SMT基础知识专业培训

1、中小企业管理全能版总经理、高层管理中层管理学院国学智慧、易经人力资源学院各阶段员工培训学院员工管理企业学院工厂生产管理学院财务管理学院销售经理学院销售人员培训学院中小企业管理全能版总经理、高层管理中层管理学院国学智慧、易经人力资源学院各阶段员工培训学院员工管理企业学院工厂生产管理学院财务管理学院销售经理学院销售人员培训学院,SMT简介1,什么是SMT?Surface mountThrough-holeSMT是英文surface mounting technology的缩写，中文意思是：表面粘贴技术。它 是相对于传统的THT (Through-hole technology)技术而发展起来的一种

2、新的组装技术。3, SMT的特点:A,高密度难 B,高可靠 C,低成本 D,小型化 E,生产的自动化类型THTthrough hole technoligySMTSurface mount technology元器件双列直插或DIP,针阵列PGA 有引线电阻，电容SOIC, SOT, SSOIC, LCCC, PLCC, QFP, PQFP,片式电阻电容基板印制电路板,2o 54MM网格，0. 8MM-O0 9MM 通孔印制电路板，1。27MM网格或更细， 导电孔仅在层与层互连调用0. 3-0. 5MM,布线密度高2倍以上， 厚膜电路，薄膜电路，0 5MM网格或更细焊接方法波峰焊再流焊面积犬小

3、，缩小比约1： 3-1： 10组装方法穿孔插入表面安装-贴装自动化程度自动插件机自动贴片机，效率高4, SMT的组成部分：设计结构尺寸，端子形式，耐焊接热等表面组装元件 各种元器件的制造技术一 包装编带式，棒式，散装式组装设计电设汁，热设计，元器件布局，基板图形布线设计等组装工艺组装材料粘接剂，焊料，焊剂，淸洁剂等组装设备涂敷设备，贴装机，焊接机，淸洗机，测试设备等5, 工艺流程：A, 只有表而贴装的单而装配工序：备料 = 丝印锡膏U=装贴元件匸二回流焊接B, 只有表而贴装的双而装配工序：备料1 丝印锡営I 装贴兀件 回流焊接I 反而幺纟E卩锡膏C=装贴元件1=回流焊接C, 采用表而贴装元件和

4、穿孔元件混合的单而或双而装配工序：备尸二 丝印锡膏（顶面）=装贴元件匸= 回流焊接1=反面 = 滴（印）胶（底面）= 装贴元件匸二 烘干胶=反面= 插元件=波峰焊接D, 顶而采用穿孔元件，底而采用表面贴装元件工序：滴（印）胶匸二 装贴元件1= 烘干胶匸二反而 =插元件匸二 波峰焊接通常先做b面印刷锡膏贴装元件再流焊翻转再作A面r先作A面:卬涮锡商貼装元件再流焊插通孔元件后再过波峰堤锡膏再流焊工艺严十快和I计外*涂敷粘接表而安装元剂件吃T帀髀焊-湘合安装工艺 ；印刷（sere總曇蠶IS讓工作图）价格低廉，但要求设备多，难以实现高 密度组装各工序介绍插通孔元件Saueesee1, 锡膏成份：锡膏主

5、要由金属合金颗粒；助焊剂：活化剂；粘度控制剂等四部份组成。其中金属颗粒约占锡膏总体积的90。5%。我们常用的锡膏型号有：63Sn/37Pb:62Sn/36Pb/2Ag 这些我们都称为有铅锡膏；96.5Sii/3.0Ag/0.5Cu这就是现在大家都在谈到的无铅锡膏了 !2, 锡膏的储存和使用：锡膏是一种化学特性很活跃的物质，因此它对环境的要求是很严格的。一 般在温度为2C-10C,湿度为20%-21%的条件下有效期为6个月。在使用时要注意几点：A, 保存的温度：B,使用前应先回温；C,使用前应先搅拌3-4分钟；D,尽量缩短进入回流焊的等待时间：D,在开瓶24小时内必须使用完，否则做报废处理。3,

6、 锡膏印刷参数的设定调整：1. 刮刀压力，一般使用较硬的刮刀或金属刮刀。刮刀在理想的刮刀速度下及压力下正好把 模板刮干净：2. 印刷厚度，主要是由模板的厚度决左的，而模板的厚度与IC脚距密切相关；3. 刀速度，引脚间距（0.5MM, 一般在20-30MM/S；4. 刮刀角度，应保持在45-75度之间。4,金属模板的制作方法：A,激光切割模板。特点：孔的尺寸精密，再做模板的重复性好，焊膏会较少的留在孔壁上。还可以将开口做成梯 形，使模孔上小下大，这样焊膏很容易脫离模板。激光切割所造成的加工误差也小。B, 蚀刻模板特点：这种模板的孔壁形状是中间小，两头大，制作时还要留下蚀刻余量。这样很容易使锡膏

7、残留在模板孔壁上，印刷时造成锡膏侧面不齐，加工的误差也大。C, 电镀模板D, 电镀抛光法E, 台阶式模板二，装贴元件（Mount Part）1, 贴片机简介：贴片机就是用来将表而组装元器件准确安装到PCB的固左位宜上的设备，贴片机贴装精度及稳定 性将直接影响到所加工电路板的品质及性能。目前SESC车间内贴片机主要分为两种：A. 拱架型（Gantry）：元件送料器、基板（PCB）是固泄的，贴片头（安装多个真空吸料嘴）在送料 器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位宜与方向的调整，然后贴放于基板上。 由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上，所以得名。这类机型的优势在于：系统结

8、构简单, 可实现髙精度，适于各种大小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。适于 中小批疑生产，也可多台机组合用于大批量生产。这类机型的缺点在于：贴片头来回移动的距离长， 所以速度受到限制。SESC生产线所用之泛用机如Panasonic的MPAVXL、MPAV2B, Phlips的ACM Micro 等都属于拱架型，主要贴装大型、异型零件以及细间距引脚零件；B. 转塔型（Turret）:元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板（PCB）放于一个X/Y坐标 系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器移动到取料位苣，贴片 头上的貞空吸料嘴在取料位置取元

9、件，经转塔转动到贴片位苣（与取料位置成180度），在转动过程中 经过对元件位程与方向的调整，将元件贴放于基板上。这类机型的优势在于：一般，转塔上安装有十 几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装2-4个真空吸嘴（较早机型）至5-6个真空吸嘴（现在机型）。 由于转塔的特点，将动作细微化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作 台移动（包含位置调整）、贴放元件等动作都可以在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的髙速 度。目前最快的时间周期达到0. 08-0. 10秒钟一片元件。这类机型的缺点在于：贴装元件类型的限制, 并且价格昂贵SESC生产线所用之髙速机、中速机如Fuji的CP

10、-643E.CP-643ME .CP-743E,Panasonic 的MVIIC、MVIIF等都属于转塔型，主要贴装小型Chip零件、规则外形零件及脚间距较宽（0.8mm以 上）的IC零件。2,表面贴装对PCB的要求第一：外观的要求，光滑平整，不可有翘曲或高低不平.否者基板会出现裂纹，伤痕，锈斑等不良.第二：热膨胀系数的关系.元件小于3. 2*1. 6mm时只遭受部分应力，元件大于3. 2*1. 6mm时，必须注意。第三：导热系数的关系.第四：耐热性的关系耐焊接热要达到260度10秒的实验要求，苴耐热性 应符合：150度60分钟后，基板表面无气泡和损坏不良。第五：铜钳的粘合强度一般要达到第六：

11、弯曲强度要达到25kg/mm以上第七：电性能要求第八：对淸洁剂的反应，在液体中浸渍5分钟，表而不产生任何不良， 并有良好的冲载性3表则装元件具备的条件，r煮a:aaax元件的形状适合于自动化表而贴装 尺寸，形状在标准化后具有互换性 有良好的尺寸精度适应于流水或非流水作业有一圧的机械强度可承受有机溶液的洗涤可执行零散包装又适应编带包装 具有电性能以及机械性能的互换性 耐焊接热应符介相应的规疋4,表面贴装元件介绍:无源元件(SMC)：泛指无源表面安装元件总称.它有以下几种类型:A单片陶瓷电容袒电容片膜电阻器薄膜电阻器 轴式电阻器有源元件(陶瓷封装)(SMD):泛指有源表面安装元件.它有以下几种类型

12、：CLCC (ceramic leaded chip carrier)陶瓷密封带引线芯片载体DIP (dual -in-line package)双列直插封装 SOP (small outline package)小 尺寸封装D, QFP(quad flat package)四面引线扁平封装 BGA( ball grid array)球栅阵列 5,表面贴装元件识别：1.元件尺寸公英制换算(0.12英寸=120m订.0.08英寸=80mil)Chip阻容元件IC集成电路英制名称公制mm英制名称公制mm1.273.2X1.608052.0X1. 25300.806031.6X0.8250. 650

13、4021.0X0. 5250.502010.6X0. 3120.32.片式电阻.电容识别标记电容电阻标印值容量标印值电阻值0R50. 5PF2R22. 2R0101PF5R65. 6R11011PF1021K471470PF6826. 8K3323300PF33333K22322000PF104100K51351000PF564560K3. IC第一脚的的辨认方法以圆点作标识IC有缺口标志杠作标识13OB36型号24 以立孚作标识13（正看IC下排弓OB362413OB36J 标型号2413A厂标12厂标T93151112型号厂标1212三，焊接制程1.回流焊的种类 红外线焊接 红外+热风（组

14、合） 气相焊（VPS）回流焊是SHT流裡审非常关键的一环，其作用是将焊膏融化，使表而组装元器件与PCB 板牢固粘接在一起，如不能较好地对其进行控制，将对所生产产品的可靠性及使用寿命产生灾难性影 响。回流焊的口弋有彳卜热型芯板L玲很少乘用沪红外式及气相式，现在较多厂商采用的是热风式 回流焊，还有部分先进的或特立场合使用的再流方式，如：热型芯板、白光聚焦、垂直烘炉等。以下 将对现在比较流行的热风式回流焊作简单的介绍。2. 热风式回流焊现在所使用的大多数新式的回流焊接炉，叫做强制对流式热风回流焊炉。它通过内部的风 扇，将热空气吹到装配板上或周囤。这种炉的一个优点是可以对装配板逐渐地和一致地提供热量，

15、不 管零件的颜色和质地。虽然，由于不同的厚度和元件密度，热量的吸收可能不同，但强制对流式炉逐 渐地供热，同一 PCB上的温差没有太大的差别。另外，这种炉可以严格地控制给定温度曲线的最高温 度和温度速率，英提供了更好的区到区的稳雄性，和一个更受控的回流过程。3. 温区分布及各温区功能热风回流焊过程中，焊膏需经过以下几个阶段，溶剂挥发；助焊剂淸除焊件表面的氧化物： 焊膏的熔融、再流动以及焊膏的冷却、凝固。一个典型的温度曲线（Profile：指通过回焊炉时，PCB 上某一焊点的温度随时间变化的曲线）分为预热区、保温区、回流区及冷却区。（见附图） 预热区：预热区的目的是使PCB和元器件预热，达到平衡，

16、同时除去焊膏中的水份、溶剂，以 防焊膏发生塌落和焊料飞溅。升温速率要控制在适当范国内（过快会产生热冲击，如：引起多层陶瓷 电容器开裂、造成焊料飞溅，使在整个PCB的非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点；过慢则助 焊剂Flux活性作用），一般规泄最大升温速率为4C/sec,上升速率设泄为1 -3C/sec, ECS的标准 为低于3C/sec。 保温区：指从120C升温至160C的区域。主要目的是使PCB上齐元件的温度趋于均匀，尽 量减少温差，保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，到保温区结束时，焊盘、锡膏球及元件引脚 上的氧化物应被除去，整个电路板的温度达到均衡。过程时间约60-120秒，根据

17、焊料的性质有所差 异。ECS 的标准为:140-1709, MAX120sec： 回流区：这一区域里的加热器的温度设垃得最髙，焊接峰值温度视所用锡膏的不同而不同， 一般推荐为锡膏的熔点温度加20-409。此时焊膏中的焊料开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊剂润 湿焊盘和元器件。有时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。理想的温度曲线是超过焊锡熔点 的尖端区”覆盖的而积最小且左右对称，一般情况下超过200C的时间范用为30-40seco ECS的标 准为 Peak Temp. :210-220*0,超过 200C的时间范围:403sec： 冷却区：用尽可能快的速度进行冷却，将有助于得到明亮的焊

18、点并饱满的外形和低的接触角 度。缓慢冷却会导致PAD的更多分解物进入锡中，产生灰暗毛糙的焊点，甚至引起沾锡不良和弱焊点 结合力。降温速率一般为-4C/sec以内，冷却至75C左右即可，一般情况下都要用离子风扇进行强 制冷却。3, 影响焊接性能的各种因素辽厘工艺因素亠&处理方式，处理的类型，方法，厚度，层数。处理后到焊接的时间内是否加热，剪 切或经过其他的加工方式。习焊接工艺的设计指尺寸，间隙，焊点间隙导带（布线）：形状，导热性，热容量被焊接物：指焊接方 向，位置，压力，粘合状态等汁焊接条件 丄忌温度与时间，预热条件.加热，冷却速度焊接加热的方式，热源的载体的形式（波长,导热速度等）V,焊接材料

19、咯L一 儿浓度，活性度，熔点，沸点等焊料：成分，组织，不纯物含量，熔点等母材：母材的组成，组织，导热性能等焊膏的粘度，比重，触变性能基板的材料，种类，包层金属等4, 回流焊接缺陷分析问题及原因对策1.吹孔（BLOWHOLES）焊中（SOLDER JOINT）所出现的孔洞， 大者称为吹孔，小者叫做针孔，皆由膏 体中的溶剂或水分快速氧化所致。 调整预热温度，以赶走过多的溶剂。 调整锡膏粘度。提高锡膏中金属含量百分 比2空洞（VOIDS）是指焊点中的氧体在硬 化前未及时逸出所致，将使得焊点的强 度不足，将衍生而致破裂。3.零件移位及偏斜MOVEMENT ANDMISALIGNNENT造成零件焊后移位

20、的 原因可能有：锡膏印不准、厚度不均、 调整预热使尽量赶走锡膏中的氧体。 增加锡膏的粘度。 增加锡骨中金属含量百分比改进零件的精 准度。 改进零件放置的精准度。 调整预热及熔焊的参数。零件放宜不当、热传不均、焊垫或接脚 之焊锡性不良，助焊剂活性不足，焊垫 比接脚大的太多等，情况较严重时甚至 会形成碑立。(TOMBSTONING或 MAMBATHAN EFFECT,或 DRAWBRIGING), 尤以质轻的小零件为甚。 改进零件或板子的焊锡性。 增强锡膏中助焊剂的活性。 改进零件及与焊垫之间的尺寸比例。 不可使焊垫太大。4.缩锡(DEWETTING)零件脚或焊垫的焊 锡性不佳 改进电路板及零件之焊锡性。 增强锡膏中助焊剂之活性。5.焊点灰暗(DULL JINT)可能有金属杂 质污染或给锡成份不在共熔点，或冷却 太慢，使得表面不亮。 防止焊后装配板在冷却中发生箴动。 焊后加速板子的冷却率。6.不沾锡(NON-WETTING)接脚或焊垫之 焊锡性太差，或助焊剂活性不足，或热 量不足所致。 提高熔焊温度。 改进零件及板子的焊锡性。 增加助焊剂的活性。7.焊后断开(OPEN)常发生于J型接脚与 焊垫之间，其主要原因是各脚的共而性 不好，以及接脚与焊垫之间的热容量相 差太多所致(焊垫比接脚不容易加热及 蓄热)。 改进零件脚之共而性 增加印膏厚度，以克服共而性之少许误差。 调整预热，以改善接