SMT基础工艺知识培训讲义.ppt

SMT基础工艺知识培训对象：All课时：One hour授课：赵华平地点：嘉安达会议室Whats SMT?SMT工艺流程焊料印刷贴装焊接检查返修常见SMT封装目录目录名词：名词：SMT=Surface Mount Technology=电子电路表面贴装技术 SMC/SMD=无引脚或短引脚表面组装元器件 PCB=Printed Circuit Board=印制电路板释义：释义：SMT是一种将SMC/SMD安装在PCB表面或其他基板的表面上，通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。优点：优点：体积小，重量轻，密度高，功能强，速度快，可靠性高等。SMT是一项复杂的系统工程，它涉及材料技术（基板材料、工艺材料），组装技术（贴放、焊接、清洗等），设计技术，测试技术，标准化，可靠性等多项学科的交叉、渗透。Whats SMT?流程激光标刻丝印印刷贴片高速机多功能机回流焊检查半自动全自动目视X-RAY底部填充胶半自动全自动我司SMT生产流程SMT工艺流程第一步 焊料焊膏的选择是影响产品质量的关键因素之一。不同的焊膏决定了允许印刷的最高速度，焊膏的粘度、润湿性和金属粉粒大小等性能参数都会影响最后的印刷品质。对焊膏的选择应根据清洗方式、元器件及电路板的可焊性、焊盘的镀层、元器件引脚间距、客户的需求等综合考虑。制程控制关键点：制程控制关键点：焊膏的存储环境、焊膏的存储环境、回温条件、搅拌条件、开罐使回温条件、搅拌条件、开罐使用的时限用的时限 详见下页详见下页锡粉Flux金属雾化、筛选后得到，由Sn、Ag、Cu组成由松香、活化剂、溶剂等组成，帮助焊接M705-GRN360(千千住住)SMT工艺流程焊料制程控制（Shine）项目项目制程参数要求制程参数要求存存储储存储温度存储温度010保存期限保存期限6个月回回温温回温环境回温环境室温回温时长回温时长2H停放时限停放时限24H搅搅拌拌搅拌条件搅拌条件密封搅拌时长搅拌时长3Min使用时限使用时限12HSMT工艺流程第二步 印刷印刷机工作原理：印刷机工作原理：全自动视觉印刷机在印刷焊膏时，锡膏受刮刀的推力产生滚动的前进，所受到的推力可分解为水平方向的分力和垂直方向的分力。当锡膏运行至模板窗口附近，垂直方向的分力使粘度已降低的焊膏顺利的通过窗口印刷到FPC焊盘上，当平台下降后便留下精确的焊膏图形。印刷对钢网的要求：印刷对钢网的要求：模板基板的厚度及窗口尺寸的大小直接关系到焊膏印刷质量，从而影响到产品质量。模板应具有耐磨、孔隙无毛刺无锯齿、孔壁平滑、焊膏渗透性好、网板拉伸小、回弹性好等特点。制程控制关键点：制程控制关键点：刮刀压力、印刷速刮刀压力、印刷速度、脱模速度、脱模长度、清度、脱模速度、脱模长度、清洁频率、钢网厚度、钢网张力、洁频率、钢网厚度、钢网张力、锡膏厚度锡膏厚度 详见下页详见下页组组成成CCD部分刮刀系统自动清洗部分运输导轨部分钢网部分工作平台部分Z轴升降部分操作控制系统环环城城自自动动化化CP5全全自自动动印印刷刷机机SMT工艺流程印刷制程控制（Shine）项目项目制程参数要求制程参数要求印印刷刷机机刮刀压刮刀压力力24kgf印刷速印刷速度度2065cm/Min脱模速脱模速度度0.1mm/S脱模长脱模长度度11.5mm清洁频清洁频率率10SET/次钢钢网网钢网厚钢网厚度度0.080.1mm钢网张钢网张力力3550N/cm锡膏厚度锡膏厚度0.10.02mmREAL Z 3000A锡锡膏膏厚厚度度测测试试仪仪张力计SMT工艺流程第三步 贴装贴片机工作原理：贴片机工作原理：贴片头从元件供应装置（带式送料器、托盘等）吸取元件，求出元件的中心后，将元件精确的贴装到经过编程并印好焊膏的基板上的贴片坐标上。贴装制程控制关键点：贴装制程控制关键点：坏板标记、极性坏板标记、极性元件的贴装方向、贴装精度元件的贴装方向、贴装精度开机机器初始化自动定位进板与标记识别供料器选择与元件吸取吸嘴选择元器件检测与对准贴装吸嘴归位出板结束贴片机工作流程图JUKI(东东京京重重机机)KE系系列列SMT工艺流程第四步 焊接Reflow Soldring：通过重新熔化预先分配到FPC焊盘上的焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与FPC焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。从温度曲线分析回流焊的原理：从温度曲线分析回流焊的原理：当FPC进入预热区时，锡膏中的溶剂/气体蒸发，同时助焊剂润湿焊盘/元器件端头和引脚，锡膏软化/塌落/覆盖整个焊盘，将焊盘/元器件引脚与氧气隔离；FPC进入恒温区时，使FPC和元器件得到充分的预热，以防FPC突然进入焊接区升温过快而损坏FPC和元器件；当FPC进入焊接区时，温度迅速上升使锡膏达到熔融状态，液态焊锡对FPC的焊盘/元器件端头和引脚润湿/扩散/漫流或回流混合形成焊锡接点；FPC进入冷却区，使焊点凝固，完成整个回流焊制程控制关键点：制程控制关键点：Reflow Profile（过程参数控制、回流温度曲线的效果、温度测量和温度曲线优化）详见下页详见下页Profile的组成浩浩宝宝HS-0802热热风风8温温区区回回流流焊焊炉炉SMT工艺流程ProfileProfile制程界限（制程界限（ShineShine）项目preheat slopepreheat slope(/sec)(/sec)Time betweenTime between150-185150-185Time above Time above 220220Peak temperaturePeak temperature()()条件0.8-2/sec40-50sec80-90sec240-265通用炉温设定参数参照表（ShineShine）自动一体线炉温设定参数参照表（ShineShine）上温区上温区()()12010140101601018010210102255267524010下温区下温区()()12010140101601018010210102255267524010链速链速70705 5（CM/MinCM/Min）SMT工艺流程上温区上温区()()12010140101601018010210102255275524010下温区下温区()()12010140101601018010210102255275524010链速链速70705 5（CM/MinCM/Min）第五步 检查作用：作用：对贴装好的FPC板进行焊接质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、X-RAY检测系统。【其他测试设备：在线测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测(AOI)、功能测试仪等。】X-RAYX-RAY工作原理：工作原理：X-RAY射线管产生X光，X光照射被测试物体(模组)，依据被测试物体(模组)上不同的密度和厚度吸收和反射X光特性不同，残留下不同强度的X光投散在影像增强器上，影像增强器将穿越被测物物后的残留X光转变成灰阶不同的模拟信号，经CCD相机转换成数字信号，然后经影像卡采集计算优化处理，变成我们肉眼可见的各种黑白灰度影相。制程控制关键点：制程控制关键点：X-RAY检测标准 (影像缺陷的识别、测量和判定)ELT Group ST100 无无损损透透视视测测试试仪仪X-RAY测试影像SMT工艺流程第六步 返修作用：作用：对目视和检测发现缺陷的FPC板进行返修。所用工具为恒温烙铁、热风枪、维修工作站。制程控制关键点制程控制关键点见下表见下表SMT工艺流程目检员检查发现不良品Y交目检员全检不良问题点反馈不良品标识、区分填写目检时段日报表交修理人员进行修理合格品放置N修理不良品及清洗处理Y降级接受或报废处理NSMTSMT不良品处理流程不良品处理流程项目项目制程参数要求制程参数要求热风枪无铅温度30020风速CHIP元件35档；连接器类36档吹拭时间300温度下CHIP元件35S；BGA类58S恒温烙铁无铅温度FPC：30020；PCB/PCBA：37020焊接时间烙铁停在元件上的时间应控制在5S以内焊接次数同一元件焊接不可超过三次清洁维修完成后需清除助焊剂残留自检维修员对所修的产品进行100%自检我司内部产品所用元件常见SMT封装名名称称图示图示含义含义常用常用于于Chip片式元件电容、电阻BGABall Grid Array：球栅阵列状封装。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。芯片QFNQuad Flat Non-leaded Package：四侧无引脚扁平封装。封装四侧配置有电极触点，由于无引脚，贴装占有面积比QFP小，高度比QFP低。芯片片状元件优点：优点：片状元件体形小，符合SMT微型化目标，结构坚固，没有引脚损坏的可能，便于目视焊点检查。缺点：缺点：在温度系数失配下较其它引脚的寿命短，焊点的相对稳定性较差。常见SMT封装BGA&CSP优点：优点：矩阵式球形端点，微型化效率高，不需微间距设计而可以有较多的端点引线，端点相当坚固，回流焊过程中有较好的自动对中性能。缺点：缺点：焊接后难以检查，测试较困难，工艺要求较高和返修工作较难，设备投资较大。认识电容MPN：C 0201 X5R 104 K 6R3 NTA