SMT原理及流程简介.ppt

1、1,S M Tsurface mounting technology 表面貼裝技術,2,SMT 課程訓練目標:,熟悉SMT作業流程 了解SMT貼裝原理 了解工廠SMT 機器,3,課程綱要,一SMT工藝流程 1.錫膏印刷 2.機器貼裝 3.回流焊接 4.目視檢驗 5.ICT測試 二.常見不良現象及原因分析 三.工廠機器簡介,4,SMT工藝流程,A面錫膏印刷,元器件貼裝,回流焊接,板面翻轉,B面錫膏印刷,元器件貼裝,回流焊接,檢測(外觀、ICT),5, 成分:焊料合金顆粒,助焊劑,流變性調節劑/粘 度控制劑,溶劑等. * 助焊劑:RSA(強活化性),RA(活化性),RMA(弱 活化性),R(非活化

2、性). * 助焊劑作用(1):清除PCB焊盤的氧化層;(2)保 護焊盤不再氧化;(3)減少焊接中焊料的表面張力, 促進焊料移動和分散. * SMT一般選擇的錫膏(PB): Sn63/Pb37,Sn62/Pb36/Ag2 熔點在177C183C典型:Sn63/Pb37 * 粘度(粘合性):指錫膏粘著能力.粘度過大: 不易印刷到模板幵孔的底部,而且還會粘到刮刀 上;粘度過低:不易控制焊膏的沉積形狀,會塌陷, 易產生橋接虛焊.,印刷部分,*組成:錫膏、鋼板、印刷机(MPM DEK_265 ),錫膏小常識,一,6,貯藏:010C 保質期限:3個月1年. 解凍溫度:2027C 回溫時間872H. 使用環

3、境:2027C,4060%RH 幵封后使用期限:8H,攪拌時間:2min. 焊膏的選擇要求: 具有优異的保存穩定性 具有良好的印刷性(流動性,脫版性,連續印刷 性)等. 印刷后,較長時間內對SMD持有一定的粘合性. 焊接后,能得到良好的接合狀態(焊點). 其焊劑成分是高絕緣性.低腐蝕性. 對焊接后的焊劑殘留有良好的清洗性,清洗后不可留有殘留成份.,錫膏小常識,錫膏攪拌机,7,*厚度:0.12mm 0.13mm 0.15mm *幵口种類:化學蝕刻,激光束切割,電鑄. *鋼板規格:650mm*550mm *鋼板張力:30N/CM (5點量測),二,鋼 板,8,* 印刷方式:非接觸式印刷和接觸式印刷

4、(適用 于細間距和超細間距) * 刮刀印刷速度: 2545mm/sec 刮刀壓力: 59kgf/cm2 脫板速度: 3mm/sec * 印刷錫膏厚度: 0.130.19mm * 兩大功能: 鋼板与pcb的精確定位及刮 刀參數控制;均是采用机器視 覺系統.,三,印刷机,印 刷 机,錫膏膜厚量測儀,9,貼裝頭.它是整個貼裝的關鍵.其工作由拾取/釋放和移動/定位兩种模式組成.第一,貼裝頭通過程序控制完成三維的往复運動,實現從供料器取料后移動到PCB的指定坐標位置上.第二,貼裝頭的端部有一個用真空泵控制的吸嘴.當轉換汽閥打開時,吸嘴的負壓把SMT元器件從供料器中吸上來;當轉換汽閥關閉時,吸盤把元器件釋

5、放到PCB上.貼裝頭通過上述兩种模式的組合,完成吸取/置件的工作.,貼裝部分,貼片原理:通過真孔吸嘴從供料器中拾取元件,由識別裝置進行元件形狀size的較準,然後按照程序中設置的位置座標貼裝元件,整個貼裝過程是由計算機控製相對應的程序來完成.,貼,裝,10,工作原理:根據不同零件的包裝方式來選擇不同類型的供料器(feeder),配合機器的供料裝置,(台車)以壓縮空氣的壓力轉化為機械動力進行定點供料.,供料系統,Feeder,11,定位系統:在計算机感應系統的控製下,由輸送軌道將pcb送到工作區域內,然後以光學相機進行mark定位,使貼裝頭能把元器件准確地釋放到需要的位置上.這是做到精確貼裝的基

6、礎.,PCB定位系統,12,貼片机能夠做到精確有序地貼裝,其核心机構是微型計算机.它是通過高級語言軟件或硬件開關編制計算机程序,內部有多片控製板組成,控制貼片机的自動工作步驟.對每個片狀元器件的精確位置,size都要編程輸入計算机.,計算机控制系統,13,通過計算机實現對PCB上焊盤的圖象定位識別後,對吸取後零件貼裝坐標進行相應地補正,以保證零件精確的貼裝到相應的pad上,視覺檢測系統,14,機器貼裝簡易流程,進板 Pcb定位 出板 Mark識別 置件 零件吸取 零件識別及校正,15,* 組成:回焊爐. * 依加熱熱源:分紅外線回流焊机,熱風回流焊机,熱板回流焊,激光回流焊,氮氣回流焊. *

7、一般分為四個區:預熱區,升溫區,焊接區,冷卻區.,回流焊部分,16,回流焊曲線圖,c區 Reak:220C (min*205max*230C) 23sec,c區,Over 180C 3050sec,A區,D區,B區 140160C 60120sec (pre-heat),(),17,預熱區: 溫度(40150C) 時間(60100SEC) 一般速度為13C/s;最大不可超過 4C/s. *注意點:速度不能快到造成PCB板或零件的損坏. 不應引起助焊劑,溶劑的爆失,對于大多數 助焊劑這些溶劑不會迅速地揮發,因為它 們有足夠高的沸點來防止這些焊膏在印刷 過程中變干. 升溫區: 溫度(150170C

8、) 時間(60110SEC) 焊膏保持在一個想象中的“活化溫度”上,使其中 助焊劑對錫粉和被焊表面進行清洁工作. 使焊劑活化去除氧化物以及使SMA達到最大的 熱平衡, 以減少焊接時的熱衝擊. 保証PCB板上的全部零件進入焊接區前,都達 到相同的溫度.,18,焊接區:溫度(Max:pcb不超過225 C,BGA不可超過215 C) 冷卻區(平均斜率不可超過 4C Per sec) * 焊膏中的錫粉已經熔化并充分潤濕被連接表面.應盡可能快的速度來進行冷卻,這樣有助于得到明亮的焊點并有好的外形和低的接觸角度.冷卻區一般冷卻至75C. 溫度曲線的測量 * 測點的選取:至少選三點,反應出表面組裝 組件上溫度最高,最低,中間部位上的溫度 變化. * 溫度采集器. * 高溫膠帶.,19,兩個品質關卡,Inspection,ICT Test In circuit test,SMT成品-PCBA,20,不良現象:位移,短路(連錫),虛焊(假焊),反白, 直立(碑立),錫珠,拋料,少件. 位移: 印刷偏位 机器貼裝 短路(連錫): 印刷短路 錫膏壩塌 机器貼裝 虛焊(假焊): 少錫(漏印) 机器貼裝 來料氧化 回焊爐參數,SMT制程不良現象及原因分析,偏 位,連 錫,21,反白: 机器貼裝 feeder不良 直