SMT表面組裝技術介紹

1、SMT(表面組裝技術)組員： 匯報人： 指導老師：第二組內容一、認識SMT設備二、SMT特點三、SMT工藝流程四、錫膏簡介五、回流焊接及溫度曲線六、焊料介紹七、生產安全術 語SMT：Surface Mount Technology表面貼裝技術 。 是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術和工藝。 表面貼裝技術是一種無需在印制板上鉆插裝孔，直接將表面貼裝元器件貼焊到印制電路板表面規(guī)定位置上的電路裝聯(lián)技術。一、認識SMT設備SMT生產線配有錫膏攪拌機、錫膏印刷機、貼片機、回流焊等設備錫膏攪拌機半自動錫膏印刷機手動錫膏印刷機貼片機回流焊錫膏攪拌機錫膏攪拌機簡介：錫膏攪拌機可以有效地把錫膏的固態(tài)成分與液態(tài)

2、成分攪拌均勻，以實現(xiàn)更完美的印刷和回流焊效果，在省人力的同時還可令這一作業(yè)更標準化，而且無需開罐作業(yè)也減少了暴露于空氣中吸收水汽的機率。操作步驟：將錫膏放入攪拌機蓋好安全門設置相應參數按下電源鍵按下啟動鍵待攪拌好后關掉電源取出錫膏錫膏印刷機錫膏印刷機觸摸屏緊急按鈕電源開關刮刀氣動按鈕鋼網夾具簡介：錫膏印刷機是用來將焊錫膏或紅膠涂敷在電路板相應位置上的一種設備。其工作原理為：先制作電路板的鋼網，裝在印刷機上，然后由人工把錫膏涂敷于鋼網上，再通過刮刀轉印到電路板上，從而復制出帶有與鋼網相應的PCB板。貼片機貼片機貼片機主機箱物料盤貼裝頭氣閥開關電源開關輸送系統(tǒng)緊急按鈕顯示屏簡介：貼片機，又稱“貼裝

3、機”，在生產線中，它配置在點膠機或印刷機之后，是通過移動貼裝頭把表面貼裝元器件準確地放置PCB焊盤上的一種設備。作用：將貼裝元器件準確安裝到PCB規(guī)定位置?；亓骱富亓骱笀缶療艟o急停止鍵顯示器入板軌道電源啟動/關閉鍵鍵盤、鼠標回流焊又稱再流焊，這種設備的內部有一個加熱電路，將空氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經貼好元件的電路板，讓元件兩側的焊料融化后與主板粘結。這種工藝的優(yōu)勢是溫度易于控制，焊接過程中還能避免氧化。作用：施加高溫，使錫膏熔化或紅膠固化，將器件與PCB牢固粘接在一起。波峰焊波峰焊波峰焊的工作原理是讓插件板的焊接面直接與高溫液態(tài)錫接觸達到焊接目的，其高溫液態(tài)錫保持一個斜面,并由特殊裝置使

4、液態(tài)錫形成一道道類似波浪的現(xiàn)象，所以叫“波峰焊”。二、SMT的特點組裝密度高、電子產品體積小、重量輕, 利于實現(xiàn)產品的短小輕薄。可靠性高、抗振能力強。焊點缺陷率低。 高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。 易于實現(xiàn)自動化,提高生產效率。 降低成本達30%50%。節(jié)省材料、能源、設備、人力、時間等。 三、SMT的工藝流程最簡單的工藝流程： 供板-印刷-貼裝-回流焊-收板-檢查-轉序或包裝采用設備： 上板機-絲網印刷機-貼片機-回流焊-收板機-檢查儀常見工藝流程常用貼片元件規(guī)格公制尺寸3.2mm x 1.6mm2.0mm x1.25mm1.6mm x 0.8mm1.0mm x 0.5mm公制代號321

5、6201216081005英制尺寸120mil x 60mil80mil x50mil60mil x 30mil40mil x 20mil英制代號1206080506030402四、錫膏簡介錫膏成份、類型及作用成份：錫合金粉粒、助焊劑和添加劑（觸變劑、溶劑等）組成。類型：松香型錫膏、免洗型錫膏、水溶性型錫膏。作用：1、除去金屬表面氧化物。2、覆蓋加熱中金屬面，防止再度氧化。3、降低表面張力，提高表面潤濕，增 強焊接中錫膏的流動性。錫膏的主要性能指標金屬百分比含量；粘度（與印刷方式相關）；塌陷（錫膏的保形性）；焊料球(錫膏的氧化狀況）；焊劑活性（焊接面可焊狀況和殘留物）；工作壽命；貯存壽命。錫膏

6、的貯存和轉運保持原包裝密封不動，貯存在210冷藏柜中，禁止冷凍保存。避免高濕環(huán)境，以免錫膏吸收濕氣，使用時出現(xiàn)塌邊、錫球、元件移位等不良現(xiàn)象。轉運時間盡可能要短，以縮短錫膏脫離冷藏環(huán)境的時間，長途運輸時常采用絕緣材料和冰袋保護。貯存時應按不同種類、批號、廠家分開放置，每天記錄貯存溫度，溫度異常立即報告主管。錫膏的使用（一）從冰箱拿出后先進行回溫，通常為4小時，記錄回溫時間?；販厍敖勾蜷_瓶蓋?；販睾髴獙﹀a膏進行充分攪拌，采用攪拌機攪拌時應按相應規(guī)定執(zhí)行。人工攪拌時，應按同一方向攪拌，以免錫膏內混有氣泡，攪拌時間大約3分鐘。攪拌后應及時填寫攪拌時間。錫膏添加應以少量多次為原則，首次添加錫膏時應控

7、制錫膏長度為印刷有效區(qū)域的長度，錫膏直徑約10-15mm為宜。未使用的錫膏應將瓶蓋擰緊，減少錫膏氧化。錫膏的使用（二）盡量減少錫膏開瓶數量，用完一瓶再開另一瓶，錫膏開蓋后原則上應于24小時內使用完，未使用完畢的錫膏處于室溫保存時最長不得超過48小時，防止錫膏放置過久而變質。工作結束后應將剩余錫膏裝入空瓶內，下次優(yōu)先使用，不得與新錫膏混裝。當天未用完的錫膏，若第二天不再生產，可將其放回冰箱冷藏。重新冷藏的錫膏于1周內使用完畢，使用時應對印刷和焊接質量進行重點關注。使用已開蓋的錫膏前，應先了解開蓋時間，確認是否在使用有效期內，超過有效期時應報告技術員處理。新舊錫膏混用時，按1：3配合進行。錫膏的使

8、用（三）錫膏使用的各環(huán)節(jié)，應避免錫膏與化學物質（如IPA、酒精等）相接觸，以免引起反應造成錫膏變硬。換用另一規(guī)格錫膏時，應經技術員同意，并將網板、刮刀等徹底清洗干凈。有鉛、無鉛錫膏不得混用刮刀等工具，以免造成污染。為防止助焊劑揮發(fā)影響印刷質量，禁止空調風口直對印刷錫膏工位，使用中盡量減少光線照射錫膏的時間，空氣濕度大時應重點關注產品出爐品質。使用中盡量避免錫膏與皮膚直接接觸，使用完畢應及時用肥皂洗手。網板簡介網板開口的類型：化學腐蝕、激光切割、電鑄成型三種形式。激光切割是主流。開口指標： 開口寬厚比W/T1.5-1.6 面積比WL/2T(W+L)0.66-0.71 當L5W時考慮寬厚比，否則考

9、慮面積比。印刷機參數的調整刮刀壓力：影響印刷厚度和網板壽命；印刷厚度：由網板厚度決定，設備調整有影響。印刷速度：影響錫膏粘度和印刷分辨率；印刷方式：分零間距印刷和間隙印刷，影響細間距器件的印刷質量；刮刀參數：包括材質、角度、厚度；脫模速度：影響網板殘留錫膏和印刷清晰度；網板清洗：酒精控制適量，太多會影響錫膏與PCB粘結。回流焊接和溫度曲線焊接原理和設備分類按照特定錫膏或紅膠的溫度特性，設定回流焊設備中各區(qū)的加熱溫度，完成器件與PCB的牢固焊接。設備分類： 按加熱方式分為熱風回流焊和紅外回流焊等； 按是否可充入氮氣分為氮氣回流焊和空氣回流焊； 按溫區(qū)數量分為七溫區(qū)、九溫區(qū)等回流焊。錫膏的回流過程

10、（一）錫膏回流分為五個階段：預熱區(qū)活性區(qū)升溫區(qū)回流區(qū)冷卻區(qū)錫膏的回流過程（二）預熱區(qū)：錫膏中溶劑開始蒸發(fā)，溫度上升必需慢(小于每秒30 C)，以限制沸騰和飛濺，防止形成小錫珠，同時，一些元件對內部應力比較敏感，如果元件外部溫度上升太快，會造成斷裂。 活性區(qū)：助焊劑活躍，化學清洗行動開始，水溶性助焊劑和免洗型助焊劑都會發(fā)生同樣的清洗行動，只是溫度稍微不同。將金屬氧化物和某些污染從即將結合的金屬和焊錫顆粒上清除。良好的冶金學上的錫焊點要求“清潔”的表面。 錫膏的回流過程（三）升溫區(qū)：當溫度繼續(xù)上升，焊錫顆粒首先單獨熔化，并開始液化。這樣在所有可能的表面上覆蓋，并開始形成錫焊點。 回流區(qū)：當單個的焊

11、錫顆粒全部熔化后，結合一起形成液態(tài)錫，這時表面張力作用開始形成焊腳表面，若元件引腳與PCB焊盤的間隙超過4mil，則極可能由于表面張力使引腳和焊盤分開，即造成焊點開路。 冷卻區(qū)：該階段如果冷卻快，錫點強度會提高，焊點會光滑，但不可以太快（小于5度/秒）而引起元件內部的溫度應力造成元件破裂。 溫度曲線的測定依據錫膏的溫度特性曲線，根據經驗大致設定鏈速及各區(qū)溫度；用測溫樣板、測溫器進行實際測定并修正溫度曲線；注意測溫點選取的代表性。測定后的溫度曲線回流焊中氮氣的作用氮氣是一種惰性氣體，可以減少焊接時器件和PCB焊接點的氧化，對于低活性的免清洗錫膏尤為重要；對于雙面板，氮氣保護了第二面PCB焊盤的良

12、好可焊性；氮氣能增加焊點的表面光潔度，保護器件顏色。氮氣成本相對昂貴，限制其更廣泛的應用。焊接檢查光學檢查設備AOI利用AOI等光學檢查設備，對貼裝及焊接質量進行全面檢查，使錯誤被早期發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)了生產過程的良好控制。發(fā)現(xiàn)批量不良時及時反饋班組長。AOI不能檢測不可見焊點及無背文器件的正確性，對PCB電路也無法檢測。作業(yè)者及時記錄誤判發(fā)生點，通過對誤判的不斷修正逐步減小誤判率，以提高測試效率和準確性。六、焊料介紹有鉛焊料Sn63Pb37,無鉛焊料SAC305、Sn99.3Cu0.7。鉛的熔點327.4度，錫的熔點238.9度， Sn63Pb37熔點183度（固相線同于液相線）。鉛的作用：減低熔點

13、，便于焊接，提高機械強度，降低表面張力增強流動性。焊料雜質的影響銅：銅和錫結合生成的化學物，使焊料的流動性變差，表面張力增大。最大允許含量為0.25%；鋅：對焊點外觀、焊料流動性及潤濕性造成不良影響，嚴重時焊接失效，整槽焊料報廢。最大允許含量為0.005；金：金和鉛錫結合生成金屬化合物會使焊點失去光澤、變脆。最大允許含量為0.08%。為了保證焊接質量，焊料要定期檢查，當超過含量時，整槽焊料必須更換。為了防止焊料的迅速污染，可采取適當降低焊接溫度，焊接時間，印制板采用阻焊膜等對策，焊料槽補料時盡量做到選用純度高的焊料。元器件管理 妥善保存PCB及元器件，盡量縮短儲存周期 在焊接中，無塵埃、油脂、

14、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點，因此印制板及元件應保存在干燥、清潔的環(huán)境下，并且盡量縮短儲存周期。對于放置時間較長的印制板，其表面一般要做清潔處理，對表面有一定程度氧化的元件引腳，應先除去其表面氧化層。電路板清洗規(guī)范技術員根據焊接后電路板上殘留物的分布可以選擇全面清洗或局部清洗，并對清洗方法進行示范。 使用規(guī)定的清洗劑，清洗劑應適量，不宜太多，并避免侵蝕插件元件本體。清洗劑臟污時應及時更換，以保證清洗效果。清洗部位有靜電敏感器件時，操作人員應使用防靜電刷子進行作業(yè)，對于容易受靜電損壞的CMOS電路，應避免刷洗，以免損壞。 清洗后的電路板正反面及其元器件焊點，應干凈無污跡、淚痕、斑點，無殘留