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1、SMT制程培训（2013经典版）,下雪,SMT,计算机产品的发展可谓日新月异，技术的进步带来性能的提升，制造工艺的精益求精使得高集成成为可能，这从普通的板卡产品就可以看出来。 下面带领大家一起走进主板生产厂，全面认识主板的制造工艺和生产过程。,SMT,在了解整个主板制造过程之前，首先必须提到PCB(印刷电路板)。它是基板，通常由主板厂商根据当前流行的主板芯片组、CPU以及不断更新的技术进行设计，主板的型号和性能的差别也是在这个时候确定的。 在完全的线路板设计出来以后，交给专业的生产厂家进行PCB生产。现在多数的PCB都采用六,八,十层板设计，由于PCB的设计技术性较强，这里就不再详述。但需要注
2、意的是一些使用廉价PCB生产的主板，由于其设计上的缺陷，往往存在着电磁泄漏和电磁感应，进而影响显示器正常显示甚至影响其他家电产品使用，这也是品牌主板和杂牌低价位主板的区别之一。 目前国内的知名品牌主板生产工厂通常都是台湾母公司提供的PCB板进行生产制造，同时另有一些不知名的品牌则是购买其他公司设计的PCB板，通过一些代工生产专业工厂制造。所以在某种程度上，制造过程实际也是一种专业的组装过程。,Loader,Screen Printer,Pre-reflow inspection,Mutifunction Mounter,Glue Dispensor,Reflow,Highspeed Mount
3、er,Manual Pin-in-paste (Side II),Depanel,T/U,Packing,System Assy,* PCB,*EM5701N,*CM402-L*4,*DT401-F*2 *Dry box,*IPC STD *Placement by hand,*BTU pyamx150,*IPC STD *3X magenifier,Reflow,Pre-reflow inspection,Mutifunction Mounter,Highspeed Mounter,Glue Dispensor,Manual Pin-in-paste (Side I),Screen Prin
4、ter,VI,VI,VI,*EM5701x1,*DEK Infinity 0.1 *thickness meter ASMK-350 *3X magnifier,NG,NG,NG,NG,OK,OK,AOI,ATE,DC-DC Test,Function Test,OK,NG,*Orbotech Trion-2345,*GR228 *TR-518FR,*EM-5700,*HAKO 936,*PT960F,repair,repair,repair,NG,OK,repair,NG,OK,*DEK Infinity 0.1 *thickness meter ASMK-350 *3X magnifier
5、,一. SMT/PCBA FLOW,MFG Process Flow Chart,AOI,repair,NG,OK,*CM402-L*4,*Fixture,*DT401-F*2 *Dry box,*Fixture,SMT,主板的生产组装流程如下：PCB和元器件的检验SMT贴片生产线DIP插件生产线在线成品检测包装和抽检,SMT,一、PCB (Printed Circuit Board)和元器件检验 国内知名的主板生产组装工厂均通过ISO 9002的认证，实施非常先进和严格的品质管理体系。 在生产组装过程中，通常由母公司或委托公司提供PCB和电子元器件，在进入生产线之前，必须对它们进行品质检验，
6、这个过程称为IQC（进料品管）。 PCB的检验除了肉眼的表面检查外，还必须利用检测仪器对基板的厚度、插件针孔进行检查，元器件则包括各种电阻、电容的阻值、容值以及断路、短路等。通过IQC检验的PCB和元器件才能进入下一道工序。因而加工前的测试对主板整个生产过程提供了首要保证，有助于提高产品的良品率。,SMT,二、SMT贴片生产线 SMT贴片生产线作用是将一些细小的贴片式组件和一些人工无法完成多引脚IC芯片安装在PCB板上然后经过REFLOW和Wave Soldering将零件与PCB板焊接在一起.,PCB组装(PCB Assembly)制程主要区分为二种，分别为 表面黏着技术(SMT)及穿孔装配
7、技术(DIP or Wave Solder)。 PS：高脚数的零件(300 I/O以上)大多用BGA构装技术进 行 笔记本电脑的CPU)。,SMT (Surface Mount Technology) 表面贴装技术, PCBA,SMT定义,SMT Index, SMT Line, SMT Flow Chart, Mounter Vision,SMT制程常见缺点, Solder Paste, Printer, Reflow, Profile, Loader, Unloader, Buffer,PCB板LOADER 印刷机 点胶机(视制程不一定需 要) 高速装着机 泛用装着机 回焊炉(REFLOW
8、) UNLOADER 检验 Rising Time between150/18385+-15S ; Total Time above18375+-15S ; Rising slops of 150183 1 /S ; Rising slope of 183 peak1 /S ; Fouling slope of Peak150 4 /S Prak215 +10,-5 ),SMT,以下从预热段开始进行简要分析。 预热段： 该区域的目的是把室温的PCB尽快加热，以达到第二个特定目标，但升温速率要控制在适当范围以内，如果过快，会产生热冲击，电路板和组件都可能受损，过慢，则溶剂挥发不充分，影响焊接质量
9、。由于加热速度较快，在温区的后段SMA内的温差较大。 为防止热冲击对组件的损伤。一般规定最大速度为4 0C/S。然而，通常上升速率设定为13 0C/S。典型的升温度速率为2 0C/S.,SMT,保温段： 是指温度从150 0C183 0C升至焊膏熔点的区域。 保温段的主要目的是使SMA内各组件的温度趋于稳定，尽量减少温差。 在这个区域里给予足够的时间使较大组件的温度赶上较小组件，并保证焊膏中的助焊剂得到充分挥发。到保温段结束，焊盘、焊料球及组件引脚上的氧化物被除去，整个电路板的温度达到平衡。应注意的是SMA上所有组件在这一段结束时应具有相同的温度，否则进入到回流段将会因为各部分温度不均产生各种
10、不良焊接现象。,SMT,回流段: 在这一区域里加热器的温度设置得最高，使组件的温度快速上升至峰值温度。 在回流段其焊接峰值温度视所用焊膏的不同而不同，一般推荐为焊膏为焊膏的溶点温度加20-40 0C. 对于熔点为183 0C的63Sn/37Pb焊膏和熔点为179 0C的Sn62/Pb36/Ag2膏焊，峰值温度一般为210-230 0C，再流时间不要过长，以防对SMA造成不良影响。 理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的体积最小。,SMT,冷却段 这段中焊膏中的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被连接表面，应该用尽可能快的速度来进行冷却，这样将有助于得到明亮的焊点并有好的外形和低的接触角度。 缓
11、慢冷却会导致电路板的更多分解而进入锡中，从而产生灰暗毛糙的焊点。在极端的情形下，它能引起沾锡不良和弱焊点结合力。冷却段降温速率一般为310 0C/S,冷却至75 0C即可。 测量再流焊温度曲线测试仪（以下简称测温仪），其主体是扁平金属盒子，一端插座接着几个带有细导线的微型热电偶探头。测量时可用焊料、胶粘剂、高温胶带固定在测试点上，打开测温仪上的开关，测温仪随同被测印制板一起进入炉腔，自动按内编时间程序进行采样记录。测试记录完毕，将测试仪与打印机连接， 便可打印出多根各种色彩的温度曲线。,SMT,三影响再流焊加热不均匀的主要因素： 在SMT再流焊工艺造成对组件加热不均匀的原因主要有： 再流焊组件
12、热容量或吸收热量的差别，传送带或加热器边缘影响 ，再流焊产品负载等三个方面。 1.通常PLCC、QFP与一个分立片状组件相比热容量要大，焊接大面积组件就比小组件更困难些。 2.在再流焊炉中传送带在周而复使传送产品进行再流焊的同时，也成为一个散热系统，此外在加热部分的边缘与中心散热条件不同，边缘一般温度偏低，炉内除各温区温度要求不同外，同一载面的温度也差异。 3.产品装载量不同的影响。再流焊的温度曲线的调整要考虑在空载，负载及不同负载因子情况下能得到良好的重复性。负载因子定义为：LF=L/(L+S);其中L=组装基板的长度，S=组装基板的间隔。,SMT,再流焊工艺要得到重复性好的结果，负载因子愈
13、大愈困难。 通常再流焊炉的最大负载因子的范围为0.50.9。这要根据产品情况（组件焊接密度、不同基板）和再流炉的不同型号来决定。,SMT,表五常见不良分析,影响锡膏体积的因素,锡膏体积鱼骨图,以量测锡膏厚度推算锡膏体积是不准确做法 以良好的制程维持正确的锡膏体积,影响零件立碑的因素,置件偏移,2 .印刷偏移,原材料PAD氧化,PCB PAD氧化,回焊炉加热不均匀,PCB PAD太小不一,人为因素,立碑,立碑不良分析鱼骨图,空焊不良分析,印刷锡少,置件偏移,原材料pin floating,PCB平整度不够 基板上：0.1mm 线路上: 0.3mm Via hole : 0.2mm,PCBPAD被
14、绿漆盖住,材料本体过炉后变形,人为因素 抛料损坏,空焊,8 .原材料PIN脚氧化,空焊不良分析鱼骨图,SMT,三、DIP插接组件的安装 通过SMT生产线的PCB可以说是主板的半成品，相对于它的机械化设备智能操作，DIP插接生产线要简单得多，它是由操作工人手工完成的，插接的组件主要包括CPU插座、ISA、PCI和AGP的插槽、内存槽、BIOS插座、电容、跳线、晶振等。 插接之前的组件都必须经过IQC (Incoming Quality Control)检测，对于一些引脚较长的电容、电阻还要进行修剪，以便插接操作。,SMT,PCB送上DIP生产线后，操作工人按照预定的插接顺序将部件插在PCB的相应
15、位置，整个工序由多名操作工人完成，操作工人的插接可以说是手疾眼快。 对于现在生产的主板，将遵循PC99规范，串并口、PS/2键盘鼠标接口、USB接口等都采用彩色标识，以方便安装。 对于插槽用料，品牌主板都使用FOXCONN等著名厂商的产品，接口部分采用较厚的镀金层，可反复插接而保证与各类卡的接触良好，减少主板的软故障现象发生。 在电容方面优质高性能的电解电容产品可保证在板设备电源的稳定和纯净的输出，如常见的Slot1插槽边分布的电解电容，品牌主板都使用日本原产三洋、松下等产品；而杂牌主板的电容的品质和容量、插接电容分布数量等方面偷工减料，其产品稳定性和性能很差。,SMT,所有指定组件插接到PC
16、B后通过传输带自动送入波峰焊接机，波峰焊接机是自动的焊接设备，在它的前段将给要焊接的插接件喷上助焊剂，通过不同的温区变化对PCB加热。 波峰焊机的后半部是一个高温的液态锡炉，它均匀平稳地流动，为了防止它的氧化，通常在它的表面还覆盖着一层油。PCB传过来后利用其高温的液态锡和助焊剂的作用将插接件牢牢焊接在PCB。 焊接完毕的PCB板还要用手工对一些组件的引脚进行修剪，由于在插接前多数组件已进行过加工，所以修剪的引脚数量很少，这个阶段还要对焊接后组件的位置是否正确、是否漏焊、连焊等进行修复。合格产品进入清洗设备对焊接时使用的有害助焊剂进行清洗，清洗方法有水洗和化学试剂洗两种，清洗后通过清洗机后端的烘干设备对PCB烘干。目前不少主板生产厂家都开始使用免清洗助焊剂，可以免去清洗过程。通过清洗的PCB人工安装上BIOS芯片和供电电池、跳线帽、散热片等，就制成了一块完整的主板。,SMT,四、在线电气性能检测 一块成品的主板除了生产过程中普通的外观检测和焊接检查外，真正的电气性能还必须通过实际的应用平台检测。 首先要使用普通机箱电源对PCB的供电电源部份进行测试，
