SMT、DIP生產流程介紹-電子電路-工程科技-專業(yè)資料課件

生產工藝介紹1.1SMT生產流程介紹1.2DIP生產流程介紹1.3PCB設計工藝簡析生產工藝介紹1“SMT”表面安裝技術(SurfaceMountingTechnology)(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，元器件主體與焊點均處在印制電路板的同一側面。“SMT”表面安裝技術21.1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(SurfaceMountingAssembly)(簡稱：SMA)類型：

全表面安裝(Ⅰ型)

雙面混裝(Ⅱ型)

單面混裝(Ⅲ型)

1.1表面安裝的工藝流程1.1.1表面安裝組件的類型:3a.全表面安裝(Ⅰ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4b.雙面混裝(Ⅱ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5c.單面混裝(Ⅲ型)：

表面安裝元器件和有引線元器件混合使用，與Ⅱ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61.1.2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，或機械自動插……；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，下面僅介紹通常采用的幾種形式。1.1.2工藝流程7a.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8b．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9c.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10d、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111.1.3錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個SMT流程的重要工序，這一關的質量不過關，就會造成后面工序的大量不良。因此，抓好印刷質量管理是做好SMT加工、保證品質的關鍵。1.1.3錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個SMT流程的重要工12錫膏印刷工藝的控制包括幾個方面：錫膏的選擇錫膏的儲存錫膏的使用和回收鋼網開口設計印刷注意事項線路板的儲存和使用等下面就來具體的談一下這些工序如何進行有效的管控。錫膏印刷工藝的控制包括幾個方面：131、錫膏的選擇：錫膏的成份包含﹕金屬粉末﹑溶濟﹑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﹑助焊劑﹑抗垂14a、有鉛錫膏:有鉛錫膏中的主要金屬粉末為錫和鉛：的有傳統(tǒng)的63Sn/37Pb（即錫膏含量中錫占63%，鉛占37%）,和62Sn/36.5Pb/0.5Ag(含銀錫膏）,熔點為183℃；SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件15b、無鉛錫膏：分類：SN—Ag系列SN—Ag-Cu系列SN—AB系列目前，錫-銀-銅是一種用于SMT裝配應用的常用合金。這些合金的回流溫度范圍為217-221C，峰值溫度為235-255C時即可對大多數(shù)無鉛表面(如錫、銀、鎳鍍金、以及裸銅OSP)達到良好的可焊性。

b、無鉛錫膏：分類：16SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件17SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件182、錫膏的儲存：錫膏的儲存環(huán)境必須是在3到10度范圍內，儲存時間是出廠后6個月。超過這個時間的錫膏就不能再繼續(xù)使用，要做報廢處理。因此，錫膏在購買回來以后一定要做管控標簽，上面必須注明出廠時間、購入時間、最后儲存期限。同時，對于儲存的溫度也必須每天定時進行檢查，以確保錫膏是在規(guī)定的范圍內儲存。錫膏的使用要做到先進先出，以避免因為過期而造成報廢。2、錫膏的儲存：193、錫膏的使用和回收：

錫膏在使用前4個小時必須從儲存柜里拿出來，放在常溫下進行回溫，回溫時間為4個小時?；販睾蟮腻a膏在使用時要進行攪拌，攪拌分為機器攪拌和手工攪拌。機器攪拌時間為15分鐘，手工攪拌時間為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常溫﹐以利印刷。如果不回溫則在PCBＡ進Reflow后易產生的不良為錫珠。添加錫膏時以印刷機刮刀移動時錫膏滾動不超過刮刀的三分之二為原則，過少印刷不均勻，會出現(xiàn)少錫現(xiàn)象；過多會因短時間用不完，造成錫膏暴露在空氣中時間太長而吸收水分，引起焊接不良。3、錫膏的使用和回收：204、鋼網開口設計：印刷效果的好壞和焊接質量的好壞，取決于鋼網的開口設計。鋼網開口設計不好就會造成印刷少錫、短路等不良，回流焊接時會出現(xiàn)錫珠、立碑等現(xiàn)象。

鋼網常見的制作方法為﹕化學蝕刻﹑激光切割﹑電鑄;目前激光切割用的比較廣泛。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件21開鋼網應注意的幾點：鋼網開口設計一般0805以上的焊盤不會有什么影響，但對于0603以下的元件和一些細間距IC，開口就必須考慮防錫珠、防立碑、防短路、防少錫等問題。一般對于小CHIP元件（即片狀元件)，開口應設計為內凹形狀或者是半圓形狀，這樣可以有效防止錫珠的產生。對于細間距IC焊盤，開口應設計為漏斗形，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。對于一些大焊盤元件，因為錫量比較多，因此要做局部擴大，一般擴大為120%到130%之間。鋼網的厚度一般在0.13到0.15mm之間，有小元件和細間距IC的時候，厚度為0.13mm，沒有小元件的時候厚度為0.15mm。開鋼網應注意的幾點：鋼網開口設計一般0805以上的焊盤不會有225、印刷注意事項：

印刷有手印和機器印刷兩種，如果是手印的話，要注意調整好鋼網，確保印刷沒有偏移；同時要注意定時清潔鋼網，一般是印刷50片左右清潔一次，如果有細間距元件則應調整為30片清潔一次；印刷時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)。如果是機器印刷的話要注意定時檢查印刷效果和隨時添加錫膏，確保印刷出來的都是良品。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件236、線路板的儲存和使用：線路板必須放在干燥的環(huán)境下保存，避免因為受潮而引起焊盤氧化，造成焊接不良。如果有受潮的現(xiàn)象，在使用時必須放在烤箱里以80到100攝氏度的溫度烘烤8個小時才能使用，否則會因為線路板里的水分在過爐時蒸發(fā)而引起焊錫迸濺，造成錫珠。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件24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.鋼板品質不佳，下錫不良d.Stencil背面殘有錫膏，降低刮刀壓力SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件251.1.4貼片

在SMT流程中，貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機器完成的，當然也有采用手工貼片的，不過那是針對量少、元件數(shù)不多而且對加工品質要求不嚴格的產品。對于貼片機器的分類，一般按速度分為高速機和中速機；按貼片功能分，分為CHIP機和泛用機，也叫多功能機。1.1.4貼片

在SMT流程中，貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機器26貼片機器的工作原理是采用圖形識別和坐標跟蹤來決定什么元件該貼裝到什么位置。貼片機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，用來給機器識別線路板的大小，從而自動調整傳輸軌道的寬度；線路板的識別標識（統(tǒng)稱MARK），用來給機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)貼片機器的工作原理是采用圖形識別和坐標跟蹤來決定什272、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機器做圖像識別參考），元件在機器上的取料位置等（便于機器識別什么物料該在什么位置去抓?。?、貼片坐標數(shù)據(jù)：這里包括每個元件的貼裝坐標（取元件的中心點），便于機器識別貼裝位置；還有就是每個坐標該貼什么元件（便于機器抓取，這里要和數(shù)據(jù)2進行鏈接）；再有就是元件的貼裝角度（便于機器識別該如何放置元件，同時也便于調整極性元件的極性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、284、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），用來給機器識別同樣的貼裝數(shù)據(jù)需要重復貼幾次。5、識別標識數(shù)據(jù)：也就是MARK數(shù)據(jù)，是給機器校正線路板分割偏差使用的，這里需要錄入標識的坐標，同時還要對標識進行標準圖形錄入，以供機器做對比參考。有了這5大基本數(shù)據(jù)，一個貼片程序基本就完成了，也就是說可以實現(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29

1.1.5回流焊（ReflowOven）回流焊的定義：是靠熱氣流對焊點的作用,膠狀的焊劑(錫膏)在一定的高溫氣流下進行物理反應達到SMD的焊接;因為是氣體在焊機內循環(huán)流動產生高溫達到焊接目的,所以叫"回流焊“1.1.5回流焊（ReflowOven）回流焊的定301、回流焊設備

在電子制造業(yè)中,大量的表面組裝組件(SMA)通過回流焊進行焊接,回流焊的熱傳遞方式可將其分為三類:遠紅外、全熱風、紅外/熱風。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件31a.遠紅外回流焊

八十年代使用的遠紅外回流焊具有加熱快、節(jié)能、運行平穩(wěn)等特點,但由于印制板及各種元器件的材質、色澤不同而對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由于加熱不足而造成焊接不良。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件32b、全熱風回流焊

全熱風回流焊是一種通過對流噴射管嘴或者耐熱風機來迫使氣流循環(huán),從而實現(xiàn)被焊件加熱的焊接方法,該類設備在90年代開始興起。由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,故目前應用較廣。在全熱風回流焊設備中,循環(huán)氣體的對流速度至關重要。

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、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件33C、紅外熱風回流焊

這類回流焊爐是在紅外爐基礎上加上熱風使爐內溫度更均勻,是目前較為理想的加熱方式。這類設備充分利用了紅外線穿透力強的特點,熱效率高、節(jié)電;同時有效克服了紅外回流焊的局部溫差和遮蔽效應,并彌補了熱風回流焊對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、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件34氮氣回流焊

在回流焊工藝中使用惰性氣體(通常是氮氣)已經有一段時間了，但對于成本效益的評估還有很多爭論。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助焊劑的活性，這一點對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過多次的時候(比如雙面板)，可能是必需的。如果涉及到多個加熱過程，帶OSP的板子也會受益，因為在氮氣里底層銅線的可焊性會得到比較好的保護。氮氣工藝其它好處還包括較高表面張力，可以擴寬工藝窗口(尤其對超細間距器件)、改善焊點形狀以及降低覆層材料變色的可能性。

另一個方面是成本，在一個特定的工廠里氮氣的成本根據(jù)地理位置和用量的不同差別很大。嚴格的構成成本研究通常都顯示出，在將生產率和質量改善的成本效益進行分解后，氮氣的成本就不是一個主要的因素了。

在沒有強制對流同時氣流又呈薄片狀的爐內，控制氣體的消耗量(圖1)相對比較容易。有幾種方法可用來減少氮氣的消耗，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。另一種方法應用回流爐改進技術，它利用熱的氮氣會在空氣上面形成一個氣層，而兩層氣體不會混和的原理。在爐子的設計中加熱室比爐子的入口和出口都要高，這樣氮氣會自然形成一個氣層，可以減少為維持一定氣體純度所需輸入的氣體數(shù)量。

氮氣回流焊

在回流焊工藝中使用惰性氣體(通常是氮氣)已經有352溫度曲線分析與設計溫度曲線是指SMA通過回流爐,SMA上某一點的溫度隨時間變化的曲線;其本質是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,來分析某個元件在整個回流焊過程中的溫度變化情況。這對于獲得最佳的可焊性,避免由于超溫而對元件造成損壞以及保證焊接質量都非常重要。2溫度曲線分析與設計36溫度曲線熱容分析

理想的溫度曲線由四個部分組成,前面三個區(qū)加熱和最后一個區(qū)冷卻。一個典型的溫度曲線其包含回流持續(xù)時間、錫膏活性溫度、合金熔點和所希望的回流最高溫度等?；亓骱笭t的溫區(qū)越多,越能使實際溫度曲線的輪廓達到理想的溫度曲線。大多數(shù)錫膏都能用有四個基本溫區(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37

a、預熱區(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。在這個區(qū),電路板和元器件的熱容不同,他們的實際溫度提升速率不同。電路板和元器件的溫度應不超過每秒3℃速度連續(xù)上升,如果過快,會產生熱沖擊,電路板和元器件都可能受損,如陶瓷電容的細微裂紋。而溫度上升太慢,錫膏會感溫過度,溶劑揮發(fā)不充分,影響焊接質量。爐的預熱區(qū)一般占整個加熱區(qū)長度的15～25%。a、預熱區(qū)38b、活性區(qū)

也叫做均溫區(qū),這個區(qū)一般占加熱區(qū)的30～50%?；钚詤^(qū)的主要目的是使SMA內各元件的溫度趨于穩(wěn)定,盡量減少溫差。在這個區(qū)域里給予足夠的時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)結束,焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去,整個電路板的溫度達到平衡。應注意的是SMA上所有元件在這一區(qū)結束時應具有相同的溫度,否則進入到回流區(qū)將會因為各部分溫度不均產生各種不良焊接現(xiàn)象。一般普遍的活性溫度范圍是120～170℃,如果活性區(qū)的溫度設定太高,助焊劑沒有足夠的時間活性化,溫度曲線的斜率是一個向上遞增的斜率。雖然有的錫膏制造商允許活性化期間一些溫度的增加,但是理想的溫度曲線應當是平穩(wěn)的溫度。b、活性區(qū)39

C、回流區(qū)

有時叫做峰值區(qū)或最后升溫區(qū),這個區(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?；钚詼囟瓤偸潜群辖鸬娜埸c溫度低一點,而峰值溫度總是在熔點上。典型的峰值溫度范圍是焊膏合金的熔點溫度加40℃左右,回流區(qū)工作時間范圍是30-60s。這個區(qū)的溫度設定太高會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,工作時間太短可能出現(xiàn)冷焊等缺陷。

C、回流區(qū)40

d、冷卻區(qū)

這個區(qū)中焊膏的錫合金粉末已經熔化并充分潤濕被連接表面,應該用盡可能快的速度來進行冷卻,這樣將有助于合金晶體的形成,得到明亮的焊點,并有較好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會導致電路板的雜質更多分解而進入錫中,從而產生灰暗粗糙的焊點。在極端的情形下,其可能引起沾錫不良和減弱焊點結合力。冷卻段降溫速率一般為3～10℃/S。d、冷卻區(qū)41

按工作熱容設計溫度曲線

溫度曲線的本質是描述SMA在某一位置的熱容狀態(tài),溫度曲線受多個參數(shù)影響,其中最關鍵的是傳輸帶速度和每個區(qū)溫度的設定。而傳輸帶速度和每個區(qū)溫度的設定取決與SMA的尺寸大小、元器件密度和SMA的爐內密度。按工作熱容設計溫度曲線42

作溫度曲線首先考慮傳輸帶的速度設定,該設定值將決定PCB在加熱通道所花的時間。典型的錫膏要求3～4分鐘的加熱時間,用總的加熱通道長度除以總的加熱時間,即為準確的傳輸帶速度。傳送帶速度決定PCB暴露在每個區(qū)所設定的溫度下的持續(xù)時間,增加持續(xù)時間可以使表面組裝組件接近該區(qū)的溫度設定。接下來必須確定各個區(qū)的溫度設定。由于實際區(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區(qū)間實際溫度。作溫度曲線首先考慮傳輸帶的速度設定,該設定值將43速度和溫度確定后,將參數(shù)輸入到焊爐的控制器,從而調整設定溫度、風扇速度、強制空氣流量和惰性氣體流量等。爐子穩(wěn)定后,可以開始作曲線。一旦最初的溫度曲線圖產生,可以和錫膏制造商推薦的曲線進行比較。首先,必須確定從環(huán)境溫度到回流峰值溫度的總時間和所希望的加熱時間相協(xié)調,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,則繼續(xù)調整。選擇與理論圖形形狀最相協(xié)調的曲線。例如,如果預熱和回流區(qū)中存在差異,首先將預熱區(qū)的差異調整,一般最好每次調一個參數(shù),在作進一步調整之前運行這個曲線設定。這是因為一個給定區(qū)的改變也將影響隨后區(qū)的結果。

當最后的曲線圖盡可能的與所希望的圖形相吻合,應該把爐的參數(shù)記錄或儲存以備后用。速度和溫度確定后,將參數(shù)輸入到焊爐的控制器,從而調整設定44結論

在SMT回流焊工藝造成對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,回流焊爐上的負載等三個方面。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始傳送產品進行回流焊的同時,也成為一個散熱系統(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,爐內除各溫區(qū)溫度要求不同外,同一載面的溫度也有差異;產品裝載量不同的影響?；亓骱笢囟惹€的調整要考慮在空載、負載及不同負載因子(負載因子定義為：Ls=S1/S;其中S1=組裝基板的面積,S=爐內加熱區(qū)的有效面積)情況下能得到良好的重復性?；亓骱腹に囈玫街貜托院玫慕Y果,必須控制負載因子。負載因子愈大,焊接質量愈難控制。通?；亓骱笭t的最大負載因子的范圍為0.3～0.5。這要根據(jù)產品情況(元件焊接密度、不同基板)和回流爐的性能來決定;同時,要得到良好的焊接效果和重復性,實踐經驗很重要。與回流焊相關的焊接缺陷很多,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。設定合理的焊接溫度曲線,選擇合適的焊料,應用合理的工藝是保證質量的關鍵。回流焊接是SMT工藝中復雜而關鍵的工藝,涉及到自動控制、材料、流體力學和冶金學等多種科學。要獲得優(yōu)質的焊接質量,必須深入研究回流焊接工藝參數(shù)的設計、溫度場的影響、元器件的影響、焊接材料影響、焊接設備等方方面面。結論451.2DIP生產流程元件成型加工插件過波峰焊元件切腳補焊洗板功能測試元件成型加工插件過波峰焊元件切腳補焊洗板功能測試46波峰焊Wavesolder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現(xiàn)焊點焊接的過程。波峰焊Wavesolder定義：波峰焊是將熔融的液態(tài)47波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用于SMT時，由于焊料的“遮蔽效應”容易出現(xiàn)較嚴重的質量問題，如漏焊、橋接和焊縫不充實等缺陷。而雙波峰則較好地克服了這個問題，大大減少漏焊、橋接和焊縫不充實等缺陷，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SM48設備組成：

不同的波峰焊機設備組成的原理不同，但是各部件最終的結果相同。大體上可以分成以下幾個部分：治具安裝噴涂助焊劑系統(tǒng)預熱系統(tǒng)焊接系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)設備組成：

不同的波峰焊機設備組成的原理不同，但492.1.1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、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件50

2.1.2助焊劑系統(tǒng)助焊劑系統(tǒng)是保證焊接質量的第一個環(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，盡量不產生堆積，否則將導致焊接短路或開路。

助焊劑系統(tǒng)

2.1.2助焊劑系統(tǒng)助焊劑系統(tǒng)是保證焊接質量的第一51助焊劑在焊接過程中的作用：不同的產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.對表面張力的平衡施加影響，減小接觸角，促進焊料漫流；c.輔助熱傳導，浸潤待焊金屬表面。助焊劑在焊接過程中的作用：52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系統(tǒng)，采用免清洗助焊劑，這是因為免清洗助焊劑中固體含量極少，不揮發(fā)無含量只有1/5～1/20。所以必須采用噴霧式助焊系統(tǒng)涂覆助焊劑，同時在焊接系統(tǒng)中加防氧化系統(tǒng)，保證在PCB上得到一層均勻細密很薄的助焊劑涂層，這樣才不會因第一個波的擦洗作用和助焊劑的揮發(fā)，造成助焊劑量不足，而導致焊料橋接和拉尖。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/寬度可自動調節(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53噴霧式及發(fā)泡式噴霧式及發(fā)泡式542.1.3預熱系統(tǒng)

a預熱系統(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)的助焊劑內有大量溶劑，主要是無水酒精，如直接進入錫缸，在高溫下會急劇的揮發(fā)，產生氣體使焊料飛濺，在焊點內形成氣孔，影響焊接質量。（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預熱系統(tǒng)

a預熱系統(tǒng)的作用：55（3）減少焊接高溫對被焊母材的熱沖擊。

焊接溫度約245℃，在室溫下的印制電路板及元器件若直接進入錫槽，急劇的升溫會對它們造成不良影響。（4）減少錫槽的溫度損失。未經預熱的印制電路板與錫面接觸時，使錫面溫度會明顯下降，從而影響潤濕、擴散的進行。（3）減少焊接高溫對被焊母材的熱沖擊。56b、預熱方法

波峰焊機中常見的預熱方法有三種：空氣對流加熱紅外加熱器加熱熱空氣和輻射相結合的方法加熱。

SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件57c、預熱溫度

一般預熱溫度為90～150℃，預熱時間為1～3min。預熱溫度控制得好，可防止虛焊、拉尖和橋接，減小焊料波峰對基板的熱沖擊，有效地解決焊接過程中PCB板翹曲、分層、變形問題。

有鉛焊接時預熱溫度大約維持在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。在能保證溫度能達到以上要求以及保持元器件的升溫速率（2℃/S以內）情況下，此過程所處的時間為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，產生橋連或虛焊。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件582.1.4焊接系統(tǒng)

焊接系統(tǒng)一般采用雙波峰。在波峰焊接時，PCB板先接觸第一個波峰，然后接觸第二個波峰。第一個波峰是由窄噴嘴噴流出的"湍流"波峰，流速快，對組件有較高的垂直壓力，使焊料對尺寸小，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雜形狀和取向帶來的問題；同時也克服了焊料的"遮蔽效應"湍流波向上的噴射力足以使焊劑氣體排出。因此，即使印制板上不設置排氣孔也不存在焊劑氣體的影響，從而大大減小了漏焊、橋接和焊縫不充實等焊接缺陷，提高了焊接可靠性。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件59經過第一個波峰的產品，因浸錫時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，焊點光潔度不正常以及焊接強度不足等不良內容。因此，緊接著必須進行浸錫不良的修正，這個動作由噴流面較平較寬闊，波峰較穩(wěn)定的二級噴流進行。這是一個"平滑"的波峰，流動速度慢，有利于形成充實的焊縫，同時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，獲得充實無缺陷的焊縫，最終確保了組件焊接的可靠性。經過第一個波峰的產品，因浸錫時間短以及部品自身的散熱等因素，602.1.5冷卻系統(tǒng)

浸錫后適當?shù)睦鋮s有助于增強焊點接合強度的功能，同時，冷卻后的產品更利于爐后操作人員的作業(yè)，因此，浸錫后產品需進行冷卻處理。

SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件612.2提高波峰焊接質量的方法和措施分別從焊接前的質量控制、生產工藝材料及工藝參數(shù)這三個方面探討提高波峰焊質量的方法。

2.2提高波峰焊接質量的方法和措施分別從焊接前的質量622.1焊接前對印制板質量及元件的控制

2.2.1焊接前對印制板質量及元件的控制a、焊盤設計

（1）在設計插件元件焊盤時，焊盤大小尺寸設計應合適。焊盤太大，焊料鋪展面積較大，形成的焊點不飽滿，而較小的焊盤銅箔表面張力太小，形成的焊點為不浸潤焊點?？讖脚c元件引線的配合間隙太大，容易虛焊，當孔徑比引線寬0.05～0.2mm，焊盤直徑為孔徑的2～2.5倍時，是焊接比較理想的條件。

（2）在設計貼片元件焊盤時，應考慮以下幾點：①為了盡量去除“陰影效應”，SMD的焊端或引腳應正對著錫流的方向，以利于與錫流的接觸，減少虛焊和漏焊，波峰焊時推薦采用的元件布置方向圖如圖4所示；②波峰焊接不適合于細間距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；③較小的元件不應排在較大的元件后，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焊接前對印制板質量及元件的控制

2.2.163SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件64b、PCB平整度控制

波峰焊接對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量。

SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件65c、妥善保存印制板及元件，盡量縮短儲存周期

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，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，這樣可提高可焊性，減少虛焊和橋接，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。

c、妥善保存印制板及元件，盡量縮短儲存周期

在焊接中，無662.3生產工藝材料的質量控制

在波峰焊接中，使用的生產工藝材料有：助焊劑和焊料。

SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件67助焊劑質量控制

助焊劑在焊接質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。選擇助焊劑時有以下要求：（1）熔點比焊料低；（2）浸潤擴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。

助焊劑質量控制

助焊劑在焊接質量的控制上舉足輕重，其作68焊料的質量控制

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，導致流動性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點強度不夠等質量問題?？刹捎靡韵聨讉€方法來解決這個問題：①添加氧化還原劑，使已氧化的SnO還原為Sn，減小錫渣的產生；②不斷除去浮渣；③每次焊接前添加一定量的錫；④采用含抗氧化磷的焊料；⑤采用氮氣保護，讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來，取代普通氣體，這樣就避免了浮渣的產生，這種方法要求對設備改型，并提供氮氣。

目前最好的方法是在氮氣保護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。

焊料的質量控制

錫鉛焊料在高溫下（250℃）不斷氧化69焊接過程中的工藝參數(shù)控制

焊接工藝參數(shù)對焊接表面質量的影響比較復雜，并涉及到較多的技術范圍。

預熱溫度的控制

預熱的作用：①使助焊劑中的溶劑充分發(fā)揮，以免印制板通過焊錫時，影響印制板的潤濕和焊點的形成；②印制板在焊接前達到一定溫度，以免受到熱沖擊產生翹曲變形。一般預熱溫度控制在90～150℃，預熱時間1～3min。

焊接過程中的工藝參數(shù)控制

焊接工藝參數(shù)對焊接表面質70b、焊接軌道傾角

軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯，特別是在焊接高密度SMT器件時更是如此。當傾角太小時，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，但焊點吃錫量太小，容易產生虛焊。軌道傾角應控制在5°～8°之間。

SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件71c、波峰高度

波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化，應在焊接過程中進行適當?shù)男拚?，以保證理想高度進行焊接波峰高度，以壓錫深度為PCB厚度的1/2～1/3為準。

SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件72d、焊接溫度

焊接溫度是影響焊接質量的一個重要的工藝參數(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。太低的錫溫將導致潤濕不良，或引起流動性變差，產生橋連或上錫不良。過高的錫溫則導致焊料本身氧化嚴重，流動性變差，嚴重地將損傷元器件或PCB表面的銅箔。由于各處的設定溫度與PCB板面實測溫度存在差異，并且焊接時受元件表面溫度的限制，有鉛焊接的溫度設定在245℃左右，無鉛焊接的溫度大約設定在250-265℃之間。在此溫度下PCB焊點釬接時都可以達到上述的潤濕條件。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件73波峰焊后的補焊

什么是補焊：在機械焊接后，對焊接面進行修整，通常稱為“補焊”。機械焊接的焊點不可能達到零缺陷。元器件雖經預成型，但插入后伸出板面的長度不可能全部符合要求。所以補焊是必不可少的。補焊的工藝規(guī)范通常包括如下內容：波峰焊后的補焊74補焊內容：糾正歪斜元器件檢查漏件

修剪引出腳歪斜不正補焊內容：歪斜不正75

補焊不良焊點假焊空焊連錫虛焊毛刺錫多錫少標準半焊裂錫假焊空焊連錫虛焊毛刺錫多錫少標準半焊裂錫76烙鐵焊作用：˙機械自動焊后焊接面的修補及加強焊;˙整機組裝中各部件裝聯(lián)焊接;˙產量很小或單件生產產品的焊接;˙溫度敏感的元器件及有特殊抗靜電要求的元器件焊接;˙作為產品設計人員及維修人員的焊接工具;烙鐵焊作用：77電烙鐵的分類：普通烙鐵:電烙鐵的分類：普通烙鐵:78手槍式電烙鐵：手槍式電烙鐵：79自動溫控或自動斷電式，也叫恒溫烙鐵：自動溫控或自動斷電式，也叫恒溫烙鐵：80不同烙鐵相對應的焊接對象：不同烙鐵相對應的焊接對象：81烙鐵頭的特性：a、溫度：

待焊狀態(tài)時為330～380℃,

在連續(xù)焊接時，前一焊點完成后,焊接下一焊點前烙鐵頭溫度應能恢復到上述溫度。烙鐵頭與焊件接觸時，在焊接過程中，焊接點溫度能保持在240℃～250℃。烙鐵頭的特性：a、溫度：82b.烙鐵頭的形狀頭部的形狀應與焊接點的大小及焊點的密度相適應，一般應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內元器件密度的提高，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與焊接點的大小及焊點的83c.烙鐵頭的耐腐蝕性

應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、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件84焊料的選擇

內帶助焊劑的管狀焊錫絲,錫鉛合金的含量一般為50-60%,為保證焊點的質量,應選擇錫含量在55%以上,內藏松香。焊錫絲的直徑有0.5-2.4mm的8種規(guī)格,應根據(jù)焊點的大小選擇焊絲的直徑。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件85烙鐵焊方法：a、焊前準備

烙鐵頭部的預處理（搪錫）

應在烙鐵架的小盒內準備松香及清潔塊（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，待烙鐵頭部溫度達到松香的熔解溫度(約150℃)時，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：86b、焊接步驟烙鐵頭接觸工件送上焊錫絲焊錫絲脫離焊點烙鐵頭脫離焊點烙鐵頭送上焊錫絲烙鐵頭87C、焊接要領(1)烙鐵頭與被焊工件的接觸方式接觸位置：烙鐵頭應同時接觸需要互相連接的兩個工件，烙鐵一般傾斜45;

接觸壓力：烙鐵頭與工件接觸時應略施壓力，以對工件表面不造成損傷為原則。C、焊接要領88(2)焊錫的供給方法

供給時間：工件升溫達到焊料的熔解溫度時立即送上焊錫；

供給位置：送錫時焊錫絲應接觸在烙鐵頭的對側或旁側，而不應與烙鐵頭直接接觸。；(2)焊錫的供給方法89供給數(shù)量：錫量要適中。

主要衡量標準為

潤濕角為15<θ<45；不能呈“饅頭”狀，否則會掩蓋假焊點供給數(shù)量：錫量要適中。90(3)烙鐵頭的脫離方法

脫離時間：觀察焊錫已充分潤濕焊接部位，而焊劑尚未完全揮發(fā)，形成光亮的焊點時立即脫離，若焊點表面變得無光澤而粗糙，則說明脫離時間太晚了。

(3)烙鐵頭的脫離方法91

脫離動作：脫離時動作要迅速，一般沿焊點的切線方向拉出或沿引線的軸向拉出，即將脫離時又快速的向回帶一下，然后快速的脫離，以免焊點表面拉出毛剌。脫離動作：脫離時動作要迅速，一般沿焊點的切線方向拉92按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一，在實際生產中，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熱的焊接部位，這樣很容易導致虛假焊點的產生。

其二：更為嚴重的是有的操作者用烙鐵頭沾一點焊錫帶到焊接部位，這時助焊劑已全部揮發(fā)或焦化，失去了助焊作用，焊接質量就可想而知了。因此在操作時，最重要的是烙鐵必須首先與工件接觸，先對焊接部位進行預熱，它是防止產生虛假焊(最嚴重的焊接缺陷)的有效手段。按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一931.3PCB設計工藝簡析以前的電子產品，“插件+手焊”是PCB板的基本工藝過程，因而對PCB板的設計要求也十分單純，隨著表面安裝技術的引入，制造工藝逐步溶于設計技術之中，對PCB板的設計要求就越來越苛刻，越來越需要統(tǒng)一化、規(guī)范化。產品開發(fā)人員在設計之初除了要考慮電路原理設計的可行性，同時還要統(tǒng)籌考慮PCB的設計和板上布局、工藝工序流程的先后次序及合理安排。下面就PCB設計工藝總結了幾點，供大家探討。1.3PCB設計工藝簡析以前的電子產品，“插件+941、焊接方式與PCB整體設計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)。鑒于生產的可操作性，PCB整體設計盡可能按以下順序優(yōu)化：①單面混裝，即在PCB單面布放貼片元件或插裝元件。②兩面貼裝，PCB單面或兩面均布放貼片元件。③雙面混裝，PCBA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、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件952、PCB基板的選用原則裝載SMD的基板，根據(jù)SMD的裝載形式，對基板的性能要求有以下幾點：2．1外觀要求基板外觀應光滑平整，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。2．2熱膨脹系數(shù)的關系表面貼裝元件的組裝形態(tài)會由于基板受熱后的脹縮應力對元件產生影響，如果熱膨脹系數(shù)不同，這個應力會很大，造成元件接合部電極的剝離，降低產品的可靠性，一般元件尺寸小于3．2×1．6mm時，只遭受部分應力，尺寸大于3．2×1．6mm時，就必須注意這個問題。2、PCB基板的選用原則962．3導熱系數(shù)的關系貼裝與基板上的集成電路等，工作時的熱量主要通過基板給予擴散，在貼裝電路密集，發(fā)熱量大時，基板必須具有高的導熱系數(shù)。2．4耐熱性的關系由于表面貼裝工藝要求，一塊基板至組裝結束，可能會經過數(shù)次焊接過程，通常耐焊接熱要達到260℃，10秒的要求。2．5銅箔的粘合強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度，一般要達到1．5kg／cm2以上。2．3導熱系數(shù)的關系972．6彎曲強度基板貼裝后，因其元件的質量和外力作用，會產生翹曲，這將給元件和接合點增加應力，或者使元件產生微裂，因此要求基板的抗彎強度要達到25kg／mm以上。2．7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，同時隨著布線密度的提高，基板的絕緣性能要達到規(guī)定的要求。2．8基板對清洗劑的反應在溶液中浸漬5分鐘，其表面不產生任何不良，并具有良好的沖裁性?；宓谋４嫘耘cSMD的保管條件相同。2．6彎曲強度983、PCB外形及加工工藝的設計要求(1)PCB工藝夾持邊：

在SMT生產過程中以及插件過波峰焊的過程中，PCB應留出一定的邊緣便于設備夾持。這個夾持邊的范圍應為5mm，在此范圍內不允許布放元器件和焊盤。(2)定位孔設計：為了保證印制板能準確、牢固地放置在表面安裝設備的夾具上，需要設置一對定位孔，定位孔的大小為5±0．1mm。為了定位迅速，其中一個孔可以設計成橢圓形狀。在定位孔周圍lmm范圍內不能有元件。(3)PCB厚度：從0．5mm-4mm，一般采用1．6mm及2mm。3、PCB外形及加工工藝的設計要求99(4)PCB缺槽：印制板的一些邊緣區(qū)域內不能有缺槽，以避免印制板定位或傳感器檢測時出現(xiàn)錯誤，具體位置會因設備的不同而有所變化。(5)拼板設計要求：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、調試SMT，往往將同一設備上的幾種板或數(shù)種板拼在一起成為一個大的版面。對PCB的拼板格式有以下幾點要求：①拼板的尺寸不可太大，也不可太小，應以制造、裝配和測試過程中便于加工，不產生較大變形為宜。②拼板的工藝夾持邊和安裝工藝孔應由印制板的制造和安裝工藝來確定。(4)PCB缺槽：100③每塊拼板上應設計有基準標志，讓機器將每塊拼板當作單板看待，提高貼裝精度。④拼板可采用郵票版或雙面對刻V型槽的分離技術。在采用郵票版時，應注意搭邊均勻分布于每塊拼板的四周，以避免焊接時由于印制板受力不均導致變形。在采用雙面對刻的V形槽時，V形槽深度應控制在板厚的1／3左右(兩邊槽深之和)，要求刻槽尺寸精確，深度均勻。⑤設計雙面貼裝不進行波峰焊的印制板時，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備利用率(在中、小批量生產條件下設備投資可減半)，節(jié)約生產準備費用和時間。(6)PCB板的翹由度。用于表面貼裝的印制板，為避免對元件貼裝造成影響，對翹由度有較嚴格的工藝要求，PCB在焊接前的靜態(tài)翹曲度要求小于0.3%。③每塊拼板上應設計有基準標志，讓機器將每塊拼板當作單板看待，1014、PCB焊盤設計工藝要求：焊盤設計是PCB線路設計的極其關鍵部分，因為它確定了元器件在印制板上的焊接位置，而且對焊點的可靠性、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)阻焊膜設計時考慮的因素①印制板上相應于各焊盤的阻焊膜的開口尺寸，其寬度和長度分別應比焊盤尺寸大0．05~0．25mm，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、焊接時的連印和連焊。②阻焊膜的厚度不得大于焊盤的厚度。4、PCB焊盤設計工藝要求：102(2)焊盤與印制導線：①減小印制導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，最大寬度應為0．4mm，或焊盤寬度的一半(以較小焊盤為準)。②焊盤與較大面積的導電區(qū)如地、電源等平面相連時，應通過一長度較細的導電線路進行熱隔離。③印制導線應避免呈一定角度與焊盤相連，只要可能，印制導線應從焊盤的長邊的中心處與之相連。(3)導通孔布局：①避免在表面安裝焊盤以內，或在距表面安裝焊盤0．635mm以內設置導通孔。如無法避免，須用阻焊劑將焊料流失通道阻斷。②作為測試支撐導通孔，在設計布局時，需充分考慮不同直徑的探針，進行自動在線測試時的最小間距。(2)焊盤與印制導線：103③在SMC／SMD下部盡量不設導通孔，一可防止焊料流失，二可防止導通孔截留焊劑及朽物而無法清潔凈。若不可避免這種情況，則應將孔堵死填平。④導通孔與焊盤、印制導線及電源地線相連時，應用寬度為0．25mm的細頸線隔開，細頸線最小長度為0．5mm。(4)對于同一個元件凡是對稱使用的焊盤(如片狀電阻、電容、SOIC、QFP等)，設計時應嚴格保持其全面的對稱性，即焊盤圖形的形狀與尺寸應完全一致。以保證焊料熔融時，作用于元器件上所有焊點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。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件104(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，應由焊盤加引出互連線之后再短接，以免產生橋接。另外還應盡量避免在其焊盤之間穿越互連線(特別是細間距的引腳器件)凡穿越相鄰焊盤之間的互連線，必須用阻焊膜對其加以遮隔。(6)焊盤內不允許印有字符和圖形標記標志符號離焊盤邊緣距離應大于0．5mm。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0．05-0．3mm為宜，其焊盤的直徑應大于孔徑的3倍。(5)凡多引腳的元器件(如SOIC、QFP等)105(8)焊盤圖形設計：(8)焊盤圖形設計：1065、元器件布局的要求：元器件布局應滿足SMT生產工藝的要求。由于設計所引起的產品質量問題在生產中是很難克服的，因此，PCB設計工程師要了解基本的SMT工藝特點，根據(jù)不同的工藝要求進行元器件布局設計，正確的設計可以使焊接缺陷降低到最低。在進行元器件布局時要考慮以下幾點：①PCB上元器件分布應盡可能地均勻，大質量器件再流焊時熱容量較大，因此，布局上過于集中容易造成局部溫度低而導致假焊。②大型器件的四周要留一定的維修空隙(留出SMD返修設備加熱頭能夠進行操作的尺寸)。③功率器件應均勻地放置在PCB邊緣或機箱內的通風位置上。5、元器件布局的要求：107④單面混裝時，應把貼裝和插裝元器件布放在A面，采用雙面再流焊混裝時，應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開放置；采用A面再流焊，B面波峰焊混裝時，應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。⑤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。⑥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，以上這些位置是印制板的高應力區(qū)，容易造成焊點和元器件的開裂或裂紋。④單面混裝時，應把貼裝和插裝元器件布放在A面，采用雙面再流焊108⑦波峰焊接元件的方向：所有的有極性的表面貼裝元件在可能的時候都要以相同的方向放置。在任何第二面要用波峰焊接的印制板裝配上，在該面的元件首選方向如圖所示。使用這個首選方向是要使裝配在退出焊錫波峰時得到的焊點質量最佳。在排列元件方向時應盡量作到：(a)所有無源元件要相互平行。(b)所有SOIC要垂直于無源元件的長軸。(c)SOIC和無源元件的較長軸要互相垂直。(d)無源元件的長軸要垂直于板沿著波峰焊接機傳送帶的運動方向。(e)當采用波峰焊接SOIC等多腳元件時，應于錫流方向最后兩個(每邊各1)焊腳處設置竊錫焊盤，防止連焊。⑦波峰焊接元件的方向：109⑧貼裝元件方向的考慮：類型相似的元件應該以相同的方向排列在板上，使得元件的貼裝、檢查和焊接更容易。還有，相似的元件類型應該盡可能接地在一起。例如，在內存板上，所有的內存芯片都貼放在一個清晰界定的矩陣內，所有元件的第一腳在同一個方向。這是在邏輯設計上實施的一個很好的設計方法，在邏輯設計中有許多在每個封裝上有不同邏輯功能的相似元件類型。另一方面，模擬設計經常要求大量的各種元件類型，使得將類似的元件集中在一起頗為困難。不管是否設計為內存的、一般邏輯的、或者模擬的，都推薦

所有元件方向為第一腳方向相同。⑧貼裝元件方向的考慮：1106基準點標記(FiducidMarks)制作的要求：為了精密地貼裝元器件，可根據(jù)需要設計用于整塊PCB的光學定位的一組圖形(全局基準點)，用于引腳數(shù)較多，引腳間距小的單個器件的光學定位圖形(局部基準點)，如圖4所示。若是拼板設計，則需要在每塊面板上設計基準，讓機器把每塊面板當作單板看待，如圖5所示。在設計基準點標記時還要考慮以下因素：①基準標志常用圖形有：■●▲+等，推薦采用的基準點標記是實心圓，直徑1mm。②基準點標記最小的直徑為0．5mm[0．020"]。最大直徑是3mm[0．120"]?；鶞庶c標記不應該在同一塊印制板上尺寸變化超過25微米[0．001"]。6基準點標記(FiducidMarks)制作的要求：111③基準點可以是裸銅、由清澈的防氧化涂層保護的裸銅、鍍鎳或鍍錫、或焊錫涂層(熱風均勻的)。電鍍或焊錫涂層的首選厚度為5-10微米[0．0002-0．0004"]。焊錫涂層不應該超過25微米[0．001"]。④基準點標記的表面平整度應該在15微[0．0006"]之內。⑤在基準點標記周圍，應該有一塊沒有其它電路特征或標記的空曠區(qū)(Clearance)?？諘鐓^(qū)的尺寸最好等于標記的直徑，如圖6所示⑥基準點要距離印制板邊緣至少5．0mm[0．200"](SMEMA的標準傳輸空隙)，并滿足最小的基準點空曠度要求。⑦當基準點標記與印制板的基質材料之間出現(xiàn)高對比度時可達到最佳的性能。③基準點可以是裸銅、由清澈的防氧化涂層保護的裸銅、鍍鎳或鍍錫1127、布線

布線的原則如下：

(1)輸入輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。

(2)印制攝導線的最小寬度主要由導線與絕緣基扳間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當銅箔厚度為0.05mm、寬度為1~15mm時．通過2A的電流，溫度不會高于3℃，因此．導線寬度為1.5mm可滿足要求。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.02~0.3mm導線寬度。當然，只要允許，還是盡可能用寬線．尤其是電源線和地線。導線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小至5~8mm。

(3)印制導線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則．長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀．這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產生的揮發(fā)性氣體。

7、布線

布線的原則如下：

(1)輸入輸出端用的導113A、電源線設計：根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時、使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。B、地線設計：

地線設計的原則是：(1)數(shù)字地與模擬地分開。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應使它們盡量分開。低頻電路的地應盡量采用單點并聯(lián)接地，實際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點串聯(lián)接地，地線應短而租，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。(2)接地線應盡量加粗。若接地線用很紉的線條，則接地電位隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應在2~3mm以上。(3)接地線構成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成團環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。

A、電源線設計：114生產工藝介紹1.1SMT生產流程介紹1.2DIP生產流程介紹1.3PCB設計工藝簡析生產工藝介紹115“SMT”表面安裝技術(SurfaceMountingTechnology)(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，元器件主體與焊點均處在印制電路板的同一側面?！癝MT”表面安裝技術1161.1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(SurfaceMountingAssembly)(簡稱：SMA)類型：

全表面安裝(Ⅰ型)

雙面混裝(Ⅱ型)

單面混裝(Ⅲ型)

1.1表面安裝的工藝流程1.1.1表面安裝組件的類型:117a.全表面安裝(Ⅰ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118b.雙面混裝(Ⅱ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119c.單面混裝(Ⅲ型)：

表面安裝元器件和有引線元器件混合使用，與Ⅱ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1201.1.2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，或機械自動插……；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，下面僅介紹通常采用的幾種形式。1.1.2工藝流程121a.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122b．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123c.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124d、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1251.1.3錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個SMT流程的重要工序，這一關的質量不過關，就會造成后面工序的大量不良。因此，抓好印刷質量管理是做好SMT加工、保證品質的關鍵。1.1.3錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個SMT流程的重要工126錫膏印刷工藝的控制包括幾個方面：錫膏的選擇錫膏的儲存錫膏的使用和回收鋼網開口設計印刷注意事項線路板的儲存和使用等下面就來具體的談一下這些工序如何進行有效的管控。錫膏印刷工藝的控制包括幾個方面：1271、錫膏的選擇：錫膏的成份包含﹕金屬粉末﹑溶濟﹑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﹑助焊劑﹑抗垂128a、有鉛錫膏:有鉛錫膏中的主要金屬粉末為錫和鉛：的有傳統(tǒng)的63Sn/37Pb（即錫膏含量中錫占63%，鉛占37%）,和62Sn/36.5Pb/0.5Ag(含銀錫膏）,熔點為183℃；SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件129b、無鉛錫膏：分類：SN—Ag系列SN—Ag-Cu系列SN—AB系列目前，錫-銀-銅是一種用于SMT裝配應用的常用合金。這些合金的回流溫度范圍為217-221C，峰值溫度為235-255C時即可對大多數(shù)無鉛表面(如錫、銀、鎳鍍金、以及裸銅OSP)達到良好的可焊性。

b、無鉛錫膏：分類：130SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件131SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件1322、錫膏的儲存：錫膏的儲存環(huán)境必須是在3到10度范圍內，儲存時間是出廠后6個月。超過這個時間的錫膏就不能再繼續(xù)使用，要做報廢處理。因此，錫膏在購買回來以后一定要做管控標簽，上面必須注明出廠時間、購入時間、最后儲存期限。同時，對于儲存的溫度也必須每天定時進行檢查，以確保錫膏是在規(guī)定的范圍內儲存。錫膏的使用要做到先進先出，以避免因為過期而造成報廢。2、錫膏的儲存：1333、錫膏的使用和回收：

錫膏在使用前4個小時必須從儲存柜里拿出來，放在常溫下進行回溫，回溫時間為4個小時?；販睾蟮腻a膏在使用時要進行攪拌，攪拌分為機器攪拌和手工攪拌。機器攪拌時間為15分鐘，手工攪拌時間為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常溫﹐以利印刷。如果不回溫則在PCBＡ進Reflow后易產生的不良為錫珠。添加錫膏時以印刷機刮刀移動時錫膏滾動不超過刮刀的三分之二為原則，過少印刷不均勻，會出現(xiàn)少錫現(xiàn)象；過多會因短時間用不完，造成錫膏暴露在空氣中時間太長而吸收水分，引起焊接不良。3、錫膏的使用和回收：1344、鋼網開口設計：印刷效果的好壞和焊接質量的好壞，取決于鋼網的開口設計。鋼網開口設計不好就會造成印刷少錫、短路等不良，回流焊接時會出現(xiàn)錫珠、立碑等現(xiàn)象。

鋼網常見的制作方法為﹕化學蝕刻﹑激光切割﹑電鑄;目前激光切割用的比較廣泛。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件135開鋼網應注意的幾點：鋼網開口設計一般0805以上的焊盤不會有什么影響，但對于0603以下的元件和一些細間距IC，開口就必須考慮防錫珠、防立碑、防短路、防少錫等問題。一般對于小CHIP元件（即片狀元件)，開口應設計為內凹形狀或者是半圓形狀，這樣可以有效防止錫珠的產生。對于細間距IC焊盤，開口應設計為漏斗形，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。對于一些大焊盤元件，因為錫量比較多，因此要做局部擴大，一般擴大為120%到130%之間。鋼網的厚度一般在0.13到0.15mm之間，有小元件和細間距IC的時候，厚度為0.13mm，沒有小元件的時候厚度為0.15mm。開鋼網應注意的幾點：鋼網開口設計一般0805以上的焊盤不會有1365、印刷注意事項：

印刷有手印和機器印刷兩種，如果是手印的話，要注意調整好鋼網，確保印刷沒有偏移；同時要注意定時清潔鋼網，一般是印刷50片左右清潔一次，如果有細間距元件則應調整為30片清潔一次；印刷時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)。如果是機器印刷的話要注意定時檢查印刷效果和隨時添加錫膏，確保印刷出來的都是良品。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件1376、線路板的儲存和使用：線路板必須放在干燥的環(huán)境下保存，避免因為受潮而引起焊盤氧化，造成焊接不良。如果有受潮的現(xiàn)象，在使用時必須放在烤箱里以80到100攝氏度的溫度烘烤8個小時才能使用，否則會因為線路板里的水分在過爐時蒸發(fā)而引起焊錫迸濺，造成錫珠。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件138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.鋼板品質不佳，下錫不良d.Stencil背面殘有錫膏，降低刮刀壓力SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件1391.1.4貼片

在SMT流程中，貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機器完成的，當然也有采用手工貼片的，不過那是針對量少、元件數(shù)不多而且對加工品質要求不嚴格的產品。對于貼片機器的分類，一般按速度分為高速機和中速機；按貼片功能分，分為CHIP機和泛用機，也叫多功能機。1.1.4貼片

在SMT流程中，貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機器140貼片機器的工作原理是采用圖形識別和坐標跟蹤來決定什么元件該貼裝到什么位置。貼片機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，用來給機器識別線路板的大小，從而自動調整傳輸軌道的寬度；線路板的識別標識（統(tǒng)稱MARK），用來給機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)貼片機器的工作原理是采用圖形識別和坐標跟蹤來決定什1412、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，元件的尺寸大小（用來給機器做圖像識別參考），元件在機器上的取料位置等（便于機器識別什么物料該在什么位置去抓?。?、貼片坐標數(shù)據(jù)：這里包括每個元件的貼裝坐標（取元件的中心點），便于機器識別貼裝位置；還有就是每個坐標該貼什么元件（便于機器抓取，這里要和數(shù)據(jù)2進行鏈接）；再有就是元件的貼裝角度（便于機器識別該如何放置元件，同時也便于調整極性元件的極性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、1424、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），用來給機器識別同樣的貼裝數(shù)據(jù)需要重復貼幾次。5、識別標識數(shù)據(jù)：也就是MARK數(shù)據(jù)，是給機器校正線路板分割偏差使用的，這里需要錄入標識的坐標，同時還要對標識進行標準圖形錄入，以供機器做對比參考。有了這5大基本數(shù)據(jù)，一個貼片程序基本就完成了，也就是說可以實現(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143

1.1.5回流焊（ReflowOven）回流焊的定義：是靠熱氣流對焊點的作用,膠狀的焊劑(錫膏)在一定的高溫氣流下進行物理反應達到SMD的焊接;因為是氣體在焊機內循環(huán)流動產生高溫達到焊接目的,所以叫"回流焊“1.1.5回流焊（ReflowOven）回流焊的定1441、回流焊設備

在電子制造業(yè)中,大量的表面組裝組件(SMA)通過回流焊進行焊接,回流焊的熱傳遞方式可將其分為三類:遠紅外、全熱風、紅外/熱風。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件145a.遠紅外回流焊

八十年代使用的遠紅外回流焊具有加熱快、節(jié)能、運行平穩(wěn)等特點,但由于印制板及各種元器件的材質、色澤不同而對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由于加熱不足而造成焊接不良。SMT、DIP生產流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件146b、全熱風回流焊

全熱風回流焊是一種通過對流噴射管嘴或者耐熱風機來迫使氣流循環(huán),從而實現(xiàn)被焊件加熱的焊接方法,該類設備在90年代開始興起。由于采用此種加熱方式,印制板(PCB)和元器件的