SMT工藝基礎(chǔ)培訓(xùn)

1、SMT工藝基礎(chǔ)培訓(xùn),Ryder Electronics (Shenzhen) Co., Ltd 彭光前 Mar.5.2011,2,內(nèi)容簡介,1、SMT工藝總流程及基礎(chǔ)知識(shí) 2、鋼網(wǎng)知識(shí) 3、錫膏知識(shí) 4、印刷* 5、貼片 6、回流及爐后常見不良* 7、SMT元件的認(rèn)識(shí) 8、ESD基礎(chǔ)及重要性,3,SMT工藝總流程及基礎(chǔ)知識(shí),SMT:（Surface Mounted Technology）表面貼裝技術(shù)，是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。 AOI:（Automatic Optic Inspection）自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，是基于光學(xué)原理來對(duì)焊接生產(chǎn)中遇到的常見缺陷進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備。機(jī)器通過攝像頭

2、自動(dòng)掃描PCB，采集圖像，測(cè)試的焊點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進(jìn)行比較，經(jīng)過圖像處理，檢查出PCB上缺陷，并通過顯示器或自動(dòng)標(biāo)志把缺陷顯示/標(biāo)示出來，供維修人員修整。 SPI:（Solder Paste Inspection）錫膏檢測(cè)機(jī)，通過激光3D掃描，測(cè)試印刷錫膏的高度、面積、體積、偏移、拉尖、錫量差異性、異物等。,4,SMT工藝流程圖,SMT基礎(chǔ)知識(shí): 一般來說,SMT車間規(guī)定的溫度為1826；濕度為3070% 操作/處理PCBA前是否有配帶ESD腕帶和ESD手套/手指套 PCB真空包裝的目的是防塵及防潮； IC拆包后濕度顯示卡上濕度在大于30%的情況下表示IC受潮且吸濕; IC烘烤時(shí)需看I

3、C等級(jí)及托盤耐溫值; PCB翹曲規(guī)格不超過其對(duì)角線的0.7%; 拉上所有的物料、設(shè)備、夾具、儀器均應(yīng)有清楚明確的狀態(tài)標(biāo)識(shí)與區(qū)別，并分類擺放 在生產(chǎn)和檢驗(yàn)過程中如有產(chǎn)品跌落在地上，應(yīng)將此產(chǎn)品送回檢驗(yàn)的第一個(gè)檢驗(yàn)工位，重新進(jìn)行所有的PCBA檢驗(yàn),5,鋼網(wǎng)知識(shí),1、按鋼網(wǎng)制作工藝分：激光鋼網(wǎng)、蝕刻鋼網(wǎng)、電鑄鋼網(wǎng)等。我們公司現(xiàn)只用激光鋼網(wǎng)、蝕刻鋼網(wǎng)。 A、蝕刻鋼網(wǎng)是用化學(xué)研磨出來的：其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是精度較低（開孔比希望略大），只適用于角位及間距大于0.4mm的PCB板印刷。 B、 激光鋼網(wǎng)是激光切割的工藝：其優(yōu)點(diǎn)是精度高，孔壁光滑，粗糙度小于3um,更可以靠光束聚焦特性使開孔上小下大，有一定錐

4、度，便于焊膏釋放，焊膏施加體積和形狀可以控制。 2、按生產(chǎn)工藝分：錫膏鋼網(wǎng)和紅膠鋼網(wǎng)，而錫膏鋼網(wǎng)又可分為無鉛錫膏鋼網(wǎng)和有鉛錫膏鋼網(wǎng)。 3、鋼網(wǎng)的規(guī)格我們公司現(xiàn)在主要用的是420MM*520MM、584MM*584MM和736MM*736MM三種規(guī)格的，現(xiàn)在主要選用以736*736MM為主，以減少訂鋼網(wǎng)時(shí)間。,6,鋼網(wǎng)知識(shí),4、錫膏鋼網(wǎng)模塊厚度選?。?A、0402元件一般選用0.12MM厚度的鋼網(wǎng),0603元件以上可用0.13MM厚度的鋼網(wǎng)； B、對(duì)于PITCH0.7MM一般選用0.13MM厚度的鋼網(wǎng)， 對(duì)0.7MMPITCH0.4MM一般選用0.12MM厚度的鋼網(wǎng),對(duì)PITCH 0.4MM一般

5、選用0.10MM厚度的鋼網(wǎng)。 5、鋼網(wǎng)保養(yǎng)及使用壽命： A、鋼網(wǎng)使用后要及時(shí)清洗干凈，以免長時(shí)間后錫膏及紅膠干燥后貼附在鋼網(wǎng)上，影響清洗效果、下次的使用效果及縮短鋼網(wǎng)的使用壽命。鋼網(wǎng)清洗用清洗劑在超聲波機(jī)中清洗，清洗完后進(jìn)行張力測(cè)試，合格后貼上保護(hù)膜（防塵）放到指定位置； B、鋼網(wǎng)的一般使用壽命是十萬次，當(dāng)然在十萬次內(nèi)出現(xiàn)問題，也應(yīng)更換鋼網(wǎng)。,7,錫膏知識(shí),1、錫膏：用來連接金屬表面的一種可熔解的漿糊式金屬合金,對(duì)電路來說構(gòu)成一個(gè)通路; 2、錫膏的金屬成分主要有: a.有鉛 Sn錫62%,Pb鉛36%,Ag 銀2% Sn錫63%,Pb鉛37% b.無鉛 Sn錫 96.5%,Ag銀3.0%,Cu

6、銅0.5% 無鉛焊錫Sn/Ag/Cu 96.5/3.0/0.5的熔點(diǎn)為 217C ； 有鉛焊錫Sn/Pb 63%37%的熔點(diǎn)為 183 ；,8,錫膏知識(shí),9,錫膏知識(shí),3、錫膏的儲(chǔ)存和使用: 錫膏儲(chǔ)存溫度為010 ； 錫膏的取用原則是先進(jìn)先出； 錫膏在開封使用時(shí),須經(jīng)過兩個(gè)重要的過程回溫(錫膏回溫4H)攪拌(機(jī)器攪拌35MIN)； 紅膠回溫8H以上； 印刷后在2小時(shí)內(nèi)完成回流焊； 鋼網(wǎng)上不用的錫膏超過半小時(shí)應(yīng)回收到瓶中,并不可與新錫膏混裝； 4、錫膏的回溫目的是： 利于印刷，錫膏不回溫則在過REFLOW后易產(chǎn)生錫珠現(xiàn)象； 5、FULX的作用是： 在焊接中去除氧化物，破壞熔錫表面張力，防止再度氧

7、化；,10,印 刷（60%70%不良品源于此?。?1、鋼網(wǎng)的架設(shè)： A. 鋼板架設(shè)平穩(wěn) B. 刮刀要在鋼網(wǎng)中心 C. 頂Pin 支撐基板平穩(wěn) D. PCB板固定點(diǎn)力要均勻 2、鋼網(wǎng)擦試頻率： 根據(jù)PCBA元件的大小密度而定35PCS/次； 3、影響印刷效果的機(jī)器參數(shù)： A、印刷的速度 B、壓力 C、脫模速度 D、脫模距離 E、在鋼網(wǎng)上的靜止時(shí)間 F、鋼網(wǎng)上的錫膏量 G、洗網(wǎng)頻率 H、接觸印刷 4、影響印刷效果的其他因素： 刮刀選擇：刮刀一定是完好無缺，不能有變形狀態(tài)。 刮刀與鋼網(wǎng)夾角為60角為宜。,11,印 刷（60%70%不良品源于此?。?5、印刷位注意事項(xiàng)： A、每塊PCB印刷后印刷員須自

8、檢每個(gè)PCB板上的BGA位置，QFN位置的印刷情況，不能有連錫，少錫，漏印等不良。(PITHC小于0.5MM的QFNBGA需用放大鏡檢查印刷質(zhì)量.) B、接觸PCB時(shí)必須戴靜電手套或手指套，手掌直接接觸的焊盤上，會(huì)造成焊盤氧 化，致使零件焊接不良。 6、印刷不良缺陷： 偏位、連錫、少錫、漏刮、錫塌、拉尖等；,12,印 刷（60%70%不良品源于此?。?13,貼片,自檢位人員100%全檢貼片元件貼裝的準(zhǔn)確性和正確性，按IPC-610D的標(biāo)準(zhǔn)判定，每小時(shí)內(nèi)相同位置同種不良出現(xiàn)三次以上反饋跟線技術(shù)員調(diào)機(jī)致合格止。 正常生產(chǎn)爐前QC不準(zhǔn)手貼BGA類、QFN類、CSP類電子元件。(不可手工修正這兩類元件

9、) 貼裝時(shí)要一次性貼到位，側(cè)向移位不能超過焊盤的1/3，橫向移位不能超過焊盤的1/3。 用鑷子夾元件時(shí)，根據(jù)元件類型，用力均橫，避免用力過大損壞元件。 貼裝時(shí)不能有錯(cuò)件、漏貼、反向、抹件、偏位等不良現(xiàn)象。 所有有極性元件都需確認(rèn)其方向的正確性，不可出現(xiàn)反向現(xiàn)象。,14,貼片,15,回流爐的認(rèn)識(shí):,勁拓 NS800：8個(gè)溫區(qū),2個(gè)冷卻區(qū)；輸入電壓:380V,總功率64KW；軌道可調(diào)寬度:50-300mm；鏈速:0-2000mm；,16,回流曲線的設(shè)置,17,回流曲線各區(qū)的功能,目的: 形成外觀優(yōu)良的焊點(diǎn)； 改善錫珠、立碑等不良焊接問題； 改善焊點(diǎn)強(qiáng)度； 注意事項(xiàng) 為生產(chǎn)的PCB確定正確的工藝設(shè)定

10、； 檢驗(yàn)工藝的連續(xù)性和穩(wěn)定性.,18,回流曲線各區(qū)的功能,Preheat 預(yù)熱區(qū)的功能 將PCB的溫度從室溫提升到所需的活性溫度 注意事項(xiàng) 從室溫到120，升溫速率在2.5/Sec以下. 否則 1、太快，會(huì)引起熱敏元件的破裂 2、太慢，影響生產(chǎn)效率以及助焊劑的揮發(fā),19,回流曲線各區(qū)的功能,Soak 均溫區(qū)的功能 1、使PCB板、元件與Pad均勻吸熱，減少它們之間的溫差; 2、焊膏活性劑開始工作，去除管腳與Pads上面的氧化物; 3、保護(hù)管腳與Pads在高溫的環(huán)境下不再被氧化; 注意事項(xiàng) 1、一定要平穩(wěn)的升溫; 2、Soak區(qū)太長或該區(qū)溫度太高，活性劑會(huì)提前完成任務(wù)，容易導(dǎo)致虛焊、焊點(diǎn)發(fā)暗且伴

11、有粒狀物或錫珠;,20,回流曲線各區(qū)的功能,Reflow 回流區(qū)的功能 將PCB的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度; 進(jìn)行焊接; 注意事項(xiàng) 1、時(shí)間太短，焊點(diǎn)不飽滿; 2、時(shí)間太長，會(huì)產(chǎn)生氧化物和金屬化合物，導(dǎo)致焊點(diǎn)不持久; 3、溫度太高，殘留物會(huì)被燒焦;,21,回流曲線各區(qū)的功能,Cooling 冷卻區(qū)的功能 形成良好且牢固的焊點(diǎn); 注意事項(xiàng) 1、最好和回流區(qū)曲線成鏡像關(guān)系; 2、冷卻太快，焊點(diǎn)會(huì)變得脆化，不牢固;,22,SMT回流后常見不良,立 碑 1、焊盤設(shè)計(jì)（面積、距離） 2、貼裝精度 3、印刷是否均勻 4、均溫區(qū)時(shí)間是否太短 5、元器件和PCB焊盤是否氧化,23,SMT回流后常見

12、不良,連 錫 1、印刷壓力太大或太小 2、鋼網(wǎng)變形造成連錫 3、網(wǎng)底沒有定時(shí)清洗，有殘留錫膏 4、在進(jìn)行手工校正時(shí)造成連錫 5、回流區(qū)的高溫時(shí)間太長,24,SMT回流后常見不良,虛 焊 1、焊盤或元件氧化嚴(yán)重 2、印錫不均勻 3、預(yù)熱區(qū)升溫過快 4、均溫區(qū)時(shí)間太短 5、焊盤設(shè)計(jì)與元器件尺寸配合,25,SMT回流后常見不良,錫 珠 1、錫膏解凍時(shí)間是否足夠 2、網(wǎng)底是否定時(shí)清洗 3、鋼網(wǎng)太厚 4、鋼網(wǎng)開口形狀 5、貼片壓力是否過大 6、升溫時(shí)，速度太快 7、車間的溫、濕度,26,SMT回流后常見不良,錯(cuò)件、漏件、元件反向 冷焊、錫珠、 翻件、偏位、元件浮高 焊盤缺損、氧化污染 PCB線路缺損、露

13、銅、PCB起泡分層、綠油、劃傷、PCB變形、板上異物 少膠、多膠、膠上焊盤、膠偏位（紅膠工藝） 紅膠推力：0603：700g 0805：1200g 1206：2000g IC三極管：2000g,27,SMT元件的認(rèn)識(shí),電阻:R 單位:歐姆（） 換算:1 =10-3K=10-6M,普通電阻,排阻“RN”,28,SMT元件的認(rèn)識(shí),電阻:R 電阻分為一般電阻與精密電阻 精密電阻: (1%),1R5,1.5,29,SMT元件的認(rèn)識(shí),電容:C 單位:法拉（） 、毫法（mF） 、微法（uF） 、納法（nF） 、皮法（pF） 1F =103mF =106uF=109nF=1012pF,30,SMT元件的認(rèn)識(shí)

14、,電感:L 單位:亨利（）、毫亨（mH)、微亨（uH） 1103mH=106uH,22uH(微亨),6.8uH(微亨),31,SMT元件的認(rèn)識(shí),二極管:D 有方向 二極管的特性：單向?qū)щ娦阅?負(fù)極,三極管:Q 有方向 對(duì)信號(hào)有放大和開關(guān)的作用,32,SMT元件的認(rèn)識(shí),誤差 : F1% G:2% J5% K10% M20% Z+80%-20% P+100%-0% 小誤差可以代替大誤差,反之則不能; 表面貼裝元件尺寸 The dimension of component 英制(inch) 公制(mm) Length Width 0201 0.5 0.25 0402 1005 1.0+/-0.05m

15、m0.5+/-0.05mm 0603 1608 1.6+/-0.15mm0.8+/-0.15mm 0805 2012 2.0+/-0.2mm1.25+/-0.2mm 1206 3216 3.2+/-0.2mm1.6+/-0.2mm 1812 4532 4.5+/-0.3mm3.2+/-0.3mm 2220 5650 5.6+/-0.4mm5.0+/-0.4mm 2225 5664 5.6+/-0.4mm6.4+/-0.4mm 英制與公制的換算關(guān)係: 1 inch = 25.4 mm,33,SMT元件的認(rèn)識(shí),34,SMT元件的認(rèn)識(shí),35,SMT元件的認(rèn)識(shí),36,靜電的基本述語,ESD (Elec

16、tro Static Discharge)靜電放電 當(dāng)兩個(gè)帶不同靜電電位的物件相互接近到某程度或接觸時(shí)，靜電從一個(gè)物件突然流放到另一物件上的現(xiàn)象。 ESDS (Electro Static Discharge Sensitive)靜電放電敏感元件 對(duì)于靜電放電敏感(易被ESD破壞)的元件、組件或模塊 EPA (ESD Protective Area)靜電放電防護(hù)區(qū)域 內(nèi)涵ESDS Item的大范圍工作區(qū)域.所有人員進(jìn)入時(shí)皆應(yīng)穿戴適當(dāng)?shù)慕拥卮胧宜行袨橐囗氉袷仄湎嚓P(guān)規(guī)定 SSP (Static-Safe Package)靜電安全包裝 能夠限制摩擦生電，屏蔽靜電場(chǎng)或免除靜電放電對(duì)ESDS組件產(chǎn)

17、破壞的包裝 EOS (Electrical Over Stress) 過電應(yīng)力 使用電源的設(shè)備的漏電流，漏電壓引起的異常過大的電流或電壓。,ESD,37,磨擦和接觸生電,磨擦過程增加接觸面，接觸產(chǎn)生靜電。 許多物料的表面都不夠平整或具備足夠的柔性 ，來達(dá)到接觸/分離所需要產(chǎn)生靜電的程度。 片狀物和粘帶具備良好的接觸條件，所以較容易產(chǎn)生靜電。 除了增加接觸面，磨擦也同時(shí)增加分離速度。 磨擦過程所產(chǎn)生的熱能增加電荷的遷移程度。 接觸生電較磨擦生電的觀念較為正確。,ESD,這個(gè)足夠強(qiáng)的電場(chǎng)迫使附近物體靠近它的那一個(gè)表面的同性電荷向遠(yuǎn)離一端移動(dòng)或“逸出”,感應(yīng)生電,38,人體對(duì)靜電的感覺,和電器件相比之下,我們的感覺性極差: 感覺到: 2000-4000V 聽到: 4000-5000V 看到： 5000V 100V的靜電放電就足以損壞某些電子器件！,ESD,39,潛在破損的特性,人體能感覺出靜電存在的水平為20004000 volts，但敏感器件只須100 volts便能被損壞（大部分1000 volts） 大部分的靜電破壞是潛在的，并不能夠馬上識(shí)別出來。 靜電破壞現(xiàn)象有較差的重復(fù)性，并且不容易模擬。 找出靜電破壞的證據(jù)和根源一般相當(dāng)不容易 潛在損壞的破壞力強(qiáng)大 占所有損壞的主要成分 很難和成因掛鉤 維修和處理成本較高 較難推動(dòng)成因