SMT工艺实训.doc

本文由学徒1002贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 SMT工艺实训 SMT工艺实训 王 薇 文库专用 1 概述 电子产品的微型化和集成化是当代电子科技革命 的重要标志，也是未来发展的方向。日新月异的 高性能、高可靠、高集成、微型化、轻型化的电 子产品，正在改变我们的生活，促进人类文明的 进程。而这一切都要求元器件安装工艺的改革。 20世纪70年代问世，80年代成熟的表面安装技 20世纪70年代问世，80年代成熟的表面安装技 术(Surface Mounting Technology，简称 Technology，简称 SMT)，是实现电子产品微型化和集成化的关键。 SMT)，是实现电子产品微型化和集成化的关键。 该系统将复杂的工艺过程简单化，神秘的设备表 面化，使学生在极短的时间里掌握SMT的基本工 面化，使学生在极短的时间里掌握SMT的基本工 作过程，并亲自动手实践，完成实用小产品的制 作（FM自动跟踪耳塞收音机）。 作（FM自动跟踪耳塞收音机）。 文库专用 2 一、实训目的 1、掌握SMT元器件的分类与认知 、掌握SMT元器件的分类与认知 2、掌握SMT印制板设计与制作技术，了解 、掌握SMT印制板设计与制作技术，了解 SMT的特点 SMT的特点 3、学习SMT工艺流程，熟悉它的基本工艺过 、学习SMT工艺流程，熟悉它的基本工艺过 程，掌握最基本的操作技能 文库专用 3 二、实训目标 通过本次的全程训练过程，由学生完 成从电路印制电路板设计与制造直到元器 件检测、焊接、安装、调试的产品设计制 造全过程，使学生掌握电子产品的制造过 程，掌握先进的表面贴装技术，达到培养 同学们创新精神、电子产品的开发能力以 及工程实践能力的目的。 文库专用 4 三、实训设备 1、计算机及打印机 2、裁板机 3、热转印机 4、焊膏印刷机 5、再流焊机 6、腐蚀箱 7、视频钻 8、适合练习手工焊接SMT电路板的电烙铁 、适合练习手工焊接SMT电路板的电烙铁 文库专用 5 四、SMT介绍 四、SMT介绍 (Surface Mounting Technology) 安装/组装/贴装/封装/黏著/着装/ 安装/组装/贴装/封装/黏著/着装/实装 文库专用 6 现代电子制造技术 关注科技前沿 志在世界一流 SMT? 文库专用 7 （1）SMT优点 SMT优点 组装密度高、产品体积小、重量轻。一般体积缩小 40% 60% 重量减轻60% 80% 40%60%，重量减轻60%80% 可靠性高，抗振能力强。 可靠性高，抗振能力强。 高频特性好，减少了电磁和射频干扰。 高频特性好，减少了电磁和射频干扰。 易于实现自动化，提高生产效率。 易于实现自动化，提高生产效率。 文库专用 8 实际样品比较 火柴/ 火柴/蚂 蚁 /SMC 1/8普通电阻 0603电 阻 文库专用 9 (2) SMT发展前景 IT是朝阳产业，电子制造业 IT是朝阳产业，电子制造业 是IT的核心 IT的核心 人类对产品小型化，多功能 的追求无止境。例笔记本电脑 硅片10年 硅片10年 接口/ 接口/功率电路 SMT 与时俱进 文库专用 10 （3）SMT组成 SMT组成 元器件 SMC/SMD 封装、安装性能 SMD 基础 印制板 SMB 材料 粘结、焊接、清洗等 点胶 印刷 贴片 焊接 波峰焊/再流焊 工艺与设备 清洗 检测（AOI X） 返修 生产线 防护与环保 SMT 文库专用 11 表面贴装元件SMC(SMD) 表面贴装元件SMC(SMD) 文库专用 12 SMB（board） （board） 表面贴装对PCB的要求 表面贴装对PCB的要求 比THT 高一个数量级以上 外观要求高 外观要求高 热膨胀系数小，导热系数高 热膨胀系数小 导热系数高 耐热性要求 耐热性要求 铜箔的粘合强度高 铜箔的粘合强度高 抗弯曲强度： 电性能要求：介电常数，绝缘性能 电性能要求：介电常数， 耐清洗 文库专用 13 表面贴装元件的标识 数码标记法：三位数字，不标单位。单位电阻为 数码标记法： ，电容为pF。 ，电容为pF。 前两位数字表示有效数字，第三位为应乘“10” 前两位数字表示有效数字，第三位为应乘“10” 的指数”。但第三位数字为“9”，表示10 的指数”。但第三位数字为“9”，表示101。 如：电阻标有331 表示：33 如：电阻标有331 表示：33101=330 电阻标有154 表示：15 =150K 电阻标有154 表示：15104=150K 电容标有630 表示：63 pF 电容标有630 表示：63100pF63pF 而：109 表示：10 而：109 表示：10101pF1pF pF 文库专用 14 表面贴装元件的包装形式 带式、管式、 散装、托盘式 文库专用 15 五、实训步骤 1. SMT的工艺流程 SMT的工艺流程 再流焊工艺 打印在蜡纸上热转印 计算机制图 打印在蜡纸上热转印腐蚀印 制板施加焊膏修版贴装元器件再流焊 制板施加焊膏修版贴装元器件再流焊 检验 检验修整 焊盘 焊膏 文库专用 16 2. 印制板图热转印 将印有印制板图的蜡纸固定在覆铜板上； 启动热转印机，按“加热”键并调整温度在130 启动热转印机，按“加热”键并调整温度在130 140； 140 按“转速” 按“转速”键，使转印机压轮正转。 注意：转印时有铜的面朝上。 注意：转印时有铜的面朝上。 文库专用 17 3. 腐蚀印制板 在腐蚀箱中加入适量Fecl3(带手套) 在腐蚀箱中加入适量Fecl3(带手套)，并加入 40的水； 40 打开气泵，将待腐蚀印制板放入腐蚀箱； 观察腐蚀情况； 取出后用清水清洗，并用“慢干水” 取出后用清水清洗，并用“慢干水”清洗油墨。 文库专用 18 4. 印刷工艺及施涂贴片胶工艺 焊膏印刷目的： 通过丝网漏印的方法使焊锡膏黏合到焊盘上，达到 机械和电气性能连接 。 印刷原理：焊膏（贴片胶）是触变流体，具有黏性。 当刮刀以一定速度和角度向前移动，对焊膏产生一定 的压力，推动焊膏在刮刀前滚动，同时将焊膏挤压注 入模板的漏孔中。 印刷步骤： a.固定电路板 :将电路板固定在定位针上。将模板放平， a.固定电路板 压在电路板上。通过小孔观察，发现每个小孔下面都 有一个亮点，并且这些亮点充满每个小孔，说明小孔 和焊盘对应很准确。发现亮点没有充满整个小孔，说 明电路板没放准或托板没调正。 文库专用 19 b.准备焊锡膏：因为焊锡膏需要冷藏，使用前要将焊锡膏 b.准备焊锡膏：因为焊锡膏需要冷藏，使用前要将焊锡膏 提前6 提前6小时取出，让焊膏恢复常温。时间的长或短都将 影响焊接效果。 c. 刮焊锡膏：焊锡膏在刮板上的宽度应比模板上略宽。 刮锡时，刮板起始角度约为60 刮锡时，刮板起始角度约为60，在刮焊锡膏的过程 中角度逐渐变小，到印制板末端时角度约为30 中角度逐渐变小，到印制板末端时角度约为30，以 使每个焊盘上焊膏均匀、相等。当刮刀以一定速度和角 度向前移动，对焊膏产生一定的压力，推动焊膏在刮刀 前滚动，同时将焊膏挤压注入模板的漏孔中。 d. 刮好焊膏后，用镊子取出印制板，放在一托盘中，且 勿手摸。因为焊盘上焊膏很少，很容易被擦掉，使元件 无法焊接。在刮电路板的过程中应经常用铁板尺等物体 将焊膏向一起汇聚。 注意：可将待印板粘在一大板子上，反复调节大板子使 注意：可将待印板粘在一大板子上， 焊盘对准漏孔处. 焊盘对准漏孔处. 文库专用 20 14 1 2 3 13 12 11 4 5 6 7 8 9 10 1.平衡砣 2.模板支架紧固栓 6.模板支架 7.左右调节旋钮 10.前后调节旋钮 11.木制托板 3.螺母1 8.底座 12.模板 4.螺母2 5.螺母3（里面） 9.可移动平台 13.模板紧固螺母 14.立柱(1、2) 文库专用 21 文库专用 22 5. 贴片工艺 贴片原理和过程 原理：用镊子把元器件从包装中取出，并贴放到 印制板相应的位置上。 注意：有字的一面朝上，可用放大镜进行操作。 本收音机共有贴片元件23个，每一个元件都有一 本收音机共有贴片元件23个，每一个元件都有一 张图纸和其对应，图纸上有一红色标记，标出本 元件应该贴装的位置。所有元件分为电阻、电容、 三极管、集成电路四种类型。 文库专用 23 a.贴装电阻时注意：它分为两面，一面为标注阻值，另一面为白 色没有任何标记，有标注一面向上贴装，以备检查。 b.贴装电容时注意：因为电容是没有极性，没有标注，而且大小、 颜色都非常相似，所以贴装时一定注意。如果贴错，很难检查 出问题。 c.三极管只要按图纸相应位置贴好。 d.贴装集成电路时注意：应注意集成电路标记和图纸标记对应， 一次贴好，如果没放正，要垂直拿起重新贴放，不要直接挪动， 以免造成短路。 e.了解几种元器件贴装的注意事项后，可以开始贴片。 本步操作为流水线的形式，23个元件和图纸按从1号到23号的 顺序排列好，配套的图纸上明显标出23个元件的排列顺序。刮 好焊锡膏的同学按从1号到23号的顺序贴好每一个元件。 注意检查：23个元件贴好以后，用放大镜台灯观察元件有没有 贴错、贴反、贴斜。检查无误后放入再流焊机。 文库专用 24 6. 再流焊工艺 作用：焊接表面贴装元器件的设备 表面安装技术中，表贴元器件的钎焊是通 过再流焊完成。组成该系统的再流焊机采用先进 的强制热风与红外混合加热方式，实现绝对静止 状态下的焊接，具有预热时间短、内腔不易污染、 能耗低、体积小、操作简便的特点。 基本结构 炉体、上下加热源、空气循环装置、冷却装置、 排风装置、温度控制装置以及计算机控制系统。 文库专用 25 再流焊炉的主要技术指标 a 温度控制精度：应达到0.10.2； 温度控制精度：应达到0.10.2 b 温度曲线测试功能：如果设备无此配置，应外购温度曲线采 集器； c最高加热温度：一般为210230，如果考虑无铅焊料或金 最高加热温度：一般为210230 属基板，应选择350 属基板，应选择350以上。 d加热区数量和长度：加热区数量越多、加热区长度越长，越容 易调整和控制温度曲线。一般中小批量生产选择3 易调整和控制温度曲线。一般中小批量生产选择35温区即能 满足要求。 温度曲线的设置（分预热焊接达到设置温度自动下降） 文库专用 26 工作过程：本再流焊机工件盘为抽屉式结构，将已贴装 好的电路板置入工件盘，按“再流焊” 好的电路板置入工件盘，按“再流焊”键，工件即自 动进入加热炉内，按设定的工艺条件依次完成预热、 焊接和冷却后自动从加热炉内退出。整个过程约5 焊接和冷却后自动从加热炉内退出。整个过程约5分 钟。 参数设置：再流焊机需要设置的参数有：预热设置和 再流设置的温度、时间参数。右边按键中，中间的圆 键为确认键，上、下三角键用来增、减数值的大小， 左、右三角键用来选择要修改的位。实测温度显示框 不需设置。 实测温度 000 预热设置 再流设置 230 60 文库专用 27 160 120 焊接操作 a.接通电源 a.接通电源 b.检查工艺设置的“温度”、“时间”是否正确 b.检查工艺设置的“温度” 时间” c.检查机身后上方的两个输入风机，机身前端两侧的冷却风机是 c.检查机身后上方的两个输入风机，机身前端两侧的冷却风机是 否正常。 d.按“焊接”键进行工艺周期检查。温度在2为正常，时间是 d.按 焊接”键进行工艺周期检查。温度在 倒计时。当第一声鸣叫时，表示焊接加热结束。在冷却至 120左右时鸣叫第二声，工具盘即自动退出。一般检查2 120左右时鸣叫第二声，工具盘即自动退出。一般检查23 个循环周期，这有利于机器的热稳定。 e.上述各项正常后，即可将待焊的电路板放置工件盘内，开始焊 e.上述各项正常后，即可将待焊的电路板放置工件盘内，开始焊 接工作。在批量生产的最初阶段，进行试焊是必要的，以找到 最佳的工艺条件。 f.在焊接过程中，如有特殊情况，需要中断，可按“停止”键，工 f.在焊接过程中，如有特殊情况，需要中断，可按“停止” 件盘即自动退出。在冷却过程中，若要提前结束冷却，可按 “进入退出”键，工件盘可立即退出。 进入退出” g.关机后，请将插头从电源插座中拔出。 g.关机后，请将插头从电源插座中拔出。 文库专用 28 7. 手工焊、修板、返修工艺 应用场合 再流焊、波峰焊、清洗后元件补焊； ? 样机焊接； ? 检验:开路、桥接、虚焊等焊点缺陷修复 检验: ? 需要更换元器件时。 手工焊、修板及返修工艺要求 操作人员应带防静电腕带。 ? 一般要求采用防静电恒温烙铁，采用普通烙铁时必 须接地良好， ? 修理SMC元件时应采用1520W小功率烙铁。烙 修理SMC元件时应采用1520W小功率烙铁。烙 铁头温度控制在265 铁头温度控制在265以下； 文库专用 29 焊接时不允许直接加热SMC元件的焊端和元器件引 焊接时不允许直接加热SMC元件的焊端和元器件引 脚的脚跟以上部位，焊接时间不超过3