SMT工艺新人必看

1、大培训SMT工艺 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%。2. 可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。3. 高频特性好。减少了电磁和射频干扰。4. 易于实现自动化,提高生产效率。5. 降低成本达30%50%。节省材料、能 源、设备、人力、时间等，为什么要用表面贴装技术(SMT) ?廿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2. 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，3. 产品批量

2、化,生产自动化,厂方要以低成本高 产量z出产优质产品以迎合顾客需求及加强市 场竞争力4电子元件的发展z集成电路(IC)的开发，半导体 材料的多元应用5.电子科技革命势在必行，追逐国际潮流SMT表面贴装的步驟参第一步为制造着想的产品设计（DFM, Design forManu racturejM第一步工乙流程的控制第三步焊接材米第四步丝印第五步黏合剂/环氧胶及滴胶第六步贴放元件倉第八步清洗廿第九步测试/检查U第十步遊主与修理f DFM, Design 坯 Manufacture)虽然对DFM有各种的定义，但有一个基本点是为:大家所认同的那就是在新产品开发的构思阶段匸匚 DFM就必须有具体表现，以

3、求在产品制造的阶段，- 以最短的周期、最低的成本，达到尽可能高的产(售市场上具有战略地位2=为销售市场上具有战略地位的英特网和电 子商务的迅猛发展，OEM面临一个日趋激烈的 二 竞争形势，产品开发和到位市场的时机正在戏剧 f生的缩短，边际利润的压力事实上已有增加。同 时合约加工商(CM)发现客户要求在增加：生产I： 必须具有资格并持有执照，产品上的电子元件必 需有效用和有可追溯性。这样，文件的存档已成 为必不可少的了。理解锡膏及其如何工作，将对SMT过程的相互作用有更好的了解。适当的评估技术用来保证与锡膏相联系的生产线的最佳表现。第四步丝印配的回流焊接中，锡膏是元件弓在表面贴片装脚或端点和电路

4、板上焊盘之间的连接介质。除 了锡膏本身之外，丝印之中有各种因素，包括丝印机，丝印方法和丝印过程的各人参数 中丝却过程；第五步黏合剂/环必须明确规定黏合剂的稠密度、良好的胶点轮廓、良好的湿态和固化强度、胶 点大小。使用CAD或其它方法来告诉自 动设备在什么地方滴胶点。滴胶设备必需有适当的精度、速度和可重复性，以 达到应用成本的平衡L些典型的滴胶 问题必须在工艺设计时预计到滞七步庄字三三三三三三三批量回流焊接5过程参数控制回流温度曲线的效果，氮气保护回流温度测量和回流温度曲线优化。第八步清洗清洗时常被描述成“非增值”过程但这样现实吗？或者是太过简化，以致于 阻碍了对复杂事物的仔细思考。没有可 靠的

5、产品和最低的成本一个公司在今天的环球经济中无以生存。因此制造过 程中的每一步都必须经过仔细检查以确 保其有助于整个成叱二二二二二二二二二二第九步汇SB选择测试和检查的策略是基于板的复杂性包括许多方面：表面贴片或通孔插件，单面或双面，元件数量（包括密脚），焊点，电气与外观特性重点集中在元件与焊点数量。SB2为整个炒O不把返工看作“必须的不幸”管理者明白，正确的工具和改进的技术 员培训的结合，可 工序中一个高效和有经济效益的步骤2 錫膏的種類T-3. 錫膏的成份f4. 錫膏的選擇5錫膏的檢測標準規範 ：6. 錫膏的使用方法及操作程序 力拥减耦拥紬東圖赫歩剧脅月IJ波彎過錫爐(wave solder

6、) 在西元1992年前不論SMT或wave solder*PCB之組裝製程主要分為兩種，表面黏著技術(SMT solder)及傳統部那使用CFC為溶劑將助鋅劑洗掉，自從1996年1月1日禁產CFC後/ wav solder製程已由CFC改用HCFC水洗及免洗製程；但在SMT sol*方面，超過7成以上業者已改成免洗製菌mi *SMT技術之主要製程是在PCB鋁墊(PAD)上印上錫膏後，將SMT零 件敢在錫膏上，再經過高溫reflow把SMT零件鋅在PCB上面。以往 用Cbc溶劑清洗flux，如此不會影響锌點及電性；但在免洗製程中 SMT錫膏之助鋅能力不能太強，否則會增加兩個相近零件之表面絕 緣阻

7、抗，而使漏電流變大，導致整個電子系統無法正常運作，嚴重者可能會腐食錫點，所以使用免洗flux之錫膏於SMT時必須要執行 s.iR(表面絕緣阻抗)的測試。hh h m m I *由此可知在免洗製程中，SMT所用於錫膏內flux之活性不能太強， 因此為彌補SMT免洗製程中之flux助鋅能力的不足，必須從其他方 面著手才能使免洗製程的良率和以前使用CFC清洗flux的製程一樣 娃口 _ 丄錫膏的種類型錫 清洗 錫性目前在SMT製程上所使用之錫膏主要分為RA（清洗型）RMA（免洗型），這兩種踢 竽玉學之最左差豊在於錫膏當中之助鋅劑其活性的強弱來區分，一般來說，由於RA 膏需經過清洗之動作，因此活性較強

8、擂旱錫性也較好:反之,RMA型錫膏因無需 ，而為了保持產品“可靠度，不被錚後殘留之殘渣所腐蝕，所以其活性較弱，鋅 也較差，因而需在N2的環境下才能維持產品的良率LIU寻活性的強弱，其區別主要在於錫膏助鋅劑當中添加了多少比例的活性劑，也就何創是添加了多少的鹵素（氯、漠、氟）或有機酸，依照目前現有的國際檢測之標準規範 或工k开院測試所依照之規範，皆以IPC-TM-650規範為基準，但是由於各種規範並未 明定錫膏當中鹵素添加量不得超過的比例，因此所有RMA型錫膏皆須通過一些定 性測試,如“銅鏡試驗、“銅板腐蝕試驗”、“鎔酸銀試驗，以上為迴锌前之測 試，而在迴锌後之基板，更需要進行表面絕緣阻抗（S.I

9、.R）測試。*簡單來說RA型的錫膏不論在“光澤度”、范旱錫性”都優於RMA型錫膏，但是 在“電器的信賴性（可靠度广卻不如RMA型,但由於環保意識的高漲,因而不得不導 入免洗製程,也迫使錫膏廠商必須忍痛降低錫膏的活性（RMA型），以確保產品的可 靠度,因此廠商在選擇錫膏的同時，務必注意到“活性劑添加量”的數據。錫膏的組成主要是由特定的錫粉合金與助鋅劑共同構築形成的物質。衽此將以此二大類加 以簡督冃： 錫紛合金：目前市面上所用之錫粉合金主要以Sn63:Pb37、Sn62:Pb36:Ag2的成份為 主;鉤粉形狀為球形或橢圓形;錫粉粒徑為2045、2545或20-38pm;選擇何種合金成份或粒 之錫吩

10、，需依照產品零件的特性來決定。J丨丨丨丨TTTITH令旱齊n:由於各家廠商所使用之成份不同，在此僅就其作用加以簡述。1 松香(rosin)/樹脂(Resin)冋分為天然及合成兩種2 溶由(s”lvent):用以調整(降低)錫膏黏度3 活性劑(activator):用以清除待錦金屬表面上的氧化物4 增稠劑(thickeners):用以調整(增加)錫膏黏度5流變劑(rheological additives):用以防止錫膏在印刷後發生崩塌現象6 其它添加劑:各家廠牌錫膏之不同配方在廠商所提供之錫膏成份分析表中，必須詳實記載的項目分別為：“錫粉合金之比例”、 比例、“錫粉粒徑”、“錫膏黏度”以及最為

11、重要的“鹵素(活性劑)以下將以圖片及文字再輔助說明含有量”。錫粉FluxSHEN MAO INDUSTRY., LTD.:錫，鉛合金的粉末:促進金屬融解的融劑使用目的Purpose金丿粉末Base Resin活性劑Thixotropic溶劑Base joining materialGiven adhesionzrequired in mounting process金屬表面清淨作用金屬表面清淨作用防止金屬與Flux分離啡生甲刷崩塌slump良好的膏狀材料名material 錫鉛合金粉末RosinRosin esterAmine-hydrochloride salt Stearic acid T

12、riethanolamineCastor wax Carnauba waxDiethylene glycol GlycerineGas atmizingCentrifugal atmizingSHEN MAO INDUSTRY., LTD.H錫粉的製造方式I I ISolder Paste (Solder Powder)Shape of solder powderSHEN MAO INDUSTRY., LTD錫粉於顯微鏡底下的放大圖示（此為真球狀錫粉,另外也有不定形狀的錫粉,目前乜羅很少在使用）_ 一_口打 _u 口冃程中除了錫印MT定的石又*兀*光澤度在未開勺圖示，若能確實做好，將弓上應注*

13、率調查目 項較谷令其鋅錫性的夕 新產品的 絕對有扌E首先了解產品名稱 楝.一-車YbCHIP(0402)|置E等 所展現的吃錫狀態。基板主 生產，J爬升N2情膏之夕、，有艮 都有密t 及數據設是鹵素的含有量 包覆性夕況問題的所I勺提升谭爐溫度設定等 如何以錫舅的特继欲製造出一項完美的產品 三數據鋼板的開法零件 茱件無膏，最主要的弱點，在 所以我們必須向客戶強調的情況下以下圖示為SMT流彳 有助於提咼產品的良7千良率 機袍 勢必要學笔爭有零件上骷就 性、 況下Mir1IKSolder Paste ( Required Properties)PrintabilityHeat slumpresist

14、acespreadabilitySolder PasteSolder BallTackinessPin contactability表面黏著製程之圖示Profi;ssMounterComponent SolderabilibSqueegee. PressureStencilDesignSqueegee HardinessPlacing . ProgramPeakTemp.DesignPCBSolderabilitySqueegee SpeedPhasesParticleSizeSoaking Temp.Preheating SlopeSnap-off HeightAccuracy iscAll

15、oyIngredientMaintenanceSolder PasteAPCBSolder Paste)Printing PartsMountJ) MeltingCleaning錫膏的檢測標準規範目前較具公信力檢測錫膏之規範有許多種，如IPC、JIS、QQ、MIL.等，由於國內較具 公信力的檢測單位“工研院”主要是以IPC之標準規範為基準,所以在此將就IPC規範當 再佈列舉#測試方法作一簡述如下：1 .銅鏡試驗法:本法是用以檢查助金旱劑腐蝕性的孚 以真空蒸著方式塗上一層薄銅，再滴上 瑰境控制的溫濕箱中24小時，以比較iaH_ 计 工_k鎔酸銀試驗:助鋅劑或其抽出液之腐蝕性如何，可按IPC-TM

16、-650中的2、3、33之試紙 法去進行檢測弱，其做法金旱劑及所欲腐蝕程度如何。(依IPC-TM方型的玻璃片上， 锌劑然後置於M-650,2、33鹵化物含量:助金旱劑腐蝕性的程度如何，可透過鹵化物含量之檢測而加以評估。即以 助金旱劑固形物中氯的等值含量作為具體表達之方式。助金旱劑之固形物須按4、3、2節加 以測定，而鹵化物之檢測則可按IPGTM-650中2、3、35法去進行。85%RH6、3、34表面絕緣組抗(SIR):助鋅劑殘渣在已清洗或未清洗的情況下,需經過168hr, 85C 之測試條件下淇最終測試之表面阻抗值要大於100MQ,可按IPCTM6505中2、 法去進行。另外測試水溶液抵抗這

17、個項目，其最初及最終的測試重要說明：衽JIS及QQ的扌值均需大於 100,0000 CM錫膏的使用方法及操作程序、1熱器用期限為5個月(未開:笑亡人r曰山az? 口 j缶使gs(1)、保存方法刚品保管要控制在010仔3A拌等-時H-ZZ另 在攪可性於疋夕 另芳 八使一、丿(3度的一開使開後在的法履膏 拌錫 攪之 溫昇份完S2FZ /I fz rrA 肓溫後未血 印溫 封其封天中膏內建僅 板請 基時 度 板制誤黏 基控錯膏 土青阿易作 項操 事可手鋼 B-不戴坨 注者須當 借業時労 操作用訊拭 擦 劑 溶口左O拌勖 攪同 視共 曲膏 5m錫 1-3左 為用 間使 時未_的容器表面黏著組裝實務之影

18、響在詩際組裝的情況下，將朝向印刷性錦錫性及信賴性三大類作_率ip -a粉末粒徑與鋼版的開口大小的相 b黏度及黏著指數（Thixotropy）與鋼版脫模的關連性(:黏度與溫度的關連性a.2|鉀購:_ 活性劑的添加量c.b活性劑的種類（鹵素及有機酸） Reflow白勺溫度清洗或免清洗 bSIR（表面絕緣阻抗） 活性劑的殘留重C3、信賴性：JTL .ZZZZZZ3印刷機(PRINTER)MPM2000MPM3000MPM2000/3000印刷機比較 General Board Handling Print Head ： Stencil Squeegee Vision system ProgramGe

19、neral丨 丨ieModelLength(inches)Width(inches)Height I (inches)Ultraprint 3000Hi巳 J-636360Ultraprint 2000_634664Board HandlingModelUltraprint 3000 HFUltraprint 2000 HFMaximum size (inches)22x2020x16Minimum size (inches)2x12x2Maximum thickness (”)0.50.5Minimum thickness (”)0.0150.015Maximum warpage ()0.0

20、0750.0075Underside component clearance (inches)10.5Board held byEdge clamp, VacuumEdge clamp, VacuumBoard supportMagnetic Blocks, Tooling pins, vacuum plateMagnetic Blocks, Tooling pins, vacuum plateConveyorStandardStandardBoard MovementR to L, L to RR to L, L to RDual-lane board handling?NoNoPrint

21、HeadModelUltraprint 3000 HFUltraprint 2000 HFPrint area (inches)21.76x19.7618x16Maximum print stroke(”)30.516Mdthod of registrationVisionVisio nOptical alignment?YesYesAlignment accuracy (microns)12.512.5Alignment repeatability (micro ns)2525Print ModesPrint/print, print/flood, flood/print, on conta

22、ct, 1 or 2 depositsPrint/print, print/flood, flood/print, on contactPrint speed (inches/second)812Print pressure (pounds)0.1 to 651 to 60Snap off (print gap) (inches)-0.050 to 1-0.050 to 1Is snap-off programmable?YesYesCycle time (seconds)Single lane: 6.5Single lane: 11StencilModelUltraprint 3000 HF

23、Ultraprint 2000 HFFrame size (inches)29x2929x29PCB stencil seperation speed (inches/seco nd)0.03 to 0.30.03 to 0.3Stencil cleaningDry, wet, vacuumDry, wet, vacuumProgrammable?YesYesStencil WiperOptionalOptionalSqueegeeModelUltraprint 3000 HFUltraprint 2000 HFSqueegeesMetal, polyurethane, rheo pumpMe

24、tal, polyurethane, rheo pumpSqueegee pressure (pounds)Oto 60Oto 60Where measured?Software 10 x per secondSoftware 10 x per secondHorizontal or central pivot?Bala need con trolled headCentralVision systemModelUltraprint 3000 HFUltraprint 2000 HFTypeOn the move, look up, look downOn the move, look up,

25、 look downField of vision (inches)0.400x0.3000.25SMEMA fiducial standard compatible?YesYesAlign calibrationFully automaticFully automaticPost-print inspection available?2-D, 3-D2-DProgramModelUltraprint 3000 HfUltraprint 2000 HfUp and down line protocolSMEMA, SECS, GEMSMEMA, SECS, GEMNumber of programs stored400400贴片机的種類拱架型(Ga ntry): QP242,QP341转塔型仃 u rret): CP642,CP643,CP742LjwL_A-)元件送料器、基板（PCB）是固定的，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，经过对元件位置与方