SMT生产流程及相关工艺简介

（1）PCB：printedcircuitboard印刷电路板（按材质分为:RigidPCB&FlexiblePCB）（图层分类为三类:SingleSidePCB/DoubleSidePCB/MultilayerPCB）（2）SMC/D：SurfaceMountComponent/Device表面贴装组件（3）AI:Auto-Insertion自动插件（4）IC:integratecircuit集成电路（5）SMA：SurfaceMountingAssembly表面貼裝工程（6）ESD：ElectroStateDischarge静电防护（7）Chip：片状元器件（无源元器件）（8）ppm:partspermillion指每百万PAD(点)有多少个不良PAD(点)(9)锡膏：用于电子元器件连接到电路板焊盘的一种辅材，有铅锡膏的熔点183℃左右，锡和铅的成分比约为63/37左右，约有1%不到的活性物质，重点讲述活性物质的作用是助焊和可挥发性，此外过炉后的熔点不在183℃了而是250℃左右。如图D(10)红胶/黄胶：用于有直立元件的电路板背面（焊接面）的表贴元件装连工作。固化温度约在130-150℃之间。(11)钢网（网板）：用于印刷的模具，钢板厚度仅为0.12mm，蹦得很紧、碰一下很容易变形，一旦变形就报废，和PCB的焊盘是一模一样的(12)炉温曲线图：分为四个区---升温区、浸润区、回流区、冷却区，有铅峰值温度230℃左右,无铅峰值260℃左右.(13)Feeder：喂料器是给贴片机供给物料的一个部件一、SMT单面板元件组装工艺流程二、SMT双面板元件组装工艺流程现代SMT工厂的主要设备流程图（一）现代SMT工厂tester设备配置图（三）1、ICT（In-circuittester)简介﹐也称为线上测试机线上测度机属于接触式检测技术，也是生产中测试最基本的方法之一，由于它具有很強的故障診断能力而广泛使用。放置专门设计的针床夾具上，安裝在夾具上的弹簧测试探針与元件的引线或测试焊盘接触，由於接触了板子上所有线路，所有仿真和数位器件均可以单触测试，並可以迅速診断出故障器件。可检出项目：焊接桥接、线路断路、虚焊元件漏贴、极性等2、X-RAY简介：X射线，具备很強的穿透性，是最早用于各种检测场合的一种仪器。X射线透视图可以显示焊点厚度，形狀及品质的密度分布。這些指針能充分反映出焊点的焊接品质，包括断路、短路、孔、洞、內部气泡以及锡量不足，并能做到定量分析。X-Ray测试机就是利用X射线的穿透性进行测试的。第一问题.01005小间距器件的贴片的批量生产的工艺技术的控制.主要是采用什么样的锡膏和锡膏球径的要求.设备的公差的影响如吸嘴的惯性/贴片机的精度的影响间距0.2mm将造成一系列的工艺问题.料带的选择目前市场上是8mm宽的料带.ESD的影响加工环境的影响等等问题………如何通过工艺上的控制来解决这些问题将01005的器件应用到电子制造业中?POP是packageonpackagecomponents将不同IC进行叠装的一种新技术,具体如下图电阻（Resistor）电容（Capacitor）钽电容（CapacitorTantalum）二极体（Diode）保险丝（Fuse）电感（Inductor）振荡晶体（Monofier）排阻（ArrangeResistance）小小外形晶体管（SOT）外形集成电路（SOIC）塑封有引线芯片载体（PLCC）四边扁平封装器件（QFP）球栅阵列（BGA）小外形封装（SOP）小外形封装双列直插内存颗粒（SODIMM）插座（SOCKET）插孔（Jack）连接器（Connecter）开关（Switch）SOT:SmallOutlineTransistor小外形晶体管SOIC:SmallOutlineIntegratedCircuit小外形集成电路PLCC:PlasticLeadedChipCarriers塑封有引线芯片载体QFP:QuadFlatPackage四边扁平封装器件BGA:BallGirdArray球栅阵列SOP:SmallOutlinePackage小外形封装1.焊膏种类随着再流焊技术的应用，焊膏已成为表面组装技术（SMT）中最要的工艺材料，近年来获得飞速发展。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。焊膏涂覆是表面组装技术一道关键工序，它将直接影响到表面组装件的焊接质量和可靠性。焊锡通常定义为液化温度在400°C(750°F)以下的可熔合金。裸片级的(特别是倒装芯片)锡球的基本合金含有高温、高铅含量，比如Sn5/Pb95或Sn10/Pb90。共晶或临共晶合金，如Sn60/Pb40，Sn62/Pb36/Ag2和Sn63/Pb37，也成功使用。另外，考虑到铅(Pb)在技术上已存在的作用与反作用，焊锡可以分类为含铅或不含铅。现在，已经在无铅系统中找到可行的、代替锡/铅材料的、元件和PCB的表面涂层材料。可是对连接材料，对实际无铅系统的寻找仍然进行中。2.焊膏主要成分及特性焊膏是一种均质混合物，由合金焊料粉，糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定粘性和良好触变性的膏状体。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。对焊膏的要求是具有多种涂布方式，特别具有良好的印刷性能和再流焊性能，并在贮存时具有稳定性。合金焊料粉是焊膏的主要成分，约占焊膏重量的85％—90％。常用的合金焊料粉有以下几种：锡铅（Sn–Pb）、锡–铅–银（Sn–Pb–Ag）、锡–铅–铋（Sn–Pb–Bi）等。合金焊料粉的成分和配比以及合金粉的形状、粒度和表面氧化度对焊膏的性能影响很大，因此制造工艺较高。几种常用合金焊料粉的金属成分、熔点，最常用的合金成分为Sn63Pb37。Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2,其中Sn63Pb37的熔点为183℃，共晶状态，掺入2％的银以后熔点为179℃，为共晶状态，它具有较好的物理特性和优良的焊接性能，且不具腐蚀性，适用范围广，加入银可提高焊点的机械强度。在焊膏中，焊剂是合金焊料粉的载体，其主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物，使焊料迅速扩散并附着在被焊金属表面。对焊剂的要求主要有以下几点：a焊剂与合金焊料粉要混合均匀；b要采用高沸点溶剂，防止再流焊时产行飞溅；c高粘度，使合金焊料粉与溶剂不会分层；d低吸湿性，防止因水蒸汽引起飞溅；e氯离子含量低。焊剂的组成：通常，焊膏中的焊剂应包括以下几种成分：活性剂、成膜剂和胶粘剂、润湿剂、触变剂、溶剂和增稠剂以及其他各类添加剂。3.焊膏的保存及使用注意事项①焊膏购买到货后，应登记到达时间、保质期、型号，并为每罐焊膏编号。②焊膏应以密封形式保存在恒温、恒湿的冰箱内，温度在约为（2—10）℃，温度过高，焊剂与合金焊料粉起化学反应，使粘度上升影响其印刷性；温度过低（低于0℃），焊剂中的松香会产生结晶现象，使焊膏形状恶化。③焊膏使用时，应提前至少4小时从冰箱中取出，写下时间、编号、使用者、应用的产品，并密封置于室温下，待焊膏达到室温时打开瓶盖。如果在低温下打开，容易吸收水汽，再流焊时容易产行锡珠。注意：不能把焊膏置于热风器、空调等旁边加速它的升温。④焊膏开封后，应至少用搅拌机或手工搅拌5分钟，使焊膏中的各成分均匀，降低焊膏的粘度。注意：用搅拌机进行搅拌时，搅拌频率要慢，大约1—2转/秒钟。⑤焊膏置于漏版上超过30分钟未使用时，应先用丝印机的搅拌功能搅拌后再使用。若中间间隔时间较长，应将焊膏重新放回罐中并盖紧瓶盖，再次使用应按④进行操作。⑥根据印制板的幅面及焊点的多少，决定第一次加到漏版上的焊膏量，一般第一次加200—300克，印刷一段时间后再适当加入一点。⑦焊膏印刷后应在24小时内贴装完，超过时间应把焊膏清洗后重新印刷。⑧焊膏开封后，原则上应在当天内一次用完，超过时间使用期的焊膏绝对不能使用。⑨从漏版上刮回的焊膏也应密封冷藏。⑩焊膏印刷时间的最佳温度为25℃±3℃，温度以相对湿度60％为宜。温度过高，焊膏容易吸收水汽，在再流焊时产生锡珠。四、丝网印刷简介1.模板(Stencil)种类模板所用材料有不锈钢、尼龙、聚脂材料等。历史上，使用一种厚的乳胶丝网，它有别于丝印模板，现在只有少数锡膏丝印机使用。金属模板比乳胶丝网普遍得多，优越得多，并且也不会太贵。2.模板的开孔方式制作开孔的工艺过程控制开孔壁的光洁度和精度。有三种常见的制作模板的工艺：化学腐蚀、激光切割和电铸成型工艺。①化学腐蚀(Chemicallyetched)模板：在金属箔上涂抗蚀保护剂，用销钉定位感光工具，将图形曝光在金属箔两面，然后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属箔。优点：成本最低，周转最快；缺点：开口形成刀锋或沙漏形状；②激光切割(Laser-cut)模板：直接从客户的原始Gerber数据产生，在作必要修改后传送到激光机，由激光光束进行切割。优点：错误减少，消除位置不正机会；缺点：激光光束产生金属熔渣，造成孔壁粗糙；③电铸成型(Electroformed)模板：通过在一个要形成开孔的基板上显影刻胶，然后逐个原子，逐层在光刻胶周围电镀出模板。优点：提供完美的工艺定位，没有几何形状的限制，改进锡膏的释放；缺点：要涉及一个感光工具，电镀工艺不均匀失去密封效果，密封块可能会去掉。化学腐蚀和激光切割是制作模板的减去工艺。化学蚀刻工艺是最老的、使用最广的。激光切割相对较新，而电铸成型模板是最新时兴的东西。3.刮板(squeegee)类型及特点刮板的磨损、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，刮板边缘应该锋利和直线。刮板有两种形式：菱形和拖裙形，拖裙形分成橡胶或聚氨酯(Polyurethane)(或类似)材料和金属。①拖裙形：这种形式很普遍，由截面为矩形的金属构成，夹板支持，需要两个刮板，一个丝印行程方向一个刮板。无需跳过锡膏条，因锡膏就在两个刮板之间，每个行程的角度可以单独决定。大约40mm刮板是暴露的，而锡膏只向上走15-20mm，所以这种形式更干净些。②菱形：这种形式现在已很不普遍了，虽然还在使用，特别在美国和日本。它由截面为大约10mmx10mm的正方形组成，由夹板夹住，形成两面45°的角度。这种刮板可以两个方向工作，每个行程末都会跳过锡膏条，因此只要一个刮板。可是，这样很容易弄脏，因为锡膏会往上跑，而不是只停留在聚乙烯的很少的暴露部分。其挠性不够意味着不能贴合扭曲变形的PCB，可能造成漏印区域。不可调节。4.影响印刷品质的几个重要参数①刮刀压力：刮刀压力的改变，对印刷来说影响重大。太小的压力，导致印刷板上焊膏量不足；太大的压力，则导致焊膏印得太薄。一般把刮刀压力设定为0.5Kg/25mm，在理想的刮刀速度及压力下，应该正好把焊膏从模板表面刮干净。另外刮刀的硬度也会影响焊膏的厚薄。太软的刮刀会使焊膏凹陷所以建议采用较硬的刮刀或金属刀；②印刷厚度：印刷厚度是由模板的厚度所决定的，机器设定和焊膏的特性也有一定的关系。模板厚度是与IC脚距密切相关的。印刷厚度的微量调整，经常是通过调节刮刀速度及刮刀压力来实现；五、贴片机简介贴片机就是用来将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上的设备，贴片机的贴装精度及稳定性将直接影响到所加工电路板的品质及性能。目前SESC车间内贴片机主要分为两种：1.拱架型(Gantry)：元件送料器、基板(PCB)是固定的，贴片头(安装多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上，所以得名。这类机型的优势在于：系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产。这类机型的缺点在于：贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。都属于拱架型，主要贴装大型、异型零件以及细间距引脚零件；