

对于制造过程和组装过程特别是对于无铅

而言,其面临的挑战之一就是无法直接测量焊点上的应力朂为广泛采用的用来描述互联部件风险的度量标准是毗邻该部件的印刷电路板张力,这在 IPC/JEDEC-9704 《印制线路板应变测试指南》中有叙述

随着无鉛设备的用途扩大,用户的兴趣也越来越大;因为有很多用户面临着质量问题

随着各方兴趣的增加,IPC 觉得有必要帮助其他公司开发各种能够确保

在制造和测试期间不受损伤的测试方法这项工作由 IPC 6-10d SMT 附件可靠性测试方法工作小组和 JEDEC JC-14.1 封装设备可靠性测试方法子委员会携手开展,目前该工作已经完成

该测试方法规定了以圆形阵列排布的八个接触点。在印刷电路板中心位置装有一 BGA 的 PCA 是这样安放的:部件面朝下装箌支撑引脚上且负载施加于

的背面。根据 IPC/JEDEC-9704 的建议计量器布局将应变计安放在与该部件相邻的位置

PCA 会被弯曲到有关的张力水平,且通过故障分析可以确定挠曲到这些张力水平所引致的损伤程度。通过迭代方法可以确定没有产生损伤的张力水平这就是张力限值。

  • .日联科技[引用日期]
  • 2. .日联科技[引用日期]
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第6章 SMT焊接工艺技术 6.1 SMT焊接方法与特點 6.1.1 SMT焊接方法 焊接是表面组装技术中的主要工艺技术焊接质量是SMA可靠性的关键,它直接影响电子装备的性能可靠性和经济效益焊接质量決定于所用的焊接方法、焊接材料、焊接工艺技术和焊接设备。 焊接是使焊料合金和要结合的金属表面之间形成合金层的一种连接技术表面组装采用软钎焊技术,它将SMC/SMD焊接到PCB的焊盘图形上使元器件与PCB电路之间建立可靠的电气和机械连接,从而实现具有一定可靠性的电路功能 这种焊接技术的主要工艺特征是:用焊剂将要焊接的金属表面洗净(去除氧化物等),使之对焊料具有良好的润湿性;供给熔融焊料润濕金属表面;在焊料和被焊金属间形成金属间化合物 根据熔融焊料的供给方式,在SMT中采用的软钎焊技术主要有波峰焊(wave Soldering)和再流焊(Reflow Soldering)一般情况下,波峰焊用于混合组装方式再流焊用于全表面组装方式。波峰焊是通孔插装技术中使用的传统焊接工艺技术根据波峰的形状不同有单波峰焊、双波峰焊等形式之分。根据提供热源的方式不同再流焊有传导、对流、红外、激光、汽相等方式。表6-1比较了在SMT中使用的各种软钎焊方法 波峰焊与再流焊之间的基本区别在于热源与钎料的供给方式不同。在波峰焊中钎料波峰有两个作用:一是供热,二是提供钎料在再流焊中,热是由再流焊炉自身的加热机理决定的焊膏首先是由专用的设备以确定的量涂覆的。波峰焊技术与再流焊技术是印制电路板上进行大批量焊接元器件的主要方式就目前而言,再流焊技术与装备是SMT组装厂商组装SMD/SMC的主选技术与设备但波峰焊仍不失为一种高效自动化、高产量、可在生产线上串联的焊接技术。因此在今后相当长的一段时间内,波峰焊技术与再流焊技术仍然是電子组装的首选焊接技术 6.1.2 SMT焊接特点 由于SMC/SMD的微型化和SMA的高密度化,SMA上元器件之间和元器件与PCB之间的间隔很小因此,表面组装元器件的焊接与传统引线插装元器件的焊接相比主要有以下几个特点: 元器件本身受热冲击大; 要求形成微细化的焊接连接; 由于表面组装元器件的电极或引线的形状、结构和材料种类繁多,因此要求能对各种类型的电极或引线都能进行焊接 要求表面组装元器件与PCB上焊盘图形的接合强度和可靠性高。 所以SMT与THT相比,对焊接技术提出了更高的要求然而,这并不是说获得高可靠性的SMA是困难的事实上,只要对SMA进行囸确设计和执行严格的组装工艺其中包括严格的焊接工艺,SMA的可靠性甚至会比通孔插装组件的可靠性高关键在于根据不同情况正确选擇焊接技术、方法和设备,严格控制焊接工艺 除了波峰焊接和再流焊接技术之外,为了确保SMA的可靠性对于一些热敏感性强的SMD常采用局蔀加热方式进行焊接 。 6.2 波峰焊接工艺技术 6.2.1 波峰焊的基本原理与分类 波峰焊是利用波峰焊机内的机械泵或电磁泵将熔融钎料压向波峰喷嘴,形成一股平稳的钎料波峰并源源不断地从喷嘴中溢出。装有元器件的印制电路板以直线平面运动的方式通过钎料波峰面而完成焊接的┅种成组焊接工艺技术如图6-1所示。 波峰焊技术是由早期的热浸焊接(Hot Dip Soldering)技术发展而来几十年来,各国学者与工程人员对波峰动力学进行了夶量的实验与研究波峰焊机的波峰型式从单波峰发展到双波峰,双波峰的波型又可分为?、T、?和“O”旋转波四种波型按波型个数又可分荿单波峰、双波峰、三波峰和复合波峰四种。 1、热浸焊 热浸焊接是把整块插好电子元器件的PCB与钎料面平行地浸入熔融钎料缸中使元器件引线、PCB铜箔进行焊接的流动焊接方法之一。如图6-2所示PCB组件按传送方向浸入熔融钎料中,停留一定时间然后再离开钎料缸,进行适当冷卻有时钎料缸还作上下运动。热浸焊接时高温钎料大面积暴露在空气中,容易发生氧化每焊接一次,必须刮去表面的氧化物与焊剂殘留物因而钎料消耗量大。热浸焊接必须正确把握PCB浸入钎料中的深度过深时,钎料漫溢至PCB上面会造成报废;深度不足时,则会发生夶量漏焊接 另外,PCB翘曲不平也易造成局部漏焊。PCB热浸焊接后须用快速旋转的专用刀片(称为平头机或切脚机)剪切去元器件引线的餘长,只要留下2~8mm长度以检查焊接头的质量然后进行第二次焊接。第一次焊接与切余长后焊接质量难以保证,必须以第二次焊

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