SMT工藝及PCB布局概念

SMT生產(chǎn)技術(shù)資料TITLE:1.HYPERLINK印刷電路板的設(shè)計2.HYPERLINKSMT生産設(shè)備工作環(huán)境要求3.HYPERLINKSMT工藝質(zhì)量檢查4.HYPERLINK施加焊膏的通用工藝5.HYPERLINK無鉛焊料簡介6.HYPERLINK用戶如何正確使用你的焊膏7.HYPERLINK焊錫珠的産生原因及解決方法8.HYPERLINK採用吸筆或鑷子手動貼裝元件的工藝簡介9.HYPERLINK採用印刷臺手工印刷焊膏的工藝簡介10.HYPERLINK採用點膠機(jī)手動滴塗焊膏的工藝簡介11.HYPERLINKBGA的返修及植球工藝簡介12.HYPERLINK"豎碑"現(xiàn)象的成因與對策13.HYPERLINKSMT生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)流程印刷電路板的設(shè)計SMT線路板是表面貼裝設(shè)計中不可缺少的組成之一。SMT線路板是電子産品中電路元件與器件的支撐件，它實現(xiàn)了電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術(shù)發(fā)展，PCB板的體積越來越小，密度也越來越高，並且PCB板層不斷地增加，因此，要求PCB在整體佈局、抗幹?jǐn)_能力、工藝上和可製造性上要求越來越高。印刷電路板設(shè)計的主要步驟；1：繪製原理圖。2：元件庫的創(chuàng)建。3：建立原理圖與印製板上元件的網(wǎng)路連接關(guān)係。4：佈線和佈局。5：創(chuàng)建印製板生産使用資料和貼裝生産使用資料。印製電路板的設(shè)計過程中要考慮以下問題：要確保電路原理圖元件圖形與實物相一致和電路原理圖中網(wǎng)路連接的正確性。印製電路板的設(shè)計不僅僅是考慮原理圖的網(wǎng)路連接關(guān)係，而且要考慮電路工程的一些要求，電路工程的要求主要是電源線、地線和其他一些導(dǎo)線的寬度，線路的連接，一些元件的高頻特性，元件的阻抗、抗幹?jǐn)_等。印製電路板整機(jī)系統(tǒng)安裝的要求，主要考慮安裝孔、插頭、定位孔、基準(zhǔn)點等都要滿足要求，各種元件的擺放位置和準(zhǔn)確地安裝在規(guī)定的位置，同時要便於安裝、系統(tǒng)調(diào)試、以及通風(fēng)散熱。印製電路板的可製造性上和它的工藝性上的要求，要熟悉設(shè)計規(guī)範(fàn)和滿足生産工藝要求，使設(shè)計出的印製電路板能順利地進(jìn)行生産。在考慮元器件在生産上便於安裝、調(diào)試、返修，同時印製電路板上的圖形、焊盤、過孔等要標(biāo)準(zhǔn)，確保元器件之間不會碰撞，又方便地安裝。設(shè)計出印製電路板的目的主要是應(yīng)用，因此我們要考慮它的實用性和可靠性，同時減少印製電路板的板層和麵積，從而來降低成本，適當(dāng)大一些的焊盤、通孔、走線等有利於可靠性的提高，減少過孔，優(yōu)化走線，使其疏密均勻，一致性好，使板面的整體佈局美觀一些。一、要使所設(shè)計的電路板達(dá)到預(yù)期的目的，印刷電路板的整體佈局、元器件的擺放位置起著關(guān)鍵作用，它直接影響到整個印刷電路板的安裝、可靠性、通風(fēng)散熱、佈線的直通率。印刷電路板的外層尺寸優(yōu)先考慮，PCB尺寸過大時，印製線條長，阻抗增加，抗雜訊能力下降，成本也增加，過小，則散熱不好，且鄰近線條易受幹?jǐn)_，因此，首先對PCB的大小和外形，給出一個合理的定位。再確定特殊元件的位置和單元電路等，要按電路的流程把整個電路分爲(wèi)幾個單元電路或模組，並以每個單元電路的核心元件（如積體電路）爲(wèi)中心，其他的元件要按一定的順序均勻、整齊緊湊地排列在PCB板上，但不要太靠近這些大的元件，要有一定的距離，特別一些比較大、比較高的元件周圍要保持一定的距離，這樣有助於焊接和返修。對於功率較大的積體電路要考慮彩散熱片，要給它留有足夠的空間，並且放於印製板的通風(fēng)散熱好的位置。同時也不要過於集中，幾個大的元件在同一板子上，要有一定距離，並且要使他們在45角的方向上，稍小的一些積體電路如（SOP）要沿軸向排列，電阻容元件則垂直軸向排列，所有這些方向都相對PCB的生産過程的傳送方向。這樣使元器件有規(guī)律的排列，從而減少在焊接中産生的缺陷。做顯示用的發(fā)光二極體等，因在應(yīng)用過程中要用來觀察，應(yīng)該考慮放於印製板的邊緣處。一些開關(guān)、微調(diào)元件等應(yīng)該放在易於操作的地方。在同頻電路中應(yīng)考慮元器件之間的分佈參數(shù)，一般高頻電路中應(yīng)考慮元器件之間的分佈參數(shù)，一般電路盡可能使元器件平行排列，這樣不但美觀，而且易於裝焊，同時易於批生産，位於電路板邊緣的元器件，距離邊緣一定要有3-5釐米的距離。在考慮元件位置的同時要對PCB板的熱膨脹係數(shù)、導(dǎo)熱係數(shù)、耐熱性以及彎曲強(qiáng)度等性能進(jìn)行全面考慮，以免在生産中對元件或PCB産生不良影響。PCB上的元件位置和外形確定後，再考慮PCB的佈線。有了元件的位置，根據(jù)元件位置進(jìn)行佈線，印製板上的走線盡可能短是一個原則。走線短，佔用通道和麵積都小，這樣直通率會高一些。在PCB板上的輸入端和輸出端的導(dǎo)線應(yīng)儘量避開相鄰平行，最好在二線間放有地線。以免發(fā)生電路反饋藕合。印製板如果爲(wèi)多層板，每個層的信號線走線方向與相鄰板層的走線方向要不同。對於一些重要的信號線應(yīng)和線路設(shè)計人員達(dá)成一致意見，特別差分信號線，應(yīng)該成對地走線，盡力使它們平行、靠近一些，並且長短相差不大。PCB板上所有元件儘量減少和縮短元器件之間的引線和連接，PCB板中的導(dǎo)線最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣層基板間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度爲(wèi)0.05mm，寬度爲(wèi)1-1.5mm時，通過2A的電流，溫度不會高於3度。導(dǎo)線寬度1.5mm時可滿足要求，對於積體電路，尤其是數(shù)位電路，通常選用0.02-0.03mm。當(dāng)然，只要允許，我們盡可能的用寬線，特別是PCB板上的電源線和地線，導(dǎo)線的最小間距主要是由最不壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對於一些積體電路（IC）以工藝角度考慮可使間距小於5-8mm。印製導(dǎo)線的彎曲處一般用圓弧最小，避免使用小於90度彎的走線。而直角和夾角在高頻電路中會影響電性能，總之，印製板的佈線要均勻，疏密適當(dāng)，一致性好。電路中儘量避開使用大面積銅箔，否則，在使用過程中時間過長産生熱量時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象，如必須使用大面積銅箔時，可採用柵格狀導(dǎo)線。導(dǎo)線的埠則是焊盤。焊盤中心孔要比器件引線直徑大一些。焊盤太大在焊接中易形成虛焊，焊盤外徑D一般不小於（d＋1.2）mm，其中d爲(wèi)孔徑，對於一些密度比較大的元件的焊盤最小直徑可取（d+1.0）mm，焊盤設(shè)計完成後，要在印製板的焊盤周圍畫上器件的外形框，同時標(biāo)注文字和字元。一般文字或外框的高度應(yīng)該在0.9mm左右，線寬應(yīng)該在0.2mm左右。並且標(biāo)注文字和字元等線不要壓在焊盤上。如果爲(wèi)雙層板，則底層字元應(yīng)該鏡像標(biāo)注。二、爲(wèi)了使所設(shè)計的産品更好有效地工作，PCB在設(shè)計中不得不考慮它的抗幹?jǐn)_能力，並且與具體的電路有著密切的關(guān)係。線路板中的電源線、地線等設(shè)計尤爲(wèi)重要，根據(jù)不同的電路板流過電流的大小，儘量加大電源線的寬度，從而來減小環(huán)路電阻，同時電源線與地線走向以及資料傳送方向保持一致。有助於電路的抗雜訊能力的增強(qiáng)。PCB上即有邏輯電路又有線性電路，使它們儘量分開，低頻電路可採用單點並聯(lián)接地，實際佈線可把部分串聯(lián)後再並聯(lián)接地，高頻電路採用多點串連接地。地線應(yīng)短而粗，對於高頻元件周圍可採用柵格大面積地箔，地線應(yīng)儘量加粗，如果地線很細(xì)的導(dǎo)線，接地電位隨電流的變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)加粗接地線，使其能達(dá)到三位於電路板上的允許電流。如果設(shè)計上允許可以使接地線在2-3mm以上的直徑寬度，在數(shù)位電路中，其接地線路布成環(huán)路大多能提高抗雜訊能力。PCB的設(shè)計中一般常規(guī)在印製板的關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙?。在電源入端跨線接10-100uF的電解電容，一般在20-30管腳的附近，都應(yīng)佈置一個0.01PF的瓷片電容，一般在20-30管腳的積體電路晶片的電源管腳附近，都應(yīng)佈置一個0.01PF的磁片電容，對於較大的晶片，電源引腳會有幾個，最好在它們附近都加一個退藕電容，超過200腳的晶片，則在它四邊上都加上至少二個退藕電容。如果空隙不足，也可4-8個晶片佈置一個1-10PF鉭電容，對於抗幹?jǐn)_能力弱、關(guān)斷電源變化大的元件應(yīng)在該元件的電源線和地線之間直接接入退藕電容，以上無論那種接入電容的引線不易過長。三、線路板的元件和線路設(shè)計完成後，接上來要考慮它的工藝設(shè)計，目的將各種不良因素消滅在生産開始之前，同時又要兼顧線路板的可製造性，以便生産出優(yōu)質(zhì)的産品和批量進(jìn)行生産。前面在說元件得定位及佈線時已經(jīng)把線路板的工藝方面涉及到一些。線路板的工藝設(shè)計主要是把我們設(shè)計出的線路板與元件通過SMT生產(chǎn)線有機(jī)的組裝在一起，從而實現(xiàn)良好電氣連接達(dá)到我們設(shè)計産品的位置佈局。焊盤設(shè)計，佈線以抗幹?jǐn)_性等還要考慮我們設(shè)計出的板子是不是便於生産，能不能用現(xiàn)代組裝技術(shù)－SMT技術(shù)進(jìn)行組裝，同時要在生産中達(dá)到不讓産生不良品的條件産生設(shè)計高度。具體有以下幾個方面：1：不同的SMT生產(chǎn)線有各自不同的生産條件，但就PCB的大小，pcb的單板尺寸不小於200*150mm。如果長邊過小可以採用拼版，同時長與寬之比爲(wèi)3：2或4：3電路板面尺寸大於200×150mm時，應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。2：當(dāng)電路板尺寸過小，對於SMT整線生産工藝很難，更不易於批量生産，最好方法採用拼板形式，就是根據(jù)單板尺寸，把2塊、4塊、6塊等單板組合到一起，構(gòu)成一個適合批量生産的整板，整板尺寸要適合可貼範(fàn)圍大小。3：爲(wèi)了適應(yīng)生產(chǎn)線的貼裝，單板要留有3-5mm的範(fàn)圍不放任何元件，拼板留有3-8mm的工藝邊，工藝邊與PCB的連接有三種形式：A無搭邊，有分離槽，B有搭邊，又有分離槽，C有搭邊，無分離槽。設(shè)有沖裁用工藝搭國。根據(jù)PCB板的外形，有途等適用不同的拼板形式。對PCB的工藝邊根據(jù)不同機(jī)型的定位方式不同，有的要在工藝邊上設(shè)有定位孔，孔的直徑在4-5釐米，相對比而言，要比邊定位精度高，因此有定位孔定位的機(jī)型在進(jìn)行PCB加工時，要設(shè)有定位孔，並且孔設(shè)計的要標(biāo)準(zhǔn)，以免給生産帶來不便。4：爲(wèi)了更好的定位和實現(xiàn)更高的貼裝精度，要爲(wèi)PCB設(shè)上基準(zhǔn)點，有無基準(zhǔn)點和設(shè)的好與壞直接影響到SMT生產(chǎn)線的批量生産?；鶞?zhǔn)點的外形可爲(wèi)方形、圓形、三角形等。並且直徑大約在1-2mm範(fàn)圍之內(nèi)，在基準(zhǔn)點的周圍要在3-5mm的範(fàn)圍之內(nèi)，不放任何元件和引線。同時基準(zhǔn)點要光滑、平整，不要任何污染?；鶞?zhǔn)點的設(shè)計不要太靠近板邊，要有3-5mm的距離。5：從整體生産工藝來說，其板的外形最好爲(wèi)距形，特別對於波峰焊。採用矩形便於傳送。如果PCB板有缺槽要用工藝邊的形式補齊缺槽，對於單一的SMT板允許有缺槽。但缺槽不易過大應(yīng)小於有邊長長度的1/3?？傊涣计返漠b生是每一個環(huán)節(jié)都有可能，但就PCB板設(shè)計這個環(huán)節(jié)，應(yīng)該從各個方面去考慮，讓其即很好實現(xiàn)我們設(shè)計該産品目的，又要在生産中適合SMT生產(chǎn)線的批量生産，盡力設(shè)計出高質(zhì)量的PCB板，把出現(xiàn)不良品的機(jī)率降到最低。SMT生産設(shè)備工作環(huán)境要求SMT生産設(shè)備是高精度的機(jī)電一體化設(shè)備，設(shè)備和工藝材料對環(huán)境的清潔度、濕度、溫度都有一定的要求，爲(wèi)了保證設(shè)備正常運行和組裝質(zhì)量，對工作環(huán)境有以下要求：1:電源：電源電壓和功率要符合設(shè)備要求電壓要穩(wěn)定，要求：單相AC220（220±10％，50/60HZ）三相AC380V（220±10％，50/60HZ）如果達(dá)不到要求，需配置穩(wěn)壓電源，電源的功率要大於功耗的一倍以上。2：溫度：環(huán)境溫度：23±3℃爲(wèi)最佳。一般爲(wèi)17～28℃。極限溫度爲(wèi)15～35℃（印刷工作間環(huán)境溫度爲(wèi)23±3℃爲(wèi)最佳）3：濕度：相對濕度：45～70%RH4：工作環(huán)境：工作間保持清潔衛(wèi)生，無塵土、無腐蝕性氣體?？諝馇鍧嵍葼?wèi)100000級（BGJ73-84）；在空調(diào)環(huán)境下，要有一定的新風(fēng)量，儘量將CO2含量控制在1000PPM以下，CO含量控制10PPM以下，以保證人體健康。5：防靜電：生産設(shè)備必須接地良好，應(yīng)採用三相五線接地法並獨立接地。生産場所的地面、工作臺墊、坐椅等均應(yīng)符合防靜電要求。6：排風(fēng)：再流焊和波峰焊設(shè)備都有排風(fēng)要求。7：照明：廠房內(nèi)應(yīng)有良好的照明條件，理想的照度爲(wèi)800LUX×1200LUX,至少不能低於300LUX。8：SMT生產(chǎn)線人員要求：生產(chǎn)線各設(shè)備的操作人員必須經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)合格，必須熟練掌握設(shè)備的操作規(guī)程。操作人員應(yīng)嚴(yán)格按"安全技術(shù)操作規(guī)程"和工藝要求操作。SMT工藝質(zhì)量檢查一、檢查內(nèi)容（1）元件有無遺漏。（2）元件有無貼錯。（3）有無短路。（4）有無虛焊。前三種情況卻好檢查，原因也很清楚，很好解決，但虛焊的原因卻是比較複雜。二、虛焊的判斷1、採用在線測試儀專用設(shè)備（俗稱針床）進(jìn)行檢驗。2、目視（含用放大鏡、顯微鏡）檢驗。當(dāng)目視發(fā)現(xiàn)焊點焊料過少焊錫浸潤不良，或焊點中間有斷縫，或焊錫表面呈凸球狀，或焊錫與SMD不相親融等，就要引起注意了，即便輕微的現(xiàn)象也會造成隱患，應(yīng)立即判斷是否是存在批次虛焊問題。判斷的方法是：看看是否較多PCB上同一位置的焊點都有問題，如只是個別PCB上的問題，可能是焊膏被刮蹭、引腳變形等原因，如在很多PCB上同一位置都有問題，此時很可能是元件不好或焊盤有問題造成的。三、虛焊的原因及解決1、焊盤設(shè)計有缺陷。焊盤上不應(yīng)存在通孔，通孔會使焊錫流失造成焊料不足；焊盤間距、面積也需要標(biāo)準(zhǔn)匹配，否則應(yīng)儘早更正設(shè)計。2、PCB板有氧化現(xiàn)象，即焊盤發(fā)烏不亮。如有氧化現(xiàn)象，可用橡皮擦去氧化層，使其亮光重現(xiàn)。PCB板受潮，如懷疑可放在乾燥箱內(nèi)烘乾。PCB板有油漬、汗?jié)n等污染，此時要用無水乙醇清洗乾淨(jìng)。3、印過焊膏的PCB，焊膏被刮、蹭，使相關(guān)焊盤上的焊膏量減少，使焊料不足。應(yīng)及時補足。補的方法可用點膠機(jī)或用竹簽挑少許補足。4、SMD（表面貼裝元器件）質(zhì)量不好、過期、氧化、變形，造成虛焊。這是較多見的原因。（1）氧化的元件發(fā)烏不亮。氧化物的熔點升高，此時用三百多度度的電鉻鐵加上松香型的助焊劑能焊接，但用二百多度的SMT回流焊再加上使用腐蝕性較弱的免清洗焊膏就難以熔化。故氧化的SMD就不宜用再流焊爐焊接。買元件時一定要看清是否有氧化的情況，且買回來後要及時使用。同理，氧化的焊膏也不能使用。（2）多條腿的表面貼裝元件，其腿細(xì)小，在外力的作用下極易變形，一旦變形，肯定會發(fā)生虛焊或缺焊的現(xiàn)象，所以貼前焊後要認(rèn)真檢查及時修復(fù)。施加焊膏的通用工藝一：工藝目的把適量的Sn/Pb焊膏均勻地施加在PCB焊盤上，以保證貼片元件與PCB相對應(yīng)的焊盤達(dá)到良好的電氣連接，並具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。二：技術(shù)要求1：施加的焊膏量均勻，一致性好。焊盤圖形要清晰，相鄰的圖形之間儘量不要粘連。焊膏圖形與焊盤圖形要一致，儘量不要錯位。2：在一般情況下，焊盤上單位面積的焊膏量應(yīng)爲(wèi)0.8mg/㎜2左右。對窄間距元器件，應(yīng)爲(wèi)0.5mg/㎜2左右。3：印刷在基板上的焊膏與希望重量值相比，可允許有一定的偏差，至於焊膏覆蓋每個焊盤的面積應(yīng)在75％以上。採用免清洗技術(shù)時，要求焊膏全部位元元元元元元元元於焊盤上。4：焊膏印刷後，應(yīng)無嚴(yán)重塌落，邊緣整齊，錯位不大於0.2㎜，對窄間距元器件焊盤，錯位不大於0.1㎜?；灞砻娌辉试S被焊膏污染。採用免清洗技術(shù)時，可通過縮小模板開口尺寸的方法，使焊膏全部位元元元元元元元元於焊盤上。三：施加焊膏的方法和各種方法的適用範(fàn)圍施加焊膏的方法有兩種：滴塗式（即注射式，滴塗式又分爲(wèi)手動和自動滴塗機(jī)兩種方法）、金屬模板印刷。兩種方法的適用範(fàn)圍如下：1：手工滴塗法--用於極小批量生産或新産品的模型樣機(jī)和性能樣機(jī)的研製階段，以及生産中修補，更換元件等。2：金屬模板印刷--用於大中批量生産，組裝密度大，以及有多引線窄間距器件的産品（窄間距器件是指引腳中心距不大一0.65mm的表面組裝器件；也指長×寬不大於1.6×0.8mm的表面組裝元件）。由於金屬模板印刷的質(zhì)量比較好，而且金屬模板使用壽命長，因此一般應(yīng)優(yōu)先採用金屬模板印刷工藝。無鉛焊料簡介一：無鉛焊料的發(fā)展鉛及其化合物會給人類生活環(huán)境和安全帶來較大的危害。電子工業(yè)中大量使用Sn/Pb合金焊料是造成應(yīng)用污染的重要來源之一。日本首先研製出無鉛焊料並應(yīng)用到實際生産中，並從2003年起禁止使用美國和歐洲提出2006年7月1日起禁止使用。另外特別強(qiáng)調(diào)電子産品的廢品回收問題。我國一些獨資和合資企業(yè)的出口産品也有了應(yīng)用。無鉛焊料已進(jìn)主實用性階段。我國目前還沒有具體政策，目前鉛錫合金焊膏還在繼續(xù)沿用，但發(fā)展是非?？斓?，加WTO會加速跟上世界步伐。我們應(yīng)該做好準(zhǔn)備，例如收集資料、理論學(xué)習(xí)等。二:無鉛焊料的技術(shù)要求1：熔點低，合金共晶溫度近似於Sn63/Pb37的共晶焊料相當(dāng)，具有良好的潤濕性；2：機(jī)械性能良好，焊點要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和抗熱老化性能；3：熱傳導(dǎo)率和導(dǎo)電率要與Sn63/Pb37的共晶焊料相當(dāng)，具有良好的潤濕性；4：機(jī)械性能良好，焊點要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和抗熱老化性能；5：要與現(xiàn)有的焊接設(shè)備和工藝相容，可在不更換設(shè)備不改變現(xiàn)行工藝的條件下進(jìn)行焊接。6：焊接後對各焊點檢修容易；7：成本要低，所選用的材料能保證充分供應(yīng)。三:目前狀況最有可能替代Sn/Pb焊料的元毒合金是Sn爲(wèi)主，添加Ag、Zn、Cu、Sb、Bi、In等金屬元素，通過焊料合金化來改善合金性能提高可焊性。目前常用的無鉛焊料主要是以Sn-Ag、Sn-Zn、Sn-Bi爲(wèi)基體，添加適量其他金屬元素組成三元合金和多元合金。種類優(yōu)點缺點Sn-Ag具有優(yōu)良的機(jī)械性能、拉伸強(qiáng)度、蠕變特性及耐熱老化比Sn-Pb共晶焊料稍差，但不存在延展性隨時間加長而劣化的問題。熔點偏高，比Sn-Pb高30-40度潤濕性差，成本高。Sn-Zn機(jī)械性能好，拉伸強(qiáng)度比Sn-Pb共晶焊料好，可拉制成絲材使用；具有良好的蠕變特性，變形速度慢，至斷裂時間長Zn極易氧化，潤濕性和穩(wěn)定性差，具有腐蝕性。Sn-Bi降低了熔點，使其與Sn-Pb共晶焊料接近，蠕變特性好，並增大了合金的拉伸強(qiáng)度；延展性變壞，變得硬而脆，加工性差，不能加工成線材使用。四:需要於無鉛焊接相適應(yīng)的其他事項1：元器件--要求元件體耐高溫，而且無鉛化。即元件的焊接端頭和引出線也要採用無鉛鍍層。2：PCB--要求PCB基材耐更高溫度，焊後不變形，表面鍍覆無鉛化，與組裝焊接用無鉛焊料相容，要低成本。3：助焊劑--要開發(fā)新型的潤濕性更好的助焊劑，要與加熱溫度和焊接溫度相匹配，而且要滿足環(huán)保要求。4：焊接設(shè)備--要適應(yīng)較高的焊接溫度要求。5：工藝--無鉛焊料的印刷、貼片、焊接、清洗以及檢測都是新的課題，都要適應(yīng)無鉛焊料的要求。HT996用戶如何正確使用你的焊膏HT996用戶多爲(wèi)中小批量、多品種的生産、研發(fā)單位。一瓶焊膏要用較長的時間並多次使用。這樣焊膏的保存就與那些一次用一瓶、幾瓶甚至幾拾瓶的大規(guī)模生產(chǎn)線有所不同。一：焊膏使用、保管的基本原則基本原則是儘量與空氣少接觸，越少越好。焊膏與空氣長時間接觸後，會造成焊膏氧化、助焊劑比例成分失調(diào)。産生的後果是：焊膏出現(xiàn)硬皮、硬塊、難熔並産生大量錫球等。二：一瓶焊膏多次使用時的注意事項1：開蓋時間要儘量短促開蓋時間要儘量短促，當(dāng)班取出當(dāng)班夠用的焊膏後，應(yīng)立即將內(nèi)蓋蓋好。不要取一點用一點，頻繁開蓋或始終將蓋子敞開著。2：蓋好蓋子取出焊膏後，將內(nèi)蓋立即蓋好，用力下壓，擠出蓋子與焊膏之間的全部空氣，使內(nèi)蓋與焊膏緊密接觸。在確信內(nèi)蓋壓緊後，再擰上外面的大蓋。3：取出的焊膏要儘快印刷取出的焊膏要儘快實施印刷使用。印刷工作要連續(xù)不停頓，一口氣把當(dāng)班要加工的PCB板全部印刷完畢，平放在工作臺上等待貼放表貼元件。不要印印停停。4：已取出的多餘焊膏的處理全部印刷完畢後，剩餘的焊膏應(yīng)儘快回收到一個專門的回收瓶內(nèi)，並如同注意事項（2）與空氣隔絕保存。不要將剩餘焊膏放回未使用的焊膏瓶內(nèi)！以防"一塊臭肉壞了一鍋"。因此在取用焊膏時要儘量準(zhǔn)確估計當(dāng)班焊膏使用量，用多少取多少。5：出現(xiàn)問題的處理若已出現(xiàn)焊膏表面結(jié)皮、變硬時，千萬不要攪拌！！要將硬皮、硬塊充分去除掉，剩下的焊膏在正式使用前要作一下試驗，看試用效果如何，如不行，就只能報廢了。錫膏對溫度、濕度非常敏感。過熱的溫度(>26℃)會使錫料與助焊劑分離，過低（<0℃）催化劑沈澱，降低焊接性能。濕度過大(>70%)濕度水份極易浸入焊膏，焊接時會産生錫珠等。所以焊膏用兩層蓋嚴(yán)格密封與空氣隔離，內(nèi)蓋要緊貼焊膏。存貯溫度爲(wèi)0-4℃。焊膏印刷使用的工作環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)條件是：溫度18-24℃，濕度40-50％。千萬注意，焊膏由冷藏箱中取出時決不能立即開蓋使用。必須在室溫狀態(tài)下自然回溫4-6個小時，方可開蓋。否則焊膏會凝附水份，使焊膏失效。決不能強(qiáng)制升溫，但可以提前在前一天下班時從冷藏箱取出自然回溫。焊膏每次使用暴露在空氣中的時間越短越好。焊錫珠的産生原因及解決方法焊錫珠現(xiàn)像是表面貼裝生産中主要缺陷之一，它的直徑約爲(wèi)0.2-0.4mm，主要集中出現(xiàn)在片狀阻容元件的某一側(cè)面，不僅影響板級産品的外觀，更爲(wèi)嚴(yán)重的是由於印刷板上元件密集，在使用過程中它會造成短路現(xiàn)象，從而影響電子産品的質(zhì)量。因此弄清它産生的原因，並力求對其進(jìn)行最有效的控制就顯得猶爲(wèi)重要了。焊錫珠産生的原因是多種因素造成的，再流焊中的溫度時間，焊膏的印刷厚度，焊膏的組成成分，模板的製作，裝貼壓力，外界環(huán)境都會在生産過程中各個環(huán)節(jié)對焊錫珠形成産生影響。焊錫珠是在負(fù)責(zé)制板通過再流焊爐時産生的。再流焊曲線可以分爲(wèi)四個階段，分別爲(wèi)：預(yù)熱、保溫、再流和冷卻。預(yù)熱階段的主要目的是爲(wèi)了使印製板和上面的表貼元件升溫到120-150度之間，這樣可以除去焊膏中易揮發(fā)的溶劑，減少對元件的熱振動。因此，在這一過程中焊膏內(nèi)部會發(fā)生氣化現(xiàn)象，這時如果焊膏中金屬粉末之間的粘結(jié)力小於氣化産生的力，就會有少量焊膏從焊盤上流離開，有的則躲到片狀阻容元件下面，再流焊階段，溫度接近曲線的峰值時，這部分焊膏也會熔化，而後從片狀阻容元件下面擠出，形成焊錫珠，由它的形成過程可見，預(yù)熱溫度越高，預(yù)熱速度越快，就會加大氣化現(xiàn)象中飛濺，也就越容易形成錫珠。因此，我們可以採取較適中的預(yù)熱溫度和預(yù)熱速度來控制焊錫珠的形成。焊膏的選用也影響著焊接質(zhì)量，焊膏中金屬的含量，焊膏的氧化物含量，焊膏中金屬粉末的粒度，及焊膏在印製板上的印刷厚度都不同程度影響著焊錫珠的形成。1：焊膏中的金屬含量：焊膏中金屬含量的質(zhì)量比約爲(wèi)90-91％，體積比約爲(wèi)50％左右。當(dāng)金屬含量增加時，焊膏的粘度增加，就能更有效地抵抗預(yù)熱過程中氣化産生的力。另外，金屬含量的增加，使金屬粉末排列緊密，使其有更多機(jī)會結(jié)合而不易在氣化時被吹散。金屬含量的增加也可以減小焊膏印刷後的塌落趨勢，因此不易形成焊錫珠。2：焊膏中氧化物的含量：焊膏中氧化物含量也影響著焊接效果，氧化物含量越高，金屬粉末熔化後結(jié)合過程中所受阻力就越大，再流焊階段，金屬粉末表面氧化物的含量還會增高，這就不利?quot;潤濕"而導(dǎo)致錫珠産生。3：焊膏中金屬粉末的粒度，焊膏中的金屬粉末是極細(xì)小的球狀，直徑約爲(wèi)20-75um，在貼裝細(xì)間距和超細(xì)間距的元件時，宜用金屬粉末粒度較小的焊膏，約在20-45um之間，焊粒的總體表面積由於金屬粉末的縮小而大大增加。較細(xì)的粉末中氧化物含量較高，因而會使錫珠現(xiàn)象得到緩解。4：焊膏在印製板上的印刷厚度：焊膏的印刷厚度是生産中一個主要參數(shù)，焊膏印刷厚度通常在0.15-0.20mm之間，過厚會導(dǎo)致"塌落"促進(jìn)錫珠的形成。在製作模板時，焊盤的大小決定著模板上印刷孔的大小，通常，我們爲(wèi)了避免焊膏印刷過量，將印刷孔的尺寸製造成小於相應(yīng)焊盤接觸面積的10％。我們做過這樣的實踐，結(jié)果表明這會使錫珠現(xiàn)象有相當(dāng)程度的減輕。如果貼片過程中貼裝壓力過大，這樣當(dāng)元件壓在焊膏上時，就可能有一部分焊膏被擠在元件下面，再流焊階段，這部分焊膏熔化形成錫珠，因此，在貼裝時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)馁N裝壓力。焊膏通常需要冷藏，但在使用前一定要使其恢復(fù)至室溫方可打開包裝使用，有時焊膏溫度過低就被打開包裝，這樣會使其表面産生水分，焊膏中的水分也會導(dǎo)致錫金珠形成。另外，外界的環(huán)境也影響錫珠的形成，我們就曾經(jīng)遇到過此類情況，當(dāng)印製板在潮濕的庫房存放過久，在裝印製板的真空袋中發(fā)現(xiàn)細(xì)小的水珠，這些水分都會影響焊接效果。因此，如果有條件，在貼裝前將印製板和元器件進(jìn)行高溫烘乾，這樣就會有效地抑制錫珠的形成。焊膏與空氣接觸的時間越短越好。這是使用焊膏的基本原則。取出一部分焊膏後，立即蓋好蓋子，特別是裏面的蓋子一定要向下壓緊，將蓋子與焊膏之間空氣全部擠淨(jìng)，否則幾天就可能報廢。夏天空氣溫度大，當(dāng)把焊膏從冷藏處取出時，一定要在室溫下呆4-5小時再開後蓋子。如焊膏在1-2個月短期內(nèi)即可用完，建議不必冷藏，這樣可即用即開。夏天是最容易産生錫球的季節(jié)。由此可見，影響錫珠的形成有諸多因素，只顧調(diào)整某一項參數(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我們需要在生産過程中研究如何能控制各項因素，從而使焊接達(dá)到最好的效果。採用吸筆或鑷子手動貼裝元件的工藝簡介一：應(yīng)用範(fàn)圍1：新産品開發(fā)研製階段的少量或中小批量生産時；2：由於個別元器件是散件，特殊元件沒有相應(yīng)的供料器、或由於器件的引腳變形等各種原因造成不能實現(xiàn)貼裝機(jī)上進(jìn)行貼裝時，作爲(wèi)機(jī)器貼裝後的補充貼裝。3：由於資金緊缺，還沒有引進(jìn)貼裝機(jī)，同時産品的組裝密度和難度不是很大時。二：工藝流程施加焊膏-->手工貼裝-->貼裝檢查-->再流焊接三：施加焊膏可採用簡易印刷工裝手工印刷焊膏工藝或手動點膠機(jī)滴塗焊膏工藝。四：手工貼裝1：工具不銹鋼鑷子或吸筆、3-5倍臺式放大鏡或5-20倍立體顯微鏡（用於引腳間距0.5mm以下時）、防靜電腕帶2：貼裝順序原則先貼小元件，後貼大元件。先貼矮元件，後貼高元件。一般可按照元件的種類安排流水貼裝工位?？稍诿總€貼裝工位後面設(shè)一個檢驗工位，也可以幾個工位後面設(shè)一個檢驗工位，也可以完成貼裝後整板檢驗。要根據(jù)組裝板的密度進(jìn)行設(shè)置。3：貼裝方法A)矩形、圓柱形Chip元件貼裝方法用鑷子夾持元件，將元件焊端對齊兩端焊盤，居中貼放在焊盤焊膏上，有極性的元件貼裝方向要符合圖紙要求，確認(rèn)準(zhǔn)確後用鑷子輕輕撳壓，使元件焊端浸入焊膏。B)SOT貼裝方法用鑷子夾持元件體，對準(zhǔn)方向，對齊焊盤，居中貼放在焊盤焊膏上，確認(rèn)準(zhǔn)確後用鑷子輕輕撳壓元件體，使元件引腳不小於1/2厚度浸入焊膏中，要求元件引腳全部位元元元元元於焊盤上。C)SOP、QFP貼裝方法器件1腳或前端標(biāo)誌對準(zhǔn)印製板字元前端標(biāo)誌，用鑷子或吸筆夾持或吸取器件，對準(zhǔn)標(biāo)誌，對齊兩側(cè)或四邊焊盤，居中貼放，並用鑷子輕輕撳壓器件體頂面，使元件引腳不小於1/2厚度浸入焊膏中，要求元件引腳全部位元元元元元於焊盤上。引腳間距0.6mm以下的窄間距器件應(yīng)在3-20倍顯微鏡下貼裝。D)SOJ、PLCC貼裝方法SOJ、PLCC的貼裝方法同SOP、QFP、由於SOJ、PLCC的引腳在器件四周的底部，因此對中時需要用眼睛從器件側(cè)面與PCB板成45度角檢查引腳與焊盤是否對齊。五：注意事項1：貼裝靜電敏感器件必須帶接地良好的防靜電腕帶，並在接地良好的防靜電工作臺上進(jìn)行貼裝。2：貼裝方向必須符合裝配圖要求；3：貼裝位置準(zhǔn)確，引腳與焊盤對齊，居中，切勿貼裝不準(zhǔn)，在焊膏上拖動找正。4：元件貼放後要用鑷子輕輕撳壓元器件體頂面，使貼裝元器件焊端或引腳不小於1/2厚度要浸入焊膏。採用印刷臺手工印刷焊膏的工藝簡介此方法用於沒有全自動印刷設(shè)備或有中小批量生産的單位使用。方法簡單，成本極低，使用誶方便靈活。一：外加工金屬模板金屬模板是用銅或不銹鋼薄板經(jīng)照相蝕刻、鐳射加工、電鑄方法製作而成的印刷用模板，根據(jù)PCB的組裝密度選擇模板的材料和加工方法，模板是外加工件。其加工要求與印刷機(jī)用的模板基本相同。銅模板的材料以錫磷青銅爲(wèi)宜，亦可使用黃銅加工後鍍鎳，或使用黃銅、鈹青銅等材料。銅模板的厚度根據(jù)産品需要，一般爲(wèi)0.10-0.30mm。模板印刷時，模板的厚度就等於焊膏的厚度。對於一般密度的SMT産品採用0.2mm的銅板，對於多引線窄間距的SMD産品應(yīng)採用0.15-0.10mm厚的銅板或鐳射模板。二：印刷焊膏1：準(zhǔn)備焊膏（見焊膏相關(guān)資料）、模板、PCB板2：安裝及定位先用放大鏡或立體顯微鏡檢查模板上的漏孔有無毛刺或腐蝕不透等缺陷，如果有缺陷用小什錦銼修理好。把檢查過的模板裝在印刷臺上，上緊螺栓，把需要焊接的電路板（電路板上一般都有過孔，應(yīng)選取二個或兩個以上的比較容易記住的和大頭釘差不多粗的過孔）取一塊放到印刷臺面上，下面即可開始對準(zhǔn)定位。移動電路板，將電路板上的一些大的焊盤和模板的開口對準(zhǔn)，差不多對準(zhǔn)90％，用大頭針訂在選取的過孔上，用鉗子剪掉多餘在釘子，敲平做訂位釘。再用印刷臺微調(diào)螺銓調(diào)準(zhǔn)。即可印刷。3：印刷焊膏把焊膏放在模板前端，儘量放均勻，注意不要加在漏孔裏，焊膏量不要太多。在操作過程中可以隨時添加。用刮板從焊膏的前面向後均勻地刮動，刮刀角度爲(wèi)45-60度爲(wèi)宜，刮完後將多餘的焊膏放回模板的前端。擡起模板，將印好的焊膏PCB取下來，再放上第二塊PCB。檢查印刷結(jié)果，根據(jù)印刷結(jié)果判斷造成印刷缺陷的原因，印刷下一塊PCB時，可適當(dāng)改變刮板角度，壓力和印刷速度，直到滿意爲(wèi)止。印刷時，要經(jīng)常檢查查印刷質(zhì)量。發(fā)現(xiàn)焊膏圖形沾汙（連條），或模板漏孔堵塞時，隨時用無水乙醇無纖維紙或紗布擦模板底面。印刷窄間距産品時，每印刷完一塊PCB都必須將模板底面擦乾淨(jìng)。三：注意事項1：刮板角度一般爲(wèi)45-60度。角度太大，易産生焊膏圖形不飽滿，角度太小，易産生焊膏圖形沾汙。2：由於是手工印刷，在刮板的長度和寬度方向受力不容易均勻，因此剛開始印刷時，一定要多觀察，細(xì)體會，要掌握好適當(dāng)?shù)墓伟鍓毫?。壓力太大，容易使焊膏圖形沾汙（連條），壓力太小，留在模板表面的焊膏容易把漏孔中的焊膏一起帶上來，造成漏印，並容易使焊膏堵塞模板的漏印孔。3：手工印刷的速度不要太快，速度太快容易造成焊膏圖形不飽滿的印刷缺陷。4：在正常生産過程中，印刷速度一般都比貼片速度快，而焊膏露在空氣中很容易乾燥，印刷焊膏的PCB一般可在空氣中放置2-6個小時，具體要根據(jù)所使用的焊膏的粘度，空氣濕度等情況來決定。因此印刷完一批後，要把焊膏回收到容器中，以免助焊劑中的溶劑揮發(fā)太快而使焊膏失效。另外，暫停印刷時要把模板擦乾淨(jìng)，特別注意漏孔不能堵塞。5：如果雙面貼片的話，印刷第二面時需要加工專門的印刷工裝。即在印刷工裝的臺面上加工墊條，把PCB架起來。墊條必須加在PCB的第一面（已經(jīng)完成貼裝和焊接）沒有貼片元器件的相應(yīng)位置，墊條的材料可採用印刷板的邊角料或窄鋁條，墊條的高度略高於PCB第一面上最高的元器件，由於PCB在印刷工裝臺面上的高度提高了，在印刷工裝固定模板處墊片的高度和印刷工裝臺面上PCB定位銷的高度也要相應(yīng)提高。6：一般應(yīng)先印元件小、元件少的一面，待第一面貼片焊接完成後，再進(jìn)行元件多或有大器件一面的印刷、貼片和焊接。採用點膠機(jī)手動滴塗焊膏的工藝簡介手動滴塗機(jī)用於小批量生産或新産品的模型樣機(jī)和性能機(jī)的研製階段，以及生産中修補，更換元件時滴塗焊膏或貼裝膠。一：準(zhǔn)備焊膏安裝好針筒裝焊膏，裝入轉(zhuǎn)接器接頭，並扭轉(zhuǎn)鎖緊，垂直放在針筒架上。根據(jù)PCB焊盤的尺寸選擇不同內(nèi)徑的塑膠漸尖式針嘴。一般情況選用18號或20號針嘴，大焊盤可選擇23號針嘴，如有窄間距圖形，應(yīng)選用16號孔針嘴。二：調(diào)整滴塗量打開壓縮空氣源並開啓滴塗機(jī)。調(diào)整氣壓，順時針方向旋轉(zhuǎn)增加氣壓，逆時針方向旋轉(zhuǎn)減少氣壓。調(diào)節(jié)時間控制旋鈕，控制滴塗時間，順時針方向旋轉(zhuǎn)滴放時間短，逆時針方向滴塗時間長。如果按下連續(xù)滴塗方式，這時只要踏下開關(guān)，就不斷有焊膏滴出，直到放開開關(guān)爲(wèi)止。反復(fù)調(diào)整滴出的焊膏量。焊膏的滴出量由氣壓、放氣時間、焊膏粘度和針嘴的粗細(xì)決定的，因此具體參數(shù)要根據(jù)具體情況設(shè)定，主要依據(jù)滴在PCB焊盤上的焊膏量來調(diào)整參數(shù)。焊膏滴出量調(diào)整合適後即可在PCB上進(jìn)行滴塗。三：滴塗操作1：把PCB平放在工作臺上2：手持針管，使針嘴與PCB的角度大約成45度四：完成後關(guān)機(jī)1：關(guān)掉機(jī)器電源，逆時針方向旋轉(zhuǎn)氣壓鈕，使氣壓錶回零2：在針筒焊膏的針嘴上套一個一端封口的塑膠套管，以免焊膏揮發(fā)，針嘴被堵死。五：注意事項1：不要翻轉(zhuǎn)針筒，以免焊膏流入導(dǎo)管內(nèi)2：滴放時使針嘴與PCB的角度大約成45度，並接觸到PCB表面。一定要踏緊開關(guān)，直到一個滴點的滴放程式完成爲(wèi)止。太早放鬆開關(guān)會中斷滴點的形成。針嘴離開PCB板時一定要垂直向上離開。六：常見缺陷及解決方法拖尾是滴塗工藝中常見現(xiàn)象，即當(dāng)針頭移開時，在焊點的頂部産生細(xì)線或"尾巴"，尾巴可能塌落，直接污染焊盤，引起虛焊。産生原因之一是對點膠機(jī)設(shè)備的工藝參數(shù)調(diào)整不到位，如針頭內(nèi)徑太小，點膠壓力太高，針頭離PCB的距離太大等；另外一個原因是對焊膏的性能瞭解不夠，焊膏與施加工藝不相相容，或者焊膏的品質(zhì)不好，粘度發(fā)生變化或已過期。其他原因也可引起拉絲/拖尾，如對板的靜電放電，板的彎曲或板的支撐不夠等。針對上述原因，可調(diào)整工藝參數(shù)，更換較大內(nèi)徑的針頭，降低壓力，調(diào)整針頭離PCB的高度；同時檢查所用焊膏的出廠日期、性能及使用要求，是否適合本工藝的塗覆。BGA的返修及植球工藝簡介一：普通SMD的返修普通SMD返修系統(tǒng)的原理：採用熱氣流聚集到表面組裝器件（SMD）的引腳和焊盤上，使焊點融化或使焊膏回流，以完成拆卸和焊接功能。不同廠家返修系統(tǒng)的相異之處主要在於加熱源不同，或熱氣流方式不同，有的噴嘴使熱風(fēng)在SMD的上方。從保護(hù)器件的角度考慮，應(yīng)選擇氣流在PCB四周流動比較好，爲(wèi)防止PCB翹曲還要選擇具有對PCB進(jìn)行預(yù)熱功能的返修系統(tǒng)。二：BGA的返修使用HT996進(jìn)行BGA的返修步驟：1：拆卸BGA把用烙鐵將PCB焊盤殘留的焊錫清理乾淨(jìng)、平整，可採用拆焊編織帶和扁鏟形烙鐵頭進(jìn)行清理，操作時注意不要損壞焊盤和阻焊膜。用專用清洗劑將助焊劑殘留物清洗乾淨(jìng)。2：去潮處理由於PBGA對潮氣敏感，因此在組裝之前要檢查器件是否受潮，對受潮的器件進(jìn)行去潮處理。3：印刷焊膏因爲(wèi)表面組裝板上已經(jīng)裝有其他元器件，因此必須採用BGA專用小模板，模板厚度與開口尺寸要根據(jù)球徑和球距確定，印刷完畢後必須檢查印刷質(zhì)量，如不合格，必須將PCB清洗乾淨(jìng)並涼幹後重新印刷。對於球距爲(wèi)0.4mm以下的CSP，可以不印焊膏，因此不需要加工返修用的模板，直接在PCB的焊盤上塗刷膏狀助焊劑。需要拆元件的PCB放到焊爐裏，按下再流焊鍵，等機(jī)器按設(shè)定的程式走完，在溫度最高時按下進(jìn)出鍵，用真空吸筆取下要拆下的元件，PCB板冷卻即可。4：清洗焊盤用烙鐵將PCB焊盤殘留的焊錫清理乾淨(jìng)、平整，可採用拆焊編制帶和扁鏟形烙鐵頭進(jìn)行清理，操作時注意不要損壞焊盤和阻焊膜。5：去潮處理由於PBGA對潮氣敏感，因此在組裝之前要檢查器件是否受潮，對受潮的器件進(jìn)行去潮處理。6：印刷焊膏因爲(wèi)表面組裝板上已經(jīng)裝有其他元器件，因此必須採用BGA專用小模板，模板厚度與開口尺寸要根據(jù)球徑和球距確定，印刷完畢後必須檢查印刷質(zhì)量，如不合格，必須將PCB清洗乾淨(jìng)並涼幹後重新印刷。對於球距爲(wèi)0.4mm以下的CSP，可以不印焊膏，因此不需要加工返修用的模板，直接在PCB的焊盤上塗刷膏狀助焊劑。7：貼裝BGA如果是新BGA，必須檢查是否受潮，如果已經(jīng)受潮，應(yīng)進(jìn)行去潮處理後再貼裝。拆下的BGA器件一般情況可以重復(fù)使用，但必須進(jìn)行植球處理後才能使用。貼裝BGA器件的步驟如下：A：將印好焊膏的表面組裝板放在工作臺上B：選擇適當(dāng)?shù)奈?，打開真空泵。將BGA器件吸起來，BGA器件底部與PCB焊盤完全重合後將吸嘴向下移動，把BGA器件貼裝到PCB上，然後關(guān)閉真空泵。8：再流焊接設(shè)置焊接溫度可根據(jù)器件的尺寸，PCB的厚度等具體情況設(shè)置，BGA的焊接溫度與傳統(tǒng)SMD相比，要高出15度左右。9：檢驗BGA的焊接質(zhì)量檢驗需要X光或超聲波檢查設(shè)備，在沒有檢查設(shè)備的的情況下，可通過功能測試判斷焊接質(zhì)量，也可憑經(jīng)驗進(jìn)行檢查。把焊好的BGA的表面組裝板舉起來，對光平視BGA四周，觀察是否透光、BGA四周與PCB之間的距離是否一致、觀察焊膏是否完全融化、焊球的形狀是否端正、焊球塌陷程度等。如果不透光，說明有橋接或焊球之間有焊料球；如果焊球形狀不端正，有歪扭現(xiàn)象，說明溫度不夠，焊接不充分，焊料再流動時沒有充分的發(fā)揮自定位效應(yīng)的作用；焊球塌陷程度：塌陷程度與焊接溫度、焊膏量、焊盤大小有關(guān)。在焊盤設(shè)計合理的情況下，再流焊後BGA底部與PCB之間距離比焊前塌陷1/5-1/3屬於正常。如果焊球塌陷太大，說明溫度過高，容易發(fā)生橋接。如果BGA四周與PCB之間的距離是不一致說明四周溫度不均勻。三：BGA植球1：去處BGA底部焊盤上的殘留焊錫並清洗用烙鐵將PCB焊盤殘留的焊錫清理乾淨(jìng)、平整，可採用拆焊編織帶和扁鏟形烙鐵頭進(jìn)行清理，操作時注意不要損壞焊盤和阻焊膜。用專用清洗劑將助焊劑殘留物清洗乾淨(jìng)。2：在BGA底部焊盤上印刷助焊劑一般情況採用高沾度的助焊劑，起到粘接和助焊作用，應(yīng)保證印刷後助焊劑圖形清晰、不漫流。有時也可以採用焊膏代替，採用焊膏時焊膏的金屬組分應(yīng)與焊球的金屬組分相匹配。印刷時採用BGA專用小模板，模板厚度與開口尺寸要根據(jù)球徑和球距確定，印刷完畢必須檢查印刷質(zhì)量，如不合格，必須清洗後重新印刷。3：選擇焊球選擇焊球時要考慮焊球的材料和球徑的尺寸。目前PBGA焊球的焊膏材料一般都是63Sn/37Pb，與目前再流焊使用的材料是一致的，因此必須選擇與BGA器件焊球材料一致的焊球。焊球尺寸的選擇也很重要，如果使用高粘度助焊劑，應(yīng)選擇與BGA器件焊球相同直徑的焊球；如果使用焊膏，應(yīng)選擇比BGA器件焊球直徑小一些的焊球。4：植球A)採用植球器法如果有植球器，選擇一塊與BGA焊盤匹配的模板，模板的開口尺寸應(yīng)比焊球直徑大0.05--0.1mm，將焊球均勻地撒在模板上，搖晃植球器，把多餘的焊球從模板上滾到植球器的焊球收集槽中，使模板表面恰好每個漏孔中保留一個焊球。把植球器放置在工作臺上，把印好助焊劑或焊膏的BGA器件吸在吸嘴上，按照貼裝BGA的方法進(jìn)行對準(zhǔn)，將吸嘴向下移動，把BGA器件貼裝到植球器模板表面的焊球上，然後將BGA器件吸起來，借助助焊劑或焊膏的黏性將焊球粘在BGA器件相應(yīng)的焊盤上。用鑷子夾住BGA器件的外邊框，關(guān)閉真空泵，將BGA器件的焊球面向上放置在工作臺上，檢查有無缺少焊球的地方，若有，用鑷子補齊。B)採用模板法把印好助焊劑或焊膏的BGA器件放置在工作臺上，助焊劑或焊膏面向上。準(zhǔn)備一塊BGA焊盤匹配的模板，模板的開口尺寸應(yīng)比焊球直徑大0.05～0.1㎜，把模板四周用墊塊架高，放置在印好助焊劑或焊膏的BGA器件上方，使模板與BGA之間的距離等於或略小於焊球的直徑，在顯微鏡下對準(zhǔn)。將焊球均勻的撒在模板上，把多餘的焊球用鑷子撥（?。┫聛恚鼓０灞砻媲『妹總€漏孔中保留一個焊球。移開模板，檢查並補齊。C）手工貼裝把印好助焊劑或焊膏的BGA器件放置在工作臺上，助焊劑或焊膏面向上。如同貼片一樣用鑷子或吸筆將焊球逐個放好。D）刷適量焊膏法加工模板時，將模板厚度加厚，並略放大模板的開口尺寸，將焊膏直接印刷在BGA的焊盤上。由於表面張力的作用，再流焊後形成焊料球。5：再流焊接進(jìn)行再流焊處理，焊球就固定在BGA器件上了。6：焊接後完成植球工藝後，應(yīng)將BGA器件清洗乾淨(jìng)，並儘快進(jìn)行貼裝和焊接，以防焊球氧化和器件受潮。"豎碑"現(xiàn)象的成因與對策/smtzl_sbxx.htm在表面貼裝工藝的回流焊接工序中，貼片元件會産生因翹立而脫焊的缺陷，人們形象的稱之爲(wèi)"豎碑"現(xiàn)象（即曼哈頓現(xiàn)象）。"豎碑"現(xiàn)象發(fā)生在CHIP元件（如貼片電容和貼片電阻）的回流焊接過程中，元件體積越小越容易發(fā)生。其産生原因是，元件兩端焊盤上的錫膏在回流融化時，對元件兩個焊接端的表面張力不平衡。具體分析有以下7種主要原因：1）加熱不均勻回流爐內(nèi)溫度分佈不均勻板面溫度分佈不均勻2）元件的問題焊接端的外形和尺寸差異大焊接端的可焊性差異大元件的重量太輕3）基板的材料和厚度基板材料的導(dǎo)熱性差基板的厚度均勻性差4）焊盤的形狀和可焊性焊盤的熱容量差異較大焊盤的可焊性差異較大5）錫膏錫膏中助焊劑的均勻性差或活性差兩個焊盤上的錫膏厚度差異較大錫膏太厚印刷精度差，錯位嚴(yán)重6）預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度太低7）貼裝精度差，元件偏移嚴(yán)重。"豎碑"現(xiàn)像是以上各種因素混合作用的結(jié)果，下面對以上這些主要因素做簡單分析。表1焊接方法發(fā)生率GRM39（1.6×0.8×0.8mm）GRM40（2.0×1.25×1.25mm）氣相加熱6.6％2.0％紅外熱風(fēng)回流焊0.1％0焊接方法發(fā)生率GRM39（1.6×0.8×0.8mm）GRM40（2.0×1.25×1.25mm）氣相加熱6.6％2.0％紅外熱風(fēng)回流焊0.1％0預(yù)熱期：表1是紅外線加熱和氣相加熱回流焊中豎碑現(xiàn)象的試驗統(tǒng)計結(jié)果，在試驗中採用了1608和2125貼片電容，試驗是紅外與熱風(fēng)回流焊和無預(yù)熱的氣相加熱回流焊，從表中可以很明顯看出豎碑現(xiàn)象的發(fā)生率，後者遠(yuǎn)大於前者，這是因爲(wèi)氣相加熱沒有預(yù)熱區(qū)，使升溫速度很快，結(jié)果元件兩端錫膏不同時熔化的概率大大增加。預(yù)熱溫度和時間相當(dāng)重要，我們分別對預(yù)熱時間1-3分鐘，預(yù)熱溫度130-160度條件下的回流焊接作了試驗統(tǒng)計，結(jié)果可以很明顯的看出，預(yù)熱溫度越高、預(yù)熱時間越長，"豎碑"現(xiàn)象的發(fā)生率就越低。我們進(jìn)行試驗的預(yù)熱最高溫度是170度，比正常生産時的預(yù)熱溫度要稍高一點，發(fā)現(xiàn)預(yù)熱溫度從140度上升到170度時，"豎碑"現(xiàn)象的發(fā)生率大大降低。這是因爲(wèi)預(yù)熱溫度越高，進(jìn)回流焊後，元件兩端的溫關(guān)越小，兩端焊錫膏熔化時間越接近。但是錫膏在較高的預(yù)熱溫度下越久，其助焊劑的劣化就越嚴(yán)重，助焊越差，越容易産生焊接缺陷。焊盤尺寸焊盤尺寸與豎碑現(xiàn)象發(fā)生率關(guān)係的試驗結(jié)果，很明顯，當(dāng)B和C減小時，豎碑現(xiàn)象的發(fā)生率降低，但是當(dāng)C小於0.7mm時，隨著C的減小，元件移位元的缺陷的發(fā)生率明顯上升。見示意圖試驗中發(fā)現(xiàn)焊盤間距從2.8mm減小至2.0mm，"豎碑"現(xiàn)象的發(fā)生率降低了9成，僅爲(wèi)原來的十分之一。這是因爲(wèi)焊盤尺寸減小後，錫膏的塗布量相應(yīng)減少，錫膏熔化時的表面張力也跟著減小。所以在設(shè)計中，在保證焊接點強(qiáng)度的前提下，焊盤尺寸應(yīng)盡可能小。錫膏厚度印刷模板的厚度爲(wèi)20UM時豎碑現(xiàn)象的發(fā)生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大於模板厚度爲(wèi)100UM時情況。這是因爲(wèi)1、減小鋼模厚度，就是減小了錫膏的量，錫膏熔化時的表面張力隨之減小。2、減小鋼模厚度，使錫膏較薄，整個焊盤的熱容量減小，兩個焊盤上錫膏同時熔化的概率大大增加。貼裝精度一般情況下，貼裝時産生的元件偏移，在回流過程中，由於錫膏熔化時的表面張力，拉動元件而自動糾正，我們稱之爲(wèi)"自適應(yīng)"。但偏移嚴(yán)重時，拉動反而會使元件立起，産生豎碑現(xiàn)象。這是因爲(wèi)：1、從元件焊接端向錫膏傳遞的熱量不平均，焊膏少的那端加熱時先熔化。2、元件兩端與錫膏的粘力不平?；宀牧显囼瀿裼昧?種不同材料的基板，發(fā)現(xiàn)豎碑現(xiàn)象在紙基環(huán)氧板中發(fā)生率最高，其次是玻璃環(huán)氧板，礬土陶瓷板最低，這是因爲(wèi)不同材料的導(dǎo)熱係數(shù)和熱容量不同。錫膏由於錫膏中助焊劑成分、活性和金屬含量不同，"豎碑"現(xiàn)象的發(fā)生也不盡相同。元件重量重量越小的元件，發(fā)生缺陷率越高。當(dāng)然，還有其他很多影響因素，比如嚴(yán)重偏移、焊盤有過孔、焊盤設(shè)計不一致，錫焊塗布不均勻等等。隨著貼裝精密度的不斷提高，體積更小的0603和0402、0201等元件越來越多的被使用，只不過由於貼裝偏移造成的豎碑現(xiàn)象占整個缺陷發(fā)生率的比例大大提高，變成關(guān)鍵因素。如何避免豎碑現(xiàn)象的發(fā)生1、焊盤、元件表面無氧化。2、焊盤設(shè)計一致，焊盤上面無過孔。3、貼片時儘量保證貼裝精度在90％以上。4、再流焊爐在焊接時一定要先試驗，找到合適的溫度曲線工藝後再大批量焊接。SMT生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)流程(一)片式元器件單面貼裝工藝1.來料齊套檢查→2.印片式元件所需焊膏→3.檢驗有無漏印

或刮蹭等缺陷→4.將片式元件放在有焊膏焊盤上

↓8.最終檢測←7.檢查有無焊接缺陷並修復(fù)←6.焊片

式元器件←5.檢查是否有放偏漏放或放反步驟2：由SMT焊膏印刷臺、印刷專用刮板、SMT焊膏和SMT漏板配合完成。步驟4：真空吸筆或鑷子。步驟6：HT系列臺式再流焊設(shè)備。備註：1.檢驗元件、線路板是否氧化，積體電路管腳及共面性。2.線路板材質(zhì)爲(wèi)：FR-4（環(huán)氧玻璃布）3.管腳間距：≤0.5mm建議焊盤做鍍金處理（二）片式元器件雙面貼裝工藝1.來料齊套檢查→2.絲印A面焊膏→3.貼裝A面片式元件→4.回流焊接元件

↓8.回流焊接元件←7.貼裝B面片式元件←6.絲印B面焊膏←5.修正檢查↓

9.修整檢查→10.最終檢測（三）雙面混裝貼裝工藝1.來料齊套檢查→2.絲印A面焊膏→3.貼裝A面片式元件→4.回流焊接元件

↓8.固化←7.貼片式元器件←6.B麵點膠←5.修正檢查↓

9.A面插THT元件→10.波峰焊→11.修整焊點→12.清洗檢測(四)片式元件和插件混裝板貼裝工藝1.用焊膏分配器把焊膏點到焊盤上→2.檢查焊膏量的多少及有無點漏→3.將片式元件放在有焊膏的焊盤上→4.檢查是否有放偏放反或漏放的

↓

7.焊接插件元件←6.檢查有無焊接缺陷並修復(fù)←5.回流焊接片式元件步驟1：由SMT焊膏分配器、SMT針筒焊膏、和空氣壓縮機(jī)配合完成。步驟3：真空吸筆或鑷子。步驟4：窄間距元件的需用顯微鏡實體檢查。步驟5：HT系列臺式再流焊設(shè)備。步驟6：由電烙鐵、焊錫絲和助焊劑配合完成SMT生產(chǎn)流程生產(chǎn)前的預(yù)處理抽檢烘乾貼片式元件（SMD）插接式元件（DIP）最終產(chǎn)品的生產(chǎn)將由生產(chǎn)部門完成，這時採購部門將所購的全部器件交於品控部門檢驗。其中的兩樣主要的部件-PCB板和電子元器件。作為最終成品所需的兩類重要器件，它們對整體品質(zhì)的影響尤為巨大，再加上這類器件是通過另外的制程而得來，所以品控部會把它們視為一種半成品進(jìn)行嚴(yán)格的抽檢。

一般來講，首次購買的器件或良少且又極其關(guān)鍵的器件我們均採取全檢。其他則採取抽檢，被抽檢的元件主要是電阻、電容及其它配件。當(dāng)不符合要求的元件達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的時候，品控部門會拒絕接收這些元件，並要求元件供應(yīng)商收回處理，直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。除了對電子元件進(jìn)行檢驗外，還要對PCB進(jìn)行檢驗。由於PCB板上的線路與通過電流的大小有關(guān)，所以檢驗的重點一般放在檢驗PCB板線路厚度及鑽孔孔徑上。這個檢驗當(dāng)然不是用肉眼就能直接觀察的，所以必須借助儀器來檢測。

檢驗完畢，檢驗員會為這些配件（如PCB）打上標(biāo)籤，貼紅色標(biāo)籤的代表不合格，貼綠色標(biāo)籤的代表合格。通過這樣的檢驗，就控制了產(chǎn)品品質(zhì)的源頭，不合格物料決不允許流入生產(chǎn)部門，所以這一步也是生產(chǎn)前相當(dāng)重視的一環(huán)。

由於某些特殊的原因，合格物料並不是一定會被立即送上生產(chǎn)線，所以對這些物料的保管也很關(guān)鍵。特別是對於PCB板，一般都是由多層板壓合製造而成。這樣，它們就易受潮變形，所以在送上生產(chǎn)線以前都需要用烘箱把PCB板烘乾，除去多餘的水分，使之保持乾燥。

板卡上的元件主要分為貼片式元件和插接式元件兩大類，貼片式元件包括：片阻、阻容、PQFP封裝的晶片等。插接式元件包括：大容量電解電容、DB插頭、PCI插槽、電話插座和電源插座等。貼片式元件直接貼焊在PCB上，而插接式元件則正好與之相反。一般貼片式元件均為小型元件，如片阻、片容的外形只有小米那麼大。而插接式元件的外形則比較大，而且往往在應(yīng)用中需要承受一定的壓力，比如ＤＢ插座就是這樣的。

板卡的組裝流程一般按照先小後大的原則進(jìn)行，所以第一個大步驟就是做外形較小的貼片式元件的安裝。貼片式元件的安裝用到了一條獨立的生產(chǎn)線，讓我們暫且稱之為"貼片線"，從這條線上下來的半成品經(jīng)過檢驗後即可送往"插件線"進(jìn)行插接式元件的安裝，咱們先從貼片線講起。貼片式元件的安裝1、刮錫膏PCB上有許許多多的元件引腳焊接點，我們稱之為焊盤。對於需要焊接貼片式元件的焊盤必須進(jìn)行一項特殊的處理，這就是刮錫膏（漿）。錫膏是一種略帶粘性的半液態(tài)狀物質(zhì)，它的主要成分是微粒狀的焊錫和助焊劑。當(dāng)這些錫膏均勻地塗覆在焊盤上以後，貼片式元件就能夠被輕易地附著在上面。那麼怎樣才能對需要焊接貼片式元件的特定焊盤進(jìn)行處理呢？生產(chǎn)部會應(yīng)用一種機(jī)械設(shè)備-刮錫機(jī)。它的工作原則類似於印刷機(jī)，只不過印刷機(jī)用的是墨，而刮錫機(jī)用的是錫。為了讓錫膏塗覆在特定的焊盤上，需要製作一張與待處理焊盤位置一一對應(yīng)的鋼網(wǎng)。操作刮錫機(jī)時，先要為刮錫機(jī)安裝這張鋼網(wǎng)，接下來操作員會把PCB安裝在刮錫機(jī)的進(jìn)料基板上。安裝PCB的過程可以通過監(jiān)視器來觀察，其固定的位置要求達(dá)到一定的精度，以確保鋼網(wǎng)上的孔與PCB上的焊盤位置相同。定位完成後，進(jìn)料基板會在機(jī)械臂的帶動下傳送到刮錫機(jī)的鋼網(wǎng)下，這時鋼網(wǎng)上的塗料臂會在鋼網(wǎng)上來回移動，錫膏就透過鋼網(wǎng)上的孔塗覆在了PCB的特定焊盤上。鋼網(wǎng)非常堅固，所以它是可以重複使用的，刮完一張PCB後，再送入另一張，進(jìn)行相同的操作。操作員會檢驗每一塊經(jīng)過刮錫機(jī)處理後的PCB，看錫膏是否塗覆均勻、飽滿、是否偏移等。檢驗合格後才可進(jìn)入下一道工序-上貼片機(jī)。

2、上貼片機(jī)在上一道工序檢測合格的PCB通過傳送帶進(jìn)入貼片機(jī)。貼片機(jī)的作用就是將貼片式元件粘貼在焊盤上，而粘接劑就是前文所提到的錫膏。貼片機(jī)按速度可分為低速機(jī)、中速機(jī)和高速機(jī)，大部分生產(chǎn)線都採用中速機(jī)，這種機(jī)型的貼片速度為0.27秒/片，而高速機(jī)的速度則可達(dá)到中速機(jī)的好幾倍。貼片機(jī)是一種高度精密的儀器，其中多採用鐳射對中校正系統(tǒng)，而且對於周圍環(huán)境的變化也會有很敏感的反應(yīng)。比如對於高速貼片機(jī)而言，當(dāng)操作員距離機(jī)器太近也會使機(jī)器停止工作。大部分貼片式元件（如片阻、片容、貼片封裝的晶片等）被整齊地纏繞在原料盤上，這些原料盤看上去就像縮小了的電影膠片盤，而象PQFP、BGA封裝的晶片則被固定在特製的原料盒內(nèi)。按貼片式元件的類型不同，進(jìn)料的位置也不同。原料盤一般安裝在貼片機(jī)正面的料架上，一臺貼片機(jī)可以同時安裝多個原料盤。而象BGA封裝的大型晶片則從貼片機(jī)的背面進(jìn)料。貼片機(jī)通過吸嘴從料架上取元件，中低速貼片機(jī)只有一個吸嘴，而高速機(jī)則有多個吸嘴。根據(jù)安裝元件的不同，操作員可以為貼片機(jī)安裝多種不同規(guī)格的吸嘴。當(dāng)貼片機(jī)工作時，吸嘴會產(chǎn)生真空，並在預(yù)先編制的程式控制下讓機(jī)械臂帶動吸嘴移動到待安裝的原料進(jìn)料口，電子元件會在真空的作用下吸附到吸嘴上。這時機(jī)械臂再次帶動吸嘴到達(dá)特定焊盤的上方，最後將元件壓放到焊盤上。由於焊盤上塗有錫膏，所以元件會被粘貼在上面。但是由於現(xiàn)在的錫膏仍然是半液體狀的，所以元件並未真正焊接在PCB上。在一條貼片線上往往有多臺（一般為兩臺）貼片機(jī)在同時工作，仔細(xì)觀察，你會發(fā)現(xiàn)它們安裝的元件不一樣。第一臺貼片機(jī)一般貼一些小型的片阻、片容等，而第二臺貼片機(jī)則進(jìn)行大型晶片的貼裝。這是由於根據(jù)貼裝元件大小的不同，貼片機(jī)需要安裝不同規(guī)格的吸嘴，為了提高生產(chǎn)效率，往往把小型的元件安排在一臺貼片機(jī)上安裝，而把較大的元件交給另一臺貼片機(jī)安裝。元件貼裝完成後，仍然需要經(jīng)過檢驗這一關(guān)。檢驗員要看是否有貼歪或漏貼等情況，如果檢驗合格則進(jìn)入下一道工序-過回流焊。

3、過回流焊由貼片機(jī)貼裝到PCB上的元件並未真正焊接在PCB上，如果這時用手輕輕在PCB上一抹，元件就會掉落下來。過回流焊的作用就是要使錫膏變?yōu)殄a點，從而使元件牢牢地焊接在PCB上?；亓骱附訖C(jī)的內(nèi)部採用內(nèi)迴圈式加熱系統(tǒng)，並分為多個溫區(qū)。優(yōu)化的變流速加熱結(jié)構(gòu)能在發(fā)熱管處產(chǎn)生高速熱氣流，並在PCB處產(chǎn)生低速大流量的高溫氣流，從而確保元件受熱均勻、不移位。各個溫區(qū)的溫度是不一樣的，操作員可以通過操控臺來修改溫度曲線，以提供錫膏由半液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時的最佳環(huán)境。PCB經(jīng)由傳送帶進(jìn)入回流焊接機(jī)，傳送的速度由電腦進(jìn)行控制。錫膏是由不同成分的多種材質(zhì)混合而成的，在不同的溫區(qū)下，各種材質(zhì)就會發(fā)生相應(yīng)的變化。比如錫膏內(nèi)的松香會在較低的溫度下熔解成液態(tài)，在更高的溫度下錫粉也開始熔化，松香能提高焊錫的活性，從而起到助焊的作用，這時錫膏就變成了活性極高的液態(tài)錫點。當(dāng)PCB被帶動到較冷的溫區(qū)時，液態(tài)錫點就凝固成固態(tài)錫點，將PCB與元件引腳牢牢地焊接起來。由於回流焊接機(jī)內(nèi)有大量的熱氣流，如果爐內(nèi)溫度沒有控制到最佳狀態(tài)，就很容易將元件吹離正常的焊接點，所以在這道工序結(jié)束的時候同樣會經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗。如果合格，即可送到"插件線"進(jìn)行插接式元件的安裝。

4、檢驗與維修在貼片線上經(jīng)各工段檢驗不合格的產(chǎn)品會在這裏進(jìn)行集中維修，一般大部分的問題會出在回流焊接部分。特別是一些PQFP（四邊扁平）封裝的晶片由於引腳很密，很容易發(fā)生連焊等情況。維修操作都是由人工來完成的，不過操作人員在焊接時的熟練程度令人驚歎。他們在晶片的引腳處塗上助焊劑，再用電烙鐵在上面一劃就成了。你很難用肉眼分辨出這品質(zhì)這是用機(jī)器焊接的還是人工焊接的。通過貼片線的加工，板卡的生產(chǎn)就算完成了一小半。現(xiàn)在我們來對上面講到的內(nèi)容作一個總結(jié)：用刮錫機(jī)在需要焊接貼片式元件的焊盤上塗上錫膏，貼片機(jī)會把待裝的元件粘貼在這些焊盤上，通過回流焊的加熱，焊盤上的錫膏會變成錫點，冷卻後即可把元件牢牢地固定在焊盤上。接著讓我們到"插件線"去看插接式元件的安裝。三、插接式元件的安裝

１、插裝元器件從貼片線上下來的板卡只安裝了貼片式元件，還有大量的插接式元件需要在這一工段中進(jìn)行安裝。一般的電腦板卡生產(chǎn)部均靠人工方式來安裝插接式元件，而家電行業(yè)則往往採用自動插件機(jī)來加工，產(chǎn)量與成本的平衡關(guān)係在這裏得到了很好的體現(xiàn)。凡是在各條線上與元件直接接觸的工人都會在手腕上戴一個靜電環(huán)，當(dāng)然在插接元件生產(chǎn)線上也不例外。工作臺上有一根通往大地的地線，靜電環(huán)就與之相連。這條線上大約有十幾名工人，每位元工人根據(jù)