SMT表面组装技术深圳加工SMT工艺介绍

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1、SMT 工艺介绍SMT工艺名词术语1、表面贴装组件(SMA ) ( surfacemountassemblys )采用表面贴装技术完成贴装的印制板组装件。2、回流焊(reflowsoldering)通过熔化预先分配到 PCB 焊盘上的焊膏，实现表面贴装元器件与 PCB 焊 盘的连接。3、波峰焊(wavesoldering)将溶化的焊料，经专用设备喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有电子 元器件的PCB通过焊料波峰，实现元器与PCB焊盘之间的连接。4、细间距(finepitch)小于 0.5mm 引脚间距5、引脚共面性(leadcoplanarity)指表面贴装元器件引脚垂直高度偏差，即引脚的最

2、高脚底与最低引脚底形 成的平面这间的垂直距离。其数值一般不大于 0.1mm。6、焊膏(solderpaste)由粉末状焊料合金、助焊剂和一些起粘性作用及其他作用的添加剂混合成 具有一定粘度和良好触变性的焊料膏。7、固化(curing )在一定的温度、时间条件下，加热贴装了元器件的贴片胶，以使元器件与PCB 板暂时固定在一起的工艺过程。8贴片胶或称红胶(adhesives)(SMA)固化前具有一定的初粘度有外形，固化后具有足够的粘接强度的胶体。9、点胶(dispensing)表面贴装时，往 PCB 上施加贴片胶的工艺过程。10、胶机(dispenser)能完成点胶操作的设备。11、贝占装(pic

3、kandplace)将表面贴装元器件从供料器中拾取并贴放到 PCB 规定位置上的操作。12、贝占片机(placementequipment)完成表面贴装元器件贴片功能的专用工艺设备。13、高速贴片机(highplacementequipment)实际贴装速度大于2万点/小时的贴片机。14、多功能贴片机(multi-functi onp lacementequipment)用于贴装体形较大、引线间距较小的表面贴装器件，要求较高贴装精度的贴片机，15、热风回流焊(hotairreflowsoldering)以强制循环流动的热气流进行加热的回流焊。16、贴片检验(placementinspectio

4、n)贴片完成后，对于是否有漏贴、错位、贴错、元器件损坏等情况进行的质 量检验。17、钢网印刷(metalstencilprinting)使用不锈钢网板将焊锡膏印到 PCB 焊盘上的印刷工艺过程。18、印刷机(printer)在 SMT 中，用于钢网印刷的专用设备。19、炉后检验(inspectionaftersoldering) 对贴片完成后经回流炉焊接或固化的 PCBA 的质量检验。20、炉前检验(inspectionbeforesoldering)贴片完成后在回流炉焊接或固化前进行贴片质量检验。21、返修(reworking)为去除PCBA的局部缺陷而进行的修复过程。22、返修工作台(re

5、workstation)能对有质量缺陷的PCBA进行返修的专用设备。表面贴装方法分类根据 SMT 的工艺制程不同，把 SMT 分为点胶制程(波峰焊)和锡膏制程(回流焊)它们的主要区别为：贴片前的工艺不同，前者使用贴片胶，后者使用焊锡膏。贴片后的工艺不同，前者过回流炉后只起固定作用、还须再过波峰焊，后者过回流 炉后起焊接作用。根据 SMT的工艺过程则可把其分为以下几种类型。 第一类只采用表面贴装元件的装配IA 只有表面贴装的单面装配 工序:丝印锡膏=贴装元件=回流焊接IB 只有表面贴装的双面装配 工序:丝印锡膏=贴装元件=回流焊接=反面=丝印锡膏=贴装元件=回流焊接第二类一面采用表面贴装元件和另

6、一面采用表面贴元件与穿孔元件混合的装配 工序:丝印锡膏（顶面）=贴装元件=回流焊接=反面=点胶（底面）=贴装元件=烘干胶=反面=插元件=波峰焊接 第三类顶面采用穿孔元件,底面采用表面贴装元件的装配 工序:点胶=贴装元件=烘干胶=反面=插元件=波峰焊接SMT 的工艺流程领PCB、贴片元件贴片程式录入、道轨调节、炉温调节上料上PCB点胶（印刷）贴片检查固化检查包装保管一各工序的工艺要求与特点：1. 生产前准备 清楚产品的型号、PCB的版本号、生产数量与批号。 清楚元器件的种类、数量、规格、代用料。 清楚贴片、点胶、印刷程式的名称。 有清晰的 Feederlist。 有生产作业指导卡、及清楚指导卡内

7、容。2. 转机时要求 确认机器程式正确。 确认每一个 Feeder 位的元器件与 Feederlist 相对应。 确认所有轨道宽度和定位针在正确位置。 确认所有 Feeder 正确、牢固地安装与料台上。 确认所有 Feeder 的送料间距是否正确。 确认机器上板与下板是非顺畅。 检查点胶量及大小、高度、位置是否适合。检查印刷锡膏量、高度、位置是否适合。 检查贴片元件及位置是否正确。 检查固化或回流后是否产生不良。3. 点胶 点胶工艺主要用于引线元件通孔插装（THT ）与表面贴装（SMT） 共存的贴插混装工艺。在整个生产工艺流程（见图）中，我们可以看到， 印刷电路板（PCB ）其中一面元件从开始

8、进行点胶固化后，到了最后才 能进行波峰焊焊接，这期间间隔时间较长，而且进行其他工艺较多，元 件的固化就显得尤为重要。 点胶过程中的工艺控制。生产中易出现以下工艺缺陷：胶点大小不 合格、拉丝、胶水浸染焊盘、固化强度不好易掉片等。因此进行点 胶各项技术工艺参数的控制是解决问题的办法。3.1 点胶量的大小根据工作经验，胶点直径的大小应为焊盘间距的一半，贴片后 胶点直径应为胶点直径的1.5倍。这样就可以保证有充足的胶水来粘 结元件又避免过多胶水浸染焊盘。点胶量多少由点胶时间长短及点 胶量来决定，实际中应根据生产情况（室温、胶水的粘性等）选择 点胶参数。3.2 点胶压力目前公司点胶机采用给点胶针头胶筒施

9、加一个压力来保证足够胶水挤出点胶嘴。压力太大易造成胶量过多；压力太小则会出现点胶断续现象，漏点，从而造成缺陷。应根据同品质的胶水、工作环 境温度来选择压力。环境温度高则会使胶水粘度变小、流动性变好， 这时需调低压力就可保证胶水的供给，反之亦然。3.3 点胶嘴大小在工作实际中，点胶嘴内径大小应为点胶胶点直径的 1/2，点胶 过程中，应根据 PCB 上焊盘大小来选取点胶嘴：如 0805 和 1206 的焊盘大小相差不大，可以选取同一种针头，但是对于相差悬殊的 焊盘就要选取不同的点胶嘴，这样既可以保证胶点质量，又可以提 高生产效率。3.4 点胶嘴与 PCB 板间的距离不同的点胶机采用不同的针头，点胶

10、嘴有一定的止动度。每次 工作开始应保证点胶嘴的止动杆接触到 PCB。3.5 胶水温度一般环氧树脂胶水应保存在 0-50C 的冰箱中，使用时应提前 1/2 小时拿出，使胶水充分与工作温度相符合。胶水的使用温度应为 23oC-25oC;环境温度对胶水的粘度影响很大，温度过低则会胶点 变小，出现拉丝现象。环境温度相差50C，会造成50%点胶量变化。 因而对于环境温度应加以控制。同时环境的温度也应该给予保证， 湿度小胶点易变干，影响粘结力。3.6 胶水的粘度胶的粘度直接影响点胶的质量。粘度大，则胶点会变小，甚至拉丝；粘度小，胶点会变大，进而可能渗染焊盘。点胶过程中，应对不 同粘度的胶水，选取合理的压力

11、和点胶速度。3.7 固化温度曲线对于胶水的固化，一般生产厂家已给出温度曲线。在实际应尽可 能采用较高温度来固化，使胶水固化后有足够强度。3.8 气泡胶水一定不能有气泡。一个小小气泡就会造成许多焊盘没有胶 水；每次装胶水时时应排空胶瓶里的空气，防止出现空打现象。对于以上各参数的调整，应按由点及面的方式，任何一个参数 的变化都会影响到其他方面，同时缺陷的产生，可能是多个方面所 造成的，应对可能的因素逐项检查，进而排除。总之，在生产中应 该按照实际情况来调整各参数，既要保证生产质量，又能提高生产 效率4. 印刷在表面贴装装配的回流焊接中，锡膏用于表面贴装元件的引脚或端子与焊盘 之间的连接，有许多变量

12、。如锡膏、丝印机、锡膏应用方法和印刷工艺过程。在 印刷锡膏的过程中，基板放在工作台上，机械地或真空夹紧定位，用定位销或视 觉来对准，用模板(stencil )进行锡膏印刷。在模板锡膏印刷过程中，印刷机是达到所希望的印刷品质的关键。在印刷过程中，锡膏是自动分配的，印刷刮板向下压在模板上，使模板底面 接触到电路板顶面。当刮板走过所腐蚀的整个图形区域长度时，锡膏通过模板/丝 网上的开孔印刷到焊盘上。在锡膏已经沉积之后，丝网在刮板之后马上脱开 (snapoff)，回到原地。这个间隔或脱开距离是设备设计所定的，大约 0.0200.040。脱开距离与刮板压力是两个达到良好印刷品质的与设备有关的重要变量。如

13、果没有脱开，这个过程叫接触(on-contact)印刷。当使用全金属模板和刮刀 时，使用接触印刷。非接触(off-contact)印刷用于柔性的金属丝网。在锡膏丝印中有三个关键的要素，我们叫做3S : Solderpaste(锡膏), Stencils(模板)，和Squeegees(丝印刮板)。三个要素的正确结合是持续的丝印品 质的关键所在。刮板(squeegee)刮板作用，在印刷时，使刮板将锡膏在前面滚动，使其流入模板孔内，然后刮 去多余锡膏，在PCB焊盘上留下与模板一样厚的锡膏。常见有两种刮板类型：橡胶或聚氨酯(polyurethane)刮板和金属刮板。金属刮板由不锈钢或黄铜制成，具有平的

14、刀片形状，使用的印刷角度为3055。使用较高的压力时，它不会从开孔中挖出锡膏，还因为是金属的，它们不象橡胶刮板那样容易磨损，因此不需要锋利。它们比橡胶刮板成本贵得多，并 可能引起模板磨损。橡胶刮板，使用70-90橡胶硬度计(durometer)硬度的刮板。当使用过高的 压力时，渗入到模板底部的锡膏可能造成锡桥，要求频繁的底部抹擦。甚至可能 损坏刮板和模板或丝网。过高的压力也倾向于从宽的开孔中挖出锡膏，引起焊锡 圆角不够。刮板压力低造成遗漏和粗糙的边缘，刮板的磨损、压力和硬度决定印刷质量，应该仔细监测。对可接受的印刷品 质，刮板边缘应该锋利、平直和直线。模板(stencil)类型目前使用的模板主

15、要有不锈钢模板，其的制作主要有三种工艺：化学腐蚀、 激光切割和电铸成型。由于金属模板和金属刮板印出的锡膏较饱满，有时会得到厚度太厚的印刷， 这可以通过减少模板的厚度的方法来纠正。另外可以通过减少(“微调”)丝孔的长和宽 10%，以减少焊盘上锡膏的面积。 从而可改善因焊盘的定位不准而引起的模板与焊盘之间的框架的密封情况，减少 了锡膏在模板底和 PCB 之间的“炸开”。可使印刷模板底面的清洁次数由每5 或10次印刷清洁一次减少到每50次印刷清洁一次。锡膏(solderpaste)锡膏是锡粉和松香(resin)的结合物，松香的功能是在回流(reflowing)焊炉的 第一阶段，除去元件引脚、焊盘和锡珠上的氧化物，这个阶段在150 C持续大约 三分钟。焊锡是铅、锡和银的合金，在回流焊炉的第二阶段，大约220 C时回流。粘度是锡膏的一个重要特性，我们要求其在印刷行程中，其粘性越低，则流 动性越好，易于流入模板孔内，印到PCB的焊盘上。在印刷过后，锡膏停留在PCB 焊盘上，其粘性高，则保持其填充的形状，而不会往下塌陷。锡膏的标准粘度大约在500kcps12