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文檔簡介

SMT整個工藝流程細講一、SMT工藝流程簡介...........................................................................................................4二、焊接材料.............................................................................................................................6錫膏.............................................................................................................................................6錫膏檢驗項目.....................................................................................................................9錫膏保存,使用及環(huán)境要求............................................................................................9助焊劑(FLUX)......................................................................................................................9焊錫:.......................................................................................................................................11紅膠...........................................................................................................................................11洗板水.......................................................................................................................................12三、鋼網(wǎng)印刷制程規(guī)范...........................................................................................................13錫膏印刷機(絲印機)...........................................................................................................13SMT半自動印刷機(PT-250)作業(yè)規(guī)范...........................................................................13刮刀(squeegee).................................................................................................................14真空支座...........................................................................................................................14影響因素...................................................................................................................................151.鋼網(wǎng)/PCB精確對位:...............................................................................................152、消除鋼網(wǎng)支撐架的厚度誤差:................................................................................153、消除PCB的翹曲:...................................................................................................164、印刷時刮刀的速度:..............................................................................................165、刮刀壓力:...............................................................................................................166、鋼網(wǎng)/PCB分離:.......................................................................................................167、鋼網(wǎng)清洗:...............................................................................................................178、印刷方向:.................................................................................................................179、溫度:.........................................................................................................................1710、焊膏圖形的印刷后檢測:......................................................................................17焊膏圖形的缺陷類型及產(chǎn)生原因..........................................................................................18鋼網(wǎng)stencils..............................................................................................................................19自動光學(xué)檢測(AOI).................................................................................................................21四、貼片制程規(guī)定...................................................................................................................23貼片機簡介...............................................................................................................................23YAMAHA貼片機YV100X....................................................................................................25使用條件和參數(shù)...............................................................................................................25各部件的名稱及功能.......................................................................................................26供料器feeder............................................................................................................................30盤裝供料器.......................................................................................................................30托盤供料器.......................................................................................................................32管裝供料器.......................................................................................................................32排除流程圖(元件不能被拾取產(chǎn)生拾取故障時)......................................................32貼片機YV100X的基本操作..................................................................................................331、日常生產(chǎn)基本操作(集中在running菜單中)......................................................334、PCB生產(chǎn)開始............................................................................................................335、PCB生產(chǎn)完成............................................................................................................346、關(guān)電源.........................................................................................................................34貼片機YV100X的高級操作..................................................................................................351、創(chuàng)建新的PCB板.......................................................................................................35找Mark.............................................................................................................................352、創(chuàng)建新的器件庫(database)...................................................................................354、打特定幾個器件(補料)..............................................................................................36YV100X貼片機常見故障及解決方法...................................................................................361、PCB傳輸故障:........................................................................................................362、丟料故障.....................................................................................................................374、托盤供料器故障.........................................................................................................385、聯(lián)鎖故障:.................................................................................................................396、暖機操作.....................................................................................................................407、其它故障信息:.........................................................................................................40A:元器件貼裝偏移........................................................................................................41B:器件貼裝角度偏移....................................................................................................42C:元件丟失:................................................................................................................42D:取件不正常:............................................................................................................43F:取件姿態(tài)不良:........................................................................................................44貼片機拋料原因分析及對策..........................................................................................45五、回流焊...............................................................................................................................47回流焊爐...................................................................................................................................47操作指導(dǎo)...........................................................................................................................47回流焊的保養(yǎng)...................................................................................................................48錫膏的回流過程.......................................................................................................................482.怎樣設(shè)定錫膏回流溫度曲線.......................................................................................516.標(biāo)準(zhǔn)有鉛制程........................................................................................................................567.無鉛焊接制程........................................................................................................................588.點膠制程................................................................................................................................62回流焊接缺陷分析...................................................................................................................632斷續(xù)潤濕........................................................................................................................633低殘留物........................................................................................................................644間隙................................................................................................................................645焊料成球........................................................................................................................647焊接角焊接抬起............................................................................................................658豎碑(Tombstoning)..................................................................................................659、BGA成球不良.........................................................................................................66六、手工焊接制程以及手工標(biāo)準(zhǔn)..........................................................................................674.1焊接操作的正確姿勢.........................................................................................................684.2焊接操作的基本步驟.........................................................................................................684.3焊接溫度與加熱時間.........................................................................................................694.5焊點質(zhì)量及檢查.................................................................................................................70手工烙鐵焊接技術(shù)...................................................................................................................744.3焊接溫度與加熱時間...............................................................................................754.4焊接操作的具體手法...............................................................................................75五.靜電簡介...................................................................................................................79七、波峰焊機...........................................................................................................................81波峰焊機組件日常維護要點..........................................................................................82八、其他SMT設(shè)備................................................................................................................84空氣壓縮機操作指導(dǎo).......................................................................................................84螺桿式空氣壓縮機SA-350W操作指導(dǎo)........................................................................84冷凍式干燥機...........................................................................................................................85冷凍式干燥機GC-75/GC-30/GC-10操作指導(dǎo)...........................................................85九、運輸、儲存和生產(chǎn)環(huán)境..................................................................................................86十、料件的基本知識...............................................................................................................90PCB(PrintedCircuitBoard)即印刷電路板..........................................................................902.2元件基本知識....................................................................................................................902.2.2電容器.....................................................................................................................912.2.3表貼阻容元件的封裝代號..............................................................................922.2.4二極管.....................................................................................................................922.2.5存儲器......................................................................................................................932.2.7BGA封裝.........................................................................................................942.3SMD元件的包裝形式:.........................................................................................942.4PCB及IC的方向..............................................................................................................95十一、如何讀懂BOM........................................................................................................98影響回流焊接缺陷的設(shè)計因素。................................................................................101SMT就是表面組裝技術(shù)(SurfaceMountedTechnology)的縮寫,是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。表面組裝技術(shù)是一種無需在印制板上鉆插裝孔,直接將表面組裝元器件貼﹑焊到印制電路板表面規(guī)定位置上的電路裝聯(lián)技術(shù)。具體的說,表面組裝技術(shù)就是一定的工具將表面組裝元器件引腳對準(zhǔn)預(yù)先涂覆了了粘接劑和焊膏的焊盤圖形上,把表面組裝組件貼裝元器件貼裝到未鉆安裝孔的PCB表面上,然后經(jīng)過波峰焊或回流焊使表面組裝元器件和電路之間建立可靠的機械和電氣連接。SMT(SurfaceMountingTechnology)表面安裝技術(shù)的由來在幾十年代的溫長歲月中,電路組裝技術(shù)得到經(jīng)歷三次大的變革。六十年代和七十年代導(dǎo)體集成電路的推廣應(yīng)用爆發(fā)了電路組裝技術(shù)的第一次變革─通孔插裝技術(shù)的興起和發(fā)展,出現(xiàn)了半自動和全自動插裝以及浸焊和波峰焊接技術(shù)。六十年代開發(fā),七十年代開始應(yīng)用的表面組裝元器件動遙了通孔插裝技術(shù)的“統(tǒng)治地位”,以自身的特點顯示出強大的生命力,激起了電路組裝技術(shù)的第二次變革─表面組裝技術(shù)的蓬勃發(fā)展。八十年代中期出現(xiàn)高速發(fā)展局面,九十年代初進入完全成熟階段,現(xiàn)已成為電路組裝技術(shù)主流,九十年代初興起的第三次變革,使電路組裝技術(shù)進入微組裝技術(shù)的新時代。一、SMT的特點:1.組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕,貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右,一般采用SMT之后,電子產(chǎn)品體積縮小40%~60%,重量減輕60%~80%。2.可靠性高、抗振能力強。焊點缺陷率低。3.高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。4.易于實現(xiàn)自動化,提高生產(chǎn)效率。5.降低成本達30%~50%。節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時間等。二、為什么要用表面貼裝技術(shù)(SMT)?1.電子產(chǎn)品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已無法縮小。2.電子產(chǎn)品功能更完整,所采用的集成電路(IC)已無穿孔元件,特別是大規(guī)模、高集成IC,不得不采用表面貼片元件。3.產(chǎn)品批量化,生產(chǎn)自動化,廠方要以低成本高產(chǎn)量,出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品以迎合顧客需求及加強市場競爭力。4.電子元件的發(fā)展,集成電路(IC)的開發(fā),半導(dǎo)體材料的多元應(yīng)用。5.電子科技革命勢在必行,追逐國際潮流。一、SMT工藝流程簡介根據(jù)器件的放置可以分為兩種:單面板和雙面板。一般流程包括:PCB檢查——刷錫(錫膏印刷機)——器件擺放(貼片機)——過爐(回流爐、波峰焊)——檢查測試。詳細區(qū)分如下:1.單面板生產(chǎn)流程供板——>印刷紅膠(或錫膏)——>貼裝SMT元器件——>回流固化(或焊接)——>檢查——>測試——>包裝2.雙面板生產(chǎn)流程供板——>絲印錫膏——>貼裝SMT元器件——>回流焊接——>檢查——>供板(翻面)——>絲印紅膠——>貼裝SMT元器件——>回流固化——>波峰焊接——>檢查——>包裝即一面用紅膠固定(這樣回流溫度低,不會讓反面的器件掉落再用波峰焊來焊接。(2)雙面錫膏板生產(chǎn)流程供板第一面(集成電路少,重量大的元器件少)——>絲印錫膏——>貼裝SMT元器件——>回流焊接——>檢查——>供板第二面(集成電路多﹑重量大的元器件多)——>絲印錫膏——>貼裝SMT元器件——>回流焊接——>檢查——>包裝這種情況下,第一面因為器件較輕,利用焊錫的附著力就可以保持器件不會脫落?,F(xiàn)在的回流爐已經(jīng)可以改變上下面的溫度來避免此問題。每個步驟詳細解釋如下印刷電路板是針對某一特定控制功能而設(shè)計制造,供板時必須確認印刷電路板的正確性。一般以PCB面絲印編號進行核對。同時還需要檢查PCB有無破損,污漬和板屑等引致不良的現(xiàn)象。如有發(fā)現(xiàn)PCB編號不符﹑有破損﹑污漬和板屑等,作業(yè)員需取出并及時匯報管理人員。2.印刷錫膏確保印刷的質(zhì)量,需控制其三要素:力度﹑速度和角度。據(jù)不同絲印鋼網(wǎng),輔料(錫膏)和印刷要求質(zhì)量等合理調(diào)校,錫膏平時保存于適溫冰箱中,使用前從冰箱取出解凍至室溫下方可開蓋攪拌至均勻﹑流暢后投入使用。印刷后需檢查錫膏是否均勻適量地印刷于PCB焊盤上,有無坍塌和散落于PCB面,確?;亓骱附釉骷己茫瑹o錫珠散落于板面。3.貼裝SMT元器件貼裝SMT元器件主要控制元器件的正確性和貼裝質(zhì)量。(1)元器件正確性的控制于FEEDER上料于機組相應(yīng)站位。以便與生產(chǎn)技術(shù)員所調(diào)用貼裝程序匹配。(2)貼裝質(zhì)量的控制生產(chǎn)技朮員依據(jù)客戶品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)校機組貼裝質(zhì)量,生產(chǎn)線作業(yè)員全面檢查,反饋貼裝不良信息予生產(chǎn)技朮員,再次調(diào)校機組,直至達到客戶品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。4.回流固化(或焊接)對已貼裝完成SMT元器件的半成品經(jīng)生產(chǎn)線作業(yè)員檢查后,需經(jīng)回流焊接爐熔焊錫膏?;亓骱附邮鞘褂缅a膏的PCB某一貼裝面將元器件與之焊接。回流焊接所需溫度條件由PCB材質(zhì)﹑PCB大小﹑元器件重量和錫膏型號類別等設(shè)定。在投入半成品前,需由生產(chǎn)技朮員確認爐溫,指導(dǎo)放板密度和方向。5.檢查生產(chǎn)線作業(yè)員依據(jù)客戶品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),全面檢查半成品質(zhì)量狀況,將不良點標(biāo)識﹑數(shù)量記錄,并及時反饋與生產(chǎn)管理員,相應(yīng)及時聯(lián)絡(luò)生產(chǎn)技朮員﹑品質(zhì)人員針對不良情況分析原因,作出改善控制。6.測試若客戶要求對SMT半成品進行測試,確認元器件貼裝質(zhì)量和性能等時,需經(jīng)ICT測試機對所有半成品進行測試。針對不良現(xiàn)象,相關(guān)部門需及時分析原因作出改善控制,并跟蹤至完全改善。7.包裝依客戶包裝要求,對生產(chǎn)完成品用符合客戶要求的包裝材料和方式進行正確包裝,包裝時,需注意不混入異機種半成品,不得損壞PCB或PCB面元器件。絲?。浩渥饔檬菍⒑父嗷蛸N片膠漏印到PCB的焊盤上,為元器件的焊接做準(zhǔn)備。所用設(shè)備為絲印機(絲網(wǎng)印刷機),位于SMT生產(chǎn)線的最前端。點膠:它是將膠水滴到PCB的的固定位置上,其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設(shè)備為點膠機,位于SMT生產(chǎn)線的最前端或檢測設(shè)備的后面。貼裝:其作用是將表面組裝元器件準(zhǔn)確安裝到PCB的固定位置上。所用設(shè)備為貼片機,位于SMT生產(chǎn)線中絲印機的后面。固化:其作用是將貼片膠融化,從而使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設(shè)備為固化爐,位于SMT生產(chǎn)線中貼片機的后面?;亓骱附樱浩渥饔檬菍⒑父嗳芑?使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設(shè)備為回流焊爐,位于SMT生產(chǎn)線中貼片機的后面。清洗:其作用是將組裝好的PCB板上面的對人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。所用設(shè)備為清洗機,位置可以不固定,可在線上,也可不在線上。檢測:其作用是對組裝好的PCB板進行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測。所用設(shè)備有放大鏡、顯微鏡、線上測試儀(ICT)、飛針測試儀、自動光學(xué)檢測(AOI)、X-RAY檢測系統(tǒng)、功能測試儀等。位置根據(jù)檢測的需要,可以配置在生產(chǎn)線合適的地方。返修:其作用是對檢測出現(xiàn)故障的PCB板進行返工。所用工具為烙鐵、返修工作站等。配置在生產(chǎn)線中任意位置。二、焊接材料錫膏焊膏是由合金焊料粉未和焊劑等均勻混合而的膏狀體。合金的化學(xué)成份應(yīng)符合GB3131中的有關(guān)規(guī)定。焊劑應(yīng)符合GB9491中的有關(guān)規(guī)定。焊膏具有三種功能:A在焊料熱熔前,使元器件固定在焊盤上。B.提供促進潤濕和清潔表面的焊劑。C.提供形成焊點的焊料。合金焊料未是焊膏的主要成份。它占焊膏質(zhì)量百分比的80-96%,體積百分比的50%左右。影響合金焊料粉未的主要因素有合金金屬組份及含量、粒度、氧含量和粉未形狀。①合金金屬組及含量:合金金屬組份及含量的選擇主要是根據(jù)PCB上焊盤材料、元器件焊端和再流焊溫度來確定。目前電子行業(yè)應(yīng)用最多的是63Sn/37Pb,約占總用量的65%,其次是62Sn/36Pb/2Ag,約占總用量25%,合金金屬組份主要有錫鉛、銀、銦等,其性質(zhì)及用途見表一和表二表一焊膏合金的主要應(yīng)用合金應(yīng)用48Sn/52In低溫焊接50Sn/50In低溫焊接52Sn/48In低溫焊接58Bi/42Sn低溫焊接58Sn/42In低溫焊接80In/15Pb/5Ag低溫焊接43Sn/43Pb/14Bi銅、鎳、錫和錫/鉛表面的焊接70In/30Pb金表面的焊接,要求合金具有良好的延展性60In/40Pb類同70In/30Pb63Sn/37Pb銅、鎳、錫和錫/鉛表面的焊接,再流溫度215℃到250℃,表面組裝件最常用的合金。60Sn/40Pb金屬性質(zhì)和溫度范圍類同63Sn/37Pb,但是現(xiàn)在主要應(yīng)用于要求不高的組件中。62Sn/36Pb/2Ag銀和銀/鈀表面的焊接,再流溫度215℃到250℃。當(dāng)對焊點強度有更高要求時,可替代63Sn/37Pb或60Sn/40Pb。由于固狀銀遷移的影響,這種替代很少見。50In/50Pb類同70In/30Pb和60In/40Pb96.5Sn/3.5Ag可用于在熱循環(huán)中有良好的焊點強度,特別是銀和銀/鈀金屬化表面的厚膜混合電路。用于焊接工作溫度較高的元器件,例如,“機罩”下的汽車部件。40In/60Pb類同70In/30Pb和60In/40Pb95Sn/5Sb當(dāng)需要較高的抗張強度時,用于替代96.5Sn/3.5Ag,不適合厚膜電路,在電子工業(yè)中應(yīng)用有限。95Sn/5Ag需要較高熔點時,替代96.5Sn/3.5Ag80Au/20Sn金和金合表面的焊接19In/81Pb類同70In/40Pb,特別用于替代相同熔點的80Au/20Sn92.5Pb/5Sn/2.5Ag用于高溫厚膜混合電路,也用于銀或銀/鈀金屬化表面的元器件焊接,如電容器。10Sn/88Pb/2.5Ag類同92.5Pb/5Sb/2.5Ag92.5Pb/5In/2.5Ag銦/鉛合金的高溫替代10Sn/90Pb不采用銀和銀/鈀金屬化表面的元器件組裝95Pb/3Sn/2Ag替代92.5Pb/5Sn/2.5Ag,具有較小糊狀和塑性范圍97.5Pb/1Sn/1.5Ag共晶態(tài),但由于含鉛量較高,因此穩(wěn)定性比925Pb/3Sn/2Ag差5Sn/95Pb類同10Sn/90Pb,但是熔點高,塑性范圍窄表二焊膏合金的性質(zhì)與用途金屬組份物態(tài)范圍性質(zhì)與用途Sn63Pb37共晶常溫焊料。適用于常用SMA焊接,但不適用于含Ag、Ag/Pa材料電極的元器件Sn60Pb40183~188L近共晶常溫焊料,易制得,用途同上Sn62Pb36Ag2共晶常溫焊料,易于減少Ag、Ag/Pa材料電極的浸析,廣泛用于SMA焊接(不適用于金)Sn10Pb88Ag2268S~290L近共晶高溫焊料。適用于耐高溫元器件及需兩次再流焊的SMA的第一再流焊(不適用于金)Sn96.5Ag3.5221E共晶高溫焊料,適用于要求焊點強度較高的SMA的焊接(不適用于金)Sn42Bi58共晶低溫焊料。適用于熱敏元器件及需要兩次再流焊的SMA的第二次再流焊②粒度:選擇粒度的主要依是PCB上焊盤的間距。對于標(biāo)準(zhǔn)焊盤間距,通常選用-200/+325目的顆粒尺寸;對于間距小于06mm(25mi1)的PCB,通常選用-325/+500目的顆粒尺寸,適合標(biāo)準(zhǔn)QFP、LCCC、SOT和BGA的焊接。超細間距器件(0.3-0.4mm)選用-400/+500目的顆粒尺寸。焊盤/間距小于0.3mm的器件選用-500目的焊膏。顆粒小要求合金百分含量少一些,焊劑多一些。顆粒小,表面積大,氧化嚴(yán)重,可焊性降低。再流焊時,所需的去氧化時間長。一般來說,顆粒尺寸是模板最窄開口的1/4~1/5。小于10-15μm的顆粒應(yīng)盡可能少,要少于質(zhì)量百分比的10%。小的顆粒在焊熔化過程容易從焊點沖走,產(chǎn)生過多的焊球。同時,絲網(wǎng)印刷、模板漏印和注射滴涂也影響粒度的選擇。③氧含量:合金焊料粉未的氧含量直接影響焊接效果。它降低了可焊性,使鄰近焊盤產(chǎn)生橋接,形成焊球等。氧含量應(yīng)不大于200ppM。④粉未形狀:粉未形狀最好是球形,即90%以上的合金粉未為球形式長軸與短軸比小于1.5的近球形。球形捕面積最小,氧化的機率也最小,同時印刷時容易滾動。⑤合金焊料粉未形成焊點的主要成份。質(zhì)量百分比含量影響再流焊后焊點的厚度和元器件同PCB之間的長起高度。焊點質(zhì)量的好壞影響焊點的導(dǎo)電性和機械強度。百分含量高。焊膏重,印刷來說最好選用百分比為90%~92%的焊膏。焊料粉未含量同粘度成正比,含量高、粘度大,印刷后不易坍塌,減少了橋接的可能性。同時含量在90%以上時,焊膏的粘度可以保持更長時間。錫膏由錫粉及助焊劑組成:①根據(jù)助焊劑的成份分為:松香型錫膏、免洗型錫膏、水溶性型錫膏。②根據(jù)回焊溫度分:高溫錫膏、常溫錫膏、低溫錫膏。③根據(jù)金屬成份分:含銀錫膏(Sn62/Pb36/Ag2非含銀錫膏(Sn63/Pb37)、含鉍錫膏(Bi14/Sn43/Pb43)。二、錫膏中助焊劑作用:1.除去金屬表面氧化物。2.覆蓋加熱中金屬面,防止再度氧化。3.加強焊接流動性。三、錫膏要具備的條件:保質(zhì)期間中,粘度的經(jīng)時變化要很少,在常溫下錫粉和焊劑不會分離,常要保持均質(zhì)。要有良好涂抹性。要好印刷,絲印版的透出性要好,不會溢粘在印板開口部周圍,給涂拌后,在常溫下要保持長時間,有一定的粘著性,就是說置放IC零件時,要有良好的位置安定性。給加熱后對IC零件和回路導(dǎo)體要有良好焊接性,并要有良好的凝集性,不產(chǎn)生過于滑散現(xiàn)象。焊劑的耐蝕性,空氣絕緣性,要有良好的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,并無毒性。焊劑的殘渣要有良好的溶解性及洗凈性。錫粉和焊劑不分離。錫膏檢驗項目要求:1錫粉顆粒大小及均勻度。2.錫膏的粘度和稠性。3.印刷滲透性。4.氣味及毒性。5.裸露在空氣中時間與焊接性。6焊接性及焊點亮度。7.銅鏡測驗。8.錫珠現(xiàn)象。9.表面絕緣值及助焊劑殘留物。錫膏保存,使用及環(huán)境要求錫膏是一種比較敏感性的焊接材料、污染、氧化、吸潮都會使其產(chǎn)生不同程度變質(zhì)。一、錫膏存放:1.要求溫度5℃~10℃相對溫度低于50%。2.保存期為5個月,采用先進先用原則。二、使用及環(huán)境要求:1.從冰箱里取出的錫膏至少解凍3~4小時方可使用。2.使用前對罐風(fēng)錫膏順同一方向分?jǐn)嚢?,機器攪拌為4~5分鐘。3.已開蓋的錫膏原則上盡快用完,工作結(jié)束將鋼模、用過錫膏裝入空罐子內(nèi),下次優(yōu)先使用。4.防止助焊劑揮發(fā),印錫膏工位空氣流動要小。5.當(dāng)天氣濕度大時要特別注意出爐的品質(zhì)。備注:水溶性錫膏對環(huán)境要求特別嚴(yán)格,濕度必須低于70%。助焊劑(FLUX)助焊劑是焊接過程中不可缺少的輔料,在波峰焊中助焊劑和合金焊料分開使用,而在回流焊中,助焊劑則作為焊膏的重要組成部分。焊接效果的好壞,除了與焊接工藝、元器件和印刷板的質(zhì)量有關(guān)外,助焊劑的選擇是十分重要的,性能良好的助焊劑應(yīng)具有以下作用:①除去焊接表面的氧化物。②防止焊接時焊料和焊接表面的氧化。③降低焊料的表面張力。④有利于熱量傳遞到焊接區(qū)。一:特性為充分發(fā)揮助焊劑的作用,對助焊劑的性能提出了各種要求,主要有以下幾方面:①具有除表氧化物、防止再氧化、降低表面張力等特性,這是助劑必需具備的基本性能。②熔點比焊料低,在焊料熔化之前,助焊劑要先熔化,才能充分發(fā)揮助焊作用。③浸潤擴散速度比熔化焊料快,通常要求擴展率在90%左右或90%以上。④粘度和比重比焊料小,粘度大會使浸潤擴散困難,比重大就不能覆蓋焊料表面。⑤焊接時不產(chǎn)生焊珠飛濺,也不產(chǎn)生毒氣和強烈的刺激性臭味。⑥焊后殘渣易于去除,并具有不腐蝕、不吸濕和不導(dǎo)電等特性。⑦不沾性、焊接后不沾手,焊點不易拉尖。⑧在常溫下貯穩(wěn)定。二、化學(xué)組成傳統(tǒng)的助焊劑通常以松香為基體:松香具有弱酸性和熱熔流動性,并具良好的絕緣性、耐濕性,無毒性和長期穩(wěn)定性,是不可多得的助焊材料。目前在SMT中采用的大多是以松香為基體的活性助焊劑,通用的助焊劑還包括以下成分:1.活性劑活性劑是為了提高助焊能力而在焊劑中加入的活性物質(zhì)。2.成膜物質(zhì)加入成膜物質(zhì),能在焊接后形成一層緊密的有機膜,保護了焊點和基板,具有防腐蝕性和優(yōu)良的電氣絕緣性。3.添加劑添加劑是為適應(yīng)工藝和工藝環(huán)境而加入的具有特殊物理的化學(xué)性能的物質(zhì),常用的添加劑有:調(diào)節(jié)劑:為調(diào)節(jié)助焊劑的酸性而加入的材料。消光劑:能使焊點消光,操作和檢驗時克服眼睛疲勞和視力衰退。緩蝕劑:加入緩蝕劑能保護印制板和元器件引線,具有防潮、防霉、防腐蝕性,又保持了優(yōu)良的可焊性。阻燃劑:為保證使用安全,提高抗燃性而加入的材料。4.溶劑①對助焊劑中各種固體成分均具有良好的溶解性。②常溫下?lián)]發(fā)程度適中,在焊接溫度下迅速揮發(fā)。③氣味小、毒性小。三、助焊劑的分類1.按狀態(tài)分有液態(tài)、糊狀和固態(tài)三類。2.常溫下?lián)]發(fā)程度適中,在焊接溫度下迅速揮發(fā)。3按助焊劑的活性大小分:未活化、低活化、適度活化和高度活化四類。4.按化學(xué)成分分為三大類,即:無機系列、有機系列和樹脂系列。5.按殘留物的溶解性能,將助焊劑分為如下三類:無活性(R)類有機溶劑清洗型中等活性活性(RMA)類無機鹽類助焊劑水清洗型有機鹽類有機酸類免洗型四:選用原則助焊劑的選擇一般考慮以下幾點:助焊效果好、無腐蝕、高絕緣、耐濕、無毒和長期穩(wěn)定,但還需根據(jù)不同的焊接對象來選用不同的焊劑。1.不同的焊接方法需用不同狀態(tài)的助焊劑,波峰焊應(yīng)用液態(tài)助焊劑,回流焊應(yīng)用糊狀助焊劑。2.當(dāng)焊接對象可焊性好時不必采用活性較強的助焊劑,焊接對象可焊性差時必須采用活性較強的助焊劑,SMT中最常用的是中等活性的助焊劑。3.清洗方式不同,要用不同類型的肋焊劑。焊錫:1.金屬:金屬是一個具有光澤、堅硬、有延展性、好的熱與電的導(dǎo)體的化學(xué)元素。2.合金:兩種以上的不同金屬組合,具有其獨特性,與其原來金屬的特性完全不同。3.焊錫是白鉛和錫合成的合金,中錫占63,鉛占37,焊錫因鉛錫的比例不同,而溶點不同,當(dāng)比例為63錫,37鉛時,焊錫的溶點為183℃。4.焊錫在使用過程中,受到污染而會影響其焊接品質(zhì)。5.焊錫線:分為免洗型、水溶性、松香型,根據(jù)清洗的方式不同選擇相應(yīng)錫線。紅膠特點紅膠具有粘度流動性,溫度特性,潤濕特性等。根據(jù)紅膠的這個特性,在生產(chǎn)中,利用紅膠的目的就是使零件牢固地粘貼于PCB表面,防止其掉落。工藝方式特點印刷方式鋼網(wǎng)刻孔要根據(jù)零件類型和基材性能來決定:其厚度和孔的大小及形狀。其優(yōu)點是速度快、效率高。點膠方式點膠是利用壓縮空氣,將紅膠透過專用點膠頭點到基板上,膠點的大小、多少、由時間、壓力管直徑等參數(shù)來控制,點膠機具有靈活的功能。對于不同的零件,我們可以使用不同的點膠頭,設(shè)定參數(shù)來改變,也可以改變膠點的形狀和數(shù)量,以求達到效果,優(yōu)點是方便、靈活、穩(wěn)定。缺點是易有拉絲和氣泡等。我們可以對作業(yè)參數(shù)、速度、時間、氣壓、溫度調(diào)整,來盡量減少這些缺點。針轉(zhuǎn)方式針轉(zhuǎn)方式是將一個特制的針膜,浸入淺膠盤中每個針頭有一個膠點,當(dāng)膠點接觸基板時,就會脫離針頭,膠量可以借著針的形狀和直徑大小來變化。保存條件在室溫下可儲存7天,在小于5℃時儲存大于個6月,在5~25℃可儲存大于30天。應(yīng)用紅膠于印刷機或點膠機上使用。1、為保持貼片膠的品質(zhì),請置于冰箱內(nèi)冷藏(5±3℃)儲存;2、從冰箱中取出使用前,應(yīng)放在室溫下回溫2~3小時;3、可以使用甲苯或醋酸乙酯來清洗膠管。點膠:1、在點膠管中加入后塞,可以獲得更穩(wěn)定的點膠量;2、推薦的點膠溫度為30-35℃;3、分裝點膠管時,請使用專用膠水分裝機進行分裝,以防止在膠水中混入氣泡。注意:紅膠從冷藏環(huán)境中移出后,到達室溫前不可打開使用。為避免污染原裝產(chǎn)品,不得將任何使用過的貼片膠倒回原包裝內(nèi)。固化溫度固化時間典型固化條件注意點:1、固化溫度越高以及固化時間越長,粘接強度也越強。2、由于貼片膠的溫度會隨著基板零件的大小和貼裝位置的不同而變化,因此我們建議找出最合適的硬化條件。管理由于紅膠受溫度影響用本身粘度,流動性,潤濕等特性,所以紅膠要有一定的使用條件和規(guī)范的管理。1、紅膠要有特定流水編號,根據(jù)進料數(shù)量、日期、種類來編號。2、紅膠要放在2~8℃的冰箱中保存,防止由于溫度變化,影響特性。3、紅膠回溫要求在室溫下回溫4小時,按先進先出的順序使用。4、對于點膠作業(yè),膠管紅膠要脫泡,對于一次性未用完的紅膠應(yīng)放回冰箱保存,舊膠與新膠不能混用。5、要準(zhǔn)確地填寫回溫記錄表,回溫人及回溫時間,使用者需確認回溫OK后方可使用。通常,紅膠不可使用過期的洗板水三、鋼網(wǎng)印刷制程規(guī)范錫膏印刷是SMT工藝的第一步工序,也是焊點形成的基礎(chǔ),許多焊后產(chǎn)生的焊接缺陷并不是回流焊工序產(chǎn)生的;而是印刷錫膏時的質(zhì)量原因產(chǎn)生的。焊膏印刷不同于貼片工序,貼片好壞主要由貼片機的精度和性能決定,而影響印后焊膏圖形的因素很多,它包括PCB質(zhì)量(基準(zhǔn)標(biāo)志和定位孔的精度,焊盤圖形尺寸的誤差、阻焊膜誤差、平整度鋼網(wǎng)和絲印機的性能。錫膏印刷機(絲印機)現(xiàn)代錫膏印刷機一般由裝版、加錫膏、壓印、輸電路板等機構(gòu)組成。它的工作原理是:先將要印刷的電路板制成印版,裝在印刷機上,然后由人工或印刷機把錫膏涂敷于印版上有文字和圖像的地方,再直接或間接地轉(zhuǎn)印到電路板上,從而復(fù)制出與印版相同的PCB板。錫膏印刷質(zhì)量對表面貼裝產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大,有統(tǒng)計資料表明,60%的返修理工板是因錫膏印刷不良引起故障的,絲印的好壞基本上決定了SMT好壞程度。所以在表面貼裝中嚴(yán)格把好錫膏印刷這一關(guān)。即使是最好的錫膏、設(shè)備和應(yīng)用方法,也不一定充分保證得到可接受的結(jié)果。使用者必須控制工藝過程和設(shè)備變量,以達到良好的印刷品質(zhì)。在印刷錫膏的過程中,基板放在工作臺上,機械地或真空夾緊定位,用定位銷或視覺來對準(zhǔn)。在手工或半自動印刷機中,印刷刮板向下壓在模板上,使模板底面接觸到電路板頂面。當(dāng)刮板走過所腐蝕的整個圖形區(qū)域長度時,錫膏通過模板/絲網(wǎng)上的開孔印刷到焊盤上。在錫膏已經(jīng)沉積之后,絲網(wǎng)在刮板之后馬上脫開(snapoff),回到原地。左圖為實際印刷機照片。SMT半自動印刷機(PT-250)作業(yè)規(guī)范項目容為規(guī)范操作人員能正確調(diào)試、操作機臺,提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)率。使操作人員能正確維護此機臺。范圍具有相關(guān)專一培訓(xùn)上崗人員。職責(zé)嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)范以及(使用說明書)操作。作業(yè)程序1.選取正確型號鋼網(wǎng)與板一致(包括察看鋼網(wǎng)厚度與PCB版本匹配再用柔布調(diào)配洗板水,擦拭干凈。2.將鋼網(wǎng)和PCB直接放在操作臺上大致對準(zhǔn),再把鋼網(wǎng)固定在操作臺兩邊支架中心處(擰緊4個固定螺絲)。3.固定PCB(選好固定孔或固定邊將鋼網(wǎng)壓下,再通過移動操作臺下面的3個旋鈕進行位置微調(diào),使PCB與鋼網(wǎng)一一對應(yīng)。4.調(diào)整印刷機參數(shù)——下降行程為:1.5-2.0mm,印刷壓力:2kgf/cm2刮刀角度:45°-60°,刮刀速度:10-20mm/s.5.邊調(diào)試邊觀察印刷質(zhì)量。不得有拉絲、塌落、連錫膏、無錫膏、堵網(wǎng)現(xiàn)象。6.干式或濕式法清潔(不定時)每5-10pcs以保焊膏印刷質(zhì)量穩(wěn)定性。注意事項對印刷之“PCB”要不定時檢查(印刷效果確認)且對PCB結(jié)構(gòu)對印刷質(zhì)量帶來不印刷“PCB”不宜過多且印刷有質(zhì)量缺陷,需及時清洗后再印刷。工單完成后,待換的鋼網(wǎng)在清洗(按規(guī)定方法)之后,放置于規(guī)定區(qū)域。刮刀(squeegee)刮刀是印刷時直接接觸模板產(chǎn)生用力的工具,對它的要求是耐磨、邊緣鋒利。刮刀的磨損、壓力和硬度決定印刷質(zhì)量,應(yīng)該仔細監(jiān)測。對可接受的印刷品質(zhì),刮板邊緣應(yīng)該鋒利和直線。刮板壓力低造成遺漏和粗糙的邊緣,而刮板壓力高或很軟的刮板將引起斑點狀的(smeared)印刷,甚至可能損壞刮板和模板或絲網(wǎng)。過高的壓力也傾向于從寬的開孔中挖出錫膏,引起焊錫圓角不夠。刮刀的材料:有不銹鋼(或)和聚亞氨酯橡膠兩種。聚亞氨酯橡膠的硬度為80到120。刮刀形狀有V形(高19mm×寬9.5mm)和棱形(邊長9.5mm不銹鋼刮刀主要用于細間距和超細間距模板漏印。橡膠刮刀有彈性,它可能壓到模板的開孔中,刮走一些焊膏,使焊膏圖形的頂部出現(xiàn)凹形。性格印刷的角度刮刀旁膏片按照要求,在印刷程中如果有板,Retainer接近板表面但是不能接觸板。DEK&MPM及同等印刷機的刮刀度板的度四舍五入,接近準(zhǔn)度。真空支座性定材料機械構(gòu)造金:如或合金。建使用上表面摩擦大者,使用材料符合度在支臺域上最大0.2mm支表面光滑度整域±0.025mm加工深度*大于最大件高度+5mm件支*件支指向件中心1.5mm±0.5mm。最大支的域距:15MM。支臺大小或等于待印板子的大小。支臺上的真空孔真空孔定位在非印刷域,并且防止真空泄漏到印刷域。如果真空可以可靠的限制在100-200mbar范,在仔制程下整域的真空才成可能。真空支臺-支臺凹槽足大且深,保件不能接觸到支臺。-支臺行和版本控制,并且同意品的所有支臺是一的。Panelalignment?Mechanical,socalled“HardStopper”recommendedespeciallyforproductshaving0.5mmpitchCSPcomponents?*只有第2面支臺影響因素選擇了合適的焊膏和高質(zhì)量的鋼網(wǎng)后,下一步就是印刷了。目前用于鋼網(wǎng)印刷的絲印機有全自動、半自動和手動三種。設(shè)定的參數(shù)有速度、壓和鋼網(wǎng)/PCB間距等,下面主要敘述一下使用絲印機應(yīng)該考慮的一些因素。1.鋼網(wǎng)/PCB精確對位:鋼網(wǎng)/PCB精確對位是保證鋼網(wǎng)開孔/PCB焊盤重疊的關(guān)鍵,它直接影響焊膏圖形覆蓋焊盤的百分率,對位方式有定位孔/定位銷方式、邊緣增強視覺系統(tǒng)對位和基準(zhǔn)標(biāo)志視覺系統(tǒng)對位。在定位孔/定位銷對位方式中,對定位孔提出了下列要求:①沉印制板的長邊相對應(yīng)角位置,應(yīng)至少各有一個定位孔;②定位孔的尺寸公差應(yīng)在±0.75mm之間。定位孔/定位銷對位方式多數(shù)用在手動絲印機中,有些也用在半自動絲印機中。半自動絲印機多數(shù)采用雙攝像、彩色、邊緣增強視覺系統(tǒng)對位方式。視覺系統(tǒng)觀察鋼網(wǎng)開孔同PCB焊盤對位情況,測算覆蓋百分率,合格后,鎖定PCB。全自動絲印機采用基準(zhǔn)標(biāo)志識別視覺系統(tǒng)對位。而PCB上的基準(zhǔn)標(biāo)志圖形和標(biāo)志誤差則根據(jù)視覺系統(tǒng)來定。例如MPM公司的Utraprint3000型絲印機要求PCB上有2至5個尺寸為0.5~.3mm的基準(zhǔn)標(biāo)志。2、消除鋼網(wǎng)支撐架的厚度誤差:鋼網(wǎng)支撐架的厚度誤差一般在0.0254mm~0.3mm(lmil~12mil)之間,它影響焊膏印刷的重復(fù)性。要調(diào)整支撐架的四個角的高度消誤差,而不能只調(diào)整Z軸高度。1力大小可自,印刷浮印刷時對PCB的翹曲度有要求。對厚度為1.6mm的PCB,在90mm長度上的翹曲應(yīng)不大于1.5mm。把PCB放在真空印刷平臺上,真空將PCB緊緊吸附在平臺上,消除了PCB的翹曲。4、印刷時刮刀的速度:刮刀的速度主要取決于焊膏的性質(zhì)。對于粘度大的焊膏,速度過快,容易使刮刀打滑,產(chǎn)生遺漏。有時過快的速度也會產(chǎn)生焊膏的差異,即鋼網(wǎng)開孔的長邊同刮刀動行方向平行時,焊膏量多;而鋼網(wǎng)開孔的長邊同刮刀動行方向垂直時,焊膏少。速度和壓力要一起考慮,因為焊膏是假塑性流體,其粘度是剪切力的函數(shù),但非線性。在剪切刀達到一定值時,粘度下降,有利于印刷和焊膏脫模。在滿足印刷質(zhì)量的前提下,速度要快,則工作效率高,產(chǎn)量大。一般來說,不同的絲機其最佳的速度設(shè)定范圍是不同的,但所有絲機都應(yīng)以勻速印刷。調(diào)整刮刀壓力時應(yīng)從小到大進行。壓力應(yīng)盡可能小,這有利于保護鋼網(wǎng),使其不易產(chǎn)生變形。同時,壓力太大會造成焊膏從鋼網(wǎng)底部擠出,散落在焊盤中間引起橋接或焊球。刮刀壓力要均勻一致。這有兩個含意:整個印刷行程中保持刮刀壓力一致;刮刀上每一點的壓力都相同。均勻一致的刮刀壓力可減少PCB表在焊盤和阻焊膜高度誤差造成的影響。刮刀壓力還同刮刀在鋼網(wǎng)/PCB上的吃力深度有關(guān),在整個印刷行程中都要保護刮刀/鋼網(wǎng)/PCB之間的平行度。通常在40-50N之。6、鋼網(wǎng)/PCB分離:印刷行程完成后,鋼網(wǎng)/PCB要分離。分離時注意三點:離時鋼網(wǎng)/PCB要保持平行;分離期間,不要對PCB施加任何壓力;避免鋼網(wǎng)彈跳。分離速度要小些,可以獲得完整晰的焊膏圖形。Snap-off模距離:在整板子域-0.5~0.0mm(建的snap-off以抵消機器的差)分離速度:在分離的段,要保持PCB與底座的接觸。建MPM印刷機的SlowSnap-Off定“No”。鋼網(wǎng)開孔阻塞會引起漏印。焊膏涂到鋼網(wǎng)的底部使鋼網(wǎng)厚度增加,焊膏量增加引起橋接。鋼網(wǎng)底面焊膏散落在PCB上,引起誤印,因此必須定時清洗鋼網(wǎng)底面。清洗時間間隔同焊膏類型,鋼網(wǎng)開孔尺寸、元器件引線間距和印刷速度

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