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1、PCBA生產流程簡介,Ares Wu Aug. 13, 2009,SMT技朮簡介 PCBA生產工藝流程 SMT段工藝流程 Printer Mounter Reflow AOI W/S ICT,SMT技朮簡介,目前，先进的电子产品，已普遍采用SMT技术,SMT 表面贴装技术(Surface Mounting Technology),SMD 表面贴装器件(Surface Mounted Devices ),SMT工藝 将元件装配到PCB或其它基板上的工艺方法称为SMT工艺,PCBA生產工藝流程圖,發料,基板烘烤,送板機,錫膏印刷,點固定膠,印刷目檢,AOI,高速機貼片,泛用機貼片,迴焊前目檢,迴流
2、焊接,爐后比對目檢/AOI,維修,插件,波峰焊接,T/U,維修,ICT/FCT,品檢,入庫,維修,or,NG,NG,NG,SMT段工藝流程,Printer,Mounter,Reflow,AOI,SMT段工藝流程 Printer,Printer,PCB,在常温下，焊膏可将电子元器件初粘在既定 位置，当被加热到一定温度时（通常183）随着溶剂和 部分添加剂的挥发，合金粉的熔化，使被焊元器件和焊盘 连在一起，冷却形成永久连接的焊点。,成分,主要材料,作用,焊料合金粉末,助焊劑,活化劑,增粘劑,溶劑,附加劑,Sn/Pb/Ag/Cu,松香,甘油硬脂酸脂,盐酸,联氨,三乙醇酸,松香，松香脂，聚丁烯,丙三醇
3、，乙二醇,石腊（腊乳化液） 软膏基剂,SMD与电路的连接,去除pad與零件焊接部位氧化物質,净化金属表面，与SMD保 持粘性,防止過早凝固,防离散，塌边等焊接不良,SMT段工藝流程 Solder paste,目前60度鋼刮刀使用較普遍,刮刀,菱形刮刀,拖裙形 刮刀,聚乙烯材料 或类似材料,金屬,SMT段工藝流程 Squeegee,Stencil,PCB,Stencil的梯形开口,PCB,Stencil,Stencil的刀锋形开口,鋼板的主要功能是幫助錫膏沉積到PCB的Pad上,目的是將准確數量的錫膏轉移到PCB上准確的位置,激光切割模板和 电铸成行模板,鋼板制造技朮,化学蚀刻模板,SMT段工藝
4、流程 Stencil,PCB成分 樹脂 玻纖 銅箔,PCB作用 提供元件组装的基本支架 提供零件之间的电性连接(利用铜箔线) 提供组装时安全方便的工作环境,PCB分類 按照線路層分 單面板 雙面板 多層板 按照Pad鍍層分 化金板 化銀板 OSP,SMT段工藝流程 PCB,Gerber release 之后考慮到制造性和提高生產效率往往還需要進行拼板設計.,PCB拼板方式 兩連板 多連板(2的倍數) 陰陽板,“陰陽板”指的是拼板的PCB采取一正一反的拼板設計。這樣做往往是為了利于SMT Line的平衡和提高設備的利用率。,SMT段工藝流程 Panel design,不良,原因分析,對策,連錫,
5、錫膏量不足,粘著力不夠,坍塌,锡粉量少、粒度大、室温度、印膏太厚、放置压力太大等,可能是网布的丝径太粗,板膜太薄等原因,环境温度高风速大,造成锡膏中溶剂逸失太多,以及锡粉粒度太大的问题,原因与“連錫”相似,提高锡膏中金属成份比例 增加锡膏的粘度 加强印膏的精准度 调整印膏的各种施工参数,增加印膏厚度,如改变网布或板膜等 调整锡膏印刷的参数,消除溶剂逸失的条件(如降低室温、减少吹风等） 降低金属含量的百分比 降低锡膏粒度,提高锡膏中金属成份比例 增加锡膏的粘度 加强印膏的精准度 调整印膏的各种施工参数,SMT段工藝流程 錫膏印刷常見不良,什么是貼片機? 將電子元件貼裝到已經印刷了 錫膏或膠水的P
6、CB上的設備,高速機 適用于貼裝小型大量的元件；如電容，電阻等，也可貼裝一些IC元件，但精度受到限制。速度上是最快的。,泛用機 適用于貼裝異性的或精密度高的元件；如QFP,BGA,SOT,SOP,PLCC, Connector等.速度比較慢。,中速機 特性介于上面兩種機器之間,SMT段工藝流程 Mounter,Tape Feeder,Stick Feeder,Tray Feeder,Bulk Feeder,帶裝(Tape),管裝(Stick),托盤(Tray),散裝(Bulk),SMT段工藝流程 SMD包裝形式,焊錫原理 印刷有錫膏的PCB,在零件貼裝完成后,經過加熱, 錫膏熔化, 冷卻后將P
7、CB和零件焊接成一体. 從而達到既定的机械性能 , 電器性能,焊錫三要素 焊接物:PCB,零件 焊接介質:錫膏 一定的溫度:加熱設備,回流的方式 紅外線焊接 紅外+熱風(組合) 氣相焊(VPS) 熱風焊接 熱型芯板,SMT段工藝流程 Reflow,預熱(Pre-heat) 使PCB和元器件预热 ,达到平衡,同时除去焊膏中的水份和溶剂,以防焊膏发生塌落和焊料飞溅,恆溫(Soak) 保证在达到回流温度之前料能完全干燥,同时还起着焊剂活化的作用,清除元器件、焊盘、焊粉中的金属氧化物,回焊區(Reflow) 焊膏中的焊料合金粉开始熔化,再次呈流动状态,替代液态焊剂润湿焊盘和元器件,冷卻區(Coolin
8、g) 焊料随温度的降低而凝固,使元器件与焊膏形成良好的电接触,SMT段工藝流程 Reflow,不良 原因分析 對策 圖片,短路,立碑,錫球,燈芯,氣泡,裂縫,回焊時零件兩端受力不均勻或者急熱過程中兩端溫差造成的,多發生在小型的CHIP零件上.,印刷偏移,預熱區升溫太快,PCB上有異物,如:灰塵,頭發,紙屑等,預熱區升溫斜率過快(溶劑汽化時,錫膏飛濺),零件腳的溫度与PCB PAD的溫度不一致而造成的,溶劑沒揮發完而造成,零件在升溫和冷卻時,速率過快,產生熱應力所致,PCB PAD DESIGNSTENCIL DESIGN延長恆溫時間,确保印刷精度,保持PCB表面干淨,降低預熱區升溫斜率.,降低
9、升溫斜率,延長SOAK的時間,确保零件腳和PCB PAD的溫度能達到一致,降低升溫斜率 ; 延長回焊時間,設置較佳的PROFILE,SMT段工藝流程 Reflow常見焊接不良,什么是AOI (Automatic Optical Inspection)? 运用高速高精度视觉处理技术自动检测PCB板上各种不同貼装错误及焊接缺陷PCB板的范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板并可提供在线检测方案以提高生产效率及焊接质量 .,通过使用AOI作为减少缺陷的工具在装配工艺过程的早期查找和消除错误以实现良好的制程控制及早发现缺陷避免不良品板流到随后的工站减少修理成本避免报废品的產生.,SMT段工藝流程 AO
10、I,元件類型 矩形Chip元件(0805或更大) 圓柱形Chip元件 鉭質電容 線圈 晶體管 排組 QFP,SOIC等IC(0.4pitch間距或更大) 連接器,檢測項目 缺件 反向 直立 焊接破裂 錯件 少錫 翹腳 連錫 多錫,SMT段工藝流程 AOI檢測功能,插件-DIP,将元件插入PCB上對應的元件孔中,叶泵,移动方向,焊料,波峰焊是将熔融的液态焊料借助与泵的作用在焊料槽液面形成特定形状的焊料波插装了元器件的PCB置与传送链上经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。,什么是波峰焊,Wave soldering,預熱開始,接觸焊料,達到濕潤,脫離焊料,焊料凝固
11、,凝固結束,預熱時間,濕潤時間,停留/焊接時間,工藝時間,冷卻時間,Wave soldering,ICT (In-circuit tester) 在线测试属于接触式检测技朮,也是生产中测试最基本的方法之一,由于它具有很强的故障诊断能力而广泛使用.通常将PCBA放置在专门设计的针床治具上,通過治具上的测试探针接触PCB上的测试針点来检测PCBA的线路开路、短路、所有零件的焊接等情况,德率TR-518,捷智GET-300,ICT,可檢查到的焊接缺陷 短路 空焊 虛焊 斷線,可檢查到的元件缺陷 缺件 方向 錯料 浮高 零件不良,ICT ICT檢測功能,單面,雙面,ICT ICT治具,THANKS!,26,THE END,
