SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版

1、SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT制程培訓(xùn)制程培訓(xùn) （20132013 下雪 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 計算機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展可謂日新月異，技術(shù)的進(jìn)步帶來性能的提升，制造工藝 的精益求精使得高集成成為可能，這從普通的板卡產(chǎn)品就可以看出來。 下面帶領(lǐng)大家一起走進(jìn)主板生產(chǎn)廠，全面認(rèn)識主板的制造工藝和生產(chǎn)過程。 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 在了解整個主板制造過程之前，首先必須提到PCB(印刷電路板)。它是基 板，通常由主板廠商根據(jù)當(dāng)前流行的主板芯片組、CPU以及不斷更新的技 術(shù)進(jìn)行設(shè)計，主板的型號和性能的差別也是在這個時候確定的。 在完全的線路板設(shè)計出來以后，交給專業(yè)的生產(chǎn)廠

2、家進(jìn)行PCB生產(chǎn)?，F(xiàn)在 多數(shù)的PCB都采用六,八,十層板設(shè)計，由于PCB的設(shè)計技術(shù)性較強(qiáng)，這里就 不再詳述。但需要注意的是一些使用廉價PCB生產(chǎn)的主板，由于其設(shè)計上 的缺陷，往往存在著電磁泄漏和電磁感應(yīng)，進(jìn)而影響顯示器正常顯示甚至 影響其他家電產(chǎn)品使用，這也是品牌主板和雜牌低價位主板的區(qū)別之一。 目前國內(nèi)的知名品牌主板生產(chǎn)工廠通常都是臺灣母公司提供的PCB板進(jìn)行 生產(chǎn)制造，同時另有一些不知名的品牌則是購買其他公司設(shè)計的PCB板， 通過一些代工生產(chǎn)專業(yè)工廠制造。所以在某種程度上，制造過程實(shí)際也是 一種專業(yè)的組裝過程。 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 Loader Screen Printer Pre-

3、reflow inspection Mutifunction Mounter Glue Dispensor Reflow Highspeed Mounter Manual Pin-in-paste (Side II) Depanel T/U Packing System Assy * PCB *EM5701N*CM402-L*4*DT401-F*2 *Dry box *IPC STD *Placement by hand *BTU pyamx150 *IPC STD *3X magenifier Reflow Pre-reflow inspection Mutifunction Mounter

4、 Highspeed Mounter Glue Dispensor Manual Pin-in-paste (Side I) Screen Printer VIVI VI *EM5701x1 *DEK Infinity 0.1 *thickness meter ASMK-350 *3X magnifier NG NG NGNG OK OK AOIATE DC-DC Test Function Test OK NG *Orbotech Trion-2345 *GR228 *TR-518FR *EM-5700 *HAKO 936*PT960F repairrepair repair NG OK r

5、epair NG OK *DEK Infinity 0.1 *thickness meter ASMK-350 *3X magnifier 一一. SMT/PCBA FLOW. SMT/PCBA FLOW MFG Process Flow Chart *CM402-L*4*Fixture *DT401-F*2 *Dry box *Fixture SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 主板的生產(chǎn)組裝流程如下： PCB和元器件的檢驗SMT貼片生產(chǎn)線 DIP插件生產(chǎn)線在線成品檢測包裝 和抽檢 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 一、PCB (Printed Circuit Board)和元器件

6、檢驗 國內(nèi)知名的主板生產(chǎn)組裝工廠均通過ISO 9002的認(rèn)證，實(shí)施非常先進(jìn)和嚴(yán) 格的品質(zhì)管理體系。 在生產(chǎn)組裝過程中，通常由母公司或委托公司提供PCB和電子元器件，在 進(jìn)入生產(chǎn)線之前，必須對它們進(jìn)行品質(zhì)檢驗，這個過程稱為IQC（進(jìn)料品 管）。 PCB的檢驗除了肉眼的表面檢查外，還必須利用檢測儀器對基板的厚度、 插件針孔進(jìn)行檢查，元器件則包括各種電阻、電容的阻值、容值以及斷路、 短路等。通過IQC檢驗的PCB和元器件才能進(jìn)入下一道工序。因而加工前的 測試對主板整個生產(chǎn)過程提供了首要保證，有助于提高產(chǎn)品的良品率。 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 二、SMT貼片生產(chǎn)線 SMT貼片生產(chǎn)線作用是

7、將一些細(xì)小的貼片式組 件和一些人工無法完成多引腳IC芯片安裝在 PCB板上然后經(jīng)過REFLOW和Wave Soldering將 零件與PCB板焊接在一起. SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 PCB組裝(PCB Assembly)制程主要區(qū)分為二種，分別為 表面黏著技術(shù)(SMT)及穿孔裝配技術(shù)(DIP or Wave Solder)。 PS：高腳數(shù)的零件(300 I/O以上)大多用BGA構(gòu)裝技術(shù)進(jìn) 行 筆記本電腦的CPU)。 lSMT (Surface Mount Technology) 表面貼裝技術(shù) l PCBA SMT定義 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMT IndexSMT Index SMT Li

8、ne SMT Flow Chart Mounter Vision SMT制程常見缺點(diǎn) Solder Paste Printer Reflow Profile Loader Unloader Buffer SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 PCB板LOADER 印刷機(jī) 點(diǎn)膠機(jī)(視制程不一定需 要) 高速裝著機(jī) 泛用裝著機(jī) 回焊爐(REFLOW) UNLOADER 檢驗 Rising Time between150/18385+-15S ; Total Time above18375+-15S ; Rising slops of 150183 1 /S ; Rising slope of 183 peak

9、1 /S ; Fouling slope of Peak150 4 /S Prak215 +10,-5 ) SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 以下從預(yù)熱段開始進(jìn)行簡要分析。 預(yù)熱段： 該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱，以達(dá)到第二個特定目標(biāo)，但升溫 速率要控制在適當(dāng)范圍以內(nèi)，如果過快，會產(chǎn)生熱沖擊，電路板和組件都 可能受損，過慢，則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快， 在溫區(qū)的后段SMA內(nèi)的溫差較大。 為防止熱沖擊對組件的損傷。一般規(guī)定最大速度為4 0C/S。然而，通常上 升速率設(shè)定為13 0C/S。典型的升溫度速率為2 0C/S. SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT

10、保溫段： 是指溫度從150 0C183 0C升至焊膏熔點(diǎn)的區(qū)域。 保溫段的主要目的是使SMA內(nèi)各組件的溫度趨于穩(wěn)定，盡量減少溫差。 在這個區(qū)域里給予足夠的時間使較大組件的溫度趕上較小組件，并保證焊 膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結(jié)束，焊盤、焊料球及組件引腳上 的氧化物被除去，整個電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有組 件在這一段結(jié)束時應(yīng)具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段將會因為各部分 溫度不均產(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 回流段: 在這一區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得最高，使組件的溫度快速上升至峰值溫 度。 在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同，一

11、般推薦為焊膏為焊 膏的溶點(diǎn)溫度加20-40 0C. 對于熔點(diǎn)為183 0C的63Sn/37Pb焊膏和熔點(diǎn)為179 0C的Sn62/Pb36/Ag2膏焊， 峰值溫度一般為210-230 0C，再流時間不要過長，以防對SMA造成不良影 響。 理想的溫度曲線是超過焊錫熔點(diǎn)的“尖端區(qū)”覆蓋的體積最小。 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 冷卻段 這段中焊膏中的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面，應(yīng)該用盡可能 快的速度來進(jìn)行冷卻，這樣將有助于得到明亮的焊點(diǎn)并有好的外形和低的 接觸角度。 緩慢冷卻會導(dǎo)致電路板的更多分解而進(jìn)入錫中，從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點(diǎn)。 在極端的情形下，它能引起沾錫不良和弱焊點(diǎn)結(jié)合

12、力。冷卻段降溫速率一 般為310 0C/S,冷卻至75 0C即可。 測量再流焊溫度曲線測試儀（以下簡稱測溫儀），其主體是扁平金屬盒子， 一端插座接著幾個帶有細(xì)導(dǎo)線的微型熱電偶探頭。測量時可用焊料、膠粘 劑、高溫膠帶固定在測試點(diǎn)上，打開測溫儀上的開關(guān)，測溫儀隨同被測印 制板一起進(jìn)入爐腔，自動按內(nèi)編時間程序進(jìn)行采樣記錄。測試記錄完畢， 將測試儀與打印機(jī)連接， 便可打印出多根各種色彩的溫度曲線。 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 三影響再流焊加熱不均勻的主要因素： 在SMT再流焊工藝造成對組件加熱不均勻的原因主要有： 再流焊組件熱容量或吸收熱量的差別，傳送帶或加熱器邊緣影響 ，再流 焊產(chǎn)品負(fù)載

13、等三個方面。 1. 通常PLCC、QFP與一個分立片狀組件相比熱容量要大，焊接大面積組件 就比小組件更困難些。 2. 在再流焊爐中傳送帶在周而復(fù)使傳送產(chǎn)品進(jìn)行再流焊的同時，也成為 一個散熱系統(tǒng)，此外在加熱部分的邊緣與中心散熱條件不同，邊緣一般溫 度偏低，爐內(nèi)除各溫區(qū)溫度要求不同外，同一載面的溫度也差異。 3. 產(chǎn)品裝載量不同的影響。再流焊的溫度曲線的調(diào)整要考慮在空載，負(fù) 載及不同負(fù)載因子情況下能得到良好的重復(fù)性。負(fù)載因子定義為： LF=L/(L+S);其中L=組裝基板的長度，S=組裝基板的間隔。 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 再流焊工藝要得到重復(fù)性好的結(jié)果，負(fù)載因子 愈大愈困難。 通

14、常再流焊爐的最大負(fù)載因子的范圍為 0.50.9。這要根據(jù)產(chǎn)品情況（組件焊接密度、 不同基板）和再流爐的不同型號來決定。 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 表五常見不良分析 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 影響錫膏體積的因素 錫膏體積魚骨圖錫膏體積魚骨圖 鋼板 變形量 張力 孔壁粗糙度 厚度 錫膏 錫粉粒度 黏稠度 錫粉分布百分比 印刷機(jī) 刮刀材質(zhì) 印刷壓力及速度 鋼板, PCB平行度 支撐治具平行度 鋼板清潔度 鋼板脫模速度 PCB 平整度 變形量 厚度一致性 噴錫板或浸金板 環(huán)境 溫度 濕度 震動 粉塵 檢驗儀器 原理及精度 PCB與儀器的垂直度 檢驗錫膏的位置 歸零的準(zhǔn)確度 人為因素 PC

15、B板上的殘留物 儀器讀值之誤判 印刷機(jī)之清潔 良好的錫膏 厚度管制 以量測錫膏厚度推算錫膏體積是不準(zhǔn)確做法 以良好的制程維持正確的錫膏體積 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 影響零件立碑的因素 置件偏移 2 .印刷 偏移 原材料PAD 氧化 PCB PAD氧 化 回焊爐加 熱不均勻 PCB PAD 太小不一 人為因素 立碑 立碑不良分析魚骨圖立碑不良分析魚骨圖 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 空焊不良分析 印刷錫少 置件偏移 原材料pin floating PCB平整度不夠 基板上：0.1mm 線路上: 0.3mm Via hole : 0.2mm PCBPAD 被綠漆蓋 住 材料本體 過爐后變 形 人為因

16、素 拋料損壞 空焊 8 .原材料PIN腳 氧化 空焊不良分析魚骨圖空焊不良分析魚骨圖 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 三、DIP插接組件的安裝 通過SMT生產(chǎn)線的PCB可以說是主板的半成品，相對于它的機(jī)械化設(shè)備智能 操作，DIP插接生產(chǎn)線要簡單得多，它是由操作工人手工完成的，插接的 組件主要包括CPU插座、ISA、PCI和AGP的插槽、內(nèi)存槽、BIOS插座、電容、 跳線、晶振等。 插接之前的組件都必須經(jīng)過IQC (Incoming Quality Control)檢測，對于 一些引腳較長的電容、電阻還要進(jìn)行修剪，以便插接操作。 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT PCB送上DIP生

17、產(chǎn)線后，操作工人按照預(yù)定的插接順序?qū)⒉考逶赑CB的相 應(yīng)位置，整個工序由多名操作工人完成，操作工人的插接可以說是手疾眼 快。 對于現(xiàn)在生產(chǎn)的主板，將遵循PC99規(guī)范，串并口、PS/2鍵盤鼠標(biāo)接口、 USB接口等都采用彩色標(biāo)識，以方便安裝。 對于插槽用料，品牌主板都使用FOXCONN等著名廠商的產(chǎn)品，接口部分采 用較厚的鍍金層，可反復(fù)插接而保證與各類卡的接觸良好，減少主板的軟 故障現(xiàn)象發(fā)生。 在電容方面優(yōu)質(zhì)高性能的電解電容產(chǎn)品可保證在板設(shè)備電源的穩(wěn)定和純凈 的輸出，如常見的Slot1插槽邊分布的電解電容，品牌主板都使用日本原 產(chǎn)三洋、松下等產(chǎn)品；而雜牌主板的電容的品質(zhì)和容量、插接電容分布數(shù) 量等方面偷工減料，其產(chǎn)品穩(wěn)定性和性能很差。 SMT制程培訓(xùn)資料經(jīng)典版 SMTSMT 所有指定組件插接到PCB后通過傳輸帶自動送入波峰焊接機(jī)，波峰焊接機(jī) 是自動的焊接設(shè)備，在它的前段將給要焊接的插接件噴上助焊劑，通過不 同的溫區(qū)變化對PCB加熱。 波峰焊機(jī)的后半部是一個高溫的液態(tài)錫爐，它均勻平穩(wěn)地流動，為了防止 它的氧化，通常在它的表面還覆蓋著一層油