電子加工制造工程介紹

電子加工制造工程介紹什么是SMA？SMA(SurfaceMountAssembly)的英文縮寫，中文意思是外表貼裝工程。是新一代電子組裝技術(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。外表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。電子線路的裝配，最初采用點對點的布線方法，而且根本沒有基片。第一個半導(dǎo)體器件的封裝采用放射形的引腳，將其插入已用于電阻和電容器封裝的單片電路板的通孔中。50年代，平裝的外表安裝元件應(yīng)用于高可靠的軍方，60年代，混合技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，70年代，受日本消費類電子產(chǎn)品的影響，無源元件被廣泛使用，近十年有源元件被廣泛使用。SMAIntroduceSMAIntroduceSurfacemountThrough-hole與傳統(tǒng)工藝相比SMA的特點：高密度高可靠小型化低成本生產(chǎn)的自動化SMAIntroduce自動化程度類型THT(ThroughHoleTechnology)通孔插件DIPSMT(SurfaceMountTechnology)外表黏著技術(shù)元器件雙列直插或DIP,針陣列PGA有引線電阻，電容SOIC,SOT,SSOIC,LCCC,PLCC,QFP,PQFP,片式電阻電容基板印制電路板，2.54mm網(wǎng)格，Φ0.8mm~0.9mm通孔印制電路板，1.27mm網(wǎng)格或更細，導(dǎo)電孔僅在層與層互連調(diào)用〔Φ0.3mm~0.5mm〕，布線密度高2倍以上，厚膜電路，薄膜電路，0.5mm網(wǎng)格或更細焊接方法波峰焊再流焊面積大小，縮小比約1：3~1：10組裝方法穿孔插入外表安裝----貼裝自動插件機自動貼片機，生產(chǎn)效率高SMT歷史年代代表產(chǎn)品器件元件組裝技術(shù)電子管收音機電子管帶引線的大型元件札線，配線,手工焊接60年代黑白電視機晶體管

軸向引線小型化元件半自動插裝浸焊接70年代彩色電視機集成電路整形引線的小型化元件自動插裝波峰焊接80年代

錄象機電子照相機大規(guī)模集成電路外表貼裝元件SMC外表組裝自動貼裝和自動焊接電子元器件和組裝技術(shù)的開展SMAIntroduceSMT工藝流程SMT的主要組成局部外表組裝元件設(shè)計-----結(jié)構(gòu)尺寸,端子形式,耐焊接熱等各種元器件的制造技術(shù)包裝-----編帶式,棒式,散裝式組裝工藝組裝材料-----粘接劑,焊料,焊劑,清潔劑等組裝設(shè)計-----涂敷技術(shù),貼裝技術(shù),焊接技術(shù),清洗技術(shù),檢測技術(shù)等組裝設(shè)備-----涂敷設(shè)備,貼裝機,焊接機,清洗機,測試設(shè)備等電路基板-----單(多)層PCB,陶瓷,瓷釉金屬板等組裝設(shè)計-----電設(shè)計,熱設(shè)計,元器件布局,基板圖形布線設(shè)計等SMAIntroduceSMT工藝流程表面組裝技術(shù)片式元器件關(guān)鍵技術(shù)——各種SMD的開發(fā)與制造技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計——結(jié)構(gòu)設(shè)計，端子形狀，尺寸精度，可焊型包裝——盤帶式，棒式，華夫盤，散裝式裝聯(lián)工藝貼裝材料焊錫膏與無鉛焊料黏接劑/貼片膠助焊劑導(dǎo)電膠貼裝印制板涂布工藝貼裝方式基板材料：有機玻璃纖維，陶瓷板，合金板電路圖形設(shè)計：圖形尺寸設(shè)計，工藝型設(shè)計錫膏精密印刷工藝貼片膠精密點涂工藝及固化工藝純片式元件貼裝，單面或雙面SMD與通孔元件混裝，單面或雙面貼裝工藝：最優(yōu)化編程焊接工藝波峰焊再流焊：紅外熱風(fēng)式，N2保護再流焊，汽相焊，激光焊，通孔器件再流焊助焊劑涂布方式：發(fā)泡，噴霧雙波峰，0型波，溫度曲線的設(shè)定設(shè)備：印刷機，貼片機，焊接設(shè)備，清洗設(shè)備(在較早的工藝中使用），檢測設(shè)備，維修設(shè)備清洗技術(shù)：清洗劑，清洗工藝檢測技術(shù)：焊點質(zhì)量檢測，在現(xiàn)測試，功能檢測防靜電生產(chǎn)管理SMAIntroduceSMT工藝流程通常先作B面再作A面印刷錫高貼裝元件再流焊翻轉(zhuǎn)貼裝元件印刷錫高再流焊翻轉(zhuǎn)清洗雙面再流焊工藝A面布有大型IC器件B面以片式元件為主充分利用PCB空間，實現(xiàn)安裝面積最小化，工藝控制復(fù)雜，要求嚴格常用于密集型或超小型電子產(chǎn)品，如手機SMAIntroduceSMT工藝流程波峰焊插通孔元件清洗混合安裝工藝多用于消費類電子產(chǎn)品的組裝印刷錫膏貼裝元件再流焊翻轉(zhuǎn)點貼片膠貼裝元件加熱固化翻轉(zhuǎn)先作A面：再作B面：插通孔元件后再過波峰焊：SMAIntroduceSMT工藝流程印刷錫高貼裝元件再流焊清洗錫膏——再流焊工藝簡單，快捷涂敷粘接劑紅外加熱表面安裝元件固化翻轉(zhuǎn)插通孔元件波峰焊清洗貼片——波峰焊工藝價格低廉，但要求設(shè)備多，難以實現(xiàn)高密度組裝SMAIntroduceSMT工藝流程一、單面組裝：來料檢測=>絲印焊膏〔點貼片膠〕=>貼片=>烘干〔固化〕=>回流焊接=>清洗=>檢測=>返修

二、雙面組裝；

A：來料檢測=>PCB的A面絲印焊膏〔點貼片膠〕=>貼片=>烘干〔固化〕=>A面回流焊接=>清洗=>翻板=>PCB的B面絲印焊膏〔點貼片膠〕=>貼片=>烘干=>回流焊接〔最好僅對B面=>清洗=>檢測=>返修〕

此工藝適用于在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的SMD時采用。

最根底的工藝制程SMAIntroduceB：來料檢測=>PCB的A面絲印焊膏〔點貼片膠〕=>貼片=>烘干〔固化〕=>A面回流焊接=>清洗=>翻板=>PCB的B面點貼片膠=>貼片=>固化=>B面波峰焊=>清洗=>檢測=>返修〕

此工藝適用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面組裝的SMD中，只有SOT或SOIC〔28〕引腳以下時，宜采用此工藝。

三、單面混裝工藝：

來料檢測=>PCB的A面絲印焊膏〔點貼片膠〕=>貼片=>烘干〔固化〕=>回流焊接=>清洗=>插件=>波峰焊=>清洗=>檢測=>返修

SMT工藝流程SMAIntroduce四、雙面混裝工藝：

A：來料檢測=>PCB的B面點貼片膠=>貼片=>固化=>翻板=>PCB的A面插件=>波峰焊=>清洗=>檢測=>返修

先貼后插，適用于SMD元件多于別離元件的情況

B：來料檢測=>PCB的A面插件〔引腳打彎〕=>翻板=>PCB的B面點貼片膠=>貼片=>固化=>翻板=>波峰焊=>清洗=>檢測=>返修

先插后貼，適用于別離元件多于SMD元件的情況

C：來料檢測=>PCB的A面絲印焊膏=>貼片=>烘干=>回流焊接=>插件，引腳打彎=>翻板=>PCB的B面點貼片膠=>貼片=>固化=>翻板=>波峰焊=>清洗=>檢測=>返修

A面混裝，B面貼裝。

SMT工藝流程SMAIntroduceD：來料檢測=>PCB的B面點貼片膠=>貼片=>固化=>翻板=>PCB的A面絲印焊膏=>貼片=>A面回流焊接=>插件=>B面波峰焊=>清洗=>檢測=>返修

A面混裝，B面貼裝。先貼兩面SMD，回流焊接，后插裝，波峰焊

E：來料檢測=>PCB的B面絲印焊膏〔點貼片膠〕=>貼片=>烘干〔固化〕=>回流焊接=>翻板=>PCB的A面絲印焊膏=>貼片=>烘干=>回流焊接1〔可采用局部焊接〕=>插件=>波峰焊2〔如插裝元件少，可使用手工焊接〕=>清洗=>檢測=>返修

A面貼裝、B面混裝。SMT工藝流程SMAIntroduceSMT工藝流程來料檢測：LCR測量數(shù)值、二/三極管晶體管圖示、電容耐壓和泄露、可焊性、平面度、尺寸、RoHS等等；絲印焊膏：在線SPI(100%)、離線膜厚測試儀(每2H/2panel前后刮刀各1pcs)點紅膠(涉及時)：在線SPI(100%)、離線膜厚測試儀(每2H/2panel)貼裝(A/B面)：在線SPI(100%)、目視檢驗回流焊接(reflow)：爐溫測試Profile(使用實板每次切換機種前或每日兩次)SMT焊接檢查：目視、AOI、X-Ray、放大鏡插件：目視、AOI波峰焊：爐溫測試Profile、助焊劑(Flux)比重、焊錫成份監(jiān)測手焊修正：烙鐵溫度點檢焊接檢驗：目視、AOI功能檢驗：ICT、FCT功能維修：電烙鐵、熱風(fēng)槍(IC起拔器)、BGA返修臺、萬用表、示波器等等SMAIntroduceScreenPrinterMountReflowAOISMT工藝流程SMAIntroduceSMT工藝流程PCB的外表處理工藝：

1.熱風(fēng)整平(HASLHotAirSolderLevel噴錫熱風(fēng)整平)熱風(fēng)整平又名熱風(fēng)焊料整平，它是在PCB外表涂覆熔融錫鉛焊料并用加熱壓縮空氣整〔吹〕平的工藝，使其形成一層既抗銅氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆層。熱風(fēng)整平時焊料和銅在結(jié)合處形成銅錫金屬間化合物。保護銅面的焊料厚度大約有1-2mil。PCB進行熱風(fēng)整平時要浸在熔融的焊料中；風(fēng)刀在焊料凝固之前吹平液態(tài)的焊料；風(fēng)刀能夠?qū)~面上焊料的彎月狀最小化和阻止焊料橋接。熱風(fēng)整平分為垂直式和水平式兩種，一般認為水平式較好，主要是水平式熱風(fēng)整平鍍層比較均勻，可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。熱風(fēng)整平工藝的一般流程為：微蝕→預(yù)熱→涂覆助焊劑→噴錫→清洗。

2.

有機涂覆(OSPOrganicSolderabilityPreservatives抗氧化,防氧化,有機保焊劑)有機涂覆工藝不同于其他外表處理工藝，它是在銅和空氣間充當阻隔層；有機涂覆工藝簡單、本錢低廉，這使得它能夠在業(yè)界廣泛使用。早期的有機涂覆的分子是起防銹作用的咪唑和苯并三唑，最新的分子主要是苯并咪唑，它是化學(xué)鍵合氮功能團到PCB上的銅。在后續(xù)的焊接過程中，如果銅面上只有一層的有機涂覆層是不行的，必須有很多層。這就是為什么化學(xué)槽中通常需要添加銅液。在涂覆第一層之后，涂覆層吸附銅；接著第二層的有機涂覆分子與銅結(jié)合，直至二十甚至上百次的有機涂覆分子集結(jié)在銅面，這樣可以保證進行屢次回流焊。試驗說明：最新的有機涂覆工藝能夠在屢次無鉛焊接過程中保持良好的性能。有機涂覆工藝的一般流程為：脫脂→微蝕→酸洗→純水清洗→有機涂覆→清洗，過程控制相對其他外表處理工藝較為容易。SMAIntroduceSMT工藝流程PCB的外表處理工藝：SMAIntroduceSMT工藝流程PCB的外表處理工藝：3.化學(xué)鍍鎳/浸金(ENIGElectrolessNickelImmersionGold)化學(xué)鍍鎳/浸金工藝不像有機涂覆那樣簡單，化學(xué)鍍鎳/浸金好似給PCB穿上厚厚的盔甲；另外化學(xué)鍍鎳/浸金工藝也不像有機涂覆作為防銹阻隔層，它能夠在PCB長期使用過程中有用并實現(xiàn)良好的電性能。因此，化學(xué)鍍鎳/浸金是在銅面上包裹一層厚厚的、電性良好的鎳金合金，這可以長期保護PCB；另外它也具有其它外表處理工藝所不具備的對環(huán)境的忍耐性。鍍鎳的原因是由于金和銅間會相互擴散，而鎳層能夠阻止金和銅間的擴散；如果沒有鎳層，金將會在數(shù)小時內(nèi)擴散到銅中去?；瘜W(xué)鍍鎳/浸金的另一個好處是鎳的強度，僅僅5微米厚度的鎳就可以限制高溫下Z方向的膨脹。此外化學(xué)鍍鎳/浸金也可以阻止銅的溶解，這將有益于無鉛組裝?；瘜W(xué)鍍鎳/浸金工藝的一般流程為：酸性清潔→微蝕→預(yù)浸→活化→化學(xué)鍍鎳→化學(xué)浸金，主要有6個化學(xué)槽，涉及到近100種化學(xué)品，因此過程控制比較困難。SMAIntroduceSMT工藝流程4.浸銀(ImmersionSilverAg)浸銀工藝介于有機涂覆和化學(xué)鍍鎳/浸金之間，工藝比較簡單、快速；不像化學(xué)鍍鎳/浸金那樣復(fù)雜，也不是給PCB穿上一層厚厚的盔甲，但是它仍然能夠提供好的電性能。銀是金的小兄弟，即使暴露在熱、濕和污染的環(huán)境中，銀仍然能夠保持良好的可焊