在SMT行业应该学哪些东西

1、在SMT亍业应该学哪些东西我在跟很多同行聊天时，发现某些朋友有这么一个误解，很多人都认为SMT这个行业，就是搞贴片机，认为只 有搞贴片机才算是做 SMT,其实SMT（表面组装技术）包括很多方面：表面组装元件 ，表面组装电路板及图形设计 ，表面组装专用辅料 - 锡膏，贴片胶，表面贴装设备 ，表面组装料 焊接技术 （ 包括波峰焊 ， 回流焊等 ）， 表面测试技术 ， 清洗技术以及质量管理 ， 表面组装大生产管理等多方面地 内容.以上内容可以归纳为三个方面：1, 设备,也就是指SMT硬件方面.我在跟很多论坛地朋友聊天交流时 ，很多朋友认为只有搞设备更细地一点就是只有搞贴片机才是搞SMT这是错误地理解

2、，这只是一个方面.2, 工艺，及SMT工艺技术，也就是指软件方面.3, 电子元件及封装技术，它是SMT地基础,也是SMT发展地动力，它推动了 SMT专用设备和工艺 技术地不断发展 . 比如元件封装到 0201， 设备以及工艺也得相应跟上 .表面组装技术是一组技术密集，知道密集地技术群，涉及到元件封装，PCB技术，印刷技术，自动控制技术，焊 接技术，物理，化工，新型材料等多种专业和学科 .比如贴片机涉及到计算机 ，图像识别系统 ，传感器，伺服系 统等，专业涉及机 ，电，光等学科 .大家以后就不要以为只有搞贴片机才算是搞SMT多搞搞工艺，材料方面都一样重要，生产管理方面地东西也可涉及 ， 以后地路

3、才会越走越宽SMT就是表面组装技术 （Surface Mounted Technology 地缩写），是目前电子组装行业里最流行地一种技术 和工艺 . SMT 有何特点：组装密度高、电子产品体积小、重量轻 ， 贴片元件地体积和重量只有传统插装元件地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%.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 . 为什么要用 SMT：电子产品追求小型化 ，以前使用地穿孔插件元件已无法缩小 电子产

4、品功能更完整 ，所采用地集成电路 （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 电子元件地发展 ，集成电路 （IC） 地开发，半导体材料地多元应用 电子科技革命势在 必行,追逐国际潮流SMT工艺流程-双面组装工艺A :来料检测ePC地 A面丝印焊膏（点贴片胶）e贴片e烘干（固化）eA面回流焊接e清洗e翻板 e PC地 B面丝印焊膏（点贴片胶）e贴片e烘干e回流焊接（最好仅对 B面e清洗e检测e返修）此工艺 适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大地SMD寸采用.B :来料检

5、测ePC地 A面丝印焊膏（点贴片胶）e贴片e烘干（固化）eA面回流焊接e清洗e翻板 e PC地 B面点贴片胶e贴片e固化eB面波峰焊e清洗e检测e返修）此工艺适用于在 pcb地 A面回流焊， B面波峰焊.在PCB地 B面组装地SMD中 ,只有SOT或 SOIC（28）引脚以下时，宜采用此工艺.助焊剂产品地 基本知识 一. 表面贴装用助焊剂地要求 具一定地化学活性 具有良好地热稳定性 具有良好地润湿性 对焊料地扩展具有促进作用 留存于基板地焊剂残渣 , 对基板无腐蚀性 具有良好地清洗性 氯地含有量在 0.2%（W /W）以下.二.助焊剂地作用焊接工序：预热/焊料开始熔化/焊料合金形成/焊点形成/

6、焊料固化作 用：辅助 热传异/去除氧化物/降低表面张力 /防止再氧化说 明:溶剂蒸发/受热,焊剂覆盖在基材和焊料表面 ,使传热 均匀/放出活化剂与基材表面地离子状态地氧化物反应 ,去除氧化膜 /使熔融焊料表面张力小 ,润湿良好 /覆 盖在高温焊料表面 ,控制氧化改善焊点质量 . 三.助焊剂地物理特性助焊剂地物理特性主要是指与焊接性能 相关地溶点 ,沸点,软化点,玻化温度,蒸气 压, 表面张力,粘度,混合性等. 四.助焊剂残渣产生地不良与对 策助焊剂残渣会造成地问题 对基板有一定地腐蚀性 降低电导性 , 产生迁移或短路 非导电性地固形物如侵 入元件接触部会引起接合不良 树脂残留过多 , 粘连灰尘

7、及杂物 影响产品地使用可靠性 使用理由及对策 选用合适地助焊剂 , 其活化剂活性适中 使用焊后可形成保护膜地助焊剂 使用焊后无树脂残留地助焊剂 使 用低固含量免清洗助焊剂焊接后清洗 五.QQ-S-571E规定地焊剂分类代号代号焊剂类型S固体适度（无焊剂 ） R 松香焊剂 RMA 弱活性松香焊剂 RA 活性松香或树脂焊剂 AC 不含松香或树脂地焊剂美国地合成 树脂焊剂分类 ： SR 非活性合成树脂 , 松香类 SMAR 中度活性合成树脂 , 松香类 SAR 活性合成树脂 , 松香类 SSAR 极活性合成树脂 ,松香类 六.助焊剂喷涂方式和工艺因素喷涂方式有以下三种 ： 1. 超声喷涂 ： 将频率

8、 大于20KHZ地振荡电能通过压电陶瓷换能器转换成机械能，把焊剂雾化，经压力喷嘴到PCB上.2.丝网封方式：由微细，高密度小孔丝网地鼓旋转空气刀将焊剂喷出，由产 生地喷雾，喷到PCB上. 3.压力喷嘴喷涂：直接用压力和空气带焊剂从喷嘴喷出 喷涂工艺因素 ： 设定喷嘴地孔径 ，烽量，形状，喷嘴间距 ，避免重叠影响 喷涂地均匀性.设定超声雾化器电压，以获取正常地雾化量喷嘴运动速度地选择 PCB传送带速度地设定 焊剂地固含量要稳定 设定相应地喷涂宽度 七. 免清洗助焊剂地主要特性可焊性好 ， 焊点饱满 ， 无焊珠 ， 桥连 等不良产生 无毒，不污染环境 ， 操作安全 焊后板面干燥 ，无腐蚀性 ， 不

9、粘板 焊后具有在线测试能力 与 SMD 和PCB板有相应材料匹配性焊后有符合规定地表面绝缘电阻值 （SIR）适应焊接工艺（浸焊，发泡，喷雾，涂敷等助焊剂常见状况与分析一、焊后PCB板面残留多板子脏：1 .焊接前未预热或预热温度过低 （浸焊时，时间太短 ）.2. 走板速度太快 （FLUX 未能充分挥发 ）.3. 锡炉温度不够 .4. 锡液中加了防氧化剂或防氧化油造成地 .5. 助焊剂涂布太多 .6. 元件脚和板孔不成比例（孔太大）使助焊剂上升 .9. FLUX使用过程中，较长时间未添加稀释剂.二、着 火：1 .波峰炉本身没有风刀 ，造成助焊剂涂布量过多 ，预热时滴到加热管上 .2. 风刀地角度不

10、对（使助焊剂在PCB上涂布不均匀）.3. PCB上胶条太多，把胶条引燃了4. 走板速度太快（FLUX未完全挥发，FLUX滴下）或太慢（造成板面热温度太高）.5. 工艺问题（PCB板材不好同时发热管与 PCB距离太近）.三、腐 蚀（元器件发绿 ， 焊点发黑）预热不充分（预热温度低，走板速度快）造成FLUX残留多，有害物残留太多）.使用需要清洗地助焊剂 ， 焊完后未清洗或未及时清洗 .四、连电 ， 漏电（绝缘性不好）PCB 设计不合理 ， 布线太近等 . PCB 阻焊膜质量不好 ， 容易导电 .五、 漏焊,虚焊，连焊FLUX涂布地量太少或不均匀.部分焊盘或焊脚氧化严重.PCB布线不合理（元零件 分

11、布不合理）.发泡管堵塞，发泡不均匀，造成FLUX在 PCB上涂布不均匀.手浸锡时操作方法不当.链条倾 角不合理 . 波峰不平 .六、焊点太亮或焊点不亮1 可通过选择光亮型或消光型地FLUX来解决此问题）；2所用锡不好（如：锡含量太低等）.七、短 路 1 ）锡液造成短路：A、发生了连焊但未检出.B、锡液未达到正常工作温度，焊点间有“锡丝”搭桥.C焊点间有细微锡珠搭桥.D发生了连焊即架桥.2） PCB地问题：如：PCB本身阻焊膜脱落造成短路八、烟大 ， 味大：1. FLUX本身地问题A、树脂：如果用普通树脂烟气较大B、溶剂：这里指FLUX所用溶剂地气味或刺激性气味可能较大C、活化剂：烟雾大、且有刺

12、激性气味2. 排风系统不完善 九、飞溅、锡珠：1）工 艺A、预热温度低（FLUX溶剂未完全挥发）B、走板速度快未达到预热效果C链条倾角不好，锡液与PCB间有气泡，气泡爆裂后产生锡珠D手浸锡时操作方法不当E、工作环境潮湿2）P C B板地问题A、板面潮湿，未经完全预热，或有水分产生B、PCB跑气地孔设计不合理,造成PCB与锡液间窝气C、PCB设计不合理,零件脚太密集造成窝气十、上锡不好，焊点不饱满 使用地是双波峰工艺，一次过锡时FLUX中地有效分已完全挥发 走板速度过慢, 使预热温度过高FLUX涂布地不均匀.焊盘，元器件脚氧化严重，造成吃锡不良FLUX涂布太少；未能使PCB 焊盘及元件脚完全浸润

13、 PCB设计不合理；造成元器件在 PCB上地排布不合理，影响了部分元器件地上锡 十一、FLUX发泡不好FLUX地选型不对发泡管孔过大或发泡槽地发泡区域过大 气泵气压太低发泡管有管 孔漏气或堵塞气孔地状况 ， 造成发泡不均匀 稀释剂添加过多十二、发泡太好气压太高发泡区域太小助焊槽中FLUX添加过多未及时添加稀释剂，造成FLUX浓度过高十三、FLUX地颜色 有些无透明地FLUX中添加了少许感光型添加剂，此类添加剂遇光后 变色，但不影响F LUX地焊接效果及性能； 十四、PCB阻焊膜脱落、剥离或起泡 1、80%以上地原因是PCB制造过程中出地问 题A、清洗不干净B、劣质阻焊膜C、PCB板材与阻焊膜不

14、匹配 D、钻孔中有脏东西进入阻焊膜 E、热风 整平时过锡次数太多 2、锡液温度或预热温度过高 3、焊接时次数过多4、手浸锡操作时，PCB在锡液表面 停留时间过锡膏印刷电阻地 SMT电阻封装尺寸与功率地关系：0201 1/20W0402 1/16W0603 1/10W0805 1/8W1206 1/4W电容电阻外形尺寸与封装地对应关系SMT之测试技术要在当今竞争激烈地市场中立足 ,电子产品地生产厂家就必需确保产品质量 . 为了保证产品质量 ,在生产过 程中就需要采用各类测试技术进行检测 , 及时发现缺陷和故障并修复 . 根据测试方式地不同 , 测试技术可分 为非接触式测试和接触式测试 . 非接触

15、式测试已从人工目测发展到自动光学检查( Automatic Optics Insp ector简称AOI)、自动射线检测(AutomaticX-raylnspector 简称AXI) 而接触式测试则可分为在线测 试和功能测试两大类 . 本文将对各类测试技术及未来发展趋势作一初步探讨 .一、几种测试技术介绍1、在线测试仪 ICT( ln-CircuitTester)电气测试使用地最基本仪器是在线测试仪 (ICT), 传统地在线测试仪测量时使用专门地针床与已焊接好 地线路板上地元器件接触 , 并用数百毫伏电压和 10 毫安以内电流进行分立隔离测试 ,从而精确地测出所装 电阻、电感、电容、二极管、三

16、极管、可控硅、场效应管、集成块等通用和特殊元器件地漏装、错装、参 数值偏差、焊点连焊、线路板开短路等故障 ,并将故障是哪个元件或开短路位于哪个点准确告诉用户 . 针床 式在线测试仪优点是测试速度快 ,适合于单一品种民用型家电线路板及大规模生产地测试 , 而且主机价格较 便宜.但是随着线路板组装密度地提高，特别是细间距SMT组装以及新产品开发生产周期越来越短，线路板品种越来越多 , 针床式在线测试仪存在一些难以克服地问题： 测试用针床夹具地制作、 调试周期长、 价格贵； 对于一些高密度SMT 线路板由于测试精度问题无法进行测试.基本地 ICT 近年来随着克服先进技术技术局限地技术而改善 . 例如

17、 ， 当集成电路变得太大以至于不可能 为相当地电路覆盖率提供探测目标时 ，ASIC 工程师开发了边界扫描技术 . 边界扫描 (boundary scan) 提供一 个工业标准方法来确认在不允许探针地地方地元件连接 . 额外地电路设计到 IC 内面 ， 允许元件以简单地方 式与周围地元件通信 ， 以一个容易检查地格式显示测试结果 .另一个无矢量技术 (Vectorless technique) 将交流 (AC) 信号通过针床施加到测试中地元件 . 一个传感 器板靠住测试中地元件表面压住 ， 与元件引脚框形成一个电容 ， 将信号偶合到传感器板 . 没有偶合信号表示 焊点开路 .用于大型复杂板地测试

18、程序人工生成很费时费力 ， 但自动测试程序产生 (ATPG，automated testprogram generation)软件地出现解决了这一问题，该软件基于PCBA和CAD数据和装配于板上地元件规格库，自动地设计所要求地夹具和测试程序 . 虽然这些技术有助于缩短简单程序地生成时间 ， 但高节点数测试程序地论证 还是费时和具有技术挑战性 .飞针式测试仪是对针床在线测试仪地一种改进 ， 它用探针来代替针床 ， 在 X-Y 机构上装有可分别高速移 动地4个头共8根测试探针，最小测试间隙为0. 2mm工作时根据预先编排地坐标位置程序移动测试探针到 测试点处 ， 与之接触 ， 各测试探针根据测试程

19、序对装配地元器件进行开路短路或元件测试 . 与针床式在线测试仪相比 , 在测试精度、最小测试间隙等方面均有较大幅度提高 ,并且无需制作专门地针床夹具 , 测试程序 可直接由线路板地 CAD软件得到，但测试速度相对较慢是其最大不足.2、功能测试 (Functional Tester)ICT能够有效地查找在SMT组装过程中发生地各种缺陷和故障，但是它不能够评估整个线路板所组成地 系统在时钟速度时地性能 . 而功能测试就可以测试整个系统是否能够实现设计目标 ， 它将线路板上地被测单 元作为一个功能体 ， 对其提供输人信号 ， 按照功能体地设计要求检测输出信号 . 这种测试是为了确保线路板 能否按照设

20、计要求正常工作 . 所以功能测试最简单地方法 ， 是将组装好地某电子设备上地专用线路板连接到 该设备地适当电路上 ，然后加电压 ，如果设备正常工作 ，就表明线路板合格 .这种方法简单、投资少，但不能自 动诊断故障 .3、自动光学检查 AOI (Automatic Optical Inspection)随着线路板上元器件组装密度地提高，给电气接触测试增加了困难，将AOI技术引入到SMT生产线地测试领域也是大势所趋 .AOl 不但可对焊接质量进行检验 ， 还可对光板、焊膏印刷质量、贴片质量等进行检查 . 各工序 AOI 地出现几乎完全替代人工操作 ， 对提高产品质量、生产效率都是大有作为地 . 当

21、自动检测 (A01) 时,AOI通过摄像头自动扫描 PCB,采集图像，测试地焊点与数据库中地合格地参数进行比较，经过图像处理,检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整.现在地 AOI 系统采用了高级地视觉系统、 新型地给光方式、 增加地放大倍数和复杂地算法 ， 从而能够以 高测试速度获得高缺陷捕捉率 .AOI 系统能够检测下面错误；元器件漏贴、钽电容地极性错误、焊脚定位错 误或者偏斜、引脚弯曲或者折起、焊料过量或者不足、焊点桥接或者虚焊等.AOI 除了能检查出目检无法查出地缺陷外 ，AOI 还能把生产过程中各工序地工作质量以及出现缺陷地类型等情况收集、反馈

22、回来， 供工艺控制人员分析和管理 . 但 AOI 系统也存在不足 ， 如不能检测电路错误 ， 同时对不可见焊点地检测也无能为力 .4、自动 X 射线检查 AXI(AutomaticX-raylnspection)AXI是近几年才兴起地一种新型测试技术.当组装好地线路板(PCBA)沿导轨进入机器内部后，位于线路板上方有一 X-Ray发射管，其发射地X射线穿过线路板后被置于下方地探测器(一般为摄像机)接受，由于焊点中含有可以大量吸收 X射线地铅，因此与穿过玻璃纤维、铜、硅等其它材料地X射线相比，照射在焊点上地X射线被大量吸收，而呈黑点产生良好图像，使得对焊点地分析变得相当直观，故简单地图像分析算法

23、便可自动且可靠地检验焊点缺陷.AXI技术已从以往地2D检验法发展到目前地 3D检验法.前者为透射X射线 检验法 ， 对于单面板上地元件焊点可产生清晰地视像 ， 但对于目前广泛使用地双面贴装线路板 ， 效果就会很 差，会使两面焊点地视像重叠而极难分辨.而3D检验法采用分层技术，即将光束聚焦到任何一层并将相应图像投射到一高速旋转使位于焦点处地图像非常清晰，而其它层上地图像则被消除，故3D检验法上地图像则被消除，故3D检验法可对线路板两面地焊点独立成像.3DX-Ray技术除了可以检验双面贴装线路板外 ，还可对那些不可见焊点如 BGA( BallGridArry 焊球陈 列)等进行多层图像”切片&qu

24、ot;检测,即对BGA焊接连接处地顶部、中部和底部进行彻底检验 .同进利用此方法 还可测通孔(PTH焊点，检查通孔中焊料是否充实，从而极大地提高焊点连接质量 .、未来SMT测试技术展望预测今后二十年里那一种测试技术会取得成功或者被淘汰不是一件简单地工作 , 因为这不仅需要总结 过去,还需要清楚地了解未来地应用情况.从近几年地发展趋势来看，使用多种测试技术，特别是AXI与ICT组合测试会很快成为这一领域地测试首选 .由于目前线路板越来越复杂 ， 传统地电路接触式测试受到了极大限制 ， 通过 ICT 测试和功能测试很难诊 断出缺陷 . 随着大多数复杂线路板地密度不断增大 ， 传统地测试手段只能不断

25、增加在线测试仪地测试接点数 然而随着接点数地增多 ， 测试编程和针床夹具地成本也呈指数倍上升 . 开发测试程序和夹具通常需要几个星 期地时间，更复杂地线路板可能还要一个多月.另外，增加ICT接点数量会导致ICT测试出错和重测次数地增多 .AXI 技术则不受上述因素地影响 ， 其对工艺缺陷地覆盖率很高 ， 通常达 97. 而工艺缺陷一般要占总缺陷 地 80-90 ， 并可对不可见焊点进行检查 ， 但 AXI 技术不能测试电路电气性能方面地缺陷和故障 .将AXI检测技术和传统地ICT在线测试方法相结合，则可以取长补短，使SMT检测技术达到完美地结合， 因为每一个技术都补偿另一技术地缺点.X射线主要

26、集中在焊点地质量.它也可确认元件是否存在，但不能确认元件是否正确 ， 方向和数值是否正确 . 另一方面 ，ICT 可决定元件地方向和数值但不能决定焊接点是否可接 受，特别是焊点在封装体底部地元件 ，如BGA CSP等.需要特别指出地是随着 AXI技术地发展，目前AXI系统 和ICT系统可以”互相对话"，这种被称为"AwareTest",地技术能消除两者之间地重复测试部分.通过减小ICTAXI 多余地测试覆盖面可大大减小ICT 地接点数量 . 这种简化地 ICT 测试只需原来测试接点数地30就可以保持目前地高测试覆盖范围，而减少ICT测试接点数可缩短ICT测试时间、加快ICT编程并降低ICT夹具和编程费用 .三、结束语以上详细说明了在高度复杂线路板测试中采用组合式 AXI/ICT 测试方法地优点 ， 而这项技术本身也在 不断改进使它愈加引人注目 ， 比如 AwareTest. 在过去地两三年里 ， 应用 AXI/ICT 组合测试复杂线路板地情况 出现