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1、回YIEANGDigital天马行空官方博客：:/t.qq/tmxkdocin;QQ:1318241189;QQ群：175569632SMT培训教材:SMTW介1,什么是SMT.kMiwMJIsrUiSurfacemountSMT是英文surfacemountingtechnology的缩写,中文意思是：外表粘贴技术.它是相对于传统的THT(Through-holetechnology)技术而开展起来的一种新的组装技术.3, SMT的特点：A,高密度难B,高可靠C,低本钱D,小型化E,生产的自动化THTthroughholetechnoligySMTSurfacemounttechnology

2、兀器件双列直插或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,2.54MM网格,0.8MM-09MMi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大小,缩小比约1:3-1:10组装方法穿孔插入外表安装-贴装自动化程度自动插件机自动贴片机,效率图4, SMT勺组成局部:设计结构尺寸,端子形式,耐焊接热等外表组装元件各种元器件的制造技术包装编带式,棒式,散装式组装工艺组装材料粘接齐IJ,焊料

3、,焊剂,清洁剂等5,工艺流程:A,只有外表贴装的单面装配工序：备料二>丝印锡膏=>装贴元件=>回流焊接B,只有外表贴装的双面装配工序：备料=>丝印锡膏匚>装贴元件=>回流焊接=>反面丝印锡膏匚二装贴元件匚二?回流焊接C,采用外表贴装元件和穿孔元件混合的单面或双面装配工序：备料>丝印锡膏顶面=>装贴元件匚二回流焊接=>反面I>滴EQ胶底面装贴元件匚二烘干胶匚二>反面插元件醛焊接D,顶面采用穿孔元件,底面采用外表贴装元件烘干胶=>反面工序：滴EQ胶装贴元件匚>插元件I>波峰焊接通常先做B面翻转再作A面翻转再流

4、焊印刷锡膏贴装元件印刷锡膏贴装元件再流焊先作A面:印刷锡高双面再流焊工艺A面布有大型IC器件B面以片式元件为主充分利用PC琛问,求严格于密集型或超/清洗贴装元件实现安装面卬大最小化,工艺限制复杂,干品,如再流焊翻转印刷锡膏贴装元件再流焊清洗锡膏一一再流焊工艺简单,快捷剂件化翻插通孔元各工序介绍：转件一,印刷screen辆就骑黑诲到菸|fi波峰清洗宓卷目壮1,锡膏成份：锡膏主要由金属合金颗粒；助焊剂；活化剂；粘度限制剂等四部份组成.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；96.5Sn/3.0Ag/0.5C

5、u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泼的物质,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,否那么做报废处理.3,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卜正好把模板刮干净；2 .印刷厚度,主要是由模板的厚度决定的,而模板的厚度与IC脚距密切相关；脚距mm0.80.650.50.40.3r

6、BrpA0.40.040.31仕020.25也0150.2比0150.15也01B2.0-2.52.0-2.21.7-2.01.71.7金属模板的厚度0.20.20.150.15-0.120.13 .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,这样焊膏很容易脱离模板.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.这样很容易使锡膏残留在模板孔

7、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MountPart1,贴片机简介：贴片机就是用来将外表组装元器件准确安装到PCB的固定位置上的设备,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SESCE间内贴片机主要分为两种：A.拱架型Gantry:元件送料器、基板PCB是固定的,贴片头安装多个真空吸料嘴在送料器与基板之间往返移动,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：系统结构简单,可实现高精度,适于各种大小、形状的元件

8、,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,也可多台机组合用于大批量生产.这类机型的缺点在于：贴片头往返移动的距离长,所以速度受到限制.SESCfc产线所用之泛用机如Panasonic的MPAVXLMPAV2BPhlips的ACMMicro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置,贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件,经转塔转动到贴片位置与取料位置成180度,在转动过程中经过对元件位置与

9、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高速度.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生产线所用之高速机、中速机如Fuji的CP-643E、CP-643ME、CP-743E,Panasonic的MWC、MVIF等都属于转塔型,主要贴

10、装小型Chip零件、规那么外形零件及脚间距较宽0.8mm以上的IC零件.2,外表贴装对PCB的要求第一：外观的要求,光滑平整,不可有翘曲或上下不平.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时只遭受局部应力,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.耐焊接热要到达260度10秒的实验要求,其耐热性应符合：150度60分钟后,基板外表无气泡和损坏不良.第五：铜钳的粘合强度一般要到达第六：弯曲强度要到达25kg/mm以上第七：电性能要求第八：对清洁剂的反响,在液体中浸渍5分钟,外表不产生任何不良,并有良好的冲载性

11、3表凝贴装元件具备的条件,元件的形状适合于自动化外表贴装尺寸,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定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合相应的规定4,外表贴装元件介绍：无源元件SM：泛指无源外表安装元件总称.它有以下几种类型:A单片陶瓷电容锂电容厚膜电阻器薄膜电阻器轴式电阻器有源元件(陶瓷封装)(SMD):泛指有源外表安装元件.它有以下几种类型：CLCC(ceramicleadedchipcarrier)陶瓷密封带引线芯片载体DP(dual-in-1inepackage)双列直插封装SOP(smal

12、loutlinepackage)小尺寸封装D,QFP(quadflatpackage)四面引线扁平封装BGA(ballgridarray)球栅阵列5,外表贴装元件识别：1 .元件尺寸公英制换算(0.12英寸=120mil、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mm12063.2X1.6501.2708052.0X1.25300.806031.6X0.8250.6504021.6凡0.81.0X0.5250.502010.6X0.3120.32.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0R50.5PF2R22.2R0101PF5R65.6R

13、110111PF1021K471470PF6826.8K3323300PF33333K22322000PF104100K51351000PF564560K以圆点作标识3.IC第一脚的的识别方法IC有缺口标志1121 .回流焊的种类口红外线焊接口红外+热风组合口气相焊VPSR,热风煤度人,计口回流焊是SMT流程中非常关键的一环,其作用是将焊膏融化,使外表组装元器件与PCB板牢固粘接在一起,如不能较好地对其进行限制,将对所生产产品的可靠性及使用寿命产生灾难,眉向.热型踏板为偎少利用那么比拟流行的方式有红外式及气相式,现在较多厂商采用的是热回流焊,还有局部先进的或特定场合使用的再流方式,如：热型芯板

14、、白光聚焦、垂直烘炉等.以下将对现在比拟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围.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,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异.另外,这种炉可以严格地限制给定温度曲线的最高温度和温度速率,其提供了更好的区到区的稳定性,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；助焊剂去除焊件外表的氧

15、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PC断口元器件预热,到达平衡,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.升温速率要限制在适当范围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缺乏的焊点；过慢那么助焊剂Flux活性作用,一般规定最大升温速率为4C/sec,上升速率设定为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

16、.主要目的是使PCB上各元件的温度趋于均匀,尽量减少温差,保证在到达再流温度之前焊料能完全枯燥,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,整个电路板的温度到达均衡.过程时间约60-120秒,根据焊料的性质有所差异.ECS的标准为：140-170C,MAX120seG回流区：这一区域里的加热器的温度设置得最高,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20-40C.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“尖端区覆盖的面积最小且左右对称,一般情况下超过20

17、0c的时间范围为30-40sec.ECS勺标准为PeakTemp.:210-220C,超过200c的时间范围：40±3sec；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,一股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工艺因素焊接前处理方式,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.廿焊接工艺的设计指尺寸,间隙,焊点间隙导带布线：形状,导

18、热性,热容量被焊接物：指焊接方向,位置,压力,粘合状态等汴焊接条件比后&£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,导热速度等焊接材料焊U口蕊,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BLCWOLES焊中SCLDERJONT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.提升锡膏中金属含量百分比2 .空洞VODS是指焊点

19、中的氧体在硬化前未及时逸出所致,将使得焊点的强度缺乏,将衍生而致破裂.3 .零件移位及偏斜MOVEMENTANDMISALIGNNENT造成零件焊后移位的原因可能有：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.增加锡膏中金属含量百分比改良零件的精准度.改良零件放置的精准度.调整预热及熔焊的参数.零件放置不当、热传不均、焊垫或接脚之焊锡性不良,助焊剂活性缺乏,焊垫比接脚大的太多等,情况较严重时甚至会形成碑立.TCMBSTCNING或MAMBATHANEFFECI,或DRAVBRGNQ,尤以质轻的小零件为甚.改良零件或板子的焊锡性.增强锡膏中助焊剂的活性.改良零件及与焊垫

20、之间的尺寸比例./、可使焊垫太大.4.缩锡DEWTTING零件脚或焊垫的焊锡性不佳改良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DULLJINT可能有金属杂质污染或给锡成份不在共熔点,或冷却太慢,使得外表/、亮.预防焊后装配板在冷却中发生震动.焊后加速板子的冷却率.6.不沾锡NOkWTTING接脚或焊垫之焊锡性太差,或助焊剂活性缺乏,或热量缺乏所致.提升熔焊温度.改良零件及板子的焊锡性.增加助焊剂的活性.7.焊后断开CPENI常发生于J型接脚与焊垫之间,其主要原因是各脚的共面性不好,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.改良零件脚之共面性增加印膏厚度

21、,以克服共面性之少许误差.调整预热,以改善接脚与焊垫之间的热差.增加锡膏中助焊剂之活性.减少焊热面积,接近与接脚在受热上的差距.调整熔焊方法.改变合金成份比方将63/37改成10/90,令其熔融延后,使焊垫也能及时到达所需的热量.四,SMTU试方法简介电子组装测试包括两种根本类型：裸板测试和加载测试.裸板测试是在完成线路板生产后进行,主要检查短路、开路、网表的导通性.加载测试在组装工艺完成后进行,它比裸板测试复杂.组装阶段的测试包括：生产缺陷分析MDA卜在线测试ICT和功能测试使产品在应用环境下工作及其三者的组合.最近几年,组装测试还增加了自动光学检测AOI和自动X射线检测.SESC目前SMT

22、生产线采用的测13t有四种类型：1.AOIAutomaticOpticalInspection自动光学检查由于电路板尺寸大小的改变,对传统的检测方法提出更大的挑战,由于它使人工检查更加困难.为了对这些开展作出反响,越来越多的原设备制造商采用AOI.通过使用AOI作为减少缺陷的工具,在装配工艺过程的早期查找和消除错误,以实现良好的过程限制.早期发现缺陷将预防将坏板送到随后的装配阶段,AOI将减少修理本钱,将预防报废不可修理的电路板.AOI采用了高级的视觉系统、新型的给光方式、高的放大倍数和复杂的处理法,从而能够以高测试速度获得高缺陷捕捉率.AOI系统能够检验大局部的零件,包括有：矩形chip元件

23、0805或更大、圆柱形chip元件、锂电解电容、线圈、晶体管、排组、QFP,SOIC0.4mm间距或更大、连接器、异型元件等,能够检测以下不良：元器件漏贴、铝电容的极性错误、焊脚定位错误或者偏斜、引脚弯曲或者折起、焊料过量或者缺乏、焊点桥接或者虚焊等.但AOI系统不能检测电路错误,同时对不可见焊点的检测也无能为力.2.1 CTIn-CircuitTester在线测试仪ict测试的原理是使用专门的针床与已焊接好的线路板上的元器件焊点接触,并用数百毫伏电压和10毫安以内电流进行分立隔离测试,从而精确地测了所装电阻、电感、电容、二极管、可控硅、场效应管、集成块等通用和特殊元器件的漏装、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路位于哪个点准确告诉用户.这种测试方式的优点是：测试速度快,适合单一品种民用型家电线路板及大规模生产的测试,而且主机价格廉价.但随着线路板组装密度的提升,特别是细间距SMTfi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的问题：测试用针床夹具的制作、调试周期长、价格贵；对于一些高密度SMTB路板由于测试精度问题无法进行测试.