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SMT 简介制作：蒋生贵制作：蒋生贵制作：蒋生贵制作：蒋生贵2018/05/182018/05/182018/05/182018/05/18 什么是SMT?SMT SMT就是表面组装技术（就是表面组装技术（SurfaceSurfaceMountedMountedTechnologyTechnology的缩写），是的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。术和工艺。SMT与THT对比Surface mountThrough-holeSMT的特点1 1、组装密度高、电子产品体积小、组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的传统插装元件的1/101/10左右，一般采用左右，一般采用SMTSMT之后，电子产品体积缩小之后，电子产品体积缩小40%60%40%60%，重量减轻重量减轻60%80%60%80%。2 2、可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。、可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。3 3、高频特性好。减少了电磁和射频干扰。、高频特性好。减少了电磁和射频干扰。4 4、易于实现自动化，提高生产效率。降低、易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达成本达30%50%30%50%。节省材料、能源、设备、。节省材料、能源、设备、人力、时间等。人力、时间等。SMT有关的技术组成电子元件、集成电路的设计制造技术 电子产品的电路设计技术 电路板的制造技术 自动贴装设备的设计制造技术 电路装配制造工艺技术 装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术 SMT生产环境的要求1.SMT车间的温度:20度-28度,预警值:22度-26度2.SMT车间的湿度:70%,预警值:45%-60%3.防尘4.防静电SMT工艺流程Screen PrinterScreen PrinterScreen PrinterScreen PrinterMountMountMountMountAOIAOIAOIAOIReflowReflowReflowReflowSMT线体组成SMT生产线的必备设备：1.印刷机 2.贴片机 3.回流焊其他辅助设备：上板机，全自动激光打码机，SPI，挑板机，接驳台，AOI，收板机等SMT生产流程图仓库备料仓库备料 产线领料产线领料 上上 料料物料核对物料核对NGOK印刷品质印刷品质检查检查 贴贴 片片锡膏印刷锡膏印刷清清 洗洗NGOKOK PCB投入投入SMT生产流程图炉前检验高速机贴片回流焊接泛用机贴片OK手工处理NGOK工程师调机OKNGQC目检AOI测试QA检验分板包装 出 货OKOKOKQC目检OK维修NGNGOK 印刷印刷，作为SMT的源头至关重要，直接关系到了生产效率和品质的达成 印刷岗位工作職責工作職責1.錫膏的使用和回收。2.鋼網的清洗及管理。3.锡膏，钢网使用记录4.PCB板装框。使用工具使用工具1.鋼網清洗机2.錫膏攪拌机3.冰箱4.X_RAY測試儀5.錫膏厚度測試儀 印刷岗位使用工具使用工具1.鋼網、鋼網擦拭紙2.錫膏3.錫膏攪拌刀4.靜電手套、靜電手環5.清洗溶劑6.记录表单一般其外框是铸铝框架,中心是金属模板,框架与模板之间依靠丝网相连接,呈”刚柔-刚”目前我们对新来钢网的检验项目钢网的张力:使用张力计测量钢网四个角和中心五个位置,张力应大于30N/CM.钢网的外观检查:框架,模板,窗口,MARK等项目.钢网的实际印刷效果的检查.钢网(STENCILS)钢网制作鋼版的製造方法有:n化學蝕刻法n鐳射加工法錫膏鋼版：錫膏鋼版：n用於PCB之焊點上印上錫膏n張力是為了固定鋼版，不讓它有位移。張力35牛頓 1.刮刀按制作形状可分为菱形和拖尾巴两种;从制作材料上可分为橡胶(聚胺酯)和金属刮刀两类.2.目前我们使用的全部是金属刮刀,金属刮刀具有以下优点:从较大,较深的窗口到超细间距的印刷均具有优异的一致性;刮刀寿命长,无需修正;印刷时没有焊料的凹陷和高低起伏现象,大大减少不良.3.目前我们使用有三种长度的刮刀:300MM,350MM,400MM.在使用过程中应该按照PCB板的长度选择合适的刮刀.刮刀的两边挡板不能调的太低,容易损坏模板.4.刮刀用完后要进行清洁和检查,在使用前也要对刮刀进行检查.刮刀（Stencil）1.刮刀的速度刮刀的速度刮刀的速度和锡膏的黏度有很大的关系,刮刀的速度越慢,锡膏的黏度越大;同样,刮刀的速度越快,锡膏的黏度就越小.调节这个参数要参照锡膏的成分和PCB元件的密度以及最小元件尺寸等相关参数.2.刮刀的刮刀的压力力 刮刀的压力对印刷影响很大,压力太大会导致锡膏印的很薄.目前我们一般都设定在8KG左右.理想的刮刀速度与压力应该是正好把锡膏从钢板表面刮干净,刮刀的速度与压力也存在一定的转换关系,即降低刮刀速度等于提高刮刀的压力,提高了刮刀速度等于降低刮刀的压力.3.刮刀的刮刀的宽度度如果刮刀相对于PCB过宽,那么就需要更大的压力,更多的锡膏参与其工作,因而会造成锡膏的浪费.一般刮刀的宽度为PCB长度(印刷方向)加上50MM左右为最佳,并要保证刮刀头落在金属模板上.刮刀的技术参数錫膏錫膏錫膏錫膏錫粉合金錫粉合金錫粉合金錫粉合金助焊劑助焊劑助焊劑助焊劑Sn62:Pb36:Ag2Sn62:Pb36:Ag2Sn63:Pb37Sn63:Pb37依照產品特性來決定依照產品特性來決定依照產品特性來決定依照產品特性來決定選擇選擇選擇選擇其其其其它它它它添添添添加加加加劑劑劑劑流流流流變變變變劑劑劑劑增增增增稠稠稠稠劑劑劑劑活活活活性性性性劑劑劑劑溶溶溶溶劑劑劑劑松松松松香香香香锡膏的成份助焊劑的作用是使焊劑可鋼版印刷。除去焊劑的焊料粉與印刷電路板的焊盤、及元件電極等各表面之氧化物，清潔表面以幫助接合。助焊剂的用途代表性锡膏焊料的成份锡膏管控要求1.锡膏必须在常温（22-28度，湿度40-66%)回温4小时才可领用，超过24小时未领用必须放回冰箱。2.锡膏必须使用专用搅拌机搅拌3分钟，时间太久太稀印刷坍塌造成连锡，太少不能搅拌均匀，3.锡膏保存条件为：0-10度，自生产日期为6个月4.锡膏添加到钢网上使用期限为12小时，开盖未使用期限为48小时。5.管理使用遵循FIFO(先进先出）的原则1：錫膏添加記錄表：錫膏添加記錄表2：锡膏膏搅拌拌记录表表3：锡膏膏领用用记录表表4：锡膏印刷膏印刷记录表表5：锡膏管控膏管控标签6:钢网网领用用记录表表7：钢网使用履网使用履历表表8:钢网清洗网清洗记录表表使用工位文件名稱印刷機鋼罔手動清洗規范、錫膏管制規范、錫膏添加規范、PCB印刷不良處理規范、SMT 印刷自檢規范、鋼板制作及管理規范、印刷機作業指導書相关文件相关表单印刷判定标准总则：印刷在焊盘上的焊膏量允许有一定的偏差，但焊膏覆盖在每个焊盘上的面积应大于焊盘面积的75%。贴片岗位贴片机贴片机工作原理工作原理 常见贴片机：松下，索尼，西蒙子，雅马哈，三星，富士，JUKI等高速機：0.0850.15sec/piece（42352-24000）泛用機：0.32.5sec/piece（12000-1440）贴片零件分類原則：高速機：R、L、C泛用機：QFP、BGA、CONN,USB，等供給形式有帶狀(tape)、管狀(tube)、盤狀(tray)、黏紙帶狀(adhesive)操作员岗位工作職責工作職責1.依照站位表上料，保证不装错料。2.工單上下線材料的清點3.機器拋料，换料的記錄4.日產機器的衛生清潔5.每日效率的达成使用工具使用工具1.SMT元件 2.Feeder(送料器）3.料位表（上料表）4.靜電手套、靜電手環5.接料帶 6.剪刀7.各类表单相关文件使用工位表單名稱貼片機SMT 2060 泛用機作業指導書、SMT FX-IR 高速機作業指導書、散料作業流程及管理辦法、SMT 換料流程及規范1：站位站位表表（上料表）（上料表）2：換料記錄表：換料記錄表3：拋拋料記錄表料記錄表4：A材交接明細記錄表材交接明細記錄表5：交接：交接记录6：生：生产日日报表表相关表单一、常用電子元件簡介一、常用電子元件簡介 CHIP元件尺寸英制規格 長(mm)寬(mm)厚(mm)公制規格 0603 1.60 0.80 0.45 16080805 2.00 1.25 0.80 20121206 3.20 1.60 0.80 32160402 1.00 0.50 0.25 10050201 0.60 0.30 *0603例如：0402指长度为40mil,宽度为20mil,(mil为毫英寸，1mil=0.0254mm)0402即为：1mm*0.5mm常用电子元件的单位及换算1、电阻单位：基本单位：欧姆（ohm）常用单位：千欧K 兆欧M 换算关系：1M=1000K=1000,0002、F电容单位：基本单位：法拉（F）常用单位：皮法 pF 纳法 nF 微法 F 毫法 mF 换算关系：1F=1000mF=1000,000F=1000,000,000nF=1000,000,000,000pF 3、H电感单位：基本单位：亨利（H）常用单位：纳亨nH 微亨 H 毫亨 mH 换算关系：1H=1000mH=1000,000H=1000,000,000nH元件的标准误差代码表符号误差应用范围符号误差应用范围A10PF或以下M20%B0.10PF NC0.25PFOD0.5PFP+100%,-0EQF1.0%RG2.0%S+50%,-20%HTIUJ5%VK10%XLYZ+80%，-20%W电电电电 阻阻阻阻电电电电 容容容容标印值标印值标印值标印值电阻值电阻值电阻值电阻值标印值标印值标印值标印值电阻值电阻值电阻值电阻值2R22R25R65R61021026826823333331041045645642.22.2 5.65.6 1K1K 68006800 33K33K 100K100K 560K560K 0R5 0R5 010010 110 110 471 471 332 332 223 223 513 513 0.5PF 0.5PF 1PF 1PF 11PF 11PF 470PF 470PF 3300PF 3300PF 22000PF 22000PF 51000PF 51000PF 贴片式电阻、电容识别标记贴片式电阻、电容识别标记 1.SOP Small Outline Package 2.PLCC Plastic Leaded Chip Carrier 3.BGA Ball Grid Array 4.SOj Small Outline J-lead package 5.QFP Quad Flat Package 6.SOT Small Outline Transistor 常見的IC封裝方式有以下六種:BGA：(Ball Grid Array Package)球栅阵列封装 BGA(Ball Grid Array)球栅阵列：零件表面无脚，其 脚成球状矩阵排列于零件底部，BGA类元件的极性标示一般是通过本体上的小圆点与焊盘端上的标记相一致。QFP(Quad Flat Package)四边有脚，元件脚向外伸展SOP(Small Outline Package)两边有脚，向外伸展 SOT(Small Outline Transistor)小外形封装晶体管SOJ(Small Outline J-lead Package)两边有脚，向内弯曲。PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)四边有脚，向内弯曲。回流焊（REFLOW）目的:使錫膏融化，將SMD件固定在PCB之上 流程:置件後首先進入錫爐的溫升區，接著進 預熱區，實加熱區，最後是冷卻區。製程全部時間大約為四至五分鐘。這個龐然大物即為回焊爐迴流迴流焊焊的目的的目的使表面電子元器件與使表面電子元器件與PCB正確可靠的正確可靠的焊焊接在一起。接在一起。工工 藝藝 原原 理理 當當焊料料,元件與元件與PCB的溫度達到的溫度達到焊料熔點溫度以上料熔點溫度以上時，時，焊料熔化以填充元件與料熔化以填充元件與PCB間的間隙然後隨著冷卻，間的間隙然後隨著冷卻，焊料凝料凝固固,形成形成焊點點.工工 藝藝 流流 程程 因錫膏的特性因錫膏的特性回流過程分為四個區間段回流過程分為四個區間段1.預熱區預熱區:將將焊錫膏錫膏,PCB以及元器件的溫度從室溫提升到預定的預熱溫度以及元器件的溫度從室溫提升到預定的預熱溫度;預熱溫度一定低于預熱溫度一定低于焊料的熔點的溫度料的熔點的溫度.此過程有一個重要的管控此過程有一個重要的管控參數參數“升溫斜率升溫斜率”温度上升必需慢温度上升必需慢(大大约每秒每秒3C)，以限制沸以限制沸腾和和飞溅，防止形成小，防止形成小锡珠珠,另一些元件另一些元件对内部内部应力比力比较敏感如果敏感如果元件外部元件外部温度上升太快，会造成断裂。温度上升太快，会造成断裂。2.2.預預焊區區讓讓焊錫膏中的助錫膏中的助焊劑有充足的時間來劑有充足的時間來清潔清潔焊點點，去除去除焊點表面點表面的氧化膜的氧化膜.3.焊焊接區接區在在焊焊接區接區焊焊料熔化並達到料熔化並達到PCB與元器件與元器件腳腳良好的良好的焊焊接在一起的接在一起的 目的目的.在在焊接區溫度開始迅速上升接區溫度開始迅速上升,因元器件會有不同的速率因元器件會有不同的速率吸熱故會吸熱故會產生溫差生溫差,所以要控制好溫度所以要控制好溫度消除這一溫差消除這一溫差.若若加熱加熱 溫度溫度不足不足則由於無法確保充足的熔融則由於無法確保充足的熔融焊焊錫與錫與 Pad 的接觸時間，的接觸時間，很難獲得良好的很難獲得良好的焊焊接品質，同時由於熔融接品質，同時由於熔融焊焊錫錫內內部的助部的助焊焊劑成劑成 份和氣體無法被排出，因而發生份和氣體無法被排出，因而發生空空焊焊(Open)與與冷冷焊焊(Cold soldering)。溫度太高或溫度太高或183以上時間拉太長以上時間拉太長，則該熔解的，則該熔解的焊焊 錫將被再氧化而導致錫將被再氧化而導致焊焊接強度減弱接強度減弱元件被烤壞元件被烤壞等缺陷等缺陷產產生。生。4.冷卻區冷卻區焊焊接部位的冷卻不可緩慢，否則因元件與基板接部位的冷卻不可緩慢，否則因元件與基板 熱容量有別，熱容量有別，將引起溫度分布不均，將引起溫度分布不均，焊焊錫凝固時間的差異將導致元件位置錫凝固時間的差異將導致元件位置 挪移，熱膨脹挪移，熱膨脹率的差異也將使基板彎曲，進而有局部應力集率的差異也將使基板彎曲，進而有局部應力集 中，使該部位的接合度的減中，使該部位的接合度的減低。冷卻速度太慢，也會引起低。冷卻速度太慢，也會引起焊焊錫組織錫組織 之粗大化，因而導致接合溫度的減之粗大化，因而導致接合溫度的減低。低。總之回流溫度曲線建立的原則是總之回流溫度曲線建立的原則是焊接區以前上升速率要盡可能的小，接區以前上升速率要盡可能的小，進入進入焊接區後半段後，升溫速率要迅速提高，接區後半段後，升溫速率要迅速提高，焊接區最高溫度的時接區最高溫度的時間控制要短，使間控制要短，使PCB,及元器件少受熱沖擊及元器件少受熱沖擊.AOI 检 测 目的目的:檢查PCBA过回焊炉后是否有缺陷 流程流程:PCBA進入AOI後有數台CCD對其做零件 辨識、缺件或極性錯誤等。人工目检是最方便、实用、适应性最强的一种。因为从原理上说，设计好的电路板，只要其上的元件类型、位置、极性全部正确，并且焊接良好的话，其性能就应该符合设计要求。但是由于SMT工艺的提高，及各种电路板结构尺寸的需要，使电路板的组装向着小元件、高密度、细间距方向发展。受自身生理因素的限制，人工目检对这种电路板已很难进行准确、可靠、重复性高的检测了。由于ICT需要针对不同的电路板制作不同的模板，制作和调试的周期 较长，故只适用于大批量生产。功能测试需要专门的设备及专门设计的测试流程,故对绝大多数电路板生产线并不适用。传统目检的缺陷 编程简单 AOI通常是把贴片机编程完成后自动生成的TXT辅助文本文件转换成所需格式的文件，从中AOI获取位置号、元件系列号、X坐标、Y坐标、元件旋转方向这5个参数，然后系统会自动产生电路的布局图，确定各元件的位置参数及所需检测的参数。完成后，再根据工艺要求对各元件的检测参数进行微调。操作容易 由于AOI基本上都采用了高度智能的软件，所以并不需要操作人员具有丰富的专业知识即可进行操作。故障覆盖率高 由于采用了高精密的光学仪器和高智能的测试软件，通常的AOI设备可检测多种生产缺陷，故障覆盖率可达到80%。减少生产成本 由于AOI可放置在回流炉前对PCB进行检测，可及时发现由各种原因引起的缺陷，而不必等到PCB过了回流炉后才进行检测，这就大大降低了生产成本。AOI的优点工作職責工作職責1.將PCBA上的不良問題點找出來。2.不良品數量的報表統計3.其它參考檢查包裝工位工作職掌使用工具使用工具1.竹簽2.靜電手套、靜電手環3.放大鏡.4.不良品標簽5.標識卡相關文件相關文件使用工位表單名稱AOIAOI 操作規范1.AOI測試日報表測試日報表相關相關表表单炉后不良判定标准静电防护裸手接触单板，单板不能工作了怎么回事？这是静电放电（ESD）在作怪！前言静电的产生干燥环境更易积累静电电荷静电的危害r通信产品故障r软件故障30多r硬件故障中器件失效30%多、外应力（环境温湿、灰尘腐蚀、雷电、机械应力、包装等）导致产品故障约30r器件失效中EOS/ESD失效率占3040%，而高静电敏感的器件EOS/ESD失效率高达60%左右。静电造成的危害举例：1、日本曾对不合格的电子产品进行过解剖分析，发现45%的不合格器件是由静电放电造成的。美国也在上世纪八十年代初作过统计，它的电子工业每年由于静电造成的损失高达100亿美元。英国经过数年调查了解到，该国上世纪七、八年年代的电子产品，每年因静电造成的损失约为20亿英磅。2、航天部门北京某所实验在1992年初组装调试我国“资源卫星”上使用的一种仪器时，因人体静电放电导致2只价值6000美元的进口并遭禁运的CCD器件（一种MOS器件）失效，几乎影响卫星的发射进度。3、航天部门北京某厂在生产一种“长征三号火箭”用仪器时，因进口MOS门电路CT30，用不防静电的塑料包装封装，短短不到两年时间因静电导致器件失效损失达30万人民币以上。4、西欧一家著名的电视机制造厂在七十年代每日生产1000部电视机。在生产制造方面，生产总故障率中60%是静电引起的，每年要付出近千万美元的赔偿保证金。1979年由一家日本公司接收以后，采取高标准的品质管理和防静电摸施，每日生产2000部电视机只有总的累积故障率中的2%是静电引起的。静电造成的危害举例：SMT如何做好静电防护1.人员规范（静电衣，帽，鞋，手套，风淋室，静电环）2.防静电工作台（静电布，接静电线）3.防静电包装、存储、转运4.生产环境 （温度：2030；相对湿度(RH)：30%75%）