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1、2018/9/14,1,SMT製程教育訓練,2018/9/14,2,目錄,什麼是SMA？ SMT工藝流程 Screen Printer MOUNT REFLOW AOI ESD WAVE SOLDER SMT Tester SMA Clean SMT Inspection spec.,2018/9/14,3,什麼是SMA？,SMA (Surface Mount Assembly)的英文縮寫，中文意思是 表面貼裝工程 。是新一代電子組裝技術，它將傳統的 電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一的器件。 表面安裝不是一個新的概念，它源於較早的工藝，如 平裝和混合安裝。 電子線路的裝配，最初採用點對點的
2、佈線方法，而且 根本沒有基片。第一個半導體器件的封裝採用放射形的引 腳，將其插入已用於電阻和電容器封裝的單片電路板的通 孔中。50年代，平裝的表面安裝元件應用于高可靠的軍方， 60年代，混合技術被廣泛的應用，70年代，受日本消費類 電子產品的影響，無源元件被廣泛使用，近十年有源元件 被廣泛使用。,2018/9/14,4,什麼是SMA？,Surface mount,Through-hole,與傳統工藝相比SMA的特點：,2018/9/14,5,SMT流程,一、單面組裝：來料檢測 = 絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘乾（固化）= 回流焊接= 清洗 = 檢測 = 返修 二、雙面組裝； A：來料檢
3、測 = PCB的A面絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘乾（固化） = A面回流焊接 = 清洗 = 翻板= PCB的B面絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘乾 = 回流焊接 （最好僅對B面 = 清洗 =檢測 = 返修） 此工藝適用於在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的SMD時採用。,最最基礎的東西,2018/9/14,6,B：來料檢測 = PCB的A面絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘乾（固化）= A面回流焊接 = 清洗 = 翻板= PCB的B面點貼片膠 = 貼片 = 固化 = B面波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修） 此工藝適用於在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面組裝的SM
4、D中，只有SOT或SOIC（28）引腳以下時，宜採用此工藝。 三、單面混裝工藝： 來料檢測 = PCB的A面絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘乾（固化）=回流焊接 = 清洗 = 插件 = 波峰焊 =清洗 = 檢測 = 返修,SMT流程,2018/9/14,7,四、雙面混裝工藝： A：來料檢測 = PCB的B麵點貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = PCB的A面插件 = 波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 先貼後插，適用於SMD元件多於分離元件的情況 B：來料檢測 = PCB的A面插件（引腳打彎）= 翻板 = PCB的B麵點 貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = 波峰焊 = 清洗 =
5、 檢測 = 返修 先插後貼，適用於分離元件多於SMD元件的情況 C：來料檢測 = PCB的A面絲印焊膏 = 貼片 = 烘乾 = 回流焊接 = 插件，引腳打彎 = 翻板 =PCB的B麵點貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = 波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 A面混裝，B面貼裝。,SMT流程,2018/9/14,8,D：來料檢測 = PCB的B麵點貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = PCB的A面 絲印焊膏 = 貼片 = A面回流焊接 = 插件 = B面波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 A面混裝，B面貼裝。先貼兩面SMD，回流焊接，後插裝，波峰焊 E：來料檢測 = PCB的B面絲印
6、焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘乾（固化）= 回流焊接 = 翻板 = PCB的A面絲印焊膏 = 貼片 = 烘乾 = 回流焊接1（可採用局部焊接）= 插件 = 波峰焊2 （如插裝元件少，可使用手工焊接）= 清洗 = 檢測 = 返修 A面貼裝、B面混裝。,SMT流程,2018/9/14,9,Screen Printer,Mount,Reflow,AOI,SMT流程,2018/9/14,10,Screen Printer,STENCIL PRINTING,Screen Printer 內部工作圖,2018/9/14,11,Screen Printer,Screen Printer 的基本要素：,So
7、lder (又叫锡膏）經驗公式：三球定律至少有三個最大直徑的錫珠能垂直排在鋼板的厚度方向上至少有三個最大直徑的錫珠能水準排在鋼板的最小孔的寬度方向上單位：錫珠使用米制（Micron)度量，而鋼板厚度工業標準是美國的專用單位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm1thou)判斷錫膏具有正確粘度的一種經濟和實際的方法：攪拌錫膏30秒，挑起一些高出容器三，四英寸，錫膏自行下滴，如果開始時象稠的糖漿一樣滑落，然後分段斷裂落下到容器內為良好。反之，粘度較差。,2018/9/14,12,Screen Printer,錫膏的主要成分：,2018/9/14,13,S
8、queegee(又叫刮板或刮刀）,菱形刮刀,拖裙形刮刀,聚乙烯材料 或類似材料,金屬,Screen Printer,2018/9/14,14,Squeegee的壓力設定：,第一步：在每50mm的Squeegee長度上施加1kg的壓力。第二步：減少壓力直到錫膏開始留在範本上刮不乾淨，在增加1kg的壓力第三步：在錫膏刮不乾淨開始到掛班沉入絲孔內挖出錫膏之間有1-2kg的可接受範圍即可達到好的印製效果。,Screen Printer,Squeegee的硬度範圍用顏色代號來區分：very soft 紅色soft 綠色hard 藍色very hard 白色,2018/9/14,15,Stencil (又
9、叫網板或鋼板）：,Stencil,PCB,Stencil的梯形開口,Screen Printer,PCB,Stencil,Stencil的刀鋒形開口,鐳射切割鋼板和電鑄成行鋼板,化學蝕刻鋼板,2018/9/14,16,Screen Printer,鋼板(Stencil)製造技術:,2018/9/14,17,Screen Printer,鋼板(Stencil)材料性能的比較:,2018/9/14,18,Screen Printer,錫膏印刷缺陷分析:,問題及原因 對 策,搭錫BRIDGING 錫粉量少、粘度低、粒度大、室溫度、印膏太厚、放置壓力太大等。（通常當兩焊墊之間有少許印膏搭連，於高溫熔焊
10、時常會被各墊上的主錫體所拉回去，一旦無法拉回，將造成短路或錫球，對細密間距都很危險）。,提高錫膏中金屬成份比例（提高到88 %以上）。 增加錫膏的粘度（70萬 CPS以上） 減小錫粉的粒度（例如由200目降到300目） 降低環境的溫度（降至27OC以下） 降低所印錫膏的厚度（降至架空高度SNAP-OFF，減低刮刀壓力及速度） 加強印膏的精准度。 調整印膏的各種施工參數。 減輕零件放置所施加的壓力。 調整預熱及熔焊的溫度曲線。,2018/9/14,19,問題及原因 對 策,發生皮層 CURSTING 由於錫膏助焊劑中的活化劑太強,環境溫度太高及鉛量太多時,會造成粒子外層上的氧化層被剝落所致.膏量
11、太多 EXCESSIVE PASTE 原因與“搭橋”相似.,避免將錫膏暴露於濕氣中. 降低錫膏中的助焊劑的活性. 降低金屬中的鉛含量.減少所印之錫膏厚度 提升印著的精准度. 調整錫膏印刷的參數.,錫膏印刷缺陷分析:,Screen Printer,2018/9/14,20,錫膏印刷缺陷分析:,Screen Printer,問題及原因 對 策,膏量不足 INSUFFICIENT PASTE 常在鋼板印刷時發生,可能是網布的絲徑太粗,板膜太薄等原因.粘著力不足 POOR TACK RETENTION 環境溫度高風速大,造成錫膏中溶劑逸失太多,以及錫粉粒度太大的問題.,增加印膏厚度,如改變網布或板膜等
12、. 提升印著的精准度. 調整錫膏印刷的參數.消除溶劑逸失的條件(如降低室溫、減少吹風等）。 降低金屬含量的百分比。 降低錫膏粘度。 降低錫膏粒度。 調整錫膏粒度的分配。,2018/9/14,21,錫膏印刷缺陷分析:,Screen Printer,問題及原因 對 策,坍塌 SLUMPING 原因與“搭橋”相似。模糊 SMEARING 形成的原因與搭橋或坍塌 很類似，但印刷施工不善的原因居多，如壓力太大、架空高度不足等。,增加錫膏中的金屬含量百分比。 增加錫膏粘度。 降低錫膏粒度。 降低環境溫度。 減少印膏的厚度。 減輕零件放置所施加的壓力。增加金屬含量百分比。 增加錫膏粘度。 調整環境溫度。 調
13、整錫膏印刷的參數。,2018/9/14,22,Screen Printer,在SMT中使用無鉛焊料：,在前幾個世紀，人們逐漸從 醫學和化學上認識到了鉛（PB） 的毒性。而被限制使用。現在電 子裝配業面臨同樣的問題，人們 關心的是：焊料合金中的鉛是否 真正的威脅到人們的健康以及環 境的安全。答案不明確，但無鉛 焊料已經在使用。歐洲委員會初,步計畫在2004年或2008年強制執行。目前尚待批准，但是電子裝配業還是 要為將來的變化作準備。,2018/9/14,23,無鉛錫膏熔化溫度範圍：,Screen Printer,2018/9/14,24,Screen Printer,無鉛焊接的問題和影響：,2
14、018/9/14,25,MOUNT,表面貼裝對PCB的要求：,第一：外觀的要求，光滑平整，不可有翹曲或高低不平，否則基板會出現裂紋、傷痕、鏽斑等不良。,第二：熱膨脹係數的關係，元件小於3.2*1.6mm時只遭受部分應力，元件大於3.2*1.6mm時，必須注意。,第三：導熱係數的關係。,第四：耐熱性的關係，耐焊接熱要達到260度10秒的實驗要求，其耐熱性應符合：150度60分鐘後，基板表面無氣泡和損壞不良。,第五：銅箔的粘合強度一般要達到1.5kg/cm*cm。,第六：彎曲強度要達到25kg/mm以上。,第七：電性能要求。,第八：對清潔劑的反應，在液體中浸漬5分鐘，表面不產生任何不良，並有良好的
15、沖載性。,2018/9/14,26,MOUNT,表面貼裝元件介紹：,表面貼裝元件具備的條件,元件的形狀適合於自動化表面貼裝。,尺寸，形狀在標準化後具有互換性。,有良好的尺寸精度。,適應於流水或非流水作業。,有一定的機械強度。,可承受有機溶液的洗滌。,可執行零散包裝又適應編帶包裝。,具有電性能以及機械性能的互換性。,耐焊接熱應符合相應的規定。,2018/9/14,27,MOUNT,表面貼裝元件的種類,有源元件 （陶瓷封裝）,無源元件,單片陶瓷電容,鉭電容,厚膜電阻器,薄膜電阻器,軸式電阻器,CLCC （ceramic leaded chip carrier） 陶瓷密封帶引線晶片載體,DIP（dual -in-line package）雙列直插封裝,SOP（small outline package）小尺寸封裝,
