SMT-基本原理

SMT基本原理lookSMT,即表面组装技术（SurfaceMountedTechnology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。**SMT有何特点：--组装密度高、电子产品体积小、重量轻;--可靠性高、抗振能力强。--焊点缺陷率低。--高频特性好。减少了电磁和射频干扰。--易于实现自动化，提高生产效率。产生和應用背景：--电子产品追求小型化，以前使用的通孔插件元件已无法缩小--电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件--产品批量化，生产自动化，低成本高产量，获得优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力的需要--电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用SMT的理解SMT的两个组成部分设备：印刷機/贴片机--三維坐标系的應用回焊炉—完美的温度曲线制程：过程研究及改善建立PCB从投入到形成焊点的微观动态变化模型，從廣義的角度進行全面的改善。印刷機高速貼片機泛用機回流焊爐SMT线体配置貼片機：三维坐标系的典型應用XYZ(0,0)---板上元件坐標的相對原點Feeder取料口中心位置進板Nozzle位置板上元件位置MarkpointMarkpointCamera位置PCB进入贴片机，靠Stopper定位光学识别PCB上的Mark点，确定PCB上各元件坐标的相对原点Nozzle到固定的Feeder取料口中心吸取元件光学识别（计算出吸附在Nozzle上元件中心坐标，针对偏位软件自动补偿）贴装到板上元件位置定位是否准确？--Mark点位置是否准确--Mark点形状识别是否准确？--Nozzle是否堵塞？--Feeder吸料中心有无偏位？--吸料高度是否正？……--元件形状是否规则?--Partdata设置是否正确？特别是光的设定。-移动过程有无掉落元件?-贴装下压高度是否设定OK?貼片機：三维坐标系的典型應用**1-.模板（Stencil)：“好的模板得到好的印刷结果，然后自动化使其结果可以重复。”模板的主要功能是帮助锡膏的沉积(deposition)。目的是将准确数量的材料转移到光板(barePCB)上准确的位置。锡膏阻塞在模板上越少，沉积在电路板上就越多。因此，当在印刷过程中某个东西出错的时候，第一个反应是去责备模板。可是，应该记住，还有比模板更重要的参数，可影响其性能。这些变量包括印刷机、锡膏的颗粒大小和黏度、刮刀的类型、材料、硬度、速度和压力、模板从PCB的分离(密封效果)、阻焊层的平面度、和元件的平面性。模板制造技术模板制造的三个主要技术是，化学蚀刻(etch)、激光(laser)切割和电铸成形(electroform)。每个都有独特的优点与缺点。化学蚀刻和激光切割是递减(substractive)的工艺、电铸成形是一个递增的工艺。通常，当用于最紧的间距为0.025“以上的应用时，化学腐蚀(chem-etched)模板和其它技术同样有效。相反，当处理0.020”以下的间距时，应该考虑激光切割和电铸成形的模板。。电抛光是一种电解后端工艺，“抛光”孔壁，使表面摩擦力减少、改善锡膏释放和减少錫膏漏印刷。它也可大大减少模板底面的清洁。电抛光是通过将金属箔接到电极上并把它浸入酸浴中来达到的。电流使腐蚀剂首先侵蚀孔的较粗糙表面，对孔壁的作用大于对金属箔顶面和底面的作用，结果得到“抛光”的效果。然后，在腐蚀剂对顶面和底面作用之前，将金属箔移走。这样，孔壁表面被抛光，因此锡膏将被刮刀有效地在模板表面上滚动(而不是推动)，并填满孔洞。2.印刷机作業要素：蝕刻鐳射切割鐳射切割+电抛光附：三种制作方法制作的钢板效果比较：化学蚀刻(etch)、激光(laser)切割和激光切割+电抛光2-.锡膏包括以下四大组成部分：--合金粉粒--助焊剂--溶剂--粘度调节剂3-.印刷参数设定--印刷速度--刮刀壓力--印刷間距--鋼板變形距離等4-.Support支撑5-.人員操作。。。。。。2.印刷机要素：4.回焊炉：温度曲线设备基础P4**理论上理想的回流曲线由四个区组成，前面三个区加热、最后一个区冷却)--预热区，也叫斜坡区，用来将PCB的温度从周围环境温度提升到所须的活性温度。在这个区，产品的温度以不超过每秒2~5°C速度连续上升，温度升得太快会引起某些缺陷，如陶瓷电容的细微裂纹，而温度上升太慢，锡膏会感温过度，没有足够的时间使PCB达到活性温度。炉的预热区一般占整个加热通道长度的25~33%。--活性区，有时叫做均溫区，这个区一般占加热通道的33~50%，有两个功用，第一是，将PCB在相当稳定的温度下感温，允许不同质量的元件在温度上同质，减少它们的相当温差。第二个功能是，允许助焊剂活性化，挥发性的物质从锡膏中挥发。一般普遍的活性温度范围是120~150°C，如果活性区的温度设定太高，助焊剂没有足够的时间活性化，温度曲线的斜率是一个向上递增的斜率。虽然有的锡膏制造商允许活性化期间一些温度的增加，但是理想的曲线要求相当平稳的温度，这样使得PCB的温度在活性区开始和结束时是相等的。市面上有的炉子不能维持平坦的活性温度曲线，选择能维持平坦的活性温度曲线的炉子，将提高可焊接性能，使用者有一个较大的处理窗口。--回流区，冷卻液態合金形成焊點有时叫做峰值区或最后升温区。这个区的作用是将PCB装配的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点，而峰值温度总是在熔点上。典型的峰值温度范围是205~230°C，这个区的温度设定太高会使其温升斜率超过每秒2~5°C，或达到回流峰值温度比推荐的高。这种情况可能引起PCB的过分卷曲、脱层或烧损，并损害元件的完整性。制程﹐簡而言之﹐也就是製造的過程。從狹義上講﹐僅指PCBA生產在表面貼裝部份的製造過程。亦即將各種電子元件貼裝于空的線路板上這一生產過程。但這是狹義的制程。實際生產需要的是廣義的制程，包括以下各個方面：----PCBLAYOUT設計对生产的影响----PCB制程对生产的影响----IQC进料品质管控对生产的影响----SMT生产自身问题----SMT后段反饋信息制程基础掌握一塊PCB在生產線上從頭到尾所發生的物理和化学變化，建立起一個动态變化的流動模型。----狭义了解影响SMT量产的各种因素并通过改善它们来改善品质。----广义动态變化的流動模型可以從以下三個方面來了解其中一些變化過程：1---貼片前PAD上錫膏的物理變化2---貼片時PAD上錫膏的物理變化(1).貼CHIP時的變化(2).貼FINEPITCH元件的物理變化3---回流過程的微觀變化過程制程P91---貼片前PAD上錫膏的物理變化圖1顯示了錫膏印刷後在PAD上的正常情形。圖2則誇張的表現了其隨著時間流逝所發生的一些變化。在進行語言描述之前﹐我們先看看下面的示意圖﹕动态變化的流動模型2.貼CHIP時的變化這期間的變化基本上如下圖所示动态變化的流動模型（3）FINEPITCH元件貼裝的物理變化貼FINEPITCH元件時的物理變化在相對于上一階段來說較為複雜﹐短路問題常常出現在這一階段。不過﹐我們還是可以用圖片來演示過程﹐如下面所示﹕动态變化的流動模型B區域的短路幾率最大