SMT基本工艺流程

电子生产工艺基本常识培训第一篇表面贴装技术基础•SMT简介•SMT流程•电子元器件介绍SMTSMTSURFACEMOUNTTECHNOLOGYSURFACEMOUNTTECHNOLOGY•表面贴装技术:•PCB上无需通孔,直接将表面贴装元器件贴、焊到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术SMTSMT制制造流程造流程波峰焊插通孔元件清洗混合安裝制程多用于消費类电子产品的组裝印刷锡膏贴装元件洄流焊翻面点胶贴装元件加热固化翻面先作A面：再作B面：插通孔元件后再过波峰焊：SMTSMT制制造流程造流程印刷锡膏贴装元件洄流焊清洗锡膏——洄流焊制程简单，快捷点胶加热表面安装元件固化翻面插通孔元件波峰焊清洗贴片——波峰焊制程价格低廉，但要求设备多，难以实现高密度組裝SMTSMT制制造流程造流程通常先作B面再作A面印刷锡膏贴裝元件洄流焊翻面贴裝元件印刷锡膏洄流焊翻面清洗双面再流焊制程A面布有大型IC器件B面以片式元件爲主充分利用PCB空间，实現安裝面积最小化，制程式控制制复杂，要求严格常用于密集型或超小型电子産品，如手机电子元器件•SMC-SURFACEMOUNTCOMPONENT主要有矩形片式元件、圆柱形片式元件、复合片式元件、异形片式元件。•SMD-SURFACEMOUNTDEVICE主要有片式晶体管和集成电路，集成电路又包括SOP、SOJ、PLCC、LCCC、QFP、BGA、CSP、FC、MCM等。电阻（RESISTOR）电容(capacitor)阻容元件阻容元件识识別方法別方法11．元件尺寸公英制．元件尺寸公英制换换算（算（0.120.12英寸英寸=120=120milmil、、0.080.08英寸英寸=80=80milmil））阻容元件阻容元件识识別方法別方法22．元件尺寸．元件尺寸规格规格ChipChip阻容元件阻容元件ICIC体积电体积电路路英制名英制名称称公制公制mmmm英制名英制名称称公制公制mmmm12061206080508050603060304020402020102013.23.2××1.61.6505030302525252512121.271.270.80.80.650.650.50.50.30.32.02.0××1.251.251.61.6××0.80.81.01.0××0.50.50.60.6××0.30.3电感（INDUCTOR）4.其它器件QFPBGA第二篇锡膏与印刷技术•网版印刷术语解释•锡膏基本常识•印刷设备•印刷过程及工艺控制网版印刷术语１开孔面积百分率openmeshareapercentage钢网上网孔的面积与相应的焊盘面积之比,用百分数表示。２网框外尺寸outerframedimension在网框水平位置上，测得包括网框上所有部件在内的长与宽的乘积。３印刷头printinghead印刷机上通过靠着印版动作、为焊膏或胶水转移提供必要压力的部件。４焊膏或胶水印刷过程中敷附于PCB板上的物质。５印刷面printingside(lowerside)钢网印版的底面，即焊膏或胶水与PCB板相接触的一面网版印刷术语６６刮刀角度刮刀角度squeegeeanglesqueegeeangle刮刀的切线方向与刮刀的切线方向与PCBPCB板水平面或与压印辊接触点的切线板水平面或与压印辊接触点的切线之间的夹角，在刮刀定位后非受力或非运动的状态下测得。之间的夹角，在刮刀定位后非受力或非运动的状态下测得。７７刮刀刮刀squeegeebladesqueegeeblade刮刀的刀状部分，直接作用于印版上的印刷焊膏或胶水，刮刀的刀状部分，直接作用于印版上的印刷焊膏或胶水，使焊膏或胶水附着在使焊膏或胶水附着在PCBPCB板上。板上。８８刮区刮区squeegeeingsqueegeeingareaarea刮刀在印版上刮墨运行的区域。刮刀在印版上刮墨运行的区域。９９刮刀相对压力刮刀相对压力squeegeepressure,relativesqueegeepressure,relative刮刀在某一段行程内作用于印版上的线性压力除以这段刮刀在某一段行程内作用于印版上的线性压力除以这段行程的长度。行程的长度。１０１０丝网厚度丝网厚度thicknessofmeshthicknessofmesh丝网模版载体上下两面之间的距离。丝网模版载体上下两面之间的距离。锡膏锡膏SolderpasteSolderpaste1）作用：焊接前有一定的粘性，使元器件在贴片过程中黏结在PCB焊盘上；焊接后完成PCB焊盘与元器件电极之间的物理、电器连接。2)成分（以普通锡铅锡膏为例）组成主要成分功能合金焊料粉铅Pb、锡Sn元器件和电路之间的物理、电气连接助焊膏系统焊剂粘溶剂接剂活化剂松香、合成树脂松香、松香脂、聚丁烯硬脂酸、盐酸、联氨、三乙醇胺等甘油、乙二醇帮助印刷成型、脱模,除去元件引脚、焊盘和锡珠上的氧化物等锡膏的组成Whatissolderpaste?锡粉+助焊膏=锡膏SolderPowder+PasteFlux=SolderPaste锡膏生产工艺流程图SolderPasteProductionProcessFlowchartFluxCreamMaterialInspectionFluxCreamCompoundingMixingsSolderPowderInspectionProductInspectionPackingFinalInspectionStorage助焊膏来料检验助焊膏的研炼助焊膏成品检测锡粉来料检测包装最终检验入库FluxCreamIngredientInspection锡膏的技术要点KeySolderPasteSpecification¾助焊膏类型FluxType¾合金成份AlloyType¾锡粉的直径大小MeshSize(PowderDiameter)¾金属含量MetalContents¾粘稠度Viscosity锡膏的选择Howtodeterminesolderpastespecification?•合金成份Alloytype---决定于操作温度，焊盘合金组成Dependsonoperatingtemperature,padmetallization无铅焊接235-240Sn95/Sb5无铅焊接217-219Sn96/Ag４.０/Cu0.5无铅焊接227Sn99.3/Cu0.7可用于低温及无铅焊接139Sn42/Bi58常用于低温焊接144-163Sn43/Pb43/Bi14高温焊接268-302Sn10/Pb88/Ag2常用，特别适合含银电极之焊接179Sn62/Pb36/Ag2最常用183Sn63/Pb37ApplicationsMeltingPoint(ºC)Alloyingredient(wt%)锡膏的选择Howtodeterminesolderpastespecification?•锡粉直径Meshsize(PowderDiameter)•决定于印刷间距Dependsontheapplicationpitchsize.MicroBGA10~30N.A.T6=0.4mm(16mil)20~38-400+635T5=0.4mm(16mil)25~38-400/+500T4=0.5mm(20mil)25~45-325/+500T3=0.65mm(25mil)25~63-230/+500T2.5=0.65mm(25mil)45~75-200/+325T2PitchDiameter(um)MeshType锡膏的选择Howtodeterminesolderpastespecification?•金属含量Metalcontents---决定于助焊膏类型和应用需要Dependsonfluxtype&applicationmethod.*金属含量表明锡膏中金属成份所占的重量百分比，通常为85~91%Metalcontentsistheweightpercentofmetalpowderinpaste.Typically85~91%ofsolderpasteismetal.*金属含量决定因素MetalcontentsVariables1.助焊膏类型FluxVehicletypes2.合金成份及锡粉直径Alloy&Meshsize(PowderDiameter)3.印刷或点涂工艺PrintingVsDispensing锡粉品质SolderPowderQuality¾氧化量Oxidecontent--0.15%bywt¾直径分布窄NarrowDistribution--fineseparatione.g.Sn63/Pb37T325~45umMaxpowdersize=50umPowdersize25~45um80%Min20um10%Max锡膏的实际应用要求Practicaluseofsolderpaste¾通常以下因素对锡膏的选择及应用效果起决定作用GoodPrintability良好的印刷性Finepitchprintability细间距印刷能力Continualprintabilitytype持续印刷能力Printspeedtype印刷速度Stencilidletime钢网放置时间Stencillife连续印刷寿命Tackiness粘性Slumpresistively抗坍塌性Goodworkability良好的可操作性锡膏的实际应用要求PracticaluseofsolderpasteGoodsolderability良好的焊锡性Wetability润湿性Solderball锡珠SIR表面绝缘阻抗Electremigration电迁移Corrosion腐蚀性Ionicresidue离子残留Highreliability高可靠性Fluxresidue助焊膏残留物ICTtestabilityICT测试性能Inspection检测运输及储存Shipping&Storage•运输:•每瓶500g，宽口型塑胶（PE）瓶包装，并盖上内盖密封封装，送货时可用泡沫箱盛装，每箱最多20瓶，保持箱内温度不超过35ºC.•储存:•当客户收到锡膏后应尽快将其放进冰箱储存，建议储存温度为5~10ºC。•储存期:6个月（以普通锡铅锡膏为例）•(密封保存在5~10ºC)印刷设备PrintingMachine印刷模板Stencils•SMT印刷模板制造方法1.化学蚀刻2.激光切割3.电铸法现常用激光切割制造印刷模板印刷钢网印刷机•手工印刷机•半自动印刷机•全自动印刷机手印台刮刀Squeegees1).刮刀的两种形式：菱形和拖裙形，拖裙形分成聚乙烯(或类似)材料和金属。60~65shoreverysoft红色70~75shoresoft绿色80~85shorehard蓝色90+shoreveryhard白色印刷前之准备PreparationforPrinting¾回温TemperatureControl锡膏通常用冰箱冷藏，冷藏温度为5~10℃为佳。故从冰箱中取出锡膏时，需先经“回温”才能打开瓶盖使用。回温方式：不开启瓶盖的前提下，放置于室温中自然解冻；回温时间：4小时左右注意：1.未经充足的“回温”，千万不要打开瓶盖；2.不要用加热的方式缩短“回温”的时间印刷前之准备PreparationforPrinting¾搅拌Stirring锡膏在“回温”后，于使用前要充分搅拌。目的：使助焊剂与锡粉之间均匀分布，充分发挥各种特性；搅拌方式：手工搅拌或机器搅拌均可；搅拌时间：手工：4分钟左右机器：1~3分钟；SMT焊膏印刷的品质控制1.焊膏印刷的常见缺陷A.少印B.连印C.错印D.凹形E.边缘不齐F.拉尖G.塌落H.玷污焊膏印刷过程中的工艺控制•涂敷焊膏的基本要求：A.涂敷焊膏应适量均匀，一致性好，焊膏图形清晰，相邻的图形之间尽量不要沾连，焊膏图形与焊盘图形要一致尽量不要错位。B.在一般情况下，焊盘上单位面积的焊膏量应该为0.8mg/平方mm左右，对窄间距的元件应为0.5mg/平方mm。C.涂敷在PCB焊盘上的焊膏量与期望值比较，可允许有一定的偏差，但焊膏覆