SM基礎知識概述

SMT基礎知識概述第一篇：SMT簡介第二篇：SMT材料篇第三篇：SMT印刷工藝篇第四篇：SMT貼片及焊接工藝篇第五篇：SMT品質控制篇SMT(SurfaceMountTechnology)的英文縮寫，中文意思是表面組裝工藝，是一種相對較新的電子組裝技術，它將傳統(tǒng)的電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一的器件。表面安裝不是一個新的概念，它源于較早的工藝，如平裝和混合安裝。SurfacemountThrough-hole小型化生產的自動化高密度高可靠低成本與傳統(tǒng)工藝相比SMA特點什么是SMTSMT發(fā)展史SMT發(fā)展驅動力-半導體技術SMT發(fā)展驅動力-IC封裝技術SMT發(fā)展驅動力-IC封裝技術SMT發(fā)展驅動力-IC封裝技術SMT前后端工藝-電子產品制造流程來料檢測=>絲印焊膏（點貼片膠）=>貼片=>烘干（固化）=>回流焊接=>清洗=>檢測=>返修單面組裝雙面組裝來料檢測=>PCB的A面絲印焊膏（點貼片膠）=>貼片=>烘干（固化）=>A面回流焊接=>清洗=>翻板=>PCB的B面絲印焊膏（點貼片膠）=>貼片=>烘干=>回流焊接（最好僅對B面）=>清洗=>檢測=>返修）適用于在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的SMD時采用來料檢測=>PCB的A面絲印焊膏（點貼片膠）=>貼片=>烘干（固化）=>A面回流焊接=>清洗=>翻板=>PCB的B面點貼片膠=>貼片=>固化=>B面波峰焊=>清洗=>檢測=>返修）工藝適用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面組裝的SMD中，只有SOT或SOIC（28）引腳以下時，宜采用此工藝SMT組裝流程SMT組裝流流程來料檢檢測=>PCB的A面絲印印焊膏膏（點點貼片片膠））=>貼貼片=>烘烘干（（固化化）=>回回流焊焊接=>清清洗=>插插件=>波波峰焊焊=>清清洗=>檢檢測=>返返修單面混混裝工工藝雙面混混裝工工藝來料檢檢測=>PCB的B面點貼貼片膠膠=>貼貼片片=>固固化化=>翻翻板板=>PCB的A面插件件=>波波峰峰焊=>清清洗=>檢檢測=>返返修來料檢檢測=>PCB的A面插件件（引引腳打打彎））=>翻翻板=>PCB的B面點貼貼片膠膠=>貼貼片片=>固固化化=>翻翻板板=>波波峰峰焊=>清清洗=>檢測測=>返返修修先貼后后插，，適用用于SMD元件多多于分分離元元件的的情況況先插后后貼，，適用用于分分離元元件多多于SMD元件的的情況況來料檢檢測=>PCB的A面絲印印焊膏膏=>貼貼片片=>烘烘干干=>回回流流焊接接=>插插件件，引引腳打打彎=>翻翻板=>PCB的B面點貼貼片膠膠=>貼貼片片=>固固化化=>翻翻板=>波波峰焊焊=>清清洗洗=>檢檢測測=>返返修修SMT組裝流程雙面混裝工藝藝來料檢測=>PCB的B面點貼片膠=>貼片片=>固固化=>翻翻板=>PCB的A面絲印焊膏=>貼片片=>A面回流焊接=>插件件=>B面波峰焊=>清洗=>檢測測=>返返修來料檢測=>PCB的B面絲印焊膏（（點貼片膠））=>貼片片=>烘烘干（固化））=>回流流焊接=>翻板=>PCB的A面絲印焊膏=>貼片片=>烘烘干=>回回流焊接1（可采用局局部焊接）=>插件=>波峰峰焊2（如插插裝元件少，，可使用手工工焊接）=>清洗=>檢測=>返修修先貼后插，適適用于SMD元件多于分離離元件的情況況先插后貼，適適用于分離元元件多于SMD元件的情況SMT組裝流程第一篇：SMT簡介第二篇：SMT材料篇第三篇：SMT印刷工藝篇第四篇：SMT貼片及焊接工工藝篇第五篇：SMT品質控制篇SMT材料-PCB★元器件更更小、密度更更高、低成本本的PCB、容易實現(xiàn)自自動化★高頻響應應能力好★電磁干擾擾性能好★發(fā)熱密度度高、清洗不不便、視覺檢檢測難★機械可靠靠性低?！锸止し敌扌揠y?！餆崤蛎浵迪禂?shù)的匹配比比較難★PCB★焊膏★元器件★印刷機★貼片機★回流爐★組裝工藝藝SMT材料-PCB★最常用的的印制線路板板種類：—FR-4：成本低、廣廣泛適用?！沾苫澹簾釤岱€(wěn)定性好、、散熱快。—軟線路板：柔柔性好。★何時不使使用FR-4?—高可靠性要求求或高溫元器器件?！哳l電子產產品?！徒殡姵?shù)要要求?！獰崤蛎浵禂?shù)匹匹配要求?！颋R-4：Flameresistance,Tg~130,EpoxybasedWovenglass.SMT材料-PCBSMT材料-PCB設計錫膏成分成分焊料合金粉末助焊劑主要材料作用

SnPb活化劑增粘劑溶劑搖溶性附加劑

SMD與電路的連接松香，甘油硬脂酸脂鹽酸，聯(lián)氨，三乙醇酸金屬表面的凈化松香，松香脂，聚丁烯凈化金屬表面，與SMD保持粘性丙三醇，乙二醇對焊膏特性的適應性Castor石臘（臘乳化液）軟膏基劑防離散，塌邊等焊接不良SMT材料-焊膏錫膏的儲存和和使用：冷藏溫度4-10攝氏度度，可保存6個月左右。。取出后回溫4-6小時。。使用前攪拌1-3分鐘，，每分鐘60-80轉。。取出冰箱后盡盡量用完，未未用完的錫膏膏不得放回冰冰箱。錫膏印刷時的的環(huán)境溫度23-25攝攝氏度，濕度度45%-75%。判斷錫膏具有有正確粘度的的一種經濟和和實際的方法法：攪拌錫膏30秒，挑起一一些高出容器器三，四英寸寸，錫膏自行行下滴，如果果開始時象稠稠的糖漿一樣樣滑落，然后后分段斷裂落落下到容器內內為良好。反反之，粘度較較差。SMT材料-焊膏合金系統(tǒng)及定義成份（質量%）固相線液相線高溫合金：

S:217C以上

L:225C以上Sn-5SbSn-0.7CuSn-0.7Cu-0.3Ag238227217241227226中高溫合金：

S:217C以上

L:225C以下Sn-3.5AgSn-3.0Ag-0.5CuSn-3.8Ag-0.7Cu221217217221219217中溫合金：

S:217C以下,150C以上

L:200C以上Sn-2.5Ag-1Bi-0.5CuSn-3.5Ag-4In-0.5BiSn-3.5Ag-8In-0.5Bi213207196218212206中低溫合金：

S:150C以上

L:200C以下

Sn-9ZnSn-8Zn-3Bi198190198196低溫合金：

S:150C以下Sn-58BiSn-52In139119139119SMT材料-焊膏型號網目代號直徑（μm）通用間距（mm）2-200～+30045～75≥0.652.5-230～+50025～63≥0.53-325～+50025～45≥0.44-400～+50025～38≥0.45-400～+63520～38≥0.36N.A.10～30MicroBGA合金粉直徑、、型號及使用用范圍SMT材料-焊膏合金比例釬料合金所占占比例比例越越高，錫膏粘粘度越大，降降低印刷性能能。提高合金比例例可降低錫珠珠濺出的可能能性。常見應用：刮板印刷88%-90%針筒式點膏83%-86%移針印刷83%-85%SMT材料-焊膏SMT材料-元器件第一篇：SMT簡介第二篇：SMT材料篇第三篇：SMT印刷工藝篇第四篇：SMT貼片及焊接工工藝篇第五篇：SMT品質控制篇環(huán)境SMT印刷工藝印刷質量工藝參數(shù)焊膏鋼網刮刀壓力刮刀速度刮刀角度脫模速度清洗間隔顆粒度金屬含量觸變性開孔加工方式厚度材質溫度濕度儲存使用設備精度工藝能力印刷方向刮刀焊膏模板PCBSolderpasteSqueegeeStencilSMT印刷工藝三球定律：至少有三個最最大直徑的錫錫珠能垂直排排在模板的厚厚度方向上,至少有三個個最大直徑的的錫珠能水平平排在模板的的最小孔的寬寬度方向上。。釬料顆粒大小小和孔徑大小小的比值要求求4:5以下SMT印刷工藝觸變性攪拌速度提高高時，觸變指指數(shù)越大，錫錫膏的粘度下下降速度越大大。觸變性差的錫錫膏可適應的的工藝窗口更更窄。型號AB觸變指數(shù)0.450.42CDE0.500.580.62SMT印刷工藝之焊焊膏聚氨脂/橡膠膠不銹鋼SMT印刷工藝之刮刮刀化學蝕刻模板板:成本低，孔壁壁較粗糙激光切割模板板:可以開出梯形形孔,孔壁粗糙度一一般為5-6μm左右成本稍高在加工時熔化化金屬的飛濺濺會使模板表表面比較粗糙糙，不過經過過拋光工序后后，可以改善善這一點SMT印刷工藝之鋼鋼網電鑄模板:孔壁粗糙度一一般為2.5μm左右，很高的的精度開口的周圍可可加工出密封封圈,形成完完整的焊膏形形狀電鍍工藝不均均勻失去密封封效果，密封封塊可能會去去掉成本高,制作作周期長SMT印刷工藝之鋼鋼網圓形孔：SMT印刷工藝之鋼鋼網方形孔：P：釬料膏體積積要使焊膏順利利釋放到焊盤盤上:面積比率不能能小于0.6截面比率不能能小于1.5模板厚度焊膏印刷厚度范圍最佳厚度0.180.15~0220.220.150.13~0.180.160.130.11~0.160.140.100.08~0.130.11開孔尺寸小，，鋼網厚開孔尺寸太大大SMT印刷工藝之鋼鋼網微型元件使用用越來越多，，如何兼顧大大小焊盤上的的焊膏量：階梯形模板印印刷法和二次次印刷法，對對印刷機、刮刮刀、模板、、加工工藝提提出了太高的的要求，目前前不適于廣泛泛使用。用模板開孔形形狀和尺寸來來控制是最直直接的方法，，對于這些特特殊的開孔方方案，除了要要求其有良好好的釋放率，，更重要的是是其釋放率的的差異要小。。SMT印刷工藝之鋼鋼網平行、垂直方方向上錫量差差距增大與印刷方向平平行的細長焊焊盤上錫量會會比垂直方向向多5-8%。部分鋼網網制作商會相相應減少平行行方向開孔寬寬度。SMT印刷工藝之鋼鋼網

式中：r—與刮刀模板接觸點的距離，α—刮刀角度V—刮刀速度，η—焊膏粘度，Q—焊膏量f（α）是壓力系數(shù)，主要取決于刮刀角度，在角度不變的情況下為恒定值。SMT印刷工藝之刮刮刀壓力對于SMT工藝一般要求求印刷刮板壓壓力在3-5kg之間。SMT印刷工藝之刮刮刀壓力沾污，造成錫錫珠等缺陷；；錫膏成型差差；清洗頻率率增加

鋼網上面刷不不干凈；錫膏膏成型差；少少錫、缺印SMT印刷工藝之清清洗錫膏不滾動,網孔填充充不量,錫錫膏漏印或缺缺損SMT印刷工藝之印印刷速度SMT印刷工藝之印印刷速度印刷速度：12.7mm/s~203.2mm/s，具體參數(shù)取取決于刮板壓壓力和釬料膏膏的物理性能能脫模速度0.8mm/s脫模速度0.2mm/sSMT印刷工藝之印印刷脫模速度度阻礙焊膏脫離離開孔的主要要是孔壁對焊焊膏的摩擦力力，大小跟其其面積有關。。SMT印刷工藝之印印刷脫模速度度脫模太快脫模太慢SMT印刷工藝之印印刷脫模速度度刮刀速度-觸變指數(shù)刮刀壓力等高圖脫模階段工藝窗口SMT印刷工藝參數(shù)數(shù)相互影響阻焊膜太厚鋼網與PCB應無間隙，降降低沾污等情情況。SMT印刷工藝之頂頂板高度頂板程度過高高底部支撐不足刮刀磨損原因：模板清洗不足足，焊膏留在在孔內；鋼網上焊膏不不足；經過激光切割割后的模板孔孔印板，被切切割塊沒有完完全分離；焊膏中有較大大尺寸的金屬屬粉末顆粒，，造成細間距距版孔堵塞；；焊膏粘度問題題，在脫模時時不能完全留留在焊盤上；；刮刀磨損，導導致局部壓力力不夠而產生生印刷不良。。防止措施：選用合適粘度度以及粒度的的錫膏；模板清洗干凈凈；注意及時更換換不能滿足要要求的設備;減慢脫模速度度。印刷不全（IncompleteSolderPaste）產生原因：初始的模板與與焊盤未對準準造成，或是是由于印刷電電路板的變化化造成的；裝置本身的位位置精度不好好，工作臺支支撐電路板的的時候并不一一直在同一個個位置；由刮刀及其摩摩擦因素對網網版形成的一一種不良的側側拉力，致使使焊膏印刷時時進入網版開開口部的均勻勻性差；基板各尺寸的的誤差或是鋼鋼網制作時的的誤差防止措施：一定注意對準準網口與焊盤盤，并固定好好；采用高精度的的印刷機。印刷偏移（PrintingExcursion）原因：鋼網與PCB存在間隙，在在很高的刮刀刀壓力或速度度綜合作用下下，焊膏滲漏漏下來，附著著到鋼網背面面而產生橋連連；設計網板時，，開口部與焊焊盤尺寸相比比較大或相等等，在大的焊焊膏壓力作用用下出現(xiàn)漫流流而導致連接接；元器件貼裝壓壓力設置不當當，增加焊盤盤之間焊膏量量的擴展，產產生焊膏橋連連或漫流；攪拌過度造成成粘度低下或或是錫膏本身身粘度不夠。。防止措施：鋼網與PCB應該以最小壓壓力緊密接觸觸；調整刮刀壓力力和速度；選用釬料直徑徑稍大的錫膏膏。錫膏橋連（Bridging）產生原因：鋼網背面污染染；鋼網與PCB存在大的間隙隙，在高的印印刷壓力及速速度下造成滲滲漏；錫膏流變性差差，脫模后坍坍塌；錫膏金屬含量量低，粘度低低；操作不慎。印刷污染（PrintingContamination）產生原因：印刷壓力大；；刮刀硬度小。。錫膏刮坑（Scooping/Gouging）拖尾（TornPrints）產生原因：脫模的時候PCB和模板發(fā)生移移動；與焊膏、模板板和孔尺寸及及厚度有關。。較厚的模板板印刷細間距距引腳，將會會在頂端導致致粘接；動間隙或焊膏膏粘度太大。。產生原因：脫膜時PCB板面與鋼網不不平行；脫模速度不良良。拉尖（DogEar）坍塌（Collapse）產生原因：大的印刷間隙隙與大的刮刀刀壓力的綜合合作用；焊膏粘度或金金屬含量太低低。第一篇：SMT簡介第二篇：SMT材料篇第三篇：SMT印刷工藝篇第四篇：SMT貼片及焊接工工藝篇第五篇：SMT品質控制篇含鉛釬料工藝藝中使用的貼貼片機完全可可以適用于無無鉛釬料焊接接工藝中，但但是有些照明明和視覺檢測測的運算法則則需要調節(jié)，，因為有些無無鉛元器件的的外觀和含鉛鉛元器件稍稍稍不同。尤其其在BGA的組裝焊焊接上。。SMT-貼片工藝藝紅外線焊焊接紅外+熱熱風（組組合）氣相焊（（VPS））熱風焊接接熱型芯板板（很少少采用））SMT-焊接工藝藝之基礎礎擴展率熱風回流流焊過程程中，焊焊膏需經經過以下下幾個階階段，溶溶劑揮發(fā)發(fā)；焊劑劑清除焊焊件表面面的氧化化物；焊焊膏的熔熔融、再再流動以以及焊膏膏的冷卻卻、凝固固。SMT-焊接工藝藝之基礎礎預熱區(qū)的的作用：：將PCB溫度從室室溫提升升到預熱熱溫度。。最佳升溫溫速率：：2℃/sec速率太大大導致對對PCB和元器件件造成損損害，容容易發(fā)生生助焊劑劑爆噴。。加熱速速率通常常受到元元器件制制造商推推薦值的的限制，，一般最最大4℃/sec，，不超過2分鐘。。速率太小小導致助助焊劑溶溶劑揮發(fā)發(fā)不完全全。此階段PCB上各元器器件升溫溫速率存存在差異異，PCB上存在溫溫度梯度度分布。。SMT-焊接工藝藝之基礎礎保溫區(qū)/滲透區(qū)區(qū)作用：：使PCB各區(qū)域在在進入焊焊接區(qū)前前溫度達達到均勻勻一致；；助焊劑劑得到足足夠蒸發(fā)發(fā)；樹脂脂、活性性劑充分分清理焊焊接區(qū)域域，去除除氧化膜膜。理想狀態(tài)態(tài)：溫度度均勻，，焊盤、、釬料球球、元件件引腳上上的氧化化膜均被被清除保溫區(qū)長長度與PCB有關。SMT-焊接工藝藝之基礎礎再流區(qū)作作用：使釬料熔熔化并可可靠的潤潤濕被焊焊金屬（（焊盤、、元件引引腳）表表面。溫度設定定：溫度高時時助焊劑劑效率高高，釬料料粘度、、表面張張力下降降，有助助于更快快的潤濕濕。過高高則造成成PCB和元器件件熱損傷傷。釬料熔融融時間：：30-60sec，，過短助焊焊劑未完完全消耗耗，焊點點中存在在雜質；；過長使使IMC過量，焊焊點變脆脆，元件件受損。。SMT-焊接工藝藝之基礎礎冷卻區(qū)/凝固區(qū)區(qū)作用：：使釬料凝凝固，形形成焊點點。冷卻速率率：冷卻過慢慢使更多多基體金金屬溶入入焊點，，焊點粗粗糙暗淡淡。冷卻過快快形成熱熱應力損損壞PCB、、元器件。。SMT-焊接工藝藝之基礎礎線路板比比較大，，釬劑的的活性并并不很好好時，可可以選擇擇較長時時間的回回流時間間，并采采用具有有明顯浸浸泡時間間的加熱熱曲線。。釬料膏的的活性很很好，熱熱風速度度比較緩緩慢，線線路板中中元器件件之間的的溫度差差別并不不很大時時，完全全可以采采用無明明顯浸泡泡時間段段的回流流曲線，，這樣還還可以減減少回流流焊時間間SMT-焊接工藝藝之基礎礎SMT-焊接工藝藝之基礎礎確認元器器件的特特點。一一般產品品的元器器件對溫溫度不敏敏感，但但是有些些元件對對加熱溫溫度和速速度有特特別的要要求。根根據這些些要求設設定工藝藝曲線或或回流焊焊設備。。確認線路路板的大大小、重重量、難難加熱元元件的存存在。根根據不同同情況設設定加熱熱速度。。根據元件件特性和和工藝曲曲線要求求選擇釬釬料膏產產品。進行試驗驗焊接。。加熱曲線設