SMT表面组装技术介绍

1、SMT(表面组装技术)组员： 汇报人： 指导老师：第二组内容一、认识SMT设备二、SMT特点三、SMT工艺流程四、锡膏简介五、回流焊接及温度曲线六、焊料介绍七、生产安全术 语SMT：Surface Mount Technology表面贴装技术 。 是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。 表面贴装技术是一种无需在印制板上钻插装孔，直接将表面贴装元器件贴焊到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术。一、认识SMT设备SMT生产线配有锡膏搅拌机、锡膏印刷机、贴片机、回流焊等设备锡膏搅拌机半自动锡膏印刷机手动锡膏印刷机贴片机回流焊锡膏搅拌机锡膏搅拌机简介：锡膏搅拌机可以有效地把锡膏的固态成分与液态

2、成分搅拌均匀，以实现更完美的印刷和回流焊效果，在省人力的同时还可令这一作业更标准化，而且无需开罐作业也减少了暴露于空气中吸收水汽的机率。操作步骤：将锡膏放入搅拌机盖好安全门设置相应参数按下电源键按下启动键待搅拌好后关掉电源取出锡膏锡膏印刷机锡膏印刷机触摸屏紧急按钮电源开关刮刀气动按钮钢网夹具简介：锡膏印刷机是用来将焊锡膏或红胶涂敷在电路板相应位置上的一种设备。其工作原理为：先制作电路板的钢网，装在印刷机上，然后由人工把锡膏涂敷于钢网上，再通过刮刀转印到电路板上，从而复制出带有与钢网相应的PCB板。贴片机贴片机贴片机主机箱物料盘贴装头气阀开关电源开关输送系统紧急按钮显示屏简介：贴片机，又称“贴装

3、机”，在生产线中，它配置在点胶机或印刷机之后，是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备。作用：将贴装元器件准确安装到PCB规定位置。回流焊回流焊报警灯紧急停止键显示器入板轨道电源启动/关闭键键盘、鼠标回流焊又称再流焊，这种设备的内部有一个加热电路，将空气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的电路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化。作用：施加高温，使锡膏熔化或红胶固化，将器件与PCB牢固粘接在一起。波峰焊波峰焊波峰焊的工作原理是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使

4、液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫“波峰焊”。二、SMT的特点组装密度高、电子产品体积小、重量轻, 利于实现产品的短小轻薄。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。 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。 三、SMT的工艺流程最简单的工艺流程： 供板-印刷-贴装-回流焊-收板-检查-转序或包装采用设备： 上板机-丝网印刷机-贴片机-回流焊-收板机-检查仪常见工艺流程常用贴片元件规格公制尺寸3.2mm x 1.6mm2.0mm x1.25mm1.6mm x 0.8mm1.0mm x 0.5mm公制代号321

5、6201216081005英制尺寸120mil x 60mil80mil x50mil60mil x 30mil40mil x 20mil英制代号1206080506030402四、锡膏简介锡膏成份、类型及作用成份：锡合金粉粒、助焊剂和添加剂（触变剂、溶剂等）组成。类型：松香型锡膏、免洗型锡膏、水溶性型锡膏。作用：1、除去金属表面氧化物。2、覆盖加热中金属面，防止再度氧化。3、降低表面张力，提高表面润湿，增 强焊接中锡膏的流动性。锡膏的主要性能指标金属百分比含量；粘度（与印刷方式相关）；塌陷（锡膏的保形性）；焊料球(锡膏的氧化状况）；焊剂活性（焊接面可焊状况和残留物）；工作寿命；贮存寿命。锡膏

6、的贮存和转运保持原包装密封不动，贮存在210冷藏柜中，禁止冷冻保存。避免高湿环境，以免锡膏吸收湿气，使用时出现塌边、锡球、元件移位等不良现象。转运时间尽可能要短，以缩短锡膏脱离冷藏环境的时间，长途运输时常采用绝缘材料和冰袋保护。贮存时应按不同种类、批号、厂家分开放置，每天记录贮存温度，温度异常立即报告主管。锡膏的使用（一）从冰箱拿出后先进行回温，通常为4小时，记录回温时间。回温前禁止打开瓶盖。回温后应对锡膏进行充分搅拌，采用搅拌机搅拌时应按相应规定执行。人工搅拌时，应按同一方向搅拌，以免锡膏内混有气泡，搅拌时间大约3分钟。搅拌后应及时填写搅拌时间。锡膏添加应以少量多次为原则，首次添加锡膏时应控

7、制锡膏长度为印刷有效区域的长度，锡膏直径约10-15mm为宜。未使用的锡膏应将瓶盖拧紧，减少锡膏氧化。锡膏的使用（二）尽量减少锡膏开瓶数量，用完一瓶再开另一瓶，锡膏开盖后原则上应于24小时内使用完，未使用完毕的锡膏处于室温保存时最长不得超过48小时，防止锡膏放置过久而变质。工作结束后应将剩余锡膏装入空瓶内，下次优先使用，不得与新锡膏混装。当天未用完的锡膏，若第二天不再生产，可将其放回冰箱冷藏。重新冷藏的锡膏于1周内使用完毕，使用时应对印刷和焊接质量进行重点关注。使用已开盖的锡膏前，应先了解开盖时间，确认是否在使用有效期内，超过有效期时应报告技术员处理。新旧锡膏混用时，按1：3配合进行。锡膏的使

8、用（三）锡膏使用的各环节，应避免锡膏与化学物质（如IPA、酒精等）相接触，以免引起反应造成锡膏变硬。换用另一规格锡膏时，应经技术员同意，并将网板、刮刀等彻底清洗干净。有铅、无铅锡膏不得混用刮刀等工具，以免造成污染。为防止助焊剂挥发影响印刷质量，禁止空调风口直对印刷锡膏工位，使用中尽量减少光线照射锡膏的时间，空气湿度大时应重点关注产品出炉品质。使用中尽量避免锡膏与皮肤直接接触，使用完毕应及时用肥皂洗手。网板简介网板开口的类型：化学腐蚀、激光切割、电铸成型三种形式。激光切割是主流。开口指标： 开口宽厚比W/T1.5-1.6 面积比WL/2T(W+L)0.66-0.71 当L5W时考虑宽厚比，否则考

9、虑面积比。印刷机参数的调整刮刀压力：影响印刷厚度和网板寿命；印刷厚度：由网板厚度决定，设备调整有影响。印刷速度：影响锡膏粘度和印刷分辨率；印刷方式：分零间距印刷和间隙印刷，影响细间距器件的印刷质量；刮刀参数：包括材质、角度、厚度；脱模速度：影响网板残留锡膏和印刷清晰度；网板清洗：酒精控制适量，太多会影响锡膏与PCB粘结。回流焊接和温度曲线焊接原理和设备分类按照特定锡膏或红胶的温度特性，设定回流焊设备中各区的加热温度，完成器件与PCB的牢固焊接。设备分类： 按加热方式分为热风回流焊和红外回流焊等； 按是否可充入氮气分为氮气回流焊和空气回流焊； 按温区数量分为七温区、九温区等回流焊。锡膏的回流过程

10、（一）锡膏回流分为五个阶段：预热区活性区升温区回流区冷却区锡膏的回流过程（二）预热区：锡膏中溶剂开始蒸发，温度上升必需慢(小于每秒30 C)，以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡珠，同时，一些元件对内部应力比较敏感，如果元件外部温度上升太快，会造成断裂。 活性区：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，只是温度稍微不同。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。良好的冶金学上的锡焊点要求“清洁”的表面。 锡膏的回流过程（三）升温区：当温度继续上升，焊锡颗粒首先单独熔化，并开始液化。这样在所有可能的表面上覆盖，并开始形成锡焊点。 回流区：当单个的焊

11、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，若元件引脚与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，即造成焊点开路。 冷却区：该阶段如果冷却快，锡点强度会提高，焊点会光滑，但不可以太快（小于5度/秒）而引起元件内部的温度应力造成元件破裂。 温度曲线的测定依据锡膏的温度特性曲线，根据经验大致设定链速及各区温度；用测温样板、测温器进行实际测定并修正温度曲线；注意测温点选取的代表性。测定后的温度曲线回流焊中氮气的作用氮气是一种惰性气体，可以减少焊接时器件和PCB焊接点的氧化，对于低活性的免清洗锡膏尤为重要；对于双面板，氮气保护了第二面PCB焊盘的良

12、好可焊性；氮气能增加焊点的表面光洁度，保护器件颜色。氮气成本相对昂贵，限制其更广泛的应用。焊接检查光学检查设备AOI利用AOI等光学检查设备，对贴装及焊接质量进行全面检查，使错误被早期发现，实现了生产过程的良好控制。发现批量不良时及时反馈班组长。AOI不能检测不可见焊点及无背文器件的正确性，对PCB电路也无法检测。作业者及时记录误判发生点，通过对误判的不断修正逐步减小误判率，以提高测试效率和准确性。六、焊料介绍有铅焊料Sn63Pb37,无铅焊料SAC305、Sn99.3Cu0.7。铅的熔点327.4度，锡的熔点238.9度， Sn63Pb37熔点183度（固相线同于液相线）。铅的作用：减低熔点

13、，便于焊接，提高机械强度，降低表面张力增强流动性。焊料杂质的影响铜：铜和锡结合生成的化学物，使焊料的流动性变差，表面张力增大。最大允许含量为0.25%；锌：对焊点外观、焊料流动性及润湿性造成不良影响，严重时焊接失效，整槽焊料报废。最大允许含量为0.005；金：金和铅锡结合生成金属化合物会使焊点失去光泽、变脆。最大允许含量为0.08%。为了保证焊接质量，焊料要定期检查，当超过含量时，整槽焊料必须更换。为了防止焊料的迅速污染，可采取适当降低焊接温度，焊接时间，印制板采用阻焊膜等对策，焊料槽补料时尽量做到选用纯度高的焊料。元器件管理 妥善保存PCB及元器件，尽量缩短储存周期 在焊接中，无尘埃、油脂、

14、氧化物的铜箔及元件引线有利于形成合格的焊点，因此印制板及元件应保存在干燥、清洁的环境下，并且尽量缩短储存周期。对于放置时间较长的印制板，其表面一般要做清洁处理，对表面有一定程度氧化的元件引脚，应先除去其表面氧化层。电路板清洗规范技术员根据焊接后电路板上残留物的分布可以选择全面清洗或局部清洗，并对清洗方法进行示范。 使用规定的清洗剂，清洗剂应适量，不宜太多，并避免侵蚀插件元件本体。清洗剂脏污时应及时更换，以保证清洗效果。清洗部位有静电敏感器件时，操作人员应使用防静电刷子进行作业，对于容易受静电损坏的CMOS电路，应避免刷洗，以免损坏。 清洗后的电路板正反面及其元器件焊点，应干净无污迹、泪痕、斑点，无残留