SMT實(shí)用表面組裝技術(shù)

1、SMT復(fù)習(xí)內(nèi)容和范圍表面貼裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)？（P4）組裝密度高；2.可靠性高；3.高頻特性好；4.降低成本；5.便于自動(dòng)化生產(chǎn)；SMT有兩類基本的工藝流程，分別是什么？畫出其流程圖，并說明其優(yōu)缺點(diǎn)？（P6）（1）錫膏一再流焊工藝，如圖1.3所示。再流焊精洗圖1.3錫音一再就焊T藝流程國印刷焊禽貼裝元件QFP片狀元杵）印刷焊膏貼裝元件再流焊清洗特點(diǎn):簡單、快捷，有利于產(chǎn)品體積的減小，該工藝流程在無鉛工藝中更顯示出優(yōu)越性。（2）貼片一波峰焊工藝，如圖1.4所示。1用化劇1.4財(cái)片一波曄:焊工藝流禪圖涂數(shù)斟結(jié)劑擂逋孔加仲澈峰揮涂敷黏結(jié)劑表面貼裝元器件加熱固化翻轉(zhuǎn)插通孔元器件波峰焊清洗特點(diǎn)：利用雙面板空間

2、，電子產(chǎn)品的體積可以進(jìn)一步做小，并部分使用通孔元件價(jià)格低廉。但設(shè)備要求增多，波峰焊過程中缺陷較多，難以實(shí)現(xiàn)高密度組裝。表面貼裝技術(shù)SMT的組成包含哪三個(gè)方面的內(nèi)容？(P7)電子元器件，它既是SMT的基礎(chǔ)，又是SMT發(fā)展的動(dòng)力，它推動(dòng)著SMT專用設(shè)備和裝聯(lián)工藝不斷更新和深化。SMT專用設(shè)備，人們稱它為SMT的硬件；裝聯(lián)工藝，人們稱它為SMT的軟件；混裝形式的兩面表面貼裝工藝順序(P6)混合安裝工藝流程如圖1.5所示。插帶通孔元件先做A面：印刷焊膏貼裝元件再流焊翻轉(zhuǎn)再做B面：點(diǎn)貼片膠表面貼裝元器件加熱固化翻轉(zhuǎn)插通孔元器件波峰焊清洗先做A面：錫膏-再流焊再做B面：點(diǎn)膠，貼片固化翻轉(zhuǎn)補(bǔ)插文件后波峰焊特

3、點(diǎn):充分利用PCB雙面空間，是實(shí)現(xiàn)安裝面積最小化的方法之一，仍保留通孔元器件價(jià)廉的特點(diǎn)，多見于消費(fèi)類電子產(chǎn)品的組裝。從引腳的形狀來分，SMD主要有哪三種？(P56)1.翼形引腳(Gull-Wing)常見的器件品種有SOP和QFP。具有翼形引腳的器件具有吸引應(yīng)力的特點(diǎn)，因此與PCB匹配性好，這類器件引腳共面性差，特別是多引腳細(xì)間距的QFP，弓|腳易損壞，貼裝過程中應(yīng)小心對(duì)待。J形引腳（J-Lead）常見的器件品種有SOJ和PLCC。J形引腳剛性好且間距大，共面性好，但由于引腳在元件本體之下，故有陰影效應(yīng)，焊接溫度不易調(diào)節(jié)好。3球柵陣列（BallGridArray）芯片I/O端子呈陣列式分別在器件

4、底面上，并呈球狀，占用面積小，適用于多引腳數(shù)器件的封裝，常見的有BGA、CSP和FC等。這類器件焊接時(shí)也存在陰影效應(yīng)此外，器件與PCB之間CTE存在著差異，應(yīng)認(rèn)真對(duì)待。電子部品在電路基板上的組裝，試敘述體現(xiàn)高集成化、高密度化的方式有哪些？（P12）答：1、芯片級(jí)組裝技術(shù)2、多芯片模塊（MCM）技術(shù)3、三維立體組裝技術(shù)簡述元器件引線鍍層有哪些？（P98）答：1、純Sn2、SnCu3、SnBi4、Ni/Pd5、Ni/Pd/Au1.熱風(fēng)平整工藝2.涂覆NI/Au工藝3.浸Ag工藝，4浸Sn工藝.5.OSPSMT元件的類型、特點(diǎn)和識(shí)別方法？SMT元件的封裝形式？（P5）類型THTSMT元器件雙列直插或

5、DIP針陣列PGA有引線屯阻、電容SOIC,SOT,LCCC,PLCC,QFP,BGA,CSP,尺寸比DIP要小許多倍片式電阻、電容基板印制電路板采p.54mm網(wǎng)格設(shè)計(jì)，通孔孔徑為由0.8-0.9mm印制電路板采用L盯皿網(wǎng)格或更細(xì)設(shè)計(jì)，通孔孔徑為0.3-0.5mm,布線密度要高2倍以上。焊接方法波峰焊再流焊面積大小，縮小比約為1:3-1:10組裝方法穿孔插入農(nóng)面安裝（貼裝）自動(dòng)化程度自動(dòng)插裝機(jī)H動(dòng)貼片機(jī)，生產(chǎn)效率高用于印制電路板PCB的基材有哪兩類？有什么特點(diǎn)？（P82,PPT，P88）有機(jī)類基板材料和無機(jī)類基板材料有機(jī)類基板彎折性能好，電阻率小，成本低，面大，適用于柔性板，高頻線路細(xì)線板無機(jī)

6、類基板1.CTE低2.耐高溫性3.高的化學(xué)穩(wěn)定性壓延銅箔：純度（99.9%）、晶粒細(xì)、彎折性能好、電阻率小等；應(yīng)用：柔性板、高頻線路、細(xì)線板等電解銅箔：純度（99.8%）、成本低、面大等；應(yīng)用：剛性板在Sn/Pb焊料中，采用什么方法來減少表面張力？（P141）提高溫度一一升溫可以降低粘度和表面張力的作用。升高溫度可以增加熔融焊料內(nèi)的分子距離，減小焊料內(nèi)分子對(duì)表面分子的引力。適當(dāng)?shù)慕饘俸辖鸨壤齋n的表面張力很大，增加Pb可以降低表面張力。增加活性劑能有效地降低焊料的表面張力，還可以去掉焊料的表面氧化層。改善焊接環(huán)境采用氮?dú)獗Ｗo(hù)焊接可以減少高溫氧化。提高潤濕性。用焊料焊接時(shí)，伴隨著潤濕現(xiàn)象的出現(xiàn)，

7、熔化的焊料與被焊金屬會(huì)發(fā)生溶解和擴(kuò)散現(xiàn)象。通常擴(kuò)散有哪四種不同的形式？（P138）表面擴(kuò)散、晶內(nèi)擴(kuò)散、晶界擴(kuò)散、選擇擴(kuò)散釬焊原理是什么？有哪些主要過程？（P136,PPT）原理：錫焊料具有很好的親和性，很多金屬都能熔解在錫基焊料中，并能與錫結(jié)合成金屬化合物。而且這些金屬化合物具有良好的機(jī)械性能和電氣性能。過程：1、焊料在被焊金屬表面鋪展并填滿焊縫的過程2、焊料與被焊金屬之間發(fā)生相互作用錫焊機(jī)理：（1）潤濕（2）擴(kuò)散（3）溶解（4）冶金結(jié)合，形成結(jié)合層釬焊可分成三個(gè)基本過程:一是釬劑的熔化及填縫過程，預(yù)置的釬劑在加熱熔化后流入母材間隙，并與母材表面氧化物發(fā)生物理化學(xué)作用，從而去除氧化膜，清潔母材

8、表面，為釬料填縫創(chuàng)造條件；二是釬料的熔化及填滿釬縫的過程，隨著加熱溫度的繼續(xù)升高，釬料開始熔化并潤濕、鋪展，同時(shí)排除針劑殘?jiān)?；三是釬料同母材相互作用的過程，在熔化的釬料作用下，小部分母材金屬原子溶解于釬料，同時(shí)釬料原子擴(kuò)散進(jìn)入到母材當(dāng)中，在固-液界面還會(huì)發(fā)生一些復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)釬料填滿間隙、保溫一定時(shí)間，開始冷卻凝固形成釬焊接頭。什么是表面張力？對(duì)焊接有什么影響？（PPT）表面張力在不同相共同存在的體系中，由于相界面分子與體相內(nèi)分子之間作用力不同，導(dǎo)致相界面總是趨于最小的現(xiàn)象。由于液體內(nèi)部分子受到四周分子的作用力是對(duì)稱的，作用彼此抵消，合力=0。但是液體表面分子受到液體內(nèi)分子的引力大于大氣分

9、子對(duì)它的引力，因此液體表面都有自動(dòng)縮成最小的趨勢(shì)。表面張力是與潤濕力方向相反，則不利于焊料與母材的緊密接近，產(chǎn)生斥力，容易形成虛焊。導(dǎo)致各種焊接缺陷再流焊當(dāng)焊膏達(dá)到熔融溫度時(shí)，在平衡的表面張力的作用下，會(huì)產(chǎn)生自定位效應(yīng)（selfalignment）。表面張力使再流焊工藝對(duì)貼裝精度要求比較寬松，比較容易實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化與高速度。同時(shí)也正因?yàn)椤霸倭鲃?dòng)”及“自定位效應(yīng)”的特點(diǎn)，再流焊工藝對(duì)焊盤設(shè)計(jì)、元器件標(biāo)準(zhǔn)化有更嚴(yán)格的要求。如果表面張力不平衡，焊接后會(huì)出現(xiàn)元件位置偏移、吊橋、橋接、等焊接缺陷。波峰焊波峰焊時(shí)，由于表面張力與潤濕力的方向相反，因此表面張力是不利于潤濕的因素之一。釬焊的主要材料和特點(diǎn)（P

10、135,PPT）軟釬料材料主要是錫鉛釬料，硬釬料材料主要是銅基釬料、銀基釬料，鋁基釬料和鎳基釬料軟釬焊特點(diǎn)：釬料熔點(diǎn)低于焊件熔點(diǎn)；加熱到釬料熔化，潤濕焊件；焊接過程焊件不熔化；焊接過程需要加焊劑（清除氧化層）；焊接過程可逆（解焊）焊劑質(zhì)量評(píng)價(jià)內(nèi)容有哪些？（P168）焊劑質(zhì)量評(píng)價(jià)內(nèi)容工藝性能理化指標(biāo)外觀發(fā)泡能力擴(kuò)展率相對(duì)潤濕力焊后殘?jiān)稍锒裙毯克嶂礐1-含量水萃取液電阻率銅鏡腐蝕性絕緣電阻焊劑的作用、種類和特點(diǎn)？(P157,159)作用：1.清除氧化物，防止焊端重新氧化；2.帶走被清除的氧化物降低熔錫的表面張力,提高潤濕力；4.協(xié)助均勻和快速的傳熱5.波峰焊接時(shí),協(xié)助脫錫(去除氧化錫皮,降低表

11、面張力)焊劑狀態(tài)類型用途干式焊劑焊錫絲內(nèi)芯用，起助焊作用涂刷在印制板上，固化后可防止PCB氧化，并有助焊作用液態(tài)焊劑浸焊波峰焊接用焊劑沽性類型標(biāo)識(shí)用途低活性R(Rosin)I用于較高級(jí)別的電子產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)免清洗中等活性RMA(RosinMildlyActivated)民用電子產(chǎn)品高活性RA(RosinActivated)可焊性差的元器件特別活性RSA(RosinSpeciallyActiveited)元器件可焊性差或有鎳鐵合金焊劑固體含量類型固含量用途低固含量2%3%免清洗焊接中固含量6%-10%通用電子產(chǎn)品高固含最16%以上民用電于產(chǎn)品類型代號(hào)焊劑傳統(tǒng)的化學(xué)成分，適用于選擇不同的清洗方法松香

12、型水溶型適用水清洗工藝適用溶劑法、半水法、皂化法清洗工藝7.2.10錫鉛合金相圖與特性曲線a-PbfiSn在Pb屮的同胖休1相圖分析(相圖三要素)p-SnPb在Sn屮的(1)點(diǎn)：純組元熔點(diǎn)*最大溶解度點(diǎn)1共晶點(diǎn)等線：結(jié)晶開始、結(jié)束線；溶解度曲線；共晶線等區(qū)：3個(gè)單相區(qū)；3個(gè)兩相區(qū)；1個(gè)三相區(qū)液相與P-Sn共存p-SnfiPbSZSn屮的周溶體.即少量Pb落解到Sn中形成的合金植相開抬結(jié)晶線，叫做液相線周相線溫度E40D4ll(Sn和Pb的(ot-Pb洪存32872共胡總EM之上一一是鉞相.EM之下錯(cuò)晶lUp-Sn和wPb合金固相(a-Pb)合金匚丙為溫?zé)o金屈折Y晶反應(yīng)線，表示L,p-n和ot-

13、Pb三相共存與配合可實(shí)現(xiàn)免清洗工藝低固體型/無VOC什么是共晶點(diǎn)、二相混合狀態(tài)、溶解度曲線、液體狀態(tài)、凝固狀態(tài)、固相線、液相線(P181)錫膏印刷機(jī)有哪些主要部分組成？各起什么作用？(P251)1、刮刀2刮刀架3、模板以自動(dòng)化程度來分類，印刷焊錫膏的印刷機(jī)分為手工調(diào)節(jié)印刷機(jī)、半自動(dòng)印刷機(jī)、全自動(dòng)印刷機(jī)。模板(stencils)，又稱為漏板、鋼板，它是焊錫膏印刷的關(guān)鍵工具之一，用來定量分配焊錫膏。裝版、加錫膏、壓印、輸電路板影響焊膏質(zhì)量的因素有哪些？加焊膏的方式有哪幾種?(P253)模板模板的質(zhì)量好壞主要表現(xiàn)窗口的光滑度與徑深比/面積比是否符合要求。焊錫膏焊錫膏的印刷質(zhì)量是指它的印刷性，觸變性能

14、和塌落度，焊錫膏的連續(xù)印刷能力取決于焊錫膏性能，而印刷后的圖形質(zhì)量則取決于觸變性能和塌落度。塌落度本質(zhì)還是取決于焊錫膏的觸變性能。印刷機(jī)的工藝參數(shù)包括刮刀的角度，運(yùn)行速度等。常用涂膏方法1、印刷法：就是將焊膏以印刷的方法通過絲網(wǎng)板或模板的開口孔涂敷在焊盤上。2、注射法：將焊膏置于注射器內(nèi)部并借助于氣動(dòng)、液壓或電驅(qū)動(dòng)方式加壓，使焊膏經(jīng)針孔排出點(diǎn)在SMB焊盤表面。為什么要推廣無鉛焊？無鉛焊有什么特點(diǎn)？無鉛焊料應(yīng)具備的條件有哪些？(P187)鉛對(duì)地球的污染問題，主要是由于大量含鉛的電子產(chǎn)品均無回收約束機(jī)制。鉛是重金屬元素，在人體內(nèi)易于積累，特別是離子Pb2+與人體內(nèi)蛋白質(zhì)的結(jié)合會(huì)抑制蛋白質(zhì)的正?；?/p>

15、，此外Pb2+還易侵害神經(jīng)系統(tǒng)，造成精神錯(cuò)亂，鉛對(duì)嬰幼兒的危害更大，會(huì)影響智商和正常發(fā)育。條件：無公害；熔點(diǎn)應(yīng)與Sn/Pb相接近，要能在現(xiàn)有加工設(shè)備上和現(xiàn)有工藝條件下操作；機(jī)械強(qiáng)度和耐熱疲勞性能要與Sn/Pb合金相當(dāng)；焊料熔化后對(duì)許多材料(目前在電子行業(yè)中己經(jīng)使用的)有很好的潤濕性，形成優(yōu)良的焊點(diǎn)。如Cu，Ag-鈀、金、42號(hào)合金、鎳及焊盤保護(hù)涂層等；價(jià)格應(yīng)接近Sn/Pb合金或不應(yīng)超過太多，特別金屬礦藏應(yīng)豐富，應(yīng)有充足的原料來源以滿足越來越多的電子產(chǎn)品制造需求。貼片膠有什么作用？點(diǎn)膠機(jī)性能對(duì)點(diǎn)膠質(zhì)量的影響因素涉及到哪兩個(gè)因素？（P262,P276）貼片膠保證元件牢固地粘在PCB上，并在焊接時(shí)不

16、會(huì)脫落，一旦焊接完成后，雖然它的功能失去了，但它仍永遠(yuǎn)地保留在PCB上，貼片膠不僅有貼合強(qiáng)度而且具有很好的電氣性能。1、壓力調(diào)控系統(tǒng)2、相關(guān)參數(shù)的設(shè)定（包括膠嘴針頭尺寸、膠嘴與PCB之間距離，以及壓力P和時(shí)間t的設(shè)定。）貼片膠固化有哪兩種方法？（P280）熱固化（1）環(huán)氧膠固化的兩個(gè)重要參數(shù)熱固化過程中，有兩個(gè)重要參數(shù)應(yīng)引起注意：起始升溫速率和峰值溫度。起始升溫速率決定固化后表面質(zhì)量，峰值溫度決定固化后的黏結(jié)強(qiáng)度（2）固化曲線的測試方法貼片膠在紅外再流焊爐中的固化曲線測試方法及所用儀器，同焊錫膏紅外再流焊爐溫曲線方法相同。光固化/熱固化當(dāng)采用光固化膠時(shí)，采用帶UV光的再流焊爐進(jìn)行固化，其固化速

17、度快且質(zhì)量很高；再流焊爐附帶的紫外燈管功率為23kW,距PCA約10cm高度；1O15s就使暴露在元件體外的貼片膠迅速固化；爐內(nèi)繼續(xù)保持150C140C溫度約1min就可使元件下面的膠也能固化透單面板的表面貼裝工藝和雙面板的表面貼裝工藝（P370,PPT）（1）單面板在B面采用錫膏再流焊實(shí)現(xiàn)SMD的焊接；在B面通孔元件焊盤上涂布錫膏；反轉(zhuǎn)PCB；插入通孔元件；第二次在通孔元件焊盤上再流焊，如圖13.28所示。（2）單面板（通孔元件和貼裝元件在同一側(cè)）工藝流程:在表面安裝焊盤和通孔元件焊盤的同時(shí)印刷錫膏;貼放SMC/SMD;插裝TMC/TMD;一次再流焊，就可以完成SMA的裝聯(lián)，如圖13.29所

18、示（3）雙面板通孔紅外再流焊的工藝流程先用錫膏一再流焊工藝完成雙面片式元件的焊接；然后在B面的通孔元件焊盤上涂覆錫膏；反轉(zhuǎn)PCB并插入通孔元件第三次再流，完成SMA的裝接SMT貼裝機(jī)有哪些主要部分組成？各起什么作用？（P285）1、機(jī)架：機(jī)器的基礎(chǔ)，起固定傳動(dòng)、定位、傳送等機(jī)構(gòu)的作用2、PCB傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與支撐臺(tái)：將需要貼片的PCB送到預(yù)定位置，貼片完成后再將SMA送至下一道工序。3、XY與Z/0伺服及定位系統(tǒng)：支撐貼片頭，使貼片在X、Y方向運(yùn)動(dòng)；支撐PCB承載平臺(tái)并實(shí)現(xiàn)PCB在X-Y方向移動(dòng)。這類結(jié)構(gòu)常見于塔式旋轉(zhuǎn)頭類的貼片機(jī)中。4、光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)：PCB板的位置確定，元器件的確認(rèn)5、貼片頭：拾取

19、元器件后在校正系統(tǒng)下自動(dòng)校正位置，將元器件準(zhǔn)確地貼放在指定位置6、供料器：取料7、傳感器：監(jiān)視機(jī)器的正常運(yùn)行8、計(jì)算機(jī)操作軟件：控制貼片機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)保證貼裝機(jī)貼裝元件位置精度的因素是什么？（P305）（1）貼片精度：1、定位精度2、重復(fù)精度3、分辨率（2）貼片速度貼片機(jī)的光學(xué)定位系統(tǒng)原理？（P293）貼裝頭吸取元器件后，CCD攝像機(jī)對(duì)元器件成像，并轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)分析出元器件幾何尺寸和幾何中心，并與控制程序中數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，計(jì)算出吸嘴中心與元器件中心厶X、AY、A8誤差，并及時(shí)反饋控制系統(tǒng)進(jìn)行修正，保證元器件引腳與PCB焊盤重合。玻峰焊的特點(diǎn)有哪些？波峰焊機(jī)的工藝參數(shù)有哪些？(P33

20、0,P337),1、生產(chǎn)效率高2、所需人力和焊料少3、焊點(diǎn)質(zhì)量和可靠性高工藝參數(shù)：1潤濕時(shí)間；2停留/焊接時(shí)間；3預(yù)熱溫度；4焊接溫度；5波峰高度；6傳送傾角；7熱風(fēng)刀；8焊料純度的影響；9助焊劑10工藝參數(shù)的協(xié)調(diào)：帶速、預(yù)熱溫度、焊接時(shí)間、傾斜角度等之間的協(xié)調(diào)熱傳遞有哪些特點(diǎn)？(P326)熱傳遞,是熱從溫度高的物體傳到溫度低的物體,或者從物體的高溫部分傳到低溫部分的過程。只要物體之間或同一物體的不同部分之間存在溫度差,就會(huì)有熱傳遞現(xiàn)象發(fā)生,并且將一直繼續(xù)到溫度相同的時(shí)候?yàn)橹埂０l(fā)生熱傳遞的唯一條件是存在溫度差,與物體的狀態(tài),物體間是否接觸都無關(guān)。熱傳遞有三種方式傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射再流焊的特點(diǎn)有哪些？比較各種再流焊方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍？(P354,P406)焊膏能定量分配,精度高,焊料受熱次數(shù)少,不易混入雜質(zhì)