SMT原理及流程簡介

1、1S M TS M Tsurface mounting technologysurface mounting technology 表面貼裝技術(shù)表面貼裝技術(shù)2SMT SMT 課程訓(xùn)練目標課程訓(xùn)練目標: :熟悉熟悉SMTSMT作業(yè)流程作業(yè)流程了解了解SMTSMT貼裝原理貼裝原理了解工廠了解工廠SMT SMT 機器機器3課程綱要課程綱要一一SMTSMT工藝流程工藝流程 1.1.錫膏印刷錫膏印刷 2.2.機器貼裝機器貼裝 3.3.回流焊接回流焊接 4.4.目視檢驗?zāi)恳暀z驗 5.ICT5.ICT測試測試二二. .常見不良現(xiàn)象及原因分析常見不良現(xiàn)象及原因分析三三. .工廠機器簡介工廠機器簡介4SMTSM

2、T工藝流程工藝流程A A面錫膏印刷面錫膏印刷元器件貼裝元器件貼裝回流焊接回流焊接板面翻轉(zhuǎn)板面翻轉(zhuǎn)B B面錫膏印刷面錫膏印刷元器件貼裝元器件貼裝回流焊接回流焊接檢測檢測( (外觀、外觀、ICT)ICT)5 成分成分: :焊料合金顆粒焊料合金顆粒, ,助焊劑助焊劑, ,流變性調(diào)節(jié)劑流變性調(diào)節(jié)劑/ /粘粘 度控制劑度控制劑, ,溶劑等溶劑等. . * * * 助焊劑助焊劑:RSA(:RSA(強活化性強活化性),RA(),RA(活化性活化性),RMA(),RMA(弱弱 活化性活化性),R(),R(非活化性非活化性).). * * * 助焊劑作用助焊劑作用(1):(1):清除清除PCBPCB焊盤的氧化層

3、焊盤的氧化層;(2);(2)保保 護焊盤不再氧化護焊盤不再氧化;(3);(3)減少焊接中焊料的表面張力減少焊接中焊料的表面張力, , 促進焊料移動和分散促進焊料移動和分散. . * * * SMTSMT一般選擇的錫膏一般選擇的錫膏( (PBPB) ): : Sn63/Pb37,Sn62/Pb36/Ag2 Sn63/Pb37,Sn62/Pb36/Ag2 熔點在熔點在177C183C177C183C典型典型:Sn63/Pb37:Sn63/Pb37 * * * 粘度粘度( (粘合性粘合性) ): :指錫膏粘著能力指錫膏粘著能力. .粘度過大粘度過大: : 不易印刷到模板幵孔的底部不易印刷到模板幵孔的

4、底部, ,而且還會粘到刮刀而且還會粘到刮刀 上上; ;粘度過低粘度過低: :不易控制焊膏的沉積形狀不易控制焊膏的沉積形狀, ,會塌陷會塌陷, , 易產(chǎn)生橋接虛焊易產(chǎn)生橋接虛焊. .* * *組成組成: :錫膏、鋼板、印刷機錫膏、鋼板、印刷機(MPM DEK_265 )(MPM DEK_265 )錫膏小常識錫膏小常識一一6 貯藏貯藏:010C :010C 保質(zhì)期限保質(zhì)期限:3:3個月個月11年年. . 解凍溫度解凍溫度:2027C :2027C 回溫時間回溫時間872H.872H. 使用環(huán)境使用環(huán)境:2027C,4060%RH :2027C,4060%RH 幵封后使用期限幵封后使用期限:8H,:

5、8H,攪拌時間攪拌時間:2min.:2min. 焊膏的選擇要求焊膏的選擇要求: : 具有優(yōu)異的保存穩(wěn)定性具有優(yōu)異的保存穩(wěn)定性具有良好的印刷性具有良好的印刷性( (流動性流動性, ,脫版性脫版性, ,連續(xù)印刷連續(xù)印刷 性性) )等等. .印刷后印刷后, ,較長時間內(nèi)對較長時間內(nèi)對SMDSMD持有一定的粘合性持有一定的粘合性. .焊接后焊接后, ,能得到良好的接合狀態(tài)能得到良好的接合狀態(tài)( (焊點焊點).).其焊劑成分是高絕緣性其焊劑成分是高絕緣性. .低腐蝕性低腐蝕性. .對焊接后的焊劑殘留有良好的清洗性對焊接后的焊劑殘留有良好的清洗性, ,清洗后不可清洗后不可留有殘留成份留有殘留成份. .錫膏

6、小常識錫膏小常識錫錫膏膏攪攪拌拌機機7* * *厚度厚度:0.12mm 0.13mm 0.15mm:0.12mm 0.13mm 0.15mm* * *幵口種類幵口種類: :化學(xué)蝕刻化學(xué)蝕刻, ,激光束切割激光束切割, ,電鑄電鑄. .* * *鋼板規(guī)格鋼板規(guī)格:650mm:650mm* *550mm550mm* * *鋼板張力鋼板張力:30N/CM (5:30N/CM (5點量測點量測) )二二鋼鋼 板板8* 印刷方式印刷方式: :非接觸式印刷和接觸式印刷非接觸式印刷和接觸式印刷( (適用適用 于細間距和超細間距于細間距和超細間距) )* 刮刀印刷速度刮刀印刷速度: : 2545mm/sec

7、2545mm/sec 刮刀壓力刮刀壓力: : 59kgf/cm 59kgf/cm2 2 脫板速度脫板速度: : 3mm/sec 3mm/sec* 印刷錫膏厚度印刷錫膏厚度: : 0.130.19mm 0.130.19mm* 兩大功能兩大功能: :鋼板與鋼板與pcbpcb的精確定位及刮的精確定位及刮刀參數(shù)控制刀參數(shù)控制; ;均是采用機器視均是采用機器視覺系統(tǒng)覺系統(tǒng). .三三印刷機印刷機 印印 刷刷 機機錫膏膜厚量測儀錫膏膜厚量測儀9 貼裝頭貼裝頭. .它是整個貼裝的關(guān)鍵它是整個貼裝的關(guān)鍵. .其工作由拾取其工作由拾取/ /釋放和移動釋放和移動/ /定定位兩種模式組成位兩種模式組成. .第一第一,

8、 ,貼裝頭貼裝頭通過程序控制完成三維的往復(fù)通過程序控制完成三維的往復(fù)運動運動, ,實現(xiàn)從供料器取料后移動實現(xiàn)從供料器取料后移動到到PCBPCB的指定坐標位置上的指定坐標位置上. .第二第二, ,貼裝頭的端部有一個用真空泵貼裝頭的端部有一個用真空泵控制的吸嘴控制的吸嘴. .當轉(zhuǎn)換汽閥打開時當轉(zhuǎn)換汽閥打開時, ,吸嘴的負壓把吸嘴的負壓把SMTSMT元器件從供料元器件從供料器中吸上來器中吸上來; ;當轉(zhuǎn)換汽閥關(guān)閉時當轉(zhuǎn)換汽閥關(guān)閉時, ,吸盤把元器件釋放到吸盤把元器件釋放到PCBPCB上上. .貼貼裝頭通過上述兩種模式的組合裝頭通過上述兩種模式的組合, ,完成吸取完成吸取/ /置件的工作置件的工作.

9、. 貼片原理貼片原理: :通過真孔吸嘴從供料器中拾取元件通過真孔吸嘴從供料器中拾取元件, ,由識別裝置進行元由識別裝置進行元件形狀件形狀sizesize的較準的較準, ,然後按照程序中設(shè)置的位置座標貼裝元件然後按照程序中設(shè)置的位置座標貼裝元件, ,整個整個貼裝過程是由計算機控製相對應(yīng)的程序來完成貼裝過程是由計算機控製相對應(yīng)的程序來完成. .貼貼裝裝10 工作原理工作原理: :根據(jù)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,(臺車)以壓縮空氣的壓力轉(zhuǎn)化為機械動力進行定點供料.供料系統(tǒng)供料系統(tǒng)Feeder11 定位系統(tǒng)定位系統(tǒng): :在計在計算機感應(yīng)系統(tǒng)的控算機感應(yīng)

10、系統(tǒng)的控製下製下, ,由輸送軌道將由輸送軌道將pcbpcb送到工作區(qū)域內(nèi)送到工作區(qū)域內(nèi), ,然後以光學(xué)相機進然後以光學(xué)相機進行行markmark定位定位, ,使貼裝使貼裝頭能把元器件準確頭能把元器件準確地釋放到需要的位地釋放到需要的位置上置上. .這是做到精確這是做到精確貼裝的基礎(chǔ)貼裝的基礎(chǔ). .PCB定位系統(tǒng)定位系統(tǒng)12 貼片機能夠做到精確貼片機能夠做到精確有序地貼裝有序地貼裝, ,其核心機構(gòu)其核心機構(gòu)是微型計算機是微型計算機. .它是通過它是通過高級語言軟件或硬件開高級語言軟件或硬件開關(guān)編制計算機程序關(guān)編制計算機程序, ,內(nèi)部內(nèi)部有多片控製板組成有多片控製板組成, ,控制控制貼片機的自動工

11、作步驟貼片機的自動工作步驟. .對每個片狀元器件的精對每個片狀元器件的精確位置確位置,size,size都要編程都要編程輸入計算機輸入計算機. .計算機控制系統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)13 通過計算機實現(xiàn)對通過計算機實現(xiàn)對PCBPCB上焊盤的圖象定位識別後上焊盤的圖象定位識別後, ,對對吸取後零件貼裝坐標進行相應(yīng)地補正吸取後零件貼裝坐標進行相應(yīng)地補正, ,以保證零件精以保證零件精確的貼裝到相應(yīng)的確的貼裝到相應(yīng)的padpad上上視覺檢測系統(tǒng)視覺檢測系統(tǒng)14機器貼裝簡易流程機器貼裝簡易流程 進板進板 Pcb定位定位 出板出板 Mark識別識別 置件置件 零件吸取零件吸取 零件識別及校正零件識別及校正 15*

12、 * * 組成組成:回焊爐.* * * 依加熱熱源依加熱熱源: :分紅外線回流焊機,熱風(fēng)回流焊機,熱板回流焊,激光回流焊,氮氣回流焊. * * * 一般分為四個區(qū)一般分為四個區(qū): :預(yù)熱區(qū),升溫區(qū),焊接區(qū),冷卻區(qū). 回流焊部分回流焊部分16回流焊曲線圖c c區(qū)區(qū)Reak:220Reak:220C(min*205max*230C)23sec23secc c區(qū)區(qū)Over 180COver 180C3050sec3050secA A區(qū)TIME(sec)D D區(qū)區(qū)B B區(qū)區(qū)140160140160C60120sec60120sec(pre-(pre-heat)heat)() 17預(yù)熱區(qū)預(yù)熱區(qū): : 溫

13、度溫度(40150C) (40150C) 時間時間(60100SEC)(60100SEC) 一般速度為一般速度為13C/s;13C/s;最大不可超過最大不可超過 4C/s.4C/s. * * *注意點注意點: :速度不能快到造成速度不能快到造成PCBPCB板或零件的損壞板或零件的損壞. . 不應(yīng)引起助焊劑不應(yīng)引起助焊劑, ,溶劑的爆失溶劑的爆失, ,對于大多數(shù)對于大多數(shù) 助焊劑這些溶劑不會迅速地揮發(fā)助焊劑這些溶劑不會迅速地揮發(fā), ,因為它因為它 們有足夠高的沸點來防止這些焊膏在印刷們有足夠高的沸點來防止這些焊膏在印刷 過程中變干過程中變干. . 升升溫區(qū)溫區(qū): : 溫度溫度(150170C)

14、(150170C) 時間時間(60110SEC)(60110SEC) 焊膏保持在一個想象中的焊膏保持在一個想象中的“活化溫度活化溫度”上上, ,使其中使其中 助焊劑對錫粉和被焊表面進行清潔工作助焊劑對錫粉和被焊表面進行清潔工作. . 使焊劑活化去除氧化物以及使使焊劑活化去除氧化物以及使SMASMA達到最大的達到最大的 熱平衡熱平衡, , 以減少焊接時的熱衝擊以減少焊接時的熱衝擊. . 保証保証PCBPCB板上的全部零件進入焊接區(qū)前板上的全部零件進入焊接區(qū)前, ,都達都達 到相同的溫度到相同的溫度. .18焊接區(qū):溫度(Max:pcb不超過225 C,BGAC,BGA不可超過不可超過215 21

15、5 CC) 冷卻區(qū)(平均斜率不可超過 4C Per secC Per sec)* * * 焊膏中的錫粉已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接焊膏中的錫粉已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面表面. .應(yīng)盡可能快的速度來進行冷卻應(yīng)盡可能快的速度來進行冷卻, ,這樣有助這樣有助于得到明亮的焊點并有好的外形和低的接觸角于得到明亮的焊點并有好的外形和低的接觸角度度. .冷卻區(qū)一般冷卻至冷卻區(qū)一般冷卻至75C.75C. 溫度曲線的測量 * * * 測點的選取測點的選取: :至少選三點至少選三點, ,反應(yīng)出表面組裝反應(yīng)出表面組裝 組件上溫度最高組件上溫度最高, ,最低最低, ,中間部位上的溫度中間部位上的溫度 變化變化. .*

16、* * 溫度采集器溫度采集器. . * * * 高溫膠帶高溫膠帶. .19兩個品質(zhì)關(guān)卡兩個品質(zhì)關(guān)卡InspectionInspection ICT Test ICT Test In circuit testIn circuit testSMTSMT成品成品- -PCBAPCBA20 不良現(xiàn)象不良現(xiàn)象: :位移位移, ,短路短路( (連錫連錫),),虛焊虛焊( (假焊假焊),),反白反白, , 直立直立( (碑立碑立),),錫珠錫珠, ,拋料拋料, ,少件少件. .v位移: 印刷偏位印刷偏位 機器貼裝機器貼裝v短路(連錫): 印刷短路印刷短路 錫膏壩塌錫膏壩塌 機器貼裝機器貼裝v虛焊(假焊): 少錫少錫( (漏印漏印) ) 機器貼裝機器貼裝 來料氧化來料氧化 回焊爐參數(shù)回焊爐參數(shù)偏偏 位位連連 錫錫21v反白: 機器貼裝機器貼裝 feederfeeder不良不良v直立(碑立): 機器貼裝機器貼裝 回焊爐參數(shù)回焊爐參數(shù)v錫珠: 印刷污染印刷污染PCBPCB 機器貼裝機器貼裝 回焊爐回焊爐v拋料: 機器貼裝機器貼裝v少件: 印刷不良印刷不良( (漏印漏印) ) 機器貼裝機器貼裝拋拋 料料22SMT機器簡介機器簡介機器類型廠牌型號機器速度產(chǎn)地DEKDEK 265LtBritai