SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工

1、SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工“SMT” 表面安裝技術(shù)( Surface Mounting Technology)(簡稱SMT) 它是將電子元器件直接安裝在印制電路板的表面，它的主要特征是元器件是無引線或短引線，元器件主體與焊點(diǎn)均處在印制電路板的同一側(cè)面?！癝MT” 表面安裝技術(shù)1.1表面安裝的工藝流程1.1.1表面安裝組件的類型: 表面安裝組件(Surface Mounting Assembly) (簡稱：SMA) 類型： 全表面安裝(型) 雙面混裝 (型) 單面混裝(型) 1.1表面安裝的工藝流程1.1.1表面安裝組件的

2、類型:a.全表面安裝(型)： 全部采用表面安裝元器件，安裝的印制電路板是單面或雙面板.表面安裝示意圖表面安裝示意圖b.雙面混裝(型)： 表面安裝元器件和有引線元器件混合使用，印制電路板是雙面板。雙面混裝示意圖雙面混裝示意圖c.單面混裝(型)： 表面安裝元器件和有引線元器件混合使用，與型不同的是印制電路板是單面板。單面混裝示意圖單面混裝示意圖1.1.2 工藝流程 由于SMA有單面安裝和雙面安裝； 元器件有全部表面安裝及表面安裝與通孔插裝的混合安裝； 焊接方式可以是回流焊、波峰焊、或兩種方法混合使用； 通孔插裝方式可以是手工插，或機(jī)械自動(dòng)插；從而演變?yōu)槎喾N工藝流程，目前采用的方式有幾十種之多，下面

3、僅介紹通常采用的幾種形式。1.1.2 工藝流程 a.單面全表面安裝單面安裝流程a.單面全表面安裝單面安裝流程b雙面全表面安裝雙面安裝流程b雙面全表面安裝雙面安裝流程c.單面混合安裝單面混合安裝流程c.單面混合安裝單面混合安裝流程d、雙面混合安裝雙面混合安裝流程d、雙面混合安裝雙面混合安裝流程1.1.3 錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個(gè)SMT流程的重要工序，這一關(guān)的質(zhì)量不過關(guān)，就會(huì)造成后面工序的大量不良。因此，抓好印刷質(zhì)量管理是做好SMT加工、保證品質(zhì)的關(guān)鍵。1.1.3 錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個(gè)SMT流程的重要工錫膏印刷工藝的控制包括幾個(gè)方面：錫膏的選擇 錫膏的儲(chǔ)存 錫膏的使用和回收 鋼網(wǎng)開

4、口設(shè)計(jì) 印刷注意事項(xiàng) 線路板的儲(chǔ)存和使用等 下面就來具體的談一下這些工序如何進(jìn)行有效的管控。錫膏印刷工藝的控制包括幾個(gè)方面：1、錫膏的選擇：錫膏的成份包含金屬粉末溶濟(jì)助焊劑抗垂流劑活性劑按重量分金屬粉末占85-92%按體積分金屬粉末占50%錫膏中錫粉顆粒與Flux(助焊劑)的體積之比約為1:1, 重量之比約為9:1;助焊劑在焊接中的主要作用是去除氧化物破壞融錫表面張力防止再度氧化。 錫膏分為有鉛錫膏和無鉛錫膏兩種1、錫膏的選擇：錫膏的成份包含金屬粉末溶濟(jì)助焊劑抗垂 a、有鉛錫膏: 有鉛錫膏中的主要金屬粉末為錫和鉛：有傳統(tǒng)的63Sn/37Pb（即錫膏含量中錫占63%，鉛占37%）, 和 62Sn

5、/36.5Pb/0.5Ag(含銀錫膏）,熔點(diǎn)為183；SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工 b、無鉛錫膏： 分類：SNAg系列SNAg-Cu系列SNAB系列目前，錫-銀-銅是一種用于 SMT 裝配應(yīng)用的常用合金。這些合金的回流溫度范圍為 217-221 C，峰值溫度為 235-255 C 時(shí)即可對(duì)大多數(shù)無鉛表面 (如錫、銀、鎳鍍金、以及裸銅 OSP) 達(dá)到良好的可焊性。 b、無鉛錫膏： 分類：SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工2、錫膏的儲(chǔ)存： 錫膏的儲(chǔ)存環(huán)境必須是在3到10度范圍內(nèi)，儲(chǔ)存時(shí)間是出廠后6個(gè)月。超過這個(gè)

6、時(shí)間的錫膏就不能再繼續(xù)使用，要做報(bào)廢處理。因此，錫膏在購買回來以后一定要做管控標(biāo)簽，上面必須注明出廠時(shí)間、購入時(shí)間、最后儲(chǔ)存期限。同時(shí)，對(duì)于儲(chǔ)存的溫度也必須每天定時(shí)進(jìn)行檢查，以確保錫膏是在規(guī)定的范圍內(nèi)儲(chǔ)存。錫膏的使用要做到先進(jìn)先出，以避免因?yàn)檫^期而造成報(bào)廢。2、錫膏的儲(chǔ)存：3、錫膏的使用和回收： 錫膏在使用前4個(gè)小時(shí)必須從儲(chǔ)存柜里拿出來，放在常溫下進(jìn)行回溫，回溫時(shí)間為4個(gè)小時(shí)?；販睾蟮腻a膏在使用時(shí)要進(jìn)行攪拌，攪拌分為機(jī)器攪拌和手工攪拌。機(jī)器攪拌時(shí)間為15分鐘，手工攪拌時(shí)間為30分鐘，以攪拌刀勾取的錫膏可以成一條線流下而不斷為最佳。目的是讓冷藏的錫膏溫度回復(fù)常溫以利印刷。如果不回溫則在PCB進(jìn)R

7、eflow后易產(chǎn)生的不良為錫珠。添加錫膏時(shí)以印刷機(jī)刮刀移動(dòng)時(shí)錫膏滾動(dòng)不超過刮刀的三分之二為原則，過少印刷不均勻，會(huì)出現(xiàn)少錫現(xiàn)象；過多會(huì)因短時(shí)間用不完，造成錫膏暴露在空氣中時(shí)間太長而吸收水分，引起焊接不良。3、錫膏的使用和回收：4、鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)： 印刷效果的好壞和焊接質(zhì)量的好壞，取決于鋼網(wǎng)的開口設(shè)計(jì)。鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)不好就會(huì)造成印刷少錫、短路等不良，回流焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)錫珠、立碑等現(xiàn)象。 鋼網(wǎng)常見的制作方法為化學(xué)蝕刻激光切割電鑄;目前激光切割用的比較廣泛。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工開鋼網(wǎng)應(yīng)注意的幾點(diǎn)：鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)一般0805以上的焊盤不會(huì)有什么影響，但對(duì)于0603以下的元件和一些

8、細(xì)間距IC，開口就必須考慮防錫珠、防立碑、防短路、防少錫等問題。一般對(duì)于小CHIP元件（即片狀元件)，開口應(yīng)設(shè)計(jì)為內(nèi)凹形狀或者是半圓形狀，這樣可以有效防止錫珠的產(chǎn)生。對(duì)于細(xì)間距IC焊盤，開口應(yīng)設(shè)計(jì)為漏斗形，以便于印刷下錫。大小以覆蓋焊盤的90%為宜，如果擔(dān)心錫量不夠的話，可以寬度縮小10%，長度加長20%，這樣既可以防止印刷短路，又可以防止出現(xiàn)少錫現(xiàn)象。對(duì)于一些大焊盤元件，因?yàn)殄a量比較多，因此要做局部擴(kuò)大，一般擴(kuò)大為120%到130%之間。鋼網(wǎng)的厚度一般在0.13到0.15mm之間，有小元件和細(xì)間距IC的時(shí)候，厚度為0.13mm，沒有小元件的時(shí)候厚度為0.15mm。開鋼網(wǎng)應(yīng)注意的幾點(diǎn)：鋼網(wǎng)開口

9、設(shè)計(jì)一般0805以上的焊盤不會(huì)有5、印刷注意事項(xiàng)： 印刷有手印和機(jī)器印刷兩種，如果是手印的話，要注意調(diào)整好鋼網(wǎng)，確保印刷沒有偏移；同時(shí)要注意定時(shí)清潔鋼網(wǎng)，一般是印刷50片左右清潔一次，如果有細(xì)間距元件則應(yīng)調(diào)整為30片清潔一次；印刷時(shí)注意手不可觸摸線路板正面焊盤位置，避免手上的汗?jié)n污染焊盤，最好是戴手套作業(yè)。如果是機(jī)器印刷的話要注意定時(shí)檢查印刷效果和隨時(shí)添加錫膏，確保印刷出來的都是良品。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工6、線路板的儲(chǔ)存和使用： 線路板必須放在干燥的環(huán)境下保存，避免因?yàn)槭艹倍鸷副P氧化，造成焊接不良。如果有受潮的現(xiàn)象，在使用時(shí)必須放在烤箱里以80到100攝氏度的

10、溫度烘烤8個(gè)小時(shí)才能使用，否則會(huì)因?yàn)榫€路板里的水分在過爐時(shí)蒸發(fā)而引起焊錫迸濺，造成錫珠。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工制程中因印刷不良造成短路的原因a. 錫膏金屬含量不夠，造成塌陷b. 鋼板開孔過大，造成錫量過多c. 鋼板品質(zhì)不佳，下錫不良d. Stencil背面殘有錫膏，降低刮刀壓力 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工1.1.4 貼片在SMT流程中，貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機(jī)器完成的，當(dāng)然也有采用手工貼片的，不過那是針對(duì)量少、元件數(shù)不多而且對(duì)加工品質(zhì)要求不嚴(yán)格的產(chǎn)品。對(duì)于貼片機(jī)器的分類，一般按速度分為高速機(jī)和中速機(jī)；按貼片功能分，分為CHIP機(jī)和泛用機(jī)，也叫多

11、功能機(jī)。1.1.4 貼片在SMT流程中，貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機(jī)器 貼片機(jī)器的工作原理是采用圖形識(shí)別和坐標(biāo)跟蹤來決定什么元件該貼裝到什么位置。貼片機(jī)器的工作程序一般來說有5大塊：1、線路板數(shù)據(jù)：線路板的長、寬、厚，用來給機(jī)器識(shí)別線路板的大小，從而自動(dòng)調(diào)整傳輸軌道的寬度；線路板的識(shí)別標(biāo)識(shí)（統(tǒng)稱MARK），用來給機(jī)器校正線路板的分割偏差，以保證貼裝位置的正確。這些是基本數(shù)據(jù) 貼片機(jī)器的工作原理是采用圖形識(shí)別和坐標(biāo)跟蹤來決定什2、元件信息數(shù)據(jù)：包括元件的種類，即是電阻、電容，還是IC、三極管等，元件的尺寸大?。ㄓ脕斫o機(jī)器做圖像識(shí)別參考），元件在機(jī)器上的取料位置等（便于機(jī)器識(shí)別什么物料該在什么位置去抓取

12、）3、貼片坐標(biāo)數(shù)據(jù)：這里包括每個(gè)元件的貼裝坐標(biāo)（取元件的中心點(diǎn)），便于機(jī)器識(shí)別貼裝位置；還有就是每個(gè)坐標(biāo)該貼什么元件（便于機(jī)器抓取，這里要和數(shù)據(jù)2進(jìn)行鏈接）；再有就是元件的貼裝角度（便于機(jī)器識(shí)別該如何放置元件，同時(shí)也便于調(diào)整極性元件的極性 2、元件信息數(shù)據(jù)：包括元件的種類，即是電阻、電容，還是IC、4、線路板分割數(shù)據(jù)：線路板的分板數(shù)據(jù)（即一整塊線路板上有幾小塊拼接的線路板），用來給機(jī)器識(shí)別同樣的貼裝數(shù)據(jù)需要重復(fù)貼幾次。5、識(shí)別標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)：也就是MARK數(shù)據(jù)，是給機(jī)器校正線路板分割偏差使用的，這里需要錄入標(biāo)識(shí)的坐標(biāo)，同時(shí)還要對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)圖形錄入，以供機(jī)器做對(duì)比參考。 有了這5大基本數(shù)據(jù)，一個(gè)貼片

13、程序基本就完成了，也就是說可以實(shí)現(xiàn)貼片加工的要求了。 4、線路板分割數(shù)據(jù)：線路板的分板數(shù)據(jù)（即一整塊線路板上有幾小 1.1.5 回流焊 （Reflow Oven） 回流焊的定義： 是靠熱氣流對(duì)焊點(diǎn)的作用,膠狀的焊劑(錫膏)在一定的高溫氣流下進(jìn)行物理反應(yīng)達(dá)到SMD的焊接;因?yàn)槭菤怏w在焊機(jī)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)產(chǎn)生高溫達(dá)到焊接目的,所以叫回流焊“ 1.1.5 回流焊 （Reflow Oven） 回流焊的定 1、 回流焊設(shè)備在電子制造業(yè)中,大量的表面組裝組件(SMA)通過回流焊進(jìn)行焊接, 回流焊的熱傳遞方式可將其分為三類:遠(yuǎn)紅外、全熱風(fēng)、紅外/ 熱風(fēng)。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工a.遠(yuǎn)紅外

14、回流焊八十年代使用的遠(yuǎn)紅外回流焊具有加熱快、節(jié)能、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn),但由于印制板及各種元器件的材質(zhì)、色澤不同而對(duì)輻射熱吸收率有較大差異,造成電路上各種不同元器件以及不同部位溫度不均勻,即局部溫差。例如,集成電路的黑色塑料封裝體上會(huì)因輻射吸收率高而過熱,而其焊接部位銀白色引線上反而溫度低產(chǎn)生虛焊。另外,印制板上熱輻射被阻擋的部位,例如在大(高) 元器件陰影部位的焊接引腳或小元器件會(huì)由于加熱不足而造成焊接不良。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工 b、全熱風(fēng)回流焊 全熱風(fēng)回流焊是一種通過對(duì)流噴射管嘴或者耐熱風(fēng)機(jī)來迫使氣流循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)被焊件加熱的焊接方法,該類設(shè)備在90年代開始興起。由

15、于采用此種加熱方式,印制板(PCB)和元器件的溫度接近給定加熱溫區(qū)的氣體溫度,完全克服了紅外回流焊的局部溫差和遮蔽效應(yīng),故目前應(yīng)用較廣。在全熱風(fēng)回流焊設(shè)備中,循環(huán)氣體的對(duì)流速度至關(guān)重要。 為確保循環(huán)氣體作用于印制板的任一區(qū)域,氣流必須具有足夠快的速度,這在一定程度上易造成印制板的抖動(dòng)和元器件的移位。此外,采用此種加熱方式的熱交換效率較低,耗電較多。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工 C、紅外熱風(fēng)回流焊這類回流焊爐是在紅外爐基礎(chǔ)上加上熱風(fēng)使?fàn)t內(nèi)溫度更均勻,是目前較為理想的加熱方式。這類設(shè)備充分利用了紅外線穿透力強(qiáng)的特點(diǎn),熱效率高、節(jié)電;同時(shí)有效克服了紅外回流焊的局部溫差和遮蔽效應(yīng)

16、,并彌補(bǔ)了熱風(fēng)回流焊對(duì)氣體流速要求過快而造成的影響,因此這種回流焊目前是使用得最普遍的。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工氮?dú)饣亓骱冈诨亓骱腹に囍惺褂枚栊詺怏w(通常是氮?dú)?已經(jīng)有一段時(shí)間了，但對(duì)于成本效益的評(píng)估還有很多爭論。在回流焊工藝中，惰性氣體環(huán)境能減少氧化，而且可以降低焊膏內(nèi)助焊劑的活性，這一點(diǎn)對(duì)一些低殘留物或免洗焊膏的有效性能來講，或者在回流焊工藝中需要經(jīng)過多次的時(shí)候(比如雙面板)，可能是必需的。如果涉及到多個(gè)加熱過程，帶OSP的板子也會(huì)受益，因?yàn)樵诘獨(dú)饫锏讓鱼~線的可焊性會(huì)得到比較好的保護(hù)。氮?dú)夤に嚻渌锰庍€包括較高表面張力，可以擴(kuò)寬工藝窗口(尤其對(duì)超細(xì)間距器件)、改善

17、焊點(diǎn)形狀以及降低覆層材料變色的可能性。另一個(gè)方面是成本，在一個(gè)特定的工廠里氮?dú)獾某杀靖鶕?jù)地理位置和用量的不同差別很大。嚴(yán)格的構(gòu)成成本研究通常都顯示出，在將生產(chǎn)率和質(zhì)量改善的成本效益進(jìn)行分解后，氮?dú)獾某杀揪筒皇且粋€(gè)主要的因素了。在沒有強(qiáng)制對(duì)流同時(shí)氣流又呈薄片狀的爐內(nèi)，控制氣體的消耗量(圖1)相對(duì)比較容易。有幾種方法可用來減少氮?dú)獾南?，包括減小爐子兩端的開口大小，使用空白檔板、渦形簾子或其它類似的設(shè)置將入口和出口的孔縫沒有用到的部分擋住等。用檔板或簾子隔開的區(qū)域可以用來控制流出爐子的氣流，并盡量減少與外部空氣的混和。另一種方法應(yīng)用回流爐改進(jìn)技術(shù)，它利用熱的氮?dú)鈺?huì)在空氣上面形成一個(gè)氣層，而兩層氣體

18、不會(huì)混和的原理。在爐子的設(shè)計(jì)中加熱室比爐子的入口和出口都要高，這樣氮?dú)鈺?huì)自然形成一個(gè)氣層，可以減少為維持一定氣體純度所需輸入的氣體數(shù)量。氮?dú)饣亓骱冈诨亓骱腹に囍惺褂枚栊詺怏w(通常是氮?dú)?已經(jīng)有2 溫度曲線分析與設(shè)計(jì)溫度曲線是指SMA 通過回流爐,SMA 上某一點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線;其本質(zhì)是SMA在某一位置的熱容狀態(tài)。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來分析某個(gè)元件在整個(gè)回流焊過程中的溫度變化情況。這對(duì)于獲得最佳的可焊性,避免由于超溫而對(duì)元件造成損壞以及保證焊接質(zhì)量都非常重要。2 溫度曲線分析與設(shè)計(jì)溫度曲線熱容分析理想的溫度曲線由四個(gè)部分組成,前面三個(gè)區(qū)加熱和最后一個(gè)區(qū)冷卻。一個(gè)典型的溫度曲線其

19、包含回流持續(xù)時(shí)間、錫膏活性溫度、合金熔點(diǎn)和所希望的回流最高溫度等?；亓骱笭t的溫區(qū)越多,越能使實(shí)際溫度曲線的輪廓達(dá)到理想的溫度曲線。大多數(shù)錫膏都能用有四個(gè)基本溫區(qū)的溫度曲線完成回流焊工藝過程。溫度曲線圖溫度曲線熱容分析溫度曲線圖 a、預(yù)熱區(qū) 也叫斜坡區(qū),用來將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須的活性溫度。在這個(gè)區(qū),電路板和元器件的熱容不同,他們的實(shí)際溫度提升速率不同。電路板和元器件的溫度應(yīng)不超過每秒3速度連續(xù)上升,如果過快,會(huì)產(chǎn)生熱沖擊,電路板和元器件都可能受損,如陶瓷電容的細(xì)微裂紋。而溫度上升太慢,錫膏會(huì)感溫過度,溶劑揮發(fā)不充分,影響焊接質(zhì)量。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個(gè)加熱區(qū)長度的1525 %。

20、a、預(yù)熱區(qū)b、活性區(qū) 也叫做均溫區(qū),這個(gè)區(qū)一般占加熱區(qū)的30 50 %?；钚詤^(qū)的主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定,盡量減少溫差。在這個(gè)區(qū)域里給予足夠的時(shí)間使熱容大的元器件的溫度趕上較小元件,并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到活性區(qū)結(jié)束,焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去,整個(gè)電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一區(qū)結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度,否則進(jìn)入到回流區(qū)將會(huì)因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。一般普遍的活性溫度范圍是120170,如果活性區(qū)的溫度設(shè)定太高,助焊劑沒有足夠的時(shí)間活性化,溫度曲線的斜率是一個(gè)向上遞增的斜率。雖然有的錫膏制造商允許活性化期間一些溫度的

21、增加,但是理想的溫度曲線應(yīng)當(dāng)是平穩(wěn)的溫度。b、活性區(qū) C、回流區(qū) 有時(shí)叫做峰值區(qū)或最后升溫區(qū),這個(gè)區(qū)的作用是將PCB的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度。活性溫度總是比合金的熔點(diǎn)溫度低一點(diǎn),而峰值溫度總是在熔點(diǎn)上。典型的峰值溫度范圍是焊膏合金的熔點(diǎn)溫度加40左右,回流區(qū)工作時(shí)間范圍是30 - 60s。這個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定太高會(huì)使其溫升斜率超過每秒3,或使回流峰值溫度比推薦的高,或工作時(shí)間太長可能引起PCB的過分卷曲、脫層或燒損,并損害元件的完整性?；亓鞣逯禍囟缺韧扑]的低,工作時(shí)間太短可能出現(xiàn)冷焊等缺陷。 C、回流區(qū) d、冷卻區(qū) 這個(gè)區(qū)中焊膏的錫合金粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面,應(yīng)該用盡可能快

22、的速度來進(jìn)行冷卻,這樣將有助于合金晶體的形成,得到明亮的焊點(diǎn),并有較好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會(huì)導(dǎo)致電路板的雜質(zhì)更多分解而進(jìn)入錫中,從而產(chǎn)生灰暗粗糙的焊點(diǎn)。在極端的情形下,其可能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結(jié)合力。冷卻段降溫速率一般為310 / S。 d、冷卻區(qū) 按工作熱容設(shè)計(jì)溫度曲線 溫度曲線的本質(zhì)是描述SMA 在某一位置的熱容狀態(tài),溫度曲線受多個(gè)參數(shù)影響,其中最關(guān)鍵的是傳輸帶速度和每個(gè)區(qū)溫度的設(shè)定。而傳輸帶速度和每個(gè)區(qū)溫度的設(shè)定取決與SMA 的尺寸大小、元器件密度和SMA 的爐內(nèi)密度。 按工作熱容設(shè)計(jì)溫度曲線 作溫度曲線首先考慮傳輸帶的速度設(shè)定,該設(shè)定值將決定PCB 在加熱通道所花的時(shí)間。

23、典型的錫膏要求34 分鐘的加熱時(shí)間,用總的加熱通道長度除以總的加熱時(shí)間,即為準(zhǔn)確的傳輸帶速度。傳送帶速度決定PCB 暴露在每個(gè)區(qū)所設(shè)定的溫度下的持續(xù)時(shí)間,增加持續(xù)時(shí)間可以使表面組裝組件接近該區(qū)的溫度設(shè)定。接下來必須確定各個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定。由于實(shí)際區(qū)間溫度不一定就是該區(qū)的顯示溫度,因此顯示溫度只是代表區(qū)內(nèi)熱敏電偶的溫度。如果熱電偶越靠近加熱源,顯示的溫度將比區(qū)間實(shí)際溫度高,熱電偶越靠近PCB 的直接通道,顯示的溫度將越能反應(yīng)區(qū)間實(shí)際溫度。 作溫度曲線首先考慮傳輸帶的速度設(shè)定,該設(shè)定值將速度和溫度確定后,將參數(shù)輸入到焊爐的控制器,從而調(diào)整設(shè)定溫度、風(fēng)扇速度、強(qiáng)制空氣流量和惰性氣體流量等。爐子穩(wěn)定后,

24、可以開始作曲線。一旦最初的溫度曲線圖產(chǎn)生,可以和錫膏制造商推薦的曲線進(jìn)行比較。首先,必須確定從環(huán)境溫度到回流峰值溫度的總時(shí)間和所希望的加熱時(shí)間相協(xié)調(diào),如果太長,按比例地增加傳送帶速度,如果太短,則相反。 圖形曲線的形狀必須和所希望的曲線 相比較,如果形狀不協(xié)調(diào),則繼續(xù)調(diào)整。選擇與理論圖形形狀最相協(xié)調(diào)的曲線。例如,如果預(yù)熱和回流區(qū)中存在差異,首先將預(yù)熱區(qū)的差異調(diào)整,一般最好每次調(diào)一個(gè)參數(shù),在作進(jìn)一步調(diào)整之前運(yùn)行這個(gè)曲線設(shè)定。這是因?yàn)橐粋€(gè)給定區(qū)的改變也將影響隨后區(qū)的結(jié)果。 當(dāng)最后的曲線圖盡可能的與所希望的圖形相吻合,應(yīng)該把爐的參數(shù)記錄或儲(chǔ)存以備后用。速度和溫度確定后,將參數(shù)輸入到焊爐的控制器,從而

25、調(diào)整設(shè)定結(jié)論在SMT回流焊工藝造成對(duì)元件加熱不均勻的原因主要有:回流焊元件熱容量的差別,傳送帶或加熱器邊緣影響,回流焊爐上的負(fù)載等三個(gè)方面。通常PLCC、QFP、BGA、屏蔽罩等器件熱容量大,焊接面積大,焊接困難;在回流焊爐中傳送帶在周而復(fù)始傳送產(chǎn)品進(jìn)行回流焊的同時(shí),也成為一個(gè)散熱系統(tǒng),此外在加熱部分的邊緣與中心散熱條件不同,邊緣一般溫度偏低,爐內(nèi)除各溫區(qū)溫度要求不同外,同一載面的溫度也有差異;產(chǎn)品裝載量不同的影響?；亓骱笢囟惹€的調(diào)整要考慮在空載、負(fù)載及不同負(fù)載因子(負(fù)載因子定義為：Ls = S1/ S;其中S1 = 組裝基板的面積,S = 爐內(nèi)加熱區(qū)的有效面積)情況下能得到良好的重復(fù)性?；?/p>

26、流焊工藝要得到重復(fù)性好的結(jié)果,必須控制負(fù)載因子。負(fù)載因子愈大,焊接質(zhì)量愈難控制。通?；亓骱笭t的最大負(fù)載因子的范圍為0. 30. 5。這要根據(jù)產(chǎn)品情況(元件焊接密度、不同基板) 和回流爐的性能來決定;同時(shí),要得到良好的焊接效果和重復(fù)性,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很重要。與回流焊相關(guān)的焊接缺陷很多,主要有:橋接、立碑(曼哈頓現(xiàn)象) 、潤濕不良等。究其原因多數(shù)與溫度曲線有關(guān)。設(shè)定合理的焊接溫度曲線,選擇合適的焊料,應(yīng)用合理的工藝是保證質(zhì)量的關(guān)鍵?；亓骱附邮荢MT 工藝中復(fù)雜而關(guān)鍵的工藝,涉及到自動(dòng)控制、材料、流體力學(xué)和冶金學(xué)等多種科學(xué)。要獲得優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量,必須深入研究回流焊接工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)、溫度場的影響、元器件的影

27、響、焊接材料影響、焊接設(shè)備等方方面面。結(jié)論2.1 DIP生產(chǎn)流程元件成型加工插件過波峰焊元件切腳補(bǔ)焊洗板功能測試元件成型加工插件過波峰焊元件切腳補(bǔ)焊洗板功能測試波峰焊 Wave solder 定義：波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料，借助與泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波，插裝了元器件的PCB置與傳送鏈上，經(jīng)過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過程。 波峰焊 Wave solder 定義：波峰焊是將熔融的液態(tài) 波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用于SMT時(shí)，由于焊料的“遮蔽效應(yīng)”容易出現(xiàn)較嚴(yán)重的質(zhì)量問題，如 漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等缺陷。而雙波峰則較好地克服了這

28、個(gè)問題，大大減少漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等缺陷，因此目前在表面組裝中廣泛采用雙波峰焊工藝和設(shè)備 波峰焊解析圖 波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用于SM設(shè)備組成： 不同的波峰焊機(jī)設(shè)備組成的原理不同，但是各部件最終的結(jié)果相同。大體上可以分成以下幾個(gè)部分：治具安裝噴涂助焊劑系統(tǒng)預(yù)熱系統(tǒng)焊接系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)設(shè)備組成： 不同的波峰焊機(jī)設(shè)備組成的原理不同，但 2. 1.1 治具安裝 治具安裝是指給待焊接的PCB板安裝夾持的治具，可以限制基板受熱變形的程度，防止冒錫現(xiàn)象的發(fā)生，從而確保浸錫效果的穩(wěn)定 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工 2.1.2 助焊劑系統(tǒng) 助焊劑系統(tǒng)是保證焊接質(zhì)量的第一

29、個(gè)環(huán)節(jié)，其主要作用是均勻地涂覆助焊劑，除去PCB和元器件焊接表面的氧化層和防止焊接過程中再氧化。助焊劑的涂覆一定要均勻，盡量不產(chǎn)生堆積，否則將導(dǎo)致焊接短路或開路。 助焊劑系統(tǒng) 2.1.2 助焊劑系統(tǒng) 助焊劑系統(tǒng)是保證焊接質(zhì)量的第一助焊劑在焊接過程中的作用： 不同的產(chǎn)品需要的助焊劑成份類型各有不同，但是使用助焊劑的目的是相同的，這就是助焊劑在焊接過程中的作用： a. 獲得無銹金屬表面，保持被焊面的潔凈狀態(tài)；b. 對(duì)表面張力的平衡施加影響，減小接觸角，促進(jìn)焊料漫流； c. 輔助熱傳導(dǎo)，浸潤待焊金屬表面。 助焊劑在焊接過程中的作用：助焊劑系統(tǒng)有多種，包括噴霧式、噴流式和發(fā)泡式。目前一般使用噴霧式助焊

30、系統(tǒng)，采用免清洗助焊劑，這是因?yàn)槊馇逑粗竸┲泄腆w含量極少，不揮發(fā)無含量只有1/51/20。所以必須采用噴霧式助焊系統(tǒng)涂覆助焊劑，同時(shí)在焊接系統(tǒng)中加防氧化系統(tǒng)，保證在PCB上得到一層均勻細(xì)密很薄的助焊劑涂層，這樣才不會(huì)因第一個(gè)波的擦洗作用和助焊劑的揮發(fā)，造成助焊劑量不足，而導(dǎo)致焊料橋接和拉尖。噴霧式有兩種方式：一是采用超聲波擊打助焊劑，使其顆粒變小，再噴涂到PCB板上。二是采用微細(xì)噴嘴在一定空氣壓力下噴霧助焊劑。這種噴涂均勻、粒度小、易于控制，噴霧高度/寬度可自動(dòng)調(diào)節(jié)，是今后發(fā)展的主流 助焊劑系統(tǒng)有多種，包括噴霧式、噴流式和發(fā)泡式。目前一般使用噴噴霧式及發(fā)泡式噴霧式及發(fā)泡式2.1.3 預(yù)熱系統(tǒng)

31、 a 預(yù)熱系統(tǒng)的作用：（1）揮發(fā)助焊劑中的溶劑，使助焊劑呈膠粘狀。 液態(tài)的助焊劑內(nèi)有大量溶劑，主要是無水酒精，如直接進(jìn)入錫缸，在高溫下會(huì)急劇的揮發(fā)，產(chǎn)生氣體使焊料飛濺，在焊點(diǎn)內(nèi)形成氣孔，影響焊接質(zhì)量。（2）活化助焊劑，增加助焊能力。 在室溫下焊劑還原氧化膜的作用是很緩慢的，必須通過加熱使助焊劑活性提高，起到加速清除氧化膜的作用2.1.3 預(yù)熱系統(tǒng) a 預(yù)熱系統(tǒng)的作用：（3）減少焊接高溫對(duì)被焊母材的熱沖擊。 焊接溫度約245，在室溫下的印制電路板及元器件若直接進(jìn)入錫槽，急劇的升溫會(huì)對(duì)它們?cè)斐刹涣加绊?。?）減少錫槽的溫度損失。 未經(jīng)預(yù)熱的印制電路板與錫面接觸時(shí)，使錫面溫度會(huì)明顯下降，從而影響潤濕

32、、擴(kuò)散的進(jìn)行。 （3）減少焊接高溫對(duì)被焊母材的熱沖擊。b、預(yù)熱方法 波峰焊機(jī)中常見的預(yù)熱方法有三種：空氣對(duì)流加熱紅外加熱器加熱熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱。 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工c、預(yù)熱溫度 一般預(yù)熱溫度為90150，預(yù)熱時(shí)間為13min。預(yù)熱溫度控制得好，可防止虛焊、拉尖和橋接，減小焊料波峰對(duì)基板的熱沖擊，有效地解決焊接過程中PCB板翹曲、分層、變形問題。 有鉛焊接時(shí)預(yù)熱溫度大約維持在80-100之間，而無鉛免洗的助焊劑由于活性低需在高溫下才能激化活性，故其活化溫度維持在150左右。在能保證溫度能達(dá)到以上要求以及保持元器件的升溫速率（2/S以內(nèi)）情況下，此過程所

33、處的時(shí)間為1分半鐘左右。若超過界限，可能使助焊劑活化不足或焦化失去活性引起焊接不良，產(chǎn)生橋連或虛焊。 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工2.1.4 焊接系統(tǒng) 焊接系統(tǒng)一般采用雙波峰。在波峰焊接時(shí)，PCB板先接觸第一個(gè)波峰，然后接觸第二個(gè)波峰。第一個(gè)波峰是由窄噴嘴噴流出的湍流波峰，流速快，對(duì)組件有較高的垂直壓力，使焊料對(duì)尺寸小，貼裝密度高的表面組裝元器件的焊端有較好的滲透性；通過湍流的熔融焊料在所有方向擦洗組件表面，從而提高了焊料的潤濕性，并克服了由于元器件的復(fù)雜形狀和取向帶來的問題；同時(shí)也克服了焊料的遮蔽效應(yīng)湍流波向上的噴射力足以使焊劑氣體排出。因此，即使印制板上不設(shè)置排氣孔也

34、不存在焊劑氣體的影響，從而大大減小了漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等焊接缺陷，提高了焊接可靠性。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工經(jīng)過第一個(gè)波峰的產(chǎn)品，因浸錫時(shí)間短以及部品自身的散熱等因素，浸錫后存在著很多的短路，錫多，焊點(diǎn)光潔度不正常以及焊接強(qiáng)度不足等不良內(nèi)容。因此，緊接著必須進(jìn)行浸錫不良的修正，這個(gè)動(dòng)作由噴流面較平較寬闊，波峰較穩(wěn)定的二級(jí)噴流進(jìn)行。這是一個(gè)平滑的波峰，流動(dòng)速度慢，有利于形成充實(shí)的焊縫，同時(shí)也可有效地去除焊端上過量的焊料，并使所有焊接面上焊料潤濕良好，修正了焊接面，消除了可能的拉尖和橋接，獲得充實(shí)無缺陷的焊縫，最終確保了組件焊接的可靠性。 經(jīng)過第一個(gè)波峰的產(chǎn)品，因浸錫

35、時(shí)間短以及部品自身的散熱等因素，2.1.5 冷卻系統(tǒng) 浸錫后適當(dāng)?shù)睦鋮s有助于增強(qiáng)焊點(diǎn)接合強(qiáng)度的功能，同時(shí)，冷卻后的產(chǎn)品更利于爐后操作人員的作業(yè)，因此，浸錫后產(chǎn)品需進(jìn)行冷卻處理。 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工2.2 提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施 分別從焊接前的質(zhì)量控制、生產(chǎn)工藝材料及工藝參數(shù)這三個(gè)方面探討提高波峰焊質(zhì)量的方法。 2.2 提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施 分別從焊接前的質(zhì)量2.1 焊接前對(duì)印制板質(zhì)量及元件的控制 2.2.1 焊接前對(duì)印制板質(zhì)量及元件的控制 a、焊盤設(shè)計(jì) （1）在設(shè)計(jì)插件元件焊盤時(shí)，焊盤大小尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)合適。焊盤太大，焊料鋪展面積較大，形成的焊點(diǎn)不飽滿

36、，而較小的焊盤銅箔表面張力太小，形成的焊點(diǎn)為不浸潤焊點(diǎn)。孔徑與元件引線的配合間隙太大，容易虛焊，當(dāng)孔徑比引線寬0.050.2mm，焊盤直徑為孔徑的22.5倍時(shí)，是焊接比較理想的條件。（2）在設(shè)計(jì)貼片元件焊盤時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 為了盡量去除“陰影效應(yīng)”，SMD的焊端或引腳應(yīng)正對(duì)著錫流的方向，以利于與錫流的接觸，減少虛焊和漏焊，波峰焊時(shí)推薦采用的元件布置方向圖如圖4所示；波峰焊接不適合于細(xì)間距QFP、PLCC、BGA和小間距SOP器件焊接，也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件；較小的元件不應(yīng)排在較大的元件后，以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸，造成漏焊。 2.1 焊接前對(duì)印制板

37、質(zhì)量及元件的控制 2.2.1 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工b、PCB平整度控制 波峰焊接對(duì)印制板的平整度要求很高，一般要求翹曲度要小于0.5mm，如果大于0.5mm要做平整處理。尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右，其翹曲度要求就更高，否則無法保證焊接質(zhì)量。 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工c、妥善保存印制板及元件，盡量縮短儲(chǔ)存周期 在焊接中，無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點(diǎn)，因此印制板及元件應(yīng)保存在干燥、清潔的環(huán)境下，并且盡量縮短儲(chǔ)存周期。對(duì)于放置時(shí)間較長的印制板，其表面一般要做清潔處理，這樣可提高可焊性，減少虛焊和橋接，對(duì)表

38、面有一定程度氧化的元件引腳，應(yīng)先除去其表面氧化層。c、妥善保存印制板及元件，盡量縮短儲(chǔ)存周期 在焊接中，無2.3 生產(chǎn)工藝材料的質(zhì)量控制 在波峰焊接中，使用的生產(chǎn)工藝材料有：助焊劑和焊料。 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工助焊劑質(zhì)量控制 助焊劑在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重，其作用是：（1）除去焊接表面的氧化物；（2）防止焊接時(shí)焊料和焊接表面再氧化；（3）降低焊料的表面張力；（4）有助于熱量傳遞到焊接區(qū)。目前波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。選擇助焊劑時(shí)有以下要求：（1）熔點(diǎn)比焊料低；（2）浸潤擴(kuò)散速度比熔化焊料快；（3）粘度和比重比焊料??；（4）在常溫下貯存穩(wěn)定。助焊劑質(zhì)量控制

39、 助焊劑在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重，其作焊料的質(zhì)量控制 錫鉛焊料在高溫下（250）不斷氧化，使錫鍋中錫鉛焊料含錫量不斷下降，偏離共晶點(diǎn)，導(dǎo)致流動(dòng)性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠等質(zhì)量問題?？刹捎靡韵聨讉€(gè)方法來解決這個(gè)問題：添加氧化還原劑，使已氧化的SnO還原為Sn，減小錫渣的產(chǎn)生；不斷除去浮渣； 每次焊接前添加一定量的錫；采用含抗氧化磷的焊料；采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，讓氮?dú)獍押噶吓c空氣隔絕開來，取代普通氣體，這樣就避免了浮渣的產(chǎn)生，這種方法要求對(duì)設(shè)備改型，并提供氮?dú)狻?目前最好的方法是在氮?dú)獗Ｗo(hù)的氛圍下使用含磷的焊料，可將浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷最少，工藝控制最佳。 焊料的質(zhì)量控制 錫鉛焊料在高

40、溫下（250）不斷氧化焊接過程中的工藝參數(shù)控制 焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接表面質(zhì)量的影響比較復(fù)雜，并涉及到較多的技術(shù)范圍。 預(yù)熱溫度的控制 預(yù)熱的作用：使助焊劑中的溶劑充分發(fā)揮，以免印制板通過焊錫時(shí)，影響印制板的潤濕和焊點(diǎn)的形成；印制板在焊接前達(dá)到一定溫度，以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹曲變形。一般預(yù)熱溫度控制在90150，預(yù)熱時(shí)間13min。 焊接過程中的工藝參數(shù)控制 焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接表面質(zhì)b、 焊接軌道傾角 軌道傾角對(duì)焊接效果的影響較為明顯，特別是在焊接高密度SMT器件時(shí)更是如此。當(dāng)傾角太小時(shí)，較易出現(xiàn)橋接，特別是焊接中，SMT器件的遮蔽區(qū)更易出現(xiàn)橋接；而傾角過大，雖然有利于橋接的消除，但焊點(diǎn)吃錫量太小，

41、容易產(chǎn)生虛焊。軌道傾角應(yīng)控制在58之間。 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工c、 波峰高度 波峰的高度會(huì)因焊接工作時(shí)間的推移而有一些變化，應(yīng)在焊接過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，以保證理想高度進(jìn)行焊接波峰高度，以壓錫深度為PCB厚度的1/21/3為準(zhǔn)。 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工d、 焊接溫度 焊接溫度是影響焊接質(zhì)量的一個(gè)重要的工藝參數(shù)。有鉛焊料在223-245之間都可以潤濕，而無鉛焊料則需在230-260之間才能潤濕。太低的錫溫將導(dǎo)致潤濕不良，或引起流動(dòng)性變差，產(chǎn)生橋連或上錫不良。過高的錫溫則導(dǎo)致焊料本身氧化嚴(yán)重，流動(dòng)性變差，嚴(yán)重地將損傷元器件或 PCB表面的銅

42、箔。由于各處的設(shè)定溫度與PCB板面實(shí)測溫度存在差異，并且焊接時(shí)受元件表面溫度的限制，有鉛焊接的溫度設(shè)定在245左 右，無鉛焊接的溫度大約設(shè)定在250-265之間。在此溫度下PCB焊點(diǎn)釬接時(shí)都可以達(dá)到上述的潤濕條件。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工波峰焊后的補(bǔ)焊 什么是補(bǔ)焊：在機(jī)械焊接后，對(duì)焊接面進(jìn)行修整，通常稱為“補(bǔ)焊”。 機(jī)械焊接的焊點(diǎn)不可能達(dá)到零缺陷。 元器件雖經(jīng)預(yù)成型，但插入后伸出板面的長度不可能全部符合要求。 所以補(bǔ)焊是必不可少的。 補(bǔ)焊的工藝規(guī)范通常包括如下內(nèi)容：波峰焊后的補(bǔ)焊 補(bǔ)焊內(nèi)容 ： 糾正歪斜元器件 檢查漏件 修剪引出腳歪斜不正 補(bǔ)焊內(nèi)容 ：歪斜不正 補(bǔ)焊不

43、良焊點(diǎn)假焊空焊連錫虛焊毛刺錫多錫少標(biāo)準(zhǔn)半焊裂錫 假焊空焊連錫虛焊毛刺錫多錫少標(biāo)準(zhǔn)半焊裂錫烙鐵焊作用： 機(jī)械自動(dòng)焊后焊接面的修補(bǔ)及加強(qiáng)焊;整機(jī)組裝中各部件裝聯(lián)焊接;產(chǎn)量很小或單件生產(chǎn)產(chǎn)品的焊接;溫度敏感的元器件及有特殊抗靜電要求的元器件焊接;作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員及維修人員的焊接工具; 烙鐵焊作用： 電烙鐵的分類：普通烙鐵:電烙鐵的分類：普通烙鐵:手槍式電烙鐵：手槍式電烙鐵：自動(dòng)溫控或自動(dòng)斷電式，也叫恒溫烙鐵：自動(dòng)溫控或自動(dòng)斷電式，也叫恒溫烙鐵：不同烙鐵相對(duì)應(yīng)的焊接對(duì)象：不同烙鐵相對(duì)應(yīng)的焊接對(duì)象：烙鐵頭的特性：a、溫度： 待焊狀態(tài)時(shí)為330380, 在連續(xù)焊接時(shí)，前一焊點(diǎn)完成后, 焊接下一焊點(diǎn)前烙鐵頭

44、溫度應(yīng)能恢復(fù)到上述溫度。 烙鐵頭與焊件接觸時(shí)，在焊接過程中，焊接點(diǎn)溫度能保持在240250。烙鐵頭的特性：a、溫度： b.烙鐵頭的形狀 頭部的形狀應(yīng)與焊接點(diǎn)的大小及焊點(diǎn)的密度相適應(yīng)， 一般應(yīng)選擇頭部截面是園形的，特別在SMA的維修中使用的烙鐵，更要注意烙鐵頭的形狀隨著整機(jī)內(nèi)元器件密度的提高， 一般 不宜選擇頭 部截 面是扁形的 烙鐵頭b.烙鐵頭的形狀 頭部的形狀應(yīng)與焊接點(diǎn)的大小及焊點(diǎn)的c. 烙鐵頭的耐腐蝕性 應(yīng)盡量采用長壽命烙鐵頭，它是在銅基體表面鍍上一層鐵、鎳、鉻或鐵鎳合金這種鍍層不僅耐高溫，而且具有良好沾錫性能。 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工焊料的選擇 內(nèi)帶助焊劑的管

45、狀焊錫絲,錫鉛合金的含量一般為50-60%,為保證焊點(diǎn)的質(zhì)量,應(yīng)選擇錫含量在55%以上,內(nèi)藏松香。 焊錫絲的直徑有 0.5-2.4mm的8種規(guī) 格,應(yīng)根據(jù)焊點(diǎn)的 大小選擇焊絲的直 徑。 SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工烙鐵焊方法 ：a、焊前準(zhǔn)備 烙鐵頭部的預(yù)處理（搪錫） 應(yīng)在烙鐵架的小盒內(nèi)準(zhǔn)備松香及清潔塊（用水浸透），(如果不是長壽命烙鐵頭，需要用銼刀將頭部的氧化層清除)， 接通電源后片刻，待烙鐵頭部溫度達(dá)到松香的熔解溫度(約150)時(shí)，將烙鐵頭插入松香，使其表面涂敷上一層松香, 脫離松香與錫絲接觸，使烙鐵頭表面涂敷一層光亮的焊錫，長度約5-10mm 。 烙鐵焊方法 ：b、焊

46、接步驟烙鐵頭接觸工件送上焊錫絲焊錫絲脫離焊點(diǎn)烙鐵頭脫離焊點(diǎn)烙鐵頭送上焊錫絲烙鐵頭C、 焊接要領(lǐng)(1)烙鐵頭與被焊工件的接觸方式 接觸位置：烙鐵頭應(yīng)同時(shí)接觸需要互相連接的兩個(gè)工件，烙鐵一般傾斜45; 接觸壓力：烙鐵頭與工件接觸時(shí)應(yīng)略施壓力，以對(duì)工件表面不造成損傷為原則。C、 焊接要領(lǐng)(2)焊錫的供給方法 供給時(shí)間：工件升溫達(dá)到焊料的熔解溫度時(shí)立即送上焊錫； 供給位置：送錫時(shí)焊錫絲應(yīng)接觸在烙鐵頭的對(duì)側(cè)或旁側(cè)，而不應(yīng)與烙鐵 頭直接接觸。； (2)焊錫的供給方法供給數(shù)量：錫量要適中。 主要衡量標(biāo)準(zhǔn)為 潤濕角為1545； 不能呈“饅頭”狀， 否則會(huì)掩蓋假焊點(diǎn) 供給數(shù)量：錫量要適中。(3)烙鐵頭的脫離方法

47、 脫離時(shí)間：觀察焊錫已充分潤濕焊接部位，而焊劑尚未完全揮發(fā)，形成光亮的焊點(diǎn)時(shí)立即脫離，若焊點(diǎn)表面變得無光澤而粗糙，則說明脫離時(shí)間太晚了。 (3)烙鐵頭的脫離方法 脫離動(dòng)作：脫離時(shí)動(dòng)作要迅速，一般沿焊點(diǎn)的切線方向拉出或沿引線的軸向拉出，即將脫離時(shí)又快速的向回帶一下，然后快速的脫離，以免焊點(diǎn)表面拉出毛剌。 脫離動(dòng)作：脫離時(shí)動(dòng)作要迅速，一般沿焊點(diǎn)的切線方向拉 按上述步驟及要領(lǐng)進(jìn)行焊接是獲得良好焊點(diǎn)的關(guān)鍵之一，在實(shí)際生產(chǎn)中，最容易出現(xiàn)的2種違反操作步驟的做法： 其一：烙鐵頭不是先與工件接觸，而是先與錫絲接觸，熔化的焊錫滴落在尚未預(yù)熱的焊接部位，這樣很容易導(dǎo)致虛假焊點(diǎn)的產(chǎn)生。 其二：更為嚴(yán)重的是有的操作

48、者用烙鐵頭沾一點(diǎn)焊錫帶到焊接部位，這時(shí)助焊劑已全部揮發(fā)或焦化，失去了助焊作用，焊接質(zhì)量就可想而知了。 因此在操作時(shí)，最重要的是烙鐵必須首先與工件接觸，先對(duì)焊接部位進(jìn)行預(yù)熱，它是防止產(chǎn)生虛假焊(最嚴(yán)重的焊接缺陷)的有效手段。 按上述步驟及要領(lǐng)進(jìn)行焊接是獲得良好焊點(diǎn)的關(guān)鍵之一1.3 PCB設(shè)計(jì)工藝簡析 以前的電子產(chǎn)品，“插件+手焊”是PCB板的基本工藝過程，因而對(duì)PCB板的設(shè)計(jì)要求也十分單純，隨著表面安裝技術(shù)的引入，制造工藝逐步溶于設(shè)計(jì)技術(shù)之中，對(duì)PCB板的設(shè)計(jì)要求就越來越苛刻，越來越需要統(tǒng)一化、規(guī)范化。產(chǎn)品開發(fā)人員在設(shè)計(jì)之初除了要考慮電路原理設(shè)計(jì)的可行性，同時(shí)還要統(tǒng)籌考慮PCB的設(shè)計(jì)和板上布局、

49、工藝工序流程的先后次序及合理安排 。下面就PCB設(shè)計(jì)工藝總結(jié)了幾點(diǎn)，供大家探討。1.3 PCB設(shè)計(jì)工藝簡析 以前的電子產(chǎn)品，“插件+1、焊接方式與PCB整體設(shè)計(jì) 再流焊幾乎適用于所有貼裝元件的焊接，波峰焊則只適用于焊接矩形片狀元件、圓柱形元器件、SOT等和較小的SOP(管腳數(shù)少于28、腳間距l(xiāng)mm以上)。 鑒于生產(chǎn)的可操作性，PCB整體設(shè)計(jì)盡可能按以下順序優(yōu)化：單面混裝，即在PCB單面布放貼片元件或插裝元件。兩面貼裝，PCB單面或兩面均布放貼片元件。雙面混裝，PCB A面布放貼裝元件和插裝元件，B面布放適合于波峰焊的貼片元件。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工2 、PCB基板的

50、選用原則 裝載SMD的基板，根據(jù)SMD的裝載形式，對(duì)基板的性能要求有以下幾點(diǎn)：21 外觀要求基板外觀應(yīng)光滑平整，不可有翹曲或高低不平，基板表面不得出現(xiàn)裂紋，傷痕，銹斑等不良。22 熱膨脹系數(shù)的關(guān)系 表面貼裝元件的組裝形態(tài)會(huì)由于基板受熱后的脹縮應(yīng)力對(duì)元件產(chǎn)生影響，如果熱膨脹系數(shù)不同，這個(gè)應(yīng)力會(huì)很大，造成元件接合部電極的剝離，降低產(chǎn)品的可靠性，一般元件尺寸小于3216mm時(shí)，只遭受部分應(yīng)力，尺寸大于3216mm時(shí)，就必須注意這個(gè)問題。2 、PCB基板的選用原則23 導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系 貼裝與基板上的集成電路等，工作時(shí)的熱量主要通過基板給予擴(kuò)散，在貼裝電路密集，發(fā)熱量大時(shí)，基板必須具有高的導(dǎo)熱系數(shù)。24

51、 耐熱性的關(guān)系 由于表面貼裝工藝要求，一塊基板至組裝結(jié)束，可能會(huì)經(jīng)過數(shù)次焊接過程，通常耐焊接熱要達(dá)到260，10秒的要求。25 銅箔的粘合強(qiáng)度 表面貼裝元件的焊區(qū)比原來帶引線元件的焊區(qū)要小，因此要求基板與銅箔具有良好的粘合強(qiáng)度，一般要達(dá)到15kgcm2以上。23 導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系26彎曲強(qiáng)度 基板貼裝后，因其元件的質(zhì)量和外力作用，會(huì)產(chǎn)生翹曲，這將給元件和接合點(diǎn)增加應(yīng)力，或者使元件產(chǎn)生微裂，因此要求基板的抗彎強(qiáng)度要達(dá)到25kgmm以上。27 電性能要求 由于電路傳輸速度的高速化、要求基板的介電常數(shù)、介電正切要小，同時(shí)隨著布線密度的提高，基板的絕緣性能要達(dá)到規(guī)定的要求。28 基板對(duì)清洗劑的反應(yīng) 在溶

52、液中浸漬5分鐘，其表面不產(chǎn)生任何不良，并具有良好的沖裁性?；宓谋４嫘耘cSMD的保管條件相同。26彎曲強(qiáng)度3、 PCB外形及加工工藝的設(shè)計(jì)要求(1)PCB工藝夾持邊： 在SMT生產(chǎn)過程中以及插件過波 峰焊的過程中，PCB應(yīng)留出一定的邊緣便于設(shè)備夾持。這個(gè)夾持邊的范圍應(yīng)為5mm，在此范圍內(nèi)不允許布放元器件和焊盤。(2)定位孔設(shè)計(jì)： 為了保證印制板能準(zhǔn)確、牢固地放置在表面安裝設(shè)備的夾具上，需要設(shè)置一對(duì)定位孔，定位孔的大小為501mm。為了定位迅速，其中一個(gè)孔可以設(shè)計(jì)成橢圓形狀。在定位孔周圍lmm范圍內(nèi)不能有元件。(3)PCB厚度： 從05mm-4mm，一般采用16mm及2mm。3、 PCB外形及加

53、工工藝的設(shè)計(jì)要求(4)PCB缺槽： 印制板的一些邊緣區(qū)域內(nèi)不能有缺槽，以避免印制板定位或傳感器檢測時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，具體位置會(huì)因設(shè)備的不同而有所變化。 (5)拼板設(shè)計(jì)要求： SMT中，大多數(shù)表面貼裝印制板面積比較小，為了充分利用板材、高效率地制造、安裝、調(diào)試SMT，往往將同一設(shè)備上的幾種板或數(shù)種板拼在一起成為一個(gè)大的版面。對(duì)PCB的拼板格式有以下幾點(diǎn)要求：拼板的尺寸不可太大，也不可太小，應(yīng)以制造、裝配和測試過程中便于加工，不產(chǎn)生較大變形為宜。拼板的工藝夾持邊和安裝工藝孔應(yīng)由印制板的制造和安裝工藝來確定。(4)PCB缺槽：每塊拼板上應(yīng)設(shè)計(jì)有基準(zhǔn)標(biāo)志，讓機(jī)器將每塊拼板當(dāng)作單板看待，提高貼裝精度。拼板可采

54、用郵票版或雙面對(duì)刻V型槽的分離技術(shù)。在采用郵票版時(shí)，應(yīng)注意搭邊均勻分布于每塊拼板的四周，以避免焊接時(shí)由于印制板受力不均導(dǎo)致變形。在采用雙面對(duì)刻的V形槽時(shí)，V形槽深度應(yīng)控制在板厚的13左右(兩邊槽深之和)，要求刻槽尺寸精確，深度均勻。設(shè)計(jì)雙面貼裝不進(jìn)行波峰焊的印制板時(shí)，可采用雙數(shù)拼板正反面各半，兩面圖形按相同的排列方式可以提高設(shè)備利用率(在中、小批量生產(chǎn)條件下設(shè)備投資可減半)，節(jié)約生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用和時(shí)間。(6)PCB板的翹由度。 用于表面貼裝的印制板，為避免對(duì)元件貼裝造成影響，對(duì)翹由度有較嚴(yán)格的工藝要求，PCB在焊接前的靜態(tài)翹曲度要求小于0.3%。每塊拼板上應(yīng)設(shè)計(jì)有基準(zhǔn)標(biāo)志，讓機(jī)器將每塊拼板當(dāng)作單板

55、看待，4 、PCB焊盤設(shè)計(jì)工藝要求： 焊盤設(shè)計(jì)是PCB線路設(shè)計(jì)的極其關(guān)鍵部分，因?yàn)樗_定了元器件在印制板上的焊接位置，而且對(duì)焊點(diǎn)的可靠性、焊接過程中可能出現(xiàn)的焊接缺陷、可清洗性、可測試性和檢修量等起著顯著作用。(1) 阻焊膜設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素 印制板上相應(yīng)于各焊盤的阻焊膜的開口尺寸，其寬度和長度分別應(yīng)比焊盤尺寸大005025mm，具體情況視焊盤間距而定，目的是既要防止阻焊劑污染焊盤，又要避免焊膏印刷、焊接時(shí)的連印和連焊。 阻焊膜的厚度不得大于焊盤的厚度。4 、PCB焊盤設(shè)計(jì)工藝要求：(2)焊盤與印制導(dǎo)線：減小印制導(dǎo)線連通焊盤處的寬度，除非手電荷容量、印制板加工極限等因素的限制，最大寬度應(yīng)為04m

56、m，或焊盤寬度的一半(以較小焊盤為準(zhǔn))。焊盤與較大面積的導(dǎo)電區(qū)如地、電源等平面相連時(shí)，應(yīng)通過一長度較細(xì)的導(dǎo)電線路進(jìn)行熱隔離。印制導(dǎo)線應(yīng)避免呈一定角度與焊盤相連，只要可能，印制導(dǎo)線應(yīng)從焊盤的長邊的中心處與之相連。(3)導(dǎo)通孔布局：避免在表面安裝焊盤以內(nèi)，或在距表面安裝焊盤0635mm以內(nèi)設(shè)置導(dǎo)通孔。如無法避免，須用阻焊劑將焊料流失通道阻斷。作為測試支撐導(dǎo)通孔，在設(shè)計(jì)布局時(shí)，需充分考慮不同直徑的探針，進(jìn)行自動(dòng)在線測試時(shí)的最小間距。(2)焊盤與印制導(dǎo)線：在SMCSMD下部盡量不設(shè)導(dǎo)通孔，一可防止焊料流失，二可防止導(dǎo)通孔截留焊劑及朽物而無法清潔凈。若不可避免這種情況，則應(yīng)將孔堵死填平。導(dǎo)通孔與焊盤、印

57、制導(dǎo)線及電源地線相連時(shí)，應(yīng)用寬度為025mm的細(xì)頸線隔開，細(xì)頸線最小長度為05mm。(4)對(duì)于同一個(gè)元件 凡是對(duì)稱使用的焊盤(如片狀電阻、電容、SOIC、QFP等)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保持其全面的對(duì)稱性，即焊盤圖形的形狀與尺寸應(yīng)完全一致。以保證焊料熔融時(shí)，作用于元器件上所有焊點(diǎn)的表面張力能保持平衡(即其合力為零)，以利于形成理想的焊點(diǎn)。SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工(5)凡多引腳的元器件(如SOIC、QFP等) 引腳焊盤之間的短接處不允許直通，應(yīng)由焊盤加引出互連線之后再短接，以免產(chǎn)生橋接。另外還應(yīng)盡量避免在其焊盤之間穿越互連線(特別是細(xì)間距的引腳器件)凡穿越相鄰焊盤之間的互連線，

58、必須用阻焊膜對(duì)其加以遮隔。(6)焊盤內(nèi)不允許印有字符和圖形標(biāo)記 標(biāo)志符號(hào)離焊盤邊緣距離應(yīng)大于05mm。凡無外引腳的器件的焊盤，其焊盤之間不允許有通孔，以保證清洗質(zhì)量。(7)采用波峰焊接工藝的要求 插引腳的通孔，一般比其引腳線徑大005-03mm為宜，其焊盤的直徑應(yīng)大于孔徑的3倍。(5)凡多引腳的元器件(如SOIC、QFP等)(8)焊盤圖形設(shè)計(jì)：(8)焊盤圖形設(shè)計(jì)：5、元器件布局的要求： 元器件布局應(yīng)滿足SMT生產(chǎn)工藝的要求。由于設(shè)計(jì)所引起的產(chǎn)品質(zhì)量問題在生產(chǎn)中是很難克服的，因此，PCB設(shè)計(jì)工程師要了解基本的SMT工藝特點(diǎn)，根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行元器件布局設(shè)計(jì)，正確的設(shè)計(jì)可以使焊接缺陷降低到最低

59、。在進(jìn)行元器件布局時(shí)要考慮以下幾點(diǎn)：PCB上元器件分布應(yīng)盡可能地均勻，大質(zhì)量器件再流焊時(shí)熱容量較大，因此，布局上過于集中容易造成局部溫度低而導(dǎo)致假焊。 大型器件的四周要留一定的維修空隙(留出SMD返修設(shè)備加熱頭能夠進(jìn)行操作的尺寸)。功率器件應(yīng)均勻地放置在PCB邊緣或機(jī)箱內(nèi)的通風(fēng)位置上。5、元器件布局的要求：單面混裝時(shí)，應(yīng)把貼裝和插裝元器件布放在A面，采用雙面再流焊混裝時(shí)，應(yīng)把大的貼裝和插裝元器件布放在A面，PCBA、B兩面的大器件要盡量錯(cuò)開放置；采用A面再流焊，B面波峰焊混裝時(shí)，應(yīng)把大的貼裝和插裝元器件布放在A面(再流焊)，適合于波峰焊的矩形、圓柱形片式元件、SOT和較小的SOP(引腳數(shù)小于28，引腳間距l(xiāng)mm以上)布放在B面(波峰焊接面)。波峰焊接面上不能安放四邊有引腳的器件，如QFP、PLCC等。波峰焊接面上元器件封裝必須能承受260度以上溫度并是全密封型的。貴重的元器件不要布放在PCB的角、邊緣，或靠近插件、安裝孔、槽、拼板的切割、豁口和拐角等處，以上這些位