SMT表面貼裝技術(shù)教程

1、SMTSMT基礎(chǔ)知識概述基礎(chǔ)知識概述 第一篇：第一篇：SMTSMT簡介簡介 第二篇：第二篇：SMTSMT材料篇材料篇 第三篇：第三篇：SMTSMT印刷工藝篇印刷工藝篇 第四篇：第四篇：SMTSMT貼片及焊接工藝篇貼片及焊接工藝篇 SMT(Surface Mount Technology)的英文縮寫，中文意思是表面組裝工表面組裝工 藝藝，是一種相對較新的電子組裝技術(shù)，它將傳統(tǒng)的電子元器件壓縮成為體 積只有幾十分之一的器件。表面安裝不是一個新的概念，它源于較早的工 藝，如平裝和混合安裝。 Surface mountThrough-hole 什么是什么是SMTSMT SMTSMT發(fā)展驅(qū)動力發(fā)展驅(qū)動力

2、- -半導(dǎo)體技術(shù)半導(dǎo)體技術(shù) SMTSMT發(fā)展驅(qū)動力發(fā)展驅(qū)動力-IC-IC封裝技術(shù)封裝技術(shù) 來料檢測來料檢測 = = 絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）= = 貼片貼片 = = 烘干（固化）烘干（固化）= = 回流焊接回流焊接 = = 清洗清洗 = = 檢測檢測 = = 返修返修 單面組裝 雙面組裝 來料檢測來料檢測 = = PCBPCB的的A A面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）= = 貼片貼片 = = 烘干（固化）烘干（固化）= = A A 面回流焊接面回流焊接 = = 清洗清洗 = =翻板翻板= = PCBPCB的的B B面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）= =

3、貼片貼片 = = 烘干烘干 = = 回流焊接（最好僅對回流焊接（最好僅對B B面面 ）= = 清洗清洗 = =檢測檢測 = = 返修）返修） 適用于在適用于在PCBPCB兩面均貼裝有兩面均貼裝有PLCCPLCC等較大的等較大的SMDSMD時采用時采用 來料檢測來料檢測 = = PCBPCB的的A A面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）= = 貼片貼片 = = 烘干（固化）烘干（固化）= = A A 面回流焊接面回流焊接 = = 清洗清洗 = = 翻板翻板= = PCBPCB的的B B面點(diǎn)貼片膠面點(diǎn)貼片膠 = = 貼片貼片 = = 固化固化 = = B B 面波峰焊面波峰焊 = = 清洗

4、清洗 = = 檢測檢測 = = 返修）返修） 工藝適用于在工藝適用于在PCBPCB的的A A面回流焊，面回流焊，B B面波峰焊。在面波峰焊。在PCBPCB的的B B面組裝的面組裝的SMDSMD中，只有中，只有 SOTSOT或或SOICSOIC（2828）引腳以下時，宜采用此工藝引腳以下時，宜采用此工藝 SMTSMT組裝流程組裝流程 SMTSMT組裝流程組裝流程 第一篇：第一篇：SMTSMT簡介簡介 第二篇：第二篇：SMTSMT材料篇材料篇 第三篇：第三篇：SMTSMT印刷工藝篇印刷工藝篇 第四篇：第四篇：SMTSMT貼片及焊接工藝篇貼片及焊接工藝篇 SMTSMT特點(diǎn)特點(diǎn) 元器件更小、密度更高、

5、低成本的元器件更小、密度更高、低成本的 PCB PCB、容易實(shí)現(xiàn)自動化、容易實(shí)現(xiàn)自動化 高頻響應(yīng)能力好高頻響應(yīng)能力好 電磁干擾性能好電磁干擾性能好 發(fā)熱密度高、清洗不便、視覺檢測難發(fā)熱密度高、清洗不便、視覺檢測難 機(jī)械可靠性低。機(jī)械可靠性低。 手工返修難。手工返修難。 熱膨脹系數(shù)的匹配比較難熱膨脹系數(shù)的匹配比較難 PCBPCB 焊膏焊膏 元器件元器件 印刷機(jī)印刷機(jī) 貼片機(jī)貼片機(jī) 回流爐回流爐 組裝工藝組裝工藝 錫膏成分 成 分 焊料合 金粉末 助 焊 劑 主 要 材 料作 用 SnPb 活化劑 增粘劑 溶 劑 搖溶性 附加劑 SMD與電路的連接 松香，甘油硬脂酸脂 鹽酸，聯(lián)氨，三乙醇酸 金屬表

6、面的凈化 松香，松香脂，聚丁烯 凈化金屬表面，與SMD保 持粘性 丙三醇，乙二醇對焊膏特性的適應(yīng)性 Castor石臘（臘乳化液） 軟膏基劑 防離散，塌邊等焊接不良 SMTSMT材料材料- -焊膏焊膏 SMTSMT材料材料- -元器件元器件 第一篇：第一篇：SMTSMT簡介簡介 第二篇：第二篇：SMTSMT材料篇材料篇 第三篇：第三篇：SMTSMT印刷工藝篇印刷工藝篇 第四篇：第四篇：SMTSMT貼片及焊接工藝篇貼片及焊接工藝篇 第五篇：第五篇：SMTSMT品質(zhì)控制篇品質(zhì)控制篇 環(huán)境 SMTSMT印刷工藝印刷工藝 印刷質(zhì)量 工藝參數(shù)焊膏鋼網(wǎng) 刮刀壓力 刮刀速度 刮刀角度 脫模速度 清洗間隔 顆粒

7、度 金屬含量 開孔 加工方式 厚度 材質(zhì) 溫度 濕度 儲存 使用 設(shè)備 精度 工藝能力 印刷方向 刮刀 焊膏 模板 PCB Solder paste Squeegee Stencil SMTSMT印刷工藝印刷工藝 SMTSMT印刷設(shè)備印刷設(shè)備絲印機(jī)絲印機(jī) 半自動絲印機(jī) SMTSMT印刷設(shè)備印刷設(shè)備絲印機(jī)絲印機(jī) 全自動絲印機(jī) 聚氨脂/橡膠不銹鋼 SMTSMT印刷工藝之刮刀印刷工藝之刮刀 式中： r與刮刀模板接觸點(diǎn)的距離，刮刀角度 V刮刀速度，焊膏粘度， Q焊膏量 f（）是壓力系數(shù)，主要取決于刮刀角度，在角度不變的情況 下為恒定值。 ) r /1 (V)sin/(sin2dPP 22 squeeg

8、eesqueegee ) r /1 (V)(f V)Q(f )(fdrPF squeegeelift SMTSMT印刷工藝之刮刀壓力印刷工藝之刮刀壓力 對于SMT工藝一般要求印刷刮板壓力在3-5kg之間。 SMTSMT印刷工藝之刮刀壓力印刷工藝之刮刀壓力 錫膏不滾動, 網(wǎng)孔填充不量, 錫膏漏印或缺損 SMTSMT印刷工藝之印刷速度印刷工藝之印刷速度 SMTSMT印刷工藝之印刷速度印刷工藝之印刷速度 印刷速度：12.7mm/s203.2mm/s，具體參數(shù)取決于刮板壓力和釬料 膏的物理性能 脫模速度0.8mm/s脫模速度0.2mm/s SMTSMT印刷工藝之印刷脫模速度印刷工藝之印刷脫模速度 模板

9、清洗不足，焊膏留在孔內(nèi)； 鋼網(wǎng)上焊膏不足； 經(jīng)過激光切割后的模板孔印板，被切割塊沒有 完全分離； 焊膏中有較大尺寸的金屬粉末顆粒，造成細(xì)間 距版孔堵塞； 焊膏粘度問題，在脫模時不能完全留在焊盤上； 刮刀磨損，導(dǎo)致局部壓力不夠而產(chǎn)生印刷不良。 選用合適粘度以及粒度的錫膏； 模板清洗干凈； 注意及時更換不能滿足要求的設(shè)備; 減慢脫模速度。 印刷不全（印刷不全（Incomplete Solder PasteIncomplete Solder Paste） 初始的模板與焊盤未對準(zhǔn)造成，或是由于 印刷電路板的變化造成的； 裝置本身的位置精度不好，工作臺支撐電 路板的時候并不一直在同一個位置； 由刮刀及其

10、摩擦因素對網(wǎng)版形成的一種不 良的側(cè)拉力，致使焊膏印刷時進(jìn)入網(wǎng)版開 口部的均勻性差； 基板各尺寸的誤差或是鋼網(wǎng)制作時的誤差 一定注意對準(zhǔn)網(wǎng)口與焊盤，并固定好； 采用高精度的印刷機(jī)。 印刷偏移（印刷偏移（Printing ExcursionPrinting Excursion） 鋼網(wǎng)與PCB存在間隙，在很高的刮刀壓力 或速度綜合作用下，焊膏滲漏下來，附著 到鋼網(wǎng)背面而產(chǎn)生橋連； 設(shè)計網(wǎng)板時，開口部與焊盤尺寸相比較 大或相等，在大的焊膏壓力作用下出現(xiàn)漫 流而導(dǎo)致連接； 元器件貼裝壓力設(shè)置不當(dāng)，增加焊盤之 間焊膏量的擴(kuò)展，產(chǎn)生焊膏橋連或漫流； 攪拌過度造成粘度低下或是錫膏本身粘 度不夠。 鋼網(wǎng)與PCB

11、應(yīng)該以最小壓力緊密接觸； 調(diào)整刮刀壓力和速度； 選用釬料直徑稍大的錫膏。 錫膏橋連（錫膏橋連（BridgingBridging） 鋼網(wǎng)背面污染； 鋼網(wǎng)與PCB存在大的間隙，在高的印刷 壓力及速度下造成滲漏； 錫膏流變性差，脫模后坍塌； 錫膏金屬含量低，粘度低； 操作不慎。 印刷污染（印刷污染（Printing ContaminationPrinting Contamination） 第一篇：第一篇：SMTSMT簡介簡介 第二篇：第二篇：SMTSMT材料篇材料篇 第三篇：第三篇：SMTSMT印刷工藝篇印刷工藝篇 第四篇：第四篇：SMTSMT貼片及焊接工藝篇貼片及焊接工藝篇 第五篇：第五篇：SMT

12、SMT品質(zhì)控制篇品質(zhì)控制篇 SMT-SMT-貼片貼片 SMT-SMT-貼片貼片 SMT-SMT-貼片貼片 預(yù)熱區(qū)的作用： 將PCB溫度從室溫 提升到預(yù)熱溫度。 最佳升溫速率：2 /sec 速率太大導(dǎo)致對PCB和元器件造成損害，容易發(fā)生助焊劑爆噴。 加熱速率通常受到元器件制造商推薦值的限制，一般最大4 /sec， 不超過2分鐘。 速率太小導(dǎo)致助焊劑溶劑揮發(fā)不完全。 此階段PCB上各元器件升溫速率存在差異，PCB上存在溫度梯度 分布。 SMT-SMT-焊接工藝之基礎(chǔ)焊接工藝之基礎(chǔ) 保溫區(qū)/滲透區(qū)作用： 使PCB各區(qū)域在進(jìn) 入焊接區(qū)前溫度達(dá)到均 勻一致；助焊劑得到足 夠蒸發(fā)；樹脂、活性劑 充分清理焊

13、接區(qū)域，去 除氧化膜。 理想狀態(tài)：溫度均勻，焊盤、釬料球、元件引腳上的氧化膜均被清除 保溫區(qū)長度與PCB有關(guān)。 SMT-SMT-焊接工藝之基礎(chǔ)焊接工藝之基礎(chǔ) 再流區(qū)作用： 使釬料熔化并可靠 的潤濕被焊金屬（焊盤、 元件引腳）表面。 溫度設(shè)定： 溫度高時助焊劑效率高，釬料粘度、表面張力下降，有助于更 快的潤濕。過高則造成PCB和元器件熱損傷。 釬料熔融時間： 30-60sec，過短助焊劑未完全消耗，焊點(diǎn)中存在雜質(zhì)；過長使 IMC過量，焊點(diǎn)變脆，元件受損。 SMT-SMT-焊接工藝之基礎(chǔ)焊接工藝之基礎(chǔ) 冷卻區(qū)/凝固區(qū)作用： 使釬料凝固，形成焊點(diǎn)。 冷卻速率： 冷卻過慢使更多基 體金屬溶入焊點(diǎn)，焊點(diǎn)

14、 粗糙暗淡。 冷卻過快形成熱應(yīng) 力損壞PCB、元器件。 SMT-SMT-焊接工藝之基礎(chǔ)焊接工藝之基礎(chǔ) 線路板比較大，釬劑的活性并不很好時，可以選擇較長時間的 回流時間，并采用具有明顯浸泡時間的加熱曲線。 釬料膏的活性很好，熱風(fēng)速度比較緩慢，線路板中元器件之間 的溫度差別并不很大時，完全可以采用無明顯浸泡時間段的回流曲 線，這樣還可以減少回流焊時間 SMT-SMT-焊接工藝之基礎(chǔ)焊接工藝之基礎(chǔ) SMT-SMT-焊接工藝之基礎(chǔ)焊接工藝之基礎(chǔ) 確認(rèn)元器件的特點(diǎn)。一般產(chǎn)品的元器件對溫度不敏感，但是 有些元件對加熱溫度和速度有特別的要求。根據(jù)這些要求設(shè)定工 藝曲線或回流焊設(shè)備。 確認(rèn)線路板的大小、重量、

15、難加熱元件的存在。根據(jù)不同情 況設(shè)定加熱速度。 根據(jù)元件特性和工藝曲線要求選擇釬料膏產(chǎn)品。 進(jìn)行試驗(yàn)焊接。 加熱曲線設(shè)定的關(guān)鍵因素 SMT-SMT-焊接工藝之基礎(chǔ)焊接工藝之基礎(chǔ) SMT-SMT-焊接工藝之基礎(chǔ)焊接工藝之基礎(chǔ) SMT-SMT-焊接工藝之基礎(chǔ)焊接工藝之基礎(chǔ) SMT-SMT-焊接工藝之基礎(chǔ)焊接工藝之基礎(chǔ) SMT-SMT-焊接焊接- -回流焊爐回流焊爐 SMT-SMT-焊接焊接- -回流焊爐回流焊爐 SMT生產(chǎn)線 第一篇：第一篇：SMTSMT簡介簡介 第二篇：第二篇：SMTSMT材料篇材料篇 第三篇：第三篇：SMTSMT印刷工藝篇印刷工藝篇 第四篇：第四篇：SMTSMT貼片及焊接工藝篇

16、貼片及焊接工藝篇 環(huán)境 SMTSMT印刷工藝印刷工藝 印刷質(zhì)量 工藝參數(shù)焊膏鋼網(wǎng) 刮刀壓力 刮刀速度 刮刀角度 脫模速度 清洗間隔 顆粒度 金屬含量 開孔 加工方式 厚度 材質(zhì) 溫度 濕度 儲存 使用 設(shè)備 精度 工藝能力 SMTSMT印刷設(shè)備印刷設(shè)備絲印機(jī)絲印機(jī) 全自動絲印機(jī) SMTSMT印刷設(shè)備印刷設(shè)備絲印機(jī)絲印機(jī) 全自動絲印機(jī) 鋼網(wǎng)背面污染； 鋼網(wǎng)與PCB存在大的間隙，在高的印刷 壓力及速度下造成滲漏； 錫膏流變性差，脫模后坍塌； 錫膏金屬含量低，粘度低； 操作不慎。 印刷污染（印刷污染（Printing ContaminationPrinting Contamination） SMT-SMT-貼片貼片 保溫區(qū)/滲透區(qū)作用： 使PCB各區(qū)域在進(jìn)