SMT制程与炉温曲线规范演示幻灯片

1,SMT制程与炉温曲线,2,报告项目,一、SMT简介,二、SMT工艺流程介绍,三、锡膏制程与红胶制程的区别,四、锡膏介绍,五、炉温曲线介绍,3,一、SMT简介1.何谓SMTSMT是SurfaceMountTechnology的英文缩写，中文意思是表面贴装技术。SMT是新一代电子组装技术，也是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件。2.SMT历史表面贴装不是一个新的概念，它源于较早的工艺，如平装和混合安装。电子线路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且根本没有基片。第一个半导体器件的封装采用放射形的引脚，将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通孔中。50年代，平装的表面安装元件应用于高可靠的军方，60年代，混合技术被广泛的应用，70年代，受日本消费类电子产品的影响，无源元件被广泛使用，近十年有源元件被广泛使用。,SMT简介（一）,4,3.SMT特点组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件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，电子产品体积缩小40%60%，重量减轻60%80%。SMT产品可靠性高、抗振能力强；焊点缺陷率低，高频特性好；减少了电磁和射频干扰。且易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。4.SMT优势电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小；电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件；产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力；电子科技革命势在必行：电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用等，都使追逐国际潮流的SMT工艺尽显优势。,SMT简介（二）,5,SMT工艺流程图,锡膏印刷,AOI检测,CHIP元件贴装,回流焊接,IC元件贴装,传统的锡膏制程工艺,6,元件长度,cylindrical,Transformer,Connector,HIC,100mm,0402chip,0603chip,0805chip,Diode,Transistor,CSP,ALC,SVP,SOP,QFP,BGA-T,BGA-P,Socket,Connector,MTCP,Connector,25mm,（*2）01005chip,SOJ,TSOP,6.5mm,24mm,CM602-A2,CM602-D0,高度,CM602-A2,21mm,（*1）,高速机,泛用机,CM602-D0,可贴装元件,松下CM602可贴装元件的种类,7,锡膏印刷工序,OK,NG,8,元件贴装工序,松下CM602贴片机,贴装元件后,元件吸取相机识别元件贴装,9,回流焊接,BTU回流焊,热风,热风,10,AOI检验,测试元件的焊接状况，如未焊，立碑，翻件，短路，偏移等,11,锡膏制程与红胶制程的区别,锡膏制程Loader（自动上板机）=ScreenPrinter(锡膏印刷机)=ChipMount（贴片机)=ICMount(泛用机）=Reflow（回流焊）=AOI（自动光学检测）红胶制程Loader（自动上板机）=ScreenPrinter(红胶印刷机)&点胶机=ChipMount（贴片机)=Reflow（回流焊）=目检,12,锡膏介绍,13,理解锡膏的回流过程,当锡膏至于一个加热的环境中，锡膏回流分为五个阶段首先，用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发，温度上升必需慢，以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡珠，以及防止敏感元件因外部温度上升太快造成断裂。助焊剂活跃，化学清洗行动开始，水溶性助焊剂和免洗型助焊剂都会发生同样的清洗行动，只不过温度稍微不同。将金属氧化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。好的冶金学上的锡焊点要求“清洁”的表面。当温度继续上升，焊锡颗粒首先单独熔化，并开始液化和表面吸锡的“灯草”过程。这样在所有可能的表面上覆盖，并开始形成锡焊点。4.这个阶段最为重要，当单个的焊锡颗粒全部熔化后，结合一起形成液态锡，这时表面张力作用开始形成焊脚表面，如果元件引脚与PCB焊盘的间隙超过4mil，则极可能由于表面张力使引脚和焊盘分开，即造成锡点开路。5.冷却阶段，如果冷却快，锡点强度会稍微大一点，但不可以太快而引起元件内部的温度应力。,14,理解锡膏的回流过程,回流焊接要求总结：重要的是有充分的缓慢加热来安全地蒸发溶剂，防止锡珠形成和限制由于温度膨胀引起的元件内部应力，造成断裂痕可靠性问题。其次，助焊剂活跃阶段必须有适当的时间和温度，允许清洁阶段在焊锡颗粒刚刚开始熔化时完成。时间温度曲线中焊锡熔化的阶段是最重要的，必须充分地让焊锡颗粒完全熔化，液化形成冶金焊接，剩余溶剂和助焊剂残余的蒸发，形成焊脚表面。此阶段如果太热或太长，可能对元件和PCB造成伤害。锡膏回流温度曲线的设定，最好是根据锡膏供应商提供的数据进行，同时把握元件内部温度应力变化原则，即加热温升速度小于每秒3，和冷却温降速度小于5。,15,怎样设定锡膏回流温度曲线,理想的曲线由四个部分或区间组成，前面三个区加热、最后一个区冷却。炉的温区越多，越能使温度曲线的轮廓达到更准确和接近设定。大多数锡膏都能用四个基本温区成功回流。,16,预热区，也叫斜坡区，用来将PCB的温度从周围环境温度提升到所须的活性温度。在这个区，产品的温度以不超过每秒25C速度连续上升，温度升得太快会引起某些缺陷，如陶瓷电容的细微裂纹，而温度上升太慢，锡膏会感温过度，没有足够的时间使PCB达到活性温度。活性区，有时叫做干燥或浸湿区，有两个功用，第一是，将PCB在相当稳定的温度下感温，允许不同质量的元件在温度上同质，减少它们的相当温差。第二个功能是，允许助焊剂活性化，挥发性的物质从锡膏中挥发。回流区,有时叫做峰值区或最后升温区。这个区的作用是将PCB装配的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点，而峰值温度总是在熔点上。冷却区,理想的冷却区曲线应该是和回流区曲线成镜像关系。