现代电子制造工艺—关于SMT的介绍—杨吉亮

1、SMT历史印刷制程贴装制程焊接制程检测制程质量控制ESDSMT历史SMT工艺流程什么是SMT？Surface mountThrough-hole什么是什么是SMTSMT？自动化程度自动化程度类型类型THT(Through Hole Technology)SMT(Surface Mount Technology)元器件元器件双列直插或双列直插或DIP,DIP,针阵列针阵列PGAPGA有引线电阻，电容有引线电阻，电容SOIC,SOT,SSOIC,LCCC,PLCC,SOIC,SOT,SSOIC,LCCC,PLCC,QFP,PQFP,QFP,PQFP,片式电阻电容片式电阻电容基板基板印制电路板，印制

2、电路板，2.54mm2.54mm网格，网格，0.8mm0.9mm0.8mm0.9mm通孔通孔印制电路板，印制电路板，1.27mm1.27mm网格或更细，导网格或更细，导电孔仅在层与层互连调用电孔仅在层与层互连调用（ 0.3mm0.5mm0.3mm0.5mm），布线密度高），布线密度高2 2倍以上，厚膜电路，薄膜电路，倍以上，厚膜电路，薄膜电路，0.5mm0.5mm网格或更细网格或更细焊接方法焊接方法波峰焊波峰焊再流焊再流焊面积面积大大小，缩小比约小，缩小比约1 1：3131：1010组装方法组装方法穿孔插入穿孔插入表面安装表面安装-贴装贴装自动插件机自动插件机自动贴片机，生产效率高自动贴片机，

3、生产效率高SMT历史历史年年 代代代表产品代表产品器器 件件元元 件件组装技术组装技术电子管电子管收音机收音机电子管电子管带引线的带引线的大型元件大型元件札线，配线札线，配线, ,手工焊接手工焊接60 60 年年 代代黑白电视机黑白电视机晶体管晶体管 轴向引线轴向引线小型化元件小型化元件半自动插半自动插装浸焊接装浸焊接70 70 年年 代代彩色电视机彩色电视机集成电路集成电路整形引线的整形引线的小型化元件小型化元件自动插装自动插装波峰焊接波峰焊接80 80 年年 代代 录象机录象机电子照相机电子照相机大规模集成电路大规模集成电路表面贴装元件表面贴装元件 SMCSMC表面组装自动贴表面组装自动贴

4、 装和自动焊接装和自动焊接电子元器件和组装技术的发展电子元器件和组装技术的发展SMT的发展历经了三个阶段： 第一阶段（19701975年） 这一阶段把小型化的片状元件应用在混合电路（我国称为厚膜电路）的生产制造之中。 第二阶段（19761985年） 这一阶段促使了电子产品迅速小型化、多功能化；SMT自动化设备大量研制开发出来 。 第三阶段（1986现在） 主要目标是降低成本，进一步改善电子产品的性能-价格比； SMT工艺可靠性提高 。SMT历史历史SMTSMT工艺流程工艺流程SMT有关的技术组成有关的技术组成 电子元件、集成电路的设计制造技术电子元件、集成电路的设计制造技术电子产品的电路设计技

5、术电子产品的电路设计技术电路板的制造技术电路板的制造技术自动贴装设备的设计制造技术自动贴装设备的设计制造技术电路装配制造工艺技术电路装配制造工艺技术装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术 SMTSMT工艺流程工艺流程SMT的主要组成部分的主要组成部分表面组装元件表面组装元件设计设计-结构尺寸结构尺寸,端子形式端子形式,耐焊接热等耐焊接热等各种元器件的制造技术各种元器件的制造技术包装包装-编带式编带式,棒式棒式,散装式散装式组装工艺组装工艺组装材料组装材料-粘接剂粘接剂,焊料焊料,焊剂焊剂,清洁剂等清洁剂等组装设计组装设计-涂敷技术涂敷技术,贴装技术贴装技术

6、, 焊接技术焊接技术,清洗技术清洗技术,检测技术等检测技术等组装设备组装设备-涂敷设备涂敷设备,贴装机贴装机, 焊接机焊接机, 清洗机清洗机,测试设备等测试设备等电路基板电路基板-但但(多多)层层PCB, 陶瓷陶瓷,瓷釉金属板等瓷釉金属板等组装设计组装设计-电设计电设计, 热设计热设计, 元器件布局元器件布局, 基板图形布线设计等基板图形布线设计等表面组装技术片元器件关键技术各种SMD的开发与制造技术产品设计结构设计，端子形状，尺寸精度，可焊型包装盘带式，棒式，华夫盘，散装式装联工艺贴装材料焊锡膏与无铅焊料黏接剂/贴片胶助焊剂导电胶贴装印制板涂布工艺贴装方式基板材料：有机玻璃纤维，陶瓷板，合金

7、板电路图形设计：图形尺寸设计，工艺型设计锡膏精密印刷工艺贴片胶精密点涂工艺及固化工艺纯片式元件贴装，单面或双面SMD与通孔元件混装，单面或双面贴装工艺：最优化编程焊接工艺波峰焊再流焊：红外热风式，N2保护再流焊，汽相焊，激光焊，通孔器件再流焊助焊剂涂布方式：发泡，喷雾双波峰，0型波，温度曲线的设定设备：印刷机，贴片机，焊接设备，清洗设备(在较早的工艺中使用），检测设备，维修设备清洗技术：清洗剂，清洗工艺检测技术：焊点质量检测，在现测试，功能检测防静电生产管理SMTSMT工艺流程工艺流程SMTSMT工艺流程工艺流程一、单面组装：一、单面组装： 来料检测来料检测 = = 丝印焊膏（点贴片胶）丝印焊

8、膏（点贴片胶）= = 贴片贴片 = = 烘干（固化）烘干（固化）= = 回流焊接回流焊接= = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 印刷焊膏贴装元件再流焊清洗锡膏锡膏再流焊工艺再流焊工艺 简单，快捷通常先作B面再作A面印刷锡高贴装元件再流焊翻转贴装元件印刷锡高再流焊翻转清洗双面再流焊工艺双面再流焊工艺A面布有大型IC器件 B面以片式元件为主充分利用 PCB空间，实现安装面积最小化，工艺控制复杂，要求严格常用于密集型或超小型电子产品，如 手机二、双面组装；二、双面组装； A A：来料检测：来料检测 =PCB=PCB的的B B面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）= = 贴片贴片

9、=烘干（固化）烘干（固化）= = A A面回流焊接面回流焊接 =清洗清洗 =翻板翻板=PCB=PCB的的A A面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片贴片=烘干烘干 =回流焊接（最好仅对回流焊接（最好仅对B B面面 = = 清洗清洗 =检测检测 = = 返修）返修） 此工艺适用于在此工艺适用于在PCBPCB两面均贴装有两面均贴装有PLCCPLCC等较大的等较大的SMDSMD时采用。时采用。 B B：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的A A面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）= = 贴片贴片 = = 烘干（固化）烘干（固化）= A= A面回流焊接面回流焊接 = = 清

10、洗清洗 = = 翻板翻板= PCB= PCB的的B B面点贴片胶面点贴片胶 = = 贴片贴片 = = 固化固化 = B= B面波峰焊面波峰焊 = = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修）返修） 此工艺适用于在此工艺适用于在PCBPCB的的A A面回流焊，面回流焊，B B面波峰焊。在面波峰焊。在PCBPCB的的B B面组装的面组装的SMDSMD中，只有中，只有SOTSOT或或SOICSOIC（2828）引脚以下时，宜采用此工艺。）引脚以下时，宜采用此工艺。 SMTSMT工艺流程工艺流程涂敷粘接剂红外加热表面安装元件固化翻转插通孔元件波峰焊清洗贴片贴片波峰焊工艺波峰焊工艺价格低廉，但要求设备

11、多，难以实现高密度组装三、单面混装工艺：三、单面混装工艺： 来料检测来料检测 = PCB= PCB的的A A面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）= = 贴片贴片 = = 烘干（固烘干（固化）化）=回流焊接回流焊接 = = 清洗清洗 = = 插件插件 =波峰焊波峰焊 =清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 四、双面混装工艺：四、双面混装工艺： A A：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的B B面点贴片胶面点贴片胶 = = 贴片贴片 = = 固化固化 = = 翻板翻板 = = PCB PCB的的A A面插件面插件 = = 波峰焊波峰焊 = = 清洗清洗 = = 检测检测 =

12、 = 返修返修 先贴后插，适用于先贴后插，适用于SMDSMD元件多于分离元件的情况元件多于分离元件的情况 B B：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的A A面插件（引脚打弯）面插件（引脚打弯）= = 翻板翻板 = PCB= PCB的的B B面点面点 贴片胶贴片胶 = = 贴片贴片 = = 固化固化 = = 翻板翻板 = = 波峰焊波峰焊 = = 清洗清洗 = 检测检测 = = 返修返修 先插后贴，适用于分离元件多于先插后贴，适用于分离元件多于SMDSMD元件的情况元件的情况 C C：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的A A面丝印焊膏面丝印焊膏 = = 贴片贴片 = = 烘干烘

13、干 = = 回流焊接回流焊接 = = 插件，引脚打弯插件，引脚打弯 = = 翻板翻板 =PCB=PCB的的B B面点贴片胶面点贴片胶 = = 贴片贴片 = = 固化固化 = 翻板翻板 = = 波峰焊波峰焊 = = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 A A面混装，面混装，B B面贴装。面贴装。 SMTSMT工艺流程工艺流程D D：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的B B面点贴片胶面点贴片胶 = = 贴片贴片 = = 固化固化 = = 翻板翻板 = PCB= PCB的的A A面面 丝印焊膏丝印焊膏 = = 贴片贴片 = A A面回流焊接面回流焊接 = = 插件插件 = B=

14、B面波峰焊面波峰焊 = = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 A A面混装，面混装，B B面贴装。先贴两面面贴装。先贴两面SMDSMD，回流焊接，后插装，波峰焊，回流焊接，后插装，波峰焊 E E：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的A A面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）= = 贴片贴片 = = 烘干（固化）烘干（固化）= = 回流焊接回流焊接 = = 翻板翻板 = PCB PCB的的B B面丝印焊膏面丝印焊膏 = = 贴片贴片 = = 烘干烘干 = = 回流焊接回流焊接1 1（可采用局部焊接）（可采用局部焊接）= = 插件插件 = = 波峰焊波峰焊2 2 （如插

15、装元件少，可使用手工焊接）（如插装元件少，可使用手工焊接）= = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 A A面贴装、面贴装、B B面混装。面混装。SMTSMT工艺流程工艺流程波峰焊插通孔元件清洗混合安装工艺混合安装工艺多用于消费类电子产品的组装印刷锡高贴装元件再流焊翻转点贴片胶贴装元件加热固化翻转先作A面：再作B面：插通孔元件后再过波峰焊：(8) SMT自动生产线的组合 上板贴片焊接 SMT生产设备 电子产品生产过程电子产品生产过程SMT历史印刷制程贴装制程焊接制程检测制程质量控制ESDScreen PrinterSolder paste 焊膏焊膏SqueegeeStencil模板模

16、板STENCIL PRINTING1. 锡膏 锡膏丝网漏印焊锡膏 手动刮锡膏自动刮锡膏自动刮锡膏Screen Printer Screen Printer产品名称：半自动高精度印刷机产品型号：TYS4040主要特征: 采用双滚动直线导轨导向，手动驱动刮刀座，确保印刷质量稳定性和精密度；刮刀压力可调，精密压力表及调速器；滚动直线导轨导向、双杆气缸驱动悬浮式钢刮刀上下，使印刷更均匀；组合式万用工作台，蜂窝定位板可依PCB大小设定支撑顶针位置；定位工作台面可X轴、Y轴、角度精密微调，方便快速精确对正；单、双面PCB均可印刷；仅有气源即可作业，工作状态稳定可靠，操作简易，故障率低；电机驱动刮刀座和真空

17、吸附装置可选配。Screen Printer产品名称：半自动丝印机 型号：TYS550 产品介绍： 采用松下调速刹车马达驱动刮刀座，结合精密直线导轨，保证印刷精度； 印刷刮刀可向上旋转45度固定，便于印刷网板及刮刀的清洗和更换； 刮刀座可前后调节，以选择合适的印刷位置； 组合式印刷台板，具有固定沟槽及定位PIN，安装调节方便，适用于单双面板的印刷； 校版方式采用钢网移动，并结合印刷台（PCB）的X、Y、Z校正调整，方便快捷； 采用微电脑控制，液晶屏幕显示，菜单操作界面，人机对话方便； 可设定单向及双向多种印刷方式，钢刮刀及橡胶刮刀均适合； 具有自动记数功能，方便产量统计。 Screen Pri

18、nterScreen Printer Screen Printer 的基本要素：的基本要素：Solder (Solder (又叫锡膏）又叫锡膏） 由粉末状焊料合金、焊剂和一些起粘性作用及其他作用的添加剂混由粉末状焊料合金、焊剂和一些起粘性作用及其他作用的添加剂混合制成具有一定粘度和良好触变性的焊料膏。简称焊膏。合制成具有一定粘度和良好触变性的焊料膏。简称焊膏。 为了满足对焊点的焊锡膏量的要求，通常选用为了满足对焊点的焊锡膏量的要求，通常选用85-92金属含量金属含量的焊膏，焊膏制作厂商一般将金属含量控制在的焊膏，焊膏制作厂商一般将金属含量控制在89或或90，使用效果，使用效果较好。焊剂是焊膏载

19、体的主要组分之一，现有的焊膏焊剂有三大类型：较好。焊剂是焊膏载体的主要组分之一，现有的焊膏焊剂有三大类型：R型（松香焊剂），型（松香焊剂），RMA型（适度活化的松香）以用型（适度活化的松香）以用RA型（全部活型（全部活化的松香）。一般采用的是含有化的松香）。一般采用的是含有RMA型焊剂是以松香和称为活化剂型焊剂是以松香和称为活化剂的盐溶液组成的。这种焊剂靠盐激活，适合于消除轻微的氧化膜及其的盐溶液组成的。这种焊剂靠盐激活，适合于消除轻微的氧化膜及其它污染，增加了熔化的焊料与焊盘、元件端焊头或孔线之间的润湿作它污染，增加了熔化的焊料与焊盘、元件端焊头或孔线之间的润湿作用。用。 Screen Pr

20、interScreen Printer锡膏的主要成分：锡膏的主要成分：成成 分分焊料合焊料合金粉末金粉末助助焊焊剂剂主主 要要 材材 料料作作 用用 Sn/Pb Sn/PbSn/Pb/Ag Sn/Pb/Ag 活化剂活化剂增粘剂增粘剂溶溶 剂剂摇溶性摇溶性附加剂附加剂 SMD SMD与电路的连接与电路的连接 松香，甘油硬脂酸脂松香，甘油硬脂酸脂盐酸，联氨，三乙醇酸盐酸，联氨，三乙醇酸 金属表面的净化金属表面的净化 松香，松香脂，聚丁烯松香，松香脂，聚丁烯净化金属表面，与净化金属表面，与SMDSMD保保持粘性持粘性丙三醇，乙二醇丙三醇，乙二醇对焊膏特性的适应性对焊膏特性的适应性CastorCast

21、or石腊（腊乳化液）石腊（腊乳化液）软膏基剂软膏基剂防离散，塌边等焊接不良防离散，塌边等焊接不良Screen PrinterScreen Printer Screen Printer 的基本要素：的基本要素： 经验公式：经验公式：三球定律三球定律 至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上 至少有三个最大直径的锡珠能水平排在模板的最小孔的宽度方向至少有三个最大直径的锡珠能水平排在模板的最小孔的宽度方向上上 单位：锡珠使用米制（单位：锡珠使用米制（Micron)Micron)度量，而模板厚度工业标准是美国度量，而模板厚度工业标准是美国的专

22、用单位的专用单位Thou.(1m=1Thou.(1m=1* *10-3mm,1thou=110-3mm,1thou=1* *10-3inches)10-3inches) 有铅焊锡膏科利泰无铅焊锡膏科利泰Squeegee(Squeegee(又叫刮板或刮刀）又叫刮板或刮刀）菱形刮刀菱形刮刀拖裙形刮刀拖裙形刮刀聚乙烯材料聚乙烯材料或类似材料或类似材料金属金属10mm10mm4545度角度角SqueegeeSqueegeeStencilStencil菱形刮刀菱形刮刀Screen Printer拖裙形刮刀拖裙形刮刀SqueegeeSqueegeeStencilStencil45-6045-60度角度角S

23、queegeeSqueegee的压力设定：的压力设定：第一步第一步：在每：在每50mm50mm的的SqueegeeSqueegee长度上施加长度上施加1kg1kg的压力。的压力。第二步第二步：减少压力直到锡膏开始留在模板上刮不干净，再增加：减少压力直到锡膏开始留在模板上刮不干净，再增加 1kg1kg的压力的压力第三步第三步：在锡膏刮不干净开始到挂班沉入丝孔内挖出锡膏之间：在锡膏刮不干净开始到挂班沉入丝孔内挖出锡膏之间 有有1-2kg1-2kg的可接受范围即可达到好的印制效果。的可接受范围即可达到好的印制效果。Screen PrinterSqueegeeSqueegee的硬度范围用颜色代号来区分

24、：的硬度范围用颜色代号来区分： very soft very soft 红色红色 soft soft 绿色绿色 hard hard 蓝色蓝色 very hard very hard 白色白色Screen Printer模板制造技术模板制造技术 化学蚀刻模板化学蚀刻模板电铸成行模板电铸成行模板激光切割模板激光切割模板简简 介介优优 点点缺缺 点点在金属箔上涂抗蚀保护剂在金属箔上涂抗蚀保护剂用销钉定位感光工具将图用销钉定位感光工具将图形曝光在金属箔两面，然形曝光在金属箔两面，然后使用双面工艺同时从两后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属箔面腐蚀金属箔通过在一个要形成开孔的通过在一个要形成开孔的基板上显影

25、刻胶，然后逐基板上显影刻胶，然后逐个原子，逐层地在光刻胶个原子，逐层地在光刻胶周围电镀出模板周围电镀出模板直接从客户的原始直接从客户的原始GerberGerber数据产生，在作必要修改数据产生，在作必要修改后传送到激光机，由激光后传送到激光机，由激光光束进行切割光束进行切割成本最低成本最低周转最快周转最快形成刀锋或沙漏形状形成刀锋或沙漏形状纵横比纵横比1.51.5：1 1提供完美的工艺定位提供完美的工艺定位没有几何形状的限制没有几何形状的限制改进锡膏的释放改进锡膏的释放要涉及一个感光工具要涉及一个感光工具电镀工艺不均匀失去电镀工艺不均匀失去密封效果密封效果密封块可能会去掉密封块可能会去掉纵横比

26、纵横比1 1：1 1错误减少错误减少消除位置不正机会消除位置不正机会激光光束产生金属熔渣激光光束产生金属熔渣造成孔壁粗糙造成孔壁粗糙纵横比纵横比1 1：1 1模板模板(Stencil)(Stencil)制造技术制造技术: :Screen Printer模板模板(Stencil)(Stencil)材料性能的比较材料性能的比较: :性性 能能抗拉强度抗拉强度耐化学性耐化学性吸吸 水水 率率网目范围网目范围尺寸稳定性尺寸稳定性耐磨性能耐磨性能弹性及延伸率弹性及延伸率连续印次数连续印次数破坏点延伸率破坏点延伸率油量控制油量控制纤维粗细纤维粗细价价 格格不不 锈锈 钢钢 尼尼 龙龙聚聚 脂脂材材 质质极

27、高极高极好极好不吸水不吸水30-50030-500极佳极佳差差(0.1%)(0.1%)2 2万万40-60%40-60%差差细细高高中等中等好好24%24%16-40016-400差差中等中等极佳（极佳（2%2%）4 4万万20-24%20-24%好好较粗较粗低低高高好好0.4%0.4%60-39060-390中等中等中等中等佳（佳（2%2%）4 4万万10-14%10-14%好好粗粗中中极佳极佳Screen Printer锡膏丝印缺陷分析锡膏丝印缺陷分析: : 问题及原因问题及原因 对对 策策搭锡搭锡BRIDGING BRIDGING 锡粉量少、粘度低、粒度大、锡粉量少、粘度低、粒度大、室温

28、度、印膏太厚、放置压力室温度、印膏太厚、放置压力太大等。（通常当两焊垫之间太大等。（通常当两焊垫之间有少许印膏搭连，于高温熔焊有少许印膏搭连，于高温熔焊时常会被各垫上的主锡体所拉时常会被各垫上的主锡体所拉回去，一旦无法拉回，将造成回去，一旦无法拉回，将造成短路或锡球，对细密间距都很短路或锡球，对细密间距都很危险）。危险）。提高锡膏中金属成份比例（提高到提高锡膏中金属成份比例（提高到88 %88 %以上）。以上）。增加锡膏的粘度（增加锡膏的粘度（7070万万 CPSCPS以上以上）减小锡粉的粒度（例如由减小锡粉的粒度（例如由200200目降到目降到300300目）目）降低环境的温度（降至降低环境

29、的温度（降至2727O OC C以下）以下）降低所印锡膏的厚度（降至架空高度降低所印锡膏的厚度（降至架空高度SNAP-OFFSNAP-OFF，减低刮刀压力及速度），减低刮刀压力及速度）加强印膏的精准度。加强印膏的精准度。调整印膏的各种施工参数。调整印膏的各种施工参数。减轻零件放置所施加的压力。减轻零件放置所施加的压力。调整预热及熔焊的温度曲线。调整预热及熔焊的温度曲线。问题及原因问题及原因 对对 策策2.2.发生皮层发生皮层 CURSTING CURSTING 由于锡膏助焊剂中的活化剂太强由于锡膏助焊剂中的活化剂太强, ,环境温度太高及铅量太多时环境温度太高及铅量太多时, ,会会造成粒子外层上

30、的氧化层被剥落造成粒子外层上的氧化层被剥落所致所致. . 3.3.膏量太多膏量太多 EXCESSIVE PASTE EXCESSIVE PASTE 原因与原因与“搭桥搭桥”相似相似. .避免将锡膏暴露于湿气中避免将锡膏暴露于湿气中. .降低锡膏中的助焊剂的活性降低锡膏中的助焊剂的活性. .降低金属中的铅含量降低金属中的铅含量. .减少所印之锡膏厚度减少所印之锡膏厚度提升印着的精准度提升印着的精准度. .调整锡膏印刷的参数调整锡膏印刷的参数. .锡膏丝印缺陷分析锡膏丝印缺陷分析: : Screen Printer锡膏丝印缺陷分析锡膏丝印缺陷分析: : Screen Printer 问题及原因问题

31、及原因 对对 策策4.4.膏量不足膏量不足 INSUFFICIENT PASTE INSUFFICIENT PASTE 常在钢板印刷时发生常在钢板印刷时发生, ,可能是网可能是网布的丝径太粗布的丝径太粗, ,板膜太薄等原因板膜太薄等原因. .5.5.粘着力不足粘着力不足 POOR TACK RETENTION POOR TACK RETENTION 环境温度高风速大环境温度高风速大, ,造成锡膏中造成锡膏中溶剂逸失太多溶剂逸失太多, ,以及锡粉粒度太以及锡粉粒度太大的问题大的问题. .增加印膏厚度增加印膏厚度, ,如改变网布或板膜如改变网布或板膜等等. .提升印着的精准度提升印着的精准度. .

32、调整锡膏印刷的参数调整锡膏印刷的参数. . 消除溶剂逸失的条件消除溶剂逸失的条件( (如降低室温、如降低室温、减少吹风等减少吹风等）。）。降低金属含量的百分比。降低金属含量的百分比。降低锡膏粘度。降低锡膏粘度。降低锡膏粒度。降低锡膏粒度。调整锡膏粒度的分配。调整锡膏粒度的分配。锡膏丝印缺陷分析锡膏丝印缺陷分析: : Screen Printer问题及原因问题及原因 对对 策策6.6.坍塌坍塌 SLUMPING SLUMPING 原因与原因与“搭桥搭桥”相似。相似。7.7.模糊模糊 SMEARING SMEARING 形成的原因与搭桥或坍塌形成的原因与搭桥或坍塌 很很类似，但印刷施工不善的原因类

33、似，但印刷施工不善的原因居多，如压力太大、架空高度居多，如压力太大、架空高度不足等。不足等。增加锡膏中的金属含量百分增加锡膏中的金属含量百分比。比。增加锡膏粘度。增加锡膏粘度。降低锡膏粒度。降低锡膏粒度。降低环境温度。降低环境温度。减少印膏的厚度。减少印膏的厚度。减轻零件放置所施加的压力。减轻零件放置所施加的压力。增加金属含量百分比。增加金属含量百分比。增加锡膏粘度。增加锡膏粘度。调整环境温度。调整环境温度。调整锡膏印刷的参数。调整锡膏印刷的参数。无铅焊锡化学成份无铅焊锡化学成份 48Sn/52In 48Sn/52In 42Sn/58Bi42Sn/58Bi91Sn/9Zn 91Sn/9Zn 9

34、3.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu 93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu 95.5Sn/3.5Ag/1Zn 95.5Sn/3.5Ag/1Zn 93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu 99.3Sn/0.7Cu99.3Sn/0.7Cu95Sn/5Sb 95Sn/5Sb 65Sn/25Ag/10Sb65Sn/25Ag/10Sb96.5Sn/3.5Ag96.5Sn/3.5Ag熔点范围熔点范围 118118C C 共熔共熔138138C C 共熔共熔 199199C C 共熔共熔 218218C C 共熔共熔218221218221C C

35、209209 212 212C C 227227C C232240232240C C233233C C221221C C 共熔共熔说说 明明 低熔点、昂贵、强度低低熔点、昂贵、强度低 已制定、已制定、BiBi的可利用关注的可利用关注 渣多、潜在腐蚀性渣多、潜在腐蚀性 高强度、很好的温度疲劳特性高强度、很好的温度疲劳特性 高强度、好的温度疲劳特性高强度、好的温度疲劳特性高强度、好的温度疲劳特性高强度、好的温度疲劳特性高强度、高熔点高强度、高熔点好的剪切强度和温度疲劳特性好的剪切强度和温度疲劳特性摩托罗拉专利、高强度摩托罗拉专利、高强度高强度、高熔点高强度、高熔点97Sn/2Cu/0.8Sb/0.

36、2Ag 97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag 226228226228C C高熔点高熔点无铅焊接的问题无铅焊接的问题 无铅焊接的影响无铅焊接的影响生产成本生产成本 元件和基板方面的开发元件和基板方面的开发 回流炉的性能问题回流炉的性能问题 生产线上的品质标准生产线上的品质标准无铅焊料的应用问题无铅焊料的应用问题无铅焊料开发种类问题无铅焊料开发种类问题无铅焊料对焊料的可靠性问题无铅焊料对焊料的可靠性问题最低成本超出最低成本超出45%45%左右左右高出传统焊料摄氏高出传统焊料摄氏4040度度焊接温度提升焊接温度提升品质标准受到影响品质标准受到影响稀有金属供应受限制稀有金属供应受限制无铅焊料开发

37、标准不统一无铅焊料开发标准不统一焊点的寿命缺乏足够的实验证明焊点的寿命缺乏足够的实验证明SMT历史印刷工程贴装工程焊接工程检测工程质量控制ESD贴装：贴装： 其作用是将表面组装元器件准确安装到其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置的固定位置上。所用设备为贴片机，位于上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中丝印机的后面。生产线中丝印机的后面。表面贴装对表面贴装对PCBPCB的要求：的要求： 外观的要求：光滑平整外观的要求：光滑平整, ,不可有翘曲或高低不平不可有翘曲或高低不平. .否者基板会出现否者基板会出现 裂纹，伤痕，锈斑等不良裂纹，伤痕，锈斑等不良. .热膨胀系数的关系热膨胀系

38、数的关系. .元件小于元件小于3.23.2* *1.6mm1.6mm时只遭受部分应力，元件时只遭受部分应力，元件 大于大于3.23.2* *1.6mm1.6mm时，必须注意。时，必须注意。导热系数的关系导热系数的关系. .耐热性的关系耐热性的关系. .耐焊接热要达到耐焊接热要达到260260度度1010秒的实验要求，其耐热性秒的实验要求，其耐热性 应符合：应符合：150150度度6060分钟后，基板表面无气泡和损坏不良。分钟后，基板表面无气泡和损坏不良。铜铂的粘合强度一般要达到铜铂的粘合强度一般要达到1.5kg/cm1.5kg/cm* *cmcm弯曲强度要达到弯曲强度要达到25kg/mm25k

39、g/mm以上以上电性能要求电性能要求对清洁剂的反应，在液体中浸渍对清洁剂的反应，在液体中浸渍5 5分钟，表面不产生任何不良，分钟，表面不产生任何不良， 并有良好的冲载性并有良好的冲载性表面贴装元件具备的条件表面贴装元件具备的条件 元件的形状适合于自动化表面贴装元件的形状适合于自动化表面贴装尺寸，形状在标准化后具有互换性尺寸，形状在标准化后具有互换性有良好的尺寸精度有良好的尺寸精度适应于流水或非流水作业适应于流水或非流水作业有一定的机械强度有一定的机械强度可承受有机溶液的洗涤可承受有机溶液的洗涤可执行零散包装又适应编带包装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具有电性能以及机

40、械性能的互换性耐焊接热应符合相应的规定耐焊接热应符合相应的规定(1)SMT元件引脚距离短，目前引脚中心间距最小的已经达到0.3mm。 (2) SMT元器件直接贴装在印制电路板的表面，将电极焊接在与元器件同一面的焊盘上。 1. 表面装配元器件的特点 2. 表面装配元器件的种类和规格 从结构形状分类，有薄片矩形、圆柱形、扁平异形等； 从功能上分类为无源元件（SMC，Surface Mounting Component）、有源器件（SMD，Surface Mounting Device）和机电元件三大类。 典型典型SMC系列的外形尺寸（单位：系列的外形尺寸（单位：mm/inch）1inch=1000

41、mil；1inch=25.4mm，1mm40mil。 片状元器件可以用三种包装形式提供给用户：散装、管状料斗和盘状纸编带。 电 容 表面安装电容器 表面安装多层陶瓷电容器 表面安装钽电容器 钽质电容(Tantalum Capacitor)钽质电容(Tantalum Capacitor) 正极正极表面安装钽电容器的外型都是矩形，按两头的焊端不同，分为非模压式和塑模式两种。 表面安装电阻器 电阻排 SOP（ Small Outline Package）封装表面安装电阻网络 常见封装外形有：0.150英寸宽外壳形式（称为SOP封装）有8、14和16根引脚； 0.220英寸宽外壳形式（称为SOMC封装

42、）有14和16根引脚； 0.295英寸宽外壳形式（称为SOL封装件）有16和20根引脚。 SMC的焊端结构 镍的耐热性和稳定性好，对钯银内部电极起到了阻挡层的作用； 镀铅锡合金的外部电极可以提高可焊接性。 SMC元件的规格型号表示方法 SMT元件的规格型号表示方法因生产厂商而不同 。 如1/8W，470，5%的陶瓷电阻器： 日本某公司生产： RX 39 1 G 471 J TA 种类 尺寸 外形 温度特性 标称阻值 阻值误差 包装形式 国内某企业生产： RI 11 1/8 471 J 种类 尺寸 额定功耗 标称阻值 阻值误差 SMD分立器件 SMD分立器件包括各种分立半导体器件，有二极管、三极

43、管、场效应管，也有由两、三只三极管、二极管组成的简单复合电路。 SMD分立器件的外形尺寸 SMD分立器件的外形尺寸 二极管 无引线柱形玻璃封装二极管 塑封二极管 三极管 三极管采用带有翼形短引线的塑料封装（SOT，Short Out-line Transistor），可分为SOT23、SOT89、SOT143几种尺寸结构。 MOSFET SMD集成电路 IC的主要封装形式有QFP， TQFP， PLCC， SOT， SSOP ，BGA等。 SOP- Small Outline Package.小型封装SSOP- Shrink Small Outline Package .缩小型封装TQFP-

44、Thin Quad Plat Package.薄四方型封装QFP - Quad Plat Package.四方型封装TSSOP- Thin Shrink Small Outline Package.薄缩小型封装PLCC-Plastic Leaded Chip Carrie .宽脚距塑料封装SOT- Small Outline Transistor.小型晶体管DIP -Dual In-Line Package.双列直插封装BGA - Ball Grid Array.球状栅阵列SIP -Single In-Line Package.单列直插封装SOJ- Small Outline J.J形脚封装C

45、LCC-Ceramic Leaded Chip Carrie .宽脚距陶瓷封装PGA - Pin Grid Array.针状栅阵列Outline（表面粘贴类）小型三小型三极管类极管类SOT SOP QFP SSOP TQFP TSSOP PQFP两边四边鸥翼型脚鸥翼型脚Outline（表面粘贴类）BGA SOJ LCCPLCC CLCC 两边两边四边四边J型脚型脚球形球形引脚引脚焊点在元件底部焊点在元件底部MOUNT表面贴装元件的种类表面贴装元件的种类 有源元件有源元件（陶瓷封装）（陶瓷封装）无源元件无源元件单片陶瓷电容单片陶瓷电容钽电容钽电容厚膜电阻器厚膜电阻器薄膜电阻器薄膜电阻器轴式电阻器

46、轴式电阻器CLCC CLCC （ceramic leaded chip carrierceramic leaded chip carrier）陶瓷密封带引线芯片载体陶瓷密封带引线芯片载体DIPDIP（dual -in-line packagedual -in-line package）双列直插封装）双列直插封装 SOPSOP（small outline packagesmall outline package）小尺寸封装）小尺寸封装QFP(quad flat package) QFP(quad flat package) 四面引线扁平封装四面引线扁平封装BGA( ball grid array

47、) BGA( ball grid array) 球栅阵列球栅阵列 SMCSMC泛指无源表面泛指无源表面 安装元件总称安装元件总称SMDSMD泛指有源表泛指有源表 面安装元件面安装元件 OB36HC081132412厂标型号OB36HC081132412厂标型号OB36HC081132412厂标型号T931511HC02A1132412厂标型号SMT电子工艺视频电子工艺视频MOUNT来料检测的主要内容MOUNT贴片机的介绍贴片机的介绍拱架型拱架型(Gantry)(Gantry) 元件送料器、基板元件送料器、基板(PCB)(PCB)是固定的，贴片头是固定的，贴片头( (安装多个真空吸料嘴安装多个真

48、空吸料嘴) )在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/YX/Y坐坐标移动横梁上，所以得名。标移动横梁上，所以得名。这类机型的优势在于：这类机型的优势在于： 系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚系统结构简单，可实现高精度，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。适于中小批量生产，至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产，也可多台

49、机组合用于大批量生产。也可多台机组合用于大批量生产。 这类机型的缺点在于：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。贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。 MOUNT转塔型转塔型(Turret)(Turret) 元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板(PCB)(PCB)放于一放于一个个X/YX/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置，贴片头上的真空吸料嘴在时，料车将元件送料器移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取

50、元件，经转塔转动到贴片位置取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置( (与取料位置成与取料位置成180180度度) )，在，在转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。 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2424个真空吸嘴个真空吸嘴( (较早机型较早机型) )至至5656个真空吸嘴个真空吸嘴( (现在机型现在机型) )。由于转塔的。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、元件识特点，将动作细微化，选换吸嘴、送料器移动到位、取

51、元件、元件识别、角度调整、工作台移动别、角度调整、工作台移动( (包含位置调整包含位置调整) )、贴放元件等动作都可以、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高速度。目前最快的在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的高速度。目前最快的时间周期达到时间周期达到0.080.100.080.10秒钟一片元件。秒钟一片元件。 这类机型的优势在于：这类机型的优势在于：这类机型的缺点在于：这类机型的缺点在于： 贴装元件类型的限制，并且价格昂贵。贴装元件类型的限制，并且价格昂贵。 MOUNT对元件位置与方向的调整方法：对元件位置与方向的调整方法： 产品名称：产品名称：全视觉泛用型贴

52、片机全视觉泛用型贴片机Full-Vision Multi-Functional Chip Mounter型号：型号：EM-360/EM-360S全视觉取置头/Heads:4搭载最佳速度/Speed: CHIP-0.25sec, IC-1.00sec (QFP100pin)产能/Chips per Hour: 最佳-13000/hr (opt), IPC9850-10000/hr供料站数Feeder Lanes:80/40MOUNTEM-360EM-360S对象基板尺寸对象基板尺寸(WxDxT)4002502 50 50 0.5 mmBOARDSIZE(WxDxT)搬运方向搬运方向左左-右右FL

53、OWDIRECTIONL-R搭载时间搭载时间最佳最佳0.25秒秒/chip(同时吸着同时吸着 )，1秒秒/IC PLACEMENTSPEEDMax.0.25sec/chip(Pick simultaneously),1sec/IC 产能产能14,000 /小时小时 ，IPC9850 -10,000/小时小时 CHIPSPERHOUR14,000 /Hr，IPC9850 -10,000/Hr 搭载精度搭载精度Chip 0.08mmIC 0.05mmPLACEMENTACCURACY适用元件适用元件0603(0201)Chip SOP,QFP,BGA (45 x 45mm)APPLIEDCOMPO

54、NENTS元件包装元件包装856mm带状供料器、管状供料器、（多）盘式供料器带状供料器、管状供料器、（多）盘式供料器856mm Tape Feeder, Stick Feeder, (Multi-)Tray FeederCOMPONENTPACKAGESMOUNT基板定位基板定位全视觉定位点辨识全视觉定位点辨识Full-Vision Alignment Mark RecognitionBOARDLOCATION料站数料站数80站站8mm供料器供料器40站站8mm供料器供料器FEEDERINPUTS80 Lane8mm Tape Feeder40 Lane8mm Tape Feeder元件辨识元

55、件辨识多值化画像辨识多值化画像辨识Multi-View Gray Scale VisionCOMPONENTRECOGNITION搬送高度搬送高度90020 mmCONVEYORHEIGHT外观尺寸外观尺寸(WxDxH)1250 x 1390 x 1450 mmOUTLINEDIMENSIONS重量重量约约1,300公斤公斤WEIGHTApprox.1,300 Kg 使用电力使用电力3220VAC10%,50/60Hz,2KVA, 3380VAC10%,50/60Hz,2KVAPOWERCONSUMPTION使用空气源使用空气源5.010 kgf/cm2最大最大150L/min 干燥，清净空气

56、干燥，清净空气AIRCONSUMPTION5.010 kgf/cm2Max.150L/min Clean Dry AirMOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 目前 ，世界上生产贴片机的厂家有几十家，贴片机的品种达几百个之多，但无论是全自动贴片机还是手动贴片机，无论是高速贴片机还是中低速贴片机，它的总体结构均有类似之处。 贴片机的结构可分为:机架，PCB传送机构及支撑台X，Y与Z/伺服，定位系统，光学识别系统，贴片头，供料器，传感器和计算机操作软件。 MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 机架 机架是机器的基础，所有的传动、定位、传送机构均牢固地固定在它上面，大部分型

57、号的贴片机及其各种送料器也安置在上面，因此机架应有足够的机械强度和刚性。目前贴片机有各种形式的机架，大致可分为两类。 1. 整体铸造式 整体铸造的机架的特点是整体性强，刚性好，整个机架铸造后采用时效处理，机架的变形微小，工作时稳固。高档机多采用此类结构。 2. 钢板烧焊式 这类机架由各种规格的钢板等烧焊而成,再经时效处理以减少应力变形.它的整体性比整体铸造低一点,但具有加工简单,成本较低的特点.在外观上(去掉机器外壳)可见到焊缝. 机器采用那种结构的机架,取决于机器的整体设计和承重.通常机器在运行过程中应平稳,轻松,无震动感 (用金属币立于机器上不会出现翻倒),从某种意义上来讲机架起着关键作用

58、. MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 传送机构 传送机构的作用是将需要贴片的PCB送到预定位置,贴片完成后再将SMA送至下道工序。 传送机构是安放在轨道上的超薄型皮带传送系统。通常皮带安置在轨道边缘，皮带分为A，B，C三段，并在B区传送部位设有PCB夹紧机构，在A，C区装有红外传感器，更先进的机器还带有条形码阅读器，它能识别PCB的进入和送出，记录PCB的数量。 传送机构根据贴片机的类型又分为两种。 （1）整体式导轨通常光学定位的精度高于机械定位，但定位时间较长。 （2）活动式导可做X-Y移动的PCB承载台，并可做上下升降运动。MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性

59、： X，Y与Z/伺服，定位系统 X，Y定位系统是贴片机的关键机构，也是评估贴片机精度的主要指标，它包括X，Y传动结构和X，Y伺服系统。它的功能有两种，一种是支撑贴片头，即贴片头安装在X导轨上，X导轨沿Y方向运动从而实现在X-Y方向贴片的全过程，这类结构在通用型贴片机泛用机中多见，另一种功能是支撑PCB承载平台并实现PCB在X-Y方向移动，这类结构常见于塔式旋转头类的贴片机转塔式中。这类高速机中，其贴片头仅做旋转运动，而依靠送料器的水平移动和PCB承载平面的运动完成贴片过程。上述两种X，Y定位系统中，X导轨沿Y方向运动，从运动的形式来看，属于连动式结构，其特点是X导轨受Y导轨支撑，并沿Y轴运动，

60、它属于动式导轨（Moving Rail）结构。 MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 光学对中系统光学对中系统 贴片机的对中是指贴片机在吸取元件时要保证吸嘴吸在元件中心，使元件的中心与贴片头主轴的中心线保持一致,因此,首先遇到的是对中问题。早期贴片机的元件对中是用机械方法来实现的(称为“机械对中”)。当贴片头吸取元件后，在主轴提升时，拨动四个爪把元件抓一下，使元件轻微的移动到主轴中心上来，目前这种对中方式已不在使用，取而代之的是光学对中。 贴片头吸取元件后，CCD摄象机对元器件成像，并转化成数字图象信号，经计算机分析出元器件的几何尺寸和几何中心，并与控制程序中的数据进行比较，计算