SMT全技术-第二集

表面贴装技术SMT的特點為什麼要用表面貼裝技術(SMT)？為什麼在表面貼裝技術中應用免清洗流程？回流焊缺陷分析（錫珠、錫橋、開路）SMT有關的技術組成滴膠機(活塞式、阿基米德式、無接觸式）貼片機（拱架型、轉塔型）SMT的特點1.組裝密度高、電子產品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統插裝元件的1/10左右，一般採用SMT之後，電子產品體積縮小40%~60%，重量減輕60%~80%。2.可靠性高、抗振能力強。焊點缺陷率低。3.高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。4.易於實現自動化，提高生產效率。5.降低成本達30%~50%。節省材料、能源、設備、人力、時間等，返回為什麼要用表面貼裝技術(SMT)？1.電子產品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已無法縮小2.電子產品功能更完整，所採用的積體電路(IC)已無穿孔元件，特別是大規模、高集成IC，不得不採用表面貼片元件，3.產品批量化，生產自動化，廠方要以低成本高產量，出產優質產品以迎合顧客需求及加強市場競爭力4.電子元件的發展，積體電路(IC)的開發，半導體材料的多元應用5.電子科技革命勢在必行，追逐國際潮流返回為什麼在表面貼裝技術中應用免清洗流程？生產過程中產品清洗後排出的廢水，帶來水質、大地以至動植物的污染。除了水清洗外，應用含有氯氟氫的有機溶劑(CFC&HCFC)作清洗，亦對空氣、大氣層進行污染、破壞。清洗劑殘留在機板上帶來腐蝕現象，嚴重影響產品質素。減低清洗工序操作及機器保養成本。免清洗可減少組板(PCBA)在移動與清洗過程中造成的傷害。仍有部分元件不堪清洗。助焊劑殘留量已受控制，能配合產品外觀要求使用，避免目視檢查清潔狀態的問題。殘留的助焊劑已不斷改良其電氣性能，以避免成品產生漏電，導致任何傷害。免洗流程已通過國際上多項安全測試，證明助焊劑中的化學物質是穩定的、無腐蝕性的。返回回流焊缺陷分析：錫珠(SolderBalls)：原因：1、絲印孔與焊盤不對位，印刷不精確，使錫膏弄髒PCB。2、錫膏在氧化環境中暴露過多、吸空氣中水份太多。3、加熱不精確，太慢並不均勻。4、加熱速率太快並預熱區間太長。5、錫膏幹得太快。6、助焊劑活性不夠。7、太多顆粒小的錫粉。8、回流過程中助焊劑揮發性不適當。錫球的工藝認可標準是：當焊盤或印製導線的之間距離為0.13mm時，錫珠直徑不能超過0.13mm，或者在600mm平方範圍內不能出現超過五個錫珠。錫橋(Bridging)：一般來說，造成錫橋的因素就是由於錫膏太稀，包括錫膏內金屬或固體含量低、搖溶性低、錫膏容易榨開，錫膏顆粒太大、助焊劑表面張力太小。焊盤上太多錫膏，回流溫度峰值太高等。開路(Open)：原因：1、錫膏量不夠。2、元件引腳的共面性不夠。3、錫濕不夠(不夠熔化、流動性不好)，錫膏太稀引起錫流失。4、引腳吸錫(象燈芯草一樣)或附近有連線孔。引腳的共面性對密間距和超密間距引腳元件特別重要，一個解決方法是在焊盤上預先上錫。引腳吸錫可以通過放慢加熱速度和底面加熱多、上面加熱少來防止。也可以用一種浸濕速度較慢、活性溫度高的助焊劑或者用一種Sn/Pb不同比例的阻滯熔化的錫膏來減少引腳吸錫。返回SMT有關的技術組成電子元件、積體電路的設計製造技術電子產品的電路設計技術電路板的製造技術自動貼裝設備的設計製造技術電路裝配製造工藝技術裝配製造中使用的輔助材料的開發生產技術返回滴膠機活塞式滴膠泵：1.工作原理：壓縮空氣送入膠瓶(注射器)，將膠壓進與活塞室相連的進給管中，當活塞處於上衝程時，活塞室中填滿膠，當活塞向下推進滴膠針頭時，膠從針嘴壓出。滴出的膠量由活塞下沖的距離決定，可以手工調節，也可以在軟體中控制。2.特點：高速度、對膠劑粘度的低靈敏度。阿基米德式滴膠泵：1.工作原理：壓縮空氣送入膠瓶(注射器)，將膠壓進進給管中，膠流經以固定時間、特定速度旋轉的螺杆。螺杆的旋轉在膠劑上形成剪切力，使膠劑沿螺紋流下，螺杆的旋轉在膠劑上不斷加壓，使其從滴膠針嘴流出。2.特點：具有膠點點徑無固定限制的靈活性。可通過軟體進行調整。但是滴大膠點時，螺杆旋轉時間長，會降低整台機器的產量。另外，膠劑的粘度和流動特性會影響其穩定性。無接觸式滴膠泵：1.工作原理：壓縮空氣送入膠瓶(注射器)，將膠壓進與活塞室相連的進給管中，在此加熱，溫度受控制，以達到最佳的始終如一的粘性。使用一個球座結構，膠劑填充由於球從座中縮回留下的空缺。當球回來時，由於加速產生的力量斷開膠劑流，使其從滴膠針嘴噴射出，滴到板上形成膠點。2.特點：1)、消除了傳統方法產生的膠點拉尾。2)、沒有滴膠針的磨損和與其他零件干涉的問題。3)、無針嘴損壞。4)、無由於基板彎曲和被針嘴損害的報廢返回貼片機：拱架型(Gantry)：1.元件送料器、基板(PCB)是固定的，貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動，將元件從送料器取出，經過對元件位置與方向的調整，然後貼放於基板上。由於貼片頭是安裝於拱架型的X/Y座標移動橫樑上，所以得名。2.對元件位置與方向的調整方法：1)、機械對中調整位置、吸嘴旋轉調整方向，這種方法能達到的精度有限，較晚的機型已再不採用。2)、鐳射識別、X/Y坐標系統調整位置、吸嘴旋轉調整方向，這種方法可實現飛行過程中的識別，但不能用於球柵列陳元件BGA。3)、相機識別、X/Y坐標系統調整位置、吸嘴旋轉調整方向，一般相機固定，貼片頭飛行劃過相機上空，進行成像識別，比鐳射識別耽誤一點時間，但可識別任何元件，也有實現飛行過程中的識別的相機識別系統，機械結構方面有其他犧牲。3.這種形式由於貼片頭來回移動的距離長，所以速度受到限制。現在一般採用多個真空吸料嘴同時取料(多達上十個)和採用雙梁系統來提高速度，即一個梁上的貼片頭在取料的同時，另一個梁上的貼片頭貼放元件，速度幾乎比單梁系統快一倍。但是實際應用中，同時取料的條件較難達到，而且不同類型的元件需要換用不同的真空吸料嘴，換吸料嘴有時間上的延誤。4.這類機型的優勢在於：系統結構簡單，可實現高精度，適於各種大小、形狀的元件，甚至異型元件，送料器有帶狀、管狀、託盤形式。適於中小批量生產，也可多台機組合用於大批量生產。返回轉塔型(Turret)：1.元件送料器放于一個單座標移動的料車上，基板(PCB)放於一個X/Y坐標系統移動的工作臺上，貼片頭安裝在一個轉塔上，工作時，料車將元件送料器移動到取料位置，貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件，經轉塔轉動到貼片位置(與取料位置成180度)，在轉動過程中經過對元件位置與方向的調整，將元件貼放於基板上。2.對元件位置與方向的調整方法：1)、機械對中調整位置、吸嘴旋轉調整方向，這種方法能達到的精度有限，較晚的機型已再不採用。2)、相機識別、X/Y坐標系統調整位置、吸嘴自旋轉調整方向，相機固定，貼片頭飛行劃過相機上空，進行成像識別。3.一般，轉塔上安裝有十幾到二十幾個貼片頭，每個貼片頭上安裝2~4個真空吸嘴(較早機型)至5~6個真空吸嘴(現在機型)。由於轉塔的特點，將動作細微化，選換吸嘴、送料器移動到位、取元件、元件識別、角度調整、工作臺移動(包含位置調整)、貼放元件等動作都可以在同一時間週期內完成，所以實現真正意義上的高速度。目前最快的時間週期達到0.08~0.10秒鐘一片元件。4.此機型在速度上是優越的，適於大批量生產，但其只能用帶狀包裝的元件，如果是密腳、大型的積體電路(IC)，只有託盤包裝，則無法完成，因此還有賴於其他機型來共同合作。這種設備結構複雜，造價昂貴，最新機型約在US$50萬，是拱架型的三倍以上。AAWave.Wave,AÅ.AngstromA/DConverter.Analog-To-DigitalConverterAbsorption.Theretentionofmoisturebyasubstance.AcceleratedStressTest.Atesttodeliberatelyproduceafailure.AcceptableQualityLevel(AQL).Maximumnumberofdefectsper100piecesthatareallowable.AcceptanceTests.Testsdeemednecessarytodeterminetheacceptabilityofproducts.Accuracy.(1)Theabilitytohitthetarget.(2)Conformityofameasuredvaluetotheactualvalueofthesample.AcousticMicroscopy.Anondestructivetestthatproduceshighresolutionultrasonicimages,oftenusedforinspectingcomponentlidsealsanddieattachwithincomponents.Acrylic.Amonomericacrylateormethacrylate(acrylicacidoraderivativethereof)curedinapolymerizationreactionbroughtonbyultravioletenergy,heat,oracombinationofthetwo.AcrylicResin.Athermosetting,transparent,flameresistantresin.ACS.AmericanChemicalSocietyActivatedCarbon.Awatertreatmentmedium,commonlyusedforde-chlorinationandforreducingorganicchemicalsandradonfromwater.ActivatedCarbonisproducedbyheatingcarbonaceoussubstances(bituminouscoalorcellulose-basedsubstancessuchaswoodorcoconutshell)to700°Corlessintheabsenceofairtoformacarbonizedchar,andthenactivating(oxidizing)at800to1000°Cwithoxidizinggasessuchassteamandcarbondioxidetoformpores,increasingthesurfaceareaofthisadsorbentmaterial.Itcanbeinblock,granulated,orpowderedform.ActivatedRosinFlux.Flux,RosinActivatedActivator.Thermallyreactivecompounds(suchasaminehydrochloridesorvarioushalides)thatbreakdownatelevatedtemperaturesandenhancetheabilityofafluxtoremoveoxidesandothercontaminantsfromsurfacesbeingjoined.ActiveComponents.Electroniccomponentssuchassemiconductors,transistors,diodes,etc.,thatcanchangethecharacteristicsappliedelectricalsignal.ActiveHold-Down.Theprocessofpressingacomponentleaddirectlyincontactwithabondingpadduringsolderingtoensureintimatecontactbetweentheleadandpad.Activity.(1)Activitiesmayconsistofmovingo