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1、S M T surface mounting technology 表面貼裝技術 1 SMT 課程訓練目標: 熟悉SMT作業流程 了解SMT貼裝原理 了解工廠SMT 機器 2 課程綱要 一SMT工藝流程 1.錫膏印刷 2.機器貼裝 3.回流焊接 4.目視檢驗 5.ICT測試 二.常見不良現象及原因分析 三.工廠機器簡介 3 SMT工藝流程 A面錫膏印刷 元器件貼裝 回流焊接 板面翻轉B面錫膏印刷 元器件貼裝 回流焊接 檢測(外觀、ICT) 4 成分:焊料合金顆粒,助焊劑,流變性調節劑/粘 度控制劑,溶劑等. * 助焊劑:RSA(強活化性),RA(活化性),RMA(弱 活化性),R(非活化性).
2、 * 助焊劑作用(1):清除PCB焊盤的氧化層;(2)保 護焊盤不再氧化;(3)減少焊接中焊料的表面張力, 促進焊料移動和分散. * SMT一般選擇的錫膏(PB): Sn63/Pb37,Sn62/Pb36/Ag2 熔點在177C183C典型:Sn63/Pb37 * 粘度(粘合性):指錫膏粘著能力.粘度過大: 不易印刷到模板幵孔的底部,而且還會粘到刮刀 上;粘度過低:不易控制焊膏的沉積形狀,會塌陷, 易產生橋接虛焊. *組成:錫膏、鋼板、印刷机(MPM DEK_265 ) 錫膏小常識 一 5 貯藏:010C 保質期限:3個月1年. 解凍溫度:2027C 回溫時間872H. 使用環境:2027C,
3、4060%RH 幵封后使用期限:8H, 攪拌時間:2min. 焊膏的選擇要求: “具有优異的保存穩定性 “具有良好的印刷性(流動性,脫版性,連續印刷 性)等. “印刷后,較長時間內對SMD持有一定的粘合性. “焊接后,能得到良好的接合狀態(焊點). “其焊劑成分是高絕緣性.低腐蝕性. “對焊接后的焊劑殘留有良好的清洗性,清洗后不可 留有殘留成份. 錫膏小常識 錫 膏 攪 拌 机 6 *厚度:0.12mm 0.13mm 0.15mm *幵口种類:化學蝕刻,激光束切割,電鑄. *鋼板規格:650mm*550mm *鋼板張力:30N/CM (5點量測) 二 鋼 板 7 * 印刷方式:非接觸式印刷和接
4、觸式印刷(適用 于細間距和超細間距) * 刮刀印刷速度: 2545mm/sec 刮刀壓力: 59kgf/cm2 脫板速度: 3mm/sec * 印刷錫膏厚度: 0.130.19mm * 兩大功能: 鋼板与pcb的精確定位及刮 刀參數控制;均是采用机器視 覺系統. 三 印刷机 印 刷 机 錫膏膜厚量測儀 8 貼裝頭.它是整個貼裝的關鍵. 其工作由拾取/釋放和移動/定位 兩种模式組成.第一,貼裝頭通過 程序控制完成三維的往复運動, 實現從供料器取料后移動到PCB 的指定坐標位置上.第二,貼裝頭 的端部有一個用真空泵控制的吸 嘴.當轉換汽閥打開時,吸嘴的負 壓把SMT元器件從供料器中吸上 來;當轉換
5、汽閥關閉時,吸盤把元 器件釋放到PCB上.貼裝頭通過上 述兩种模式的組合,完成吸取/置 件的工作. 貼片原理:通過真孔吸嘴從供料器中拾取元件,由識別裝置進行元 件形狀size的較準,然後按照程序中設置的位置座標貼裝元件,整個 貼裝過程是由計算機控製相對應的程序來完成. 貼 裝 9 工作原理:根據 不同零件的包裝方 式來選擇不同類型 的供料器(feeder), 配合機器的供料裝 置,(台車)以壓縮空 氣的壓力轉化為機 械動力進行定點供 料. 供料系統 Feeder 10 定位系統:在計 算机感應系統的控 製下,由輸送軌道將 pcb送到工作區域內 ,然後以光學相機進 行mark定位,使貼裝 頭能把
6、元器件准確 地釋放到需要的位 置上.這是做到精確 貼裝的基礎. PCB定位系統 11 貼片机能夠做到精確 有序地貼裝,其核心机構 是微型計算机.它是通過 高級語言軟件或硬件開 關編制計算机程序,內部 有多片控製板組成,控制 貼片机的自動工作步驟. 對每個片狀元器件的精 確位置,size都要編程輸 入計算机. 計算机控制系統 12 通過計算机實現對PCB上焊盤的圖象定位識別後,對 吸取後零件貼裝坐標進行相應地補正,以保證零件精 確的貼裝到相應的pad上 視覺檢測系統 13 機器貼裝簡易流程 進板 Pcb定位 出板 Mark識別 置件 零件吸取 零件識別及校正 14 * 組成:回焊爐. * 依加熱
7、熱源:分紅外線回流焊机,熱風回流焊机,熱板 回流焊,激光回流焊,氮氣回流焊. * 一般分為四個區:預熱區,升溫區,焊接區,冷卻區. 回流焊部分 15 回流焊曲線圖 c區 Reak:220C (min*205max*230 C) 23sec c區 Over 180C 3050sec A區 TIME(sec) D區 B區 140160C 60120sec (pre- heat) () 16 預熱區: 溫度(40150C) 時間(60100SEC) 一般速度為13C/s;最大不可超過 4C/s. *注意點:速度不能快到造成PCB板或零件的損坏. 不應引起助焊劑,溶劑的爆失,對于大多數 助焊劑這些溶劑
8、不會迅速地揮發,因為它 們有足夠高的沸點來防止這些焊膏在印刷 過程中變干. 升溫區: 溫度(150170C) 時間(60110SEC) 焊膏保持在一個想象中的“活化溫度”上,使其中 助焊劑對錫粉和被焊表面進行清洁工作. 使焊劑活化去除氧化物以及使SMA達到最大的 熱平衡, 以減少焊接時的熱衝擊. 保証PCB板上的全部零件進入焊接區前,都達 到相同的溫度. 17 焊接區:溫度(Max:pcb不超過225 C,BGA不可超過215 C) 冷卻區(平均斜率不可超過 4C Per sec) * 焊膏中的錫粉已經熔化并充分潤濕被連接 表面.應盡可能快的速度來進行冷卻,這樣有助 于得到明亮的焊點并有好的外
9、形和低的接觸角 度.冷卻區一般冷卻至75C. 溫度曲線的測量 * 測點的選取:至少選三點,反應出表面組裝 組件上溫度最高,最低,中間部位上的溫度 變化. * 溫度采集器. * 高溫膠帶. 18 兩個品質關卡 Inspection ICT Test In circuit test SMT成品- PCBA 19 不良現象:位移,短路(連錫),虛焊(假焊),反白, 直立(碑立),錫珠,拋料,少件. v位移: 印刷偏位 机器貼裝 v短路(連錫): 印刷短路 錫膏壩塌 机器貼裝 v虛焊(假焊): 少錫(漏印) 机器貼裝 來料氧化 回焊爐參數 偏 位 連 錫 20 v反白: 机器貼裝 feeder不良 v直立(碑立): 机器貼裝 回焊爐參數 v錫珠: 印刷污染PCB 机器貼裝 回焊爐 v拋料: 机器貼裝 v少件: 印刷不良(漏印) 机器貼裝 拋 料 21 SMT機器簡介 22 可供參考網站: www.smta.org www.smt- 其它 謝謝大家! 23
