SMT基礎(chǔ)工藝知識(shí)培訓(xùn)講義

SMT基礎(chǔ)工藝知識(shí)培訓(xùn)對(duì)象：All課時(shí)：Onehour授課：趙華平地點(diǎn)：嘉安達(dá)會(huì)議室HELLO！What'sSMT?SMT工藝流程焊料印刷貼裝焊接檢查返修常見(jiàn)SMT封裝目錄名詞：SMT=SurfaceMountTechnology=電子電路表面貼裝技術(shù)SMC/SMD=無(wú)引腳或短引腳表面組裝元器件PCB=PrintedCircuitBoard=印制電路板釋義：SMT是一種將SMC/SMD安裝在PCB表面或其他基板的表面上，通過(guò)回流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，密度高，功能強(qiáng)，速度快，可靠性高等。SMT是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及材料技術(shù)（基板材料、工藝材料），組裝技術(shù)（貼放、焊接、清洗等），設(shè)計(jì)技術(shù)，測(cè)試技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化，可靠性等多項(xiàng)學(xué)科的交叉、滲透。What'sSMT?流程激光標(biāo)刻絲印印刷貼片高速機(jī)多功能機(jī)回流焊檢查半自動(dòng)全自動(dòng)目視X-RAY底部填充膠半自動(dòng)全自動(dòng)我司SMT生產(chǎn)流程SMT工藝流程第一步焊料

焊膏的選擇是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。不同的焊膏決定了允許印刷的最高速度，焊膏的粘度、潤(rùn)濕性和金屬粉粒大小等性能參數(shù)都會(huì)影響最后的印刷品質(zhì)。對(duì)焊膏的選擇應(yīng)根據(jù)清洗方式、元器件及電路板的可焊性、焊盤的鍍層、元器件引腳間距、客戶的需求等綜合考慮。制程控制關(guān)鍵點(diǎn)：焊膏的存儲(chǔ)環(huán)境、回溫條件、攪拌條件、開(kāi)罐使用的時(shí)限→詳見(jiàn)下頁(yè)錫粉Flux金屬霧化、篩選后得到，由Sn、Ag、Cu組成由松香、活化劑、溶劑等組成，幫助焊接M705-GRN360(千住)SMT工藝流程焊料制程控制（Shine）項(xiàng)目制程參數(shù)要求存儲(chǔ)存儲(chǔ)溫度0~10℃保存期限6個(gè)月回溫回溫環(huán)境室溫回溫時(shí)長(zhǎng)2H停放時(shí)限24H攪拌攪拌條件密封攪拌時(shí)長(zhǎng)3Min使用時(shí)限12H冷藏存儲(chǔ)密封攪拌SMT工藝流程第二步印刷印刷機(jī)工作原理：全自動(dòng)視覺(jué)印刷機(jī)在印刷焊膏時(shí)，錫膏受刮刀的推力產(chǎn)生滾動(dòng)的前進(jìn)，所受到的推力可分解為水平方向的分力和垂直方向的分力。當(dāng)錫膏運(yùn)行至模板窗口附近，垂直方向的分力使粘度已降低的焊膏順利的通過(guò)窗口印刷到FPC焊盤上，當(dāng)平臺(tái)下降后便留下精確的焊膏圖形。印刷對(duì)鋼網(wǎng)的要求：模板基板的厚度及窗口尺寸的大小直接關(guān)系到焊膏印刷質(zhì)量，從而影響到產(chǎn)品質(zhì)量。模板應(yīng)具有耐磨、孔隙無(wú)毛刺無(wú)鋸齒、孔壁平滑、焊膏滲透性好、網(wǎng)板拉伸小、回彈性好等特點(diǎn)。制程控制關(guān)鍵點(diǎn)：刮刀壓力、印刷速度、脫模速度、脫模長(zhǎng)度、清潔頻率、鋼網(wǎng)厚度、鋼網(wǎng)張力、錫膏厚度→詳見(jiàn)下頁(yè)組成CCD部分刮刀系統(tǒng)自動(dòng)清洗部分運(yùn)輸導(dǎo)軌部分鋼網(wǎng)部分工作平臺(tái)部分Z軸升降部分操作控制系統(tǒng)環(huán)城自動(dòng)化CP5全自動(dòng)印刷機(jī)SMT工藝流程印刷制程控制（Shine）項(xiàng)目制程參數(shù)要求印刷機(jī)刮刀壓力2~4kgf印刷速度20~65cm/Min脫模速度0.1mm/S脫模長(zhǎng)度1~1.5mm清潔頻率10SET/次鋼網(wǎng)鋼網(wǎng)厚度0.08~0.1mm鋼網(wǎng)張力35~50N/cm2錫膏厚度0.1±0.02mmREALZ3000A錫膏厚度測(cè)試儀張力計(jì)SMT工藝流程第三步貼裝貼片機(jī)工作原理：貼片頭從元件供應(yīng)裝置（帶式送料器、托盤等）吸取元件，求出元件的中心后，將元件精確的貼裝到經(jīng)過(guò)編程并印好焊膏的基板上的貼片坐標(biāo)上。貼裝制程控制關(guān)鍵點(diǎn)：壞板標(biāo)記、極性元件的貼裝方向、貼裝精度開(kāi)機(jī)機(jī)器初始化自動(dòng)定位進(jìn)板與標(biāo)記識(shí)別供料器選擇與元件吸取吸嘴選擇元器件檢測(cè)與對(duì)準(zhǔn)貼裝吸嘴歸位出板結(jié)束貼片機(jī)工作流程圖JUKI(東京重機(jī))KE系列SMT工藝流程第四步焊接ReflowSoldring：通過(guò)重新熔化預(yù)先分配到FPC焊盤上的焊料，實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與FPC焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。從溫度曲線分析回流焊的原理：當(dāng)FPC進(jìn)入預(yù)熱區(qū)時(shí)，錫膏中的溶劑/氣體蒸發(fā)，同時(shí)助焊劑潤(rùn)濕焊盤/元器件端頭和引腳，錫膏軟化/塌落/覆蓋整個(gè)焊盤，將焊盤/元器件引腳與氧氣隔離；FPC進(jìn)入恒溫區(qū)時(shí)，使FPC和元器件得到充分的預(yù)熱，以防FPC突然進(jìn)入焊接區(qū)升溫過(guò)快而損壞FPC和元器件；當(dāng)FPC進(jìn)入焊接區(qū)時(shí)，溫度迅速上升使錫膏達(dá)到熔融狀態(tài)，液態(tài)焊錫對(duì)FPC的焊盤/元器件端頭和引腳潤(rùn)濕/擴(kuò)散/漫流或回流混合形成焊錫接點(diǎn)；FPC進(jìn)入冷卻區(qū)，使焊點(diǎn)凝固，完成整個(gè)回流焊制程控制關(guān)鍵點(diǎn)：ReflowProfile（過(guò)程參數(shù)控制、回流溫度曲線的效果、溫度測(cè)量和溫度曲線優(yōu)化）→詳見(jiàn)下頁(yè)P(yáng)rofile的組成浩寶HS-0802熱風(fēng)8溫區(qū)回流焊爐SMT工藝流程Profile制程界限（Shine）項(xiàng)目preheatslope(℃/sec)Timebetween150-185℃Timeabove220℃Peaktemperature(℃)條件0.8-2℃/sec40-50sec80-90sec240-265℃通用爐溫設(shè)定參數(shù)參照表（Shine）自動(dòng)一體線爐溫設(shè)定參數(shù)參照表（Shine）上溫區(qū)(℃)120±10140±10160±10180±10210±10225±5267±5240±10下溫區(qū)(℃)120±10140±10160±10180±10210±10225±5267±5240±10鏈速70±5（CM/Min）SMT工藝流程上溫區(qū)(℃)120±10140±10160±10180±10210±10225±5275±5240±10下溫區(qū)(℃)120±10140±10160±10180±10210±10225±5275±5240±10鏈速70±5（CM/Min）第五步檢查作用：對(duì)貼裝好的FPC板進(jìn)行焊接質(zhì)量的檢測(cè)。所用設(shè)備有放大鏡、顯微鏡、X-RAY檢測(cè)系統(tǒng)?！酒渌麥y(cè)試設(shè)備：在線測(cè)試儀(ICT)、飛針測(cè)試儀、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)、功能測(cè)試儀等?！縓-RAY工作原理：X-RAY射線管產(chǎn)生X光，X光照射被測(cè)試物體(模組)，依據(jù)被測(cè)試物體(模組)上不同的密度和厚度吸收和反射X光特性不同，殘留下不同強(qiáng)度的X光投散在影像增強(qiáng)器上，影像增強(qiáng)器將穿越被測(cè)物物后的殘留X光轉(zhuǎn)變成灰階不同的模擬信號(hào)，經(jīng)CCD相機(jī)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)影像卡采集計(jì)算優(yōu)化處理，變成我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的各種黑白灰度影相。制程控制關(guān)鍵點(diǎn)：X-RAY檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)(影像缺陷的識(shí)別、測(cè)量和判定)ELTGroupST100

無(wú)損透視測(cè)試儀X-RAY測(cè)試影像SMT工藝流程第六步返修作用：對(duì)目視和檢測(cè)發(fā)現(xiàn)缺陷的FPC板進(jìn)行返修。所用工具為恒溫烙鐵、熱風(fēng)槍、維修工作站。制程控制關(guān)鍵點(diǎn)→見(jiàn)下表SMT工藝流程目檢員檢查發(fā)現(xiàn)不良品Y交目檢員全檢不良問(wèn)題點(diǎn)反饋不良品標(biāo)識(shí)、區(qū)分填寫目檢時(shí)段日?qǐng)?bào)表交修理人員進(jìn)行修理合格品放置N修理不良品及清洗處理Y降級(jí)接受或報(bào)廢處理NSMT不良品處理流程項(xiàng)目制程參數(shù)要求熱風(fēng)槍無(wú)鉛溫度300±20℃風(fēng)速CHIP元件3~5檔；連接器類3~6檔吹拭時(shí)間300℃溫度下CHIP元件3~5S；BGA類5~8S恒溫烙鐵無(wú)鉛溫度FPC：300±20℃；PCB/PCBA：370±20℃焊接時(shí)間烙鐵停在元件上的時(shí)間應(yīng)控制在5S以內(nèi)焊接次數(shù)同一元件焊接不可超過(guò)三次清潔維修完成后需清除助焊劑殘留自檢維修員對(duì)所修的產(chǎn)品進(jìn)行100%自檢我司內(nèi)部產(chǎn)品所用元件常見(jiàn)SMT封裝名稱圖示含義常用于Chip片式元件電容、電阻BGABallGridArray：球柵陣列狀封裝。在印刷基板的背面按陳列方式制作出球形凸點(diǎn)用以代替引腳，在印刷基板的正面裝配LSI芯片，然后用模壓樹(shù)脂或灌封方法進(jìn)行密封。芯片QFNQuadFlatNon-leadedPackage：四側(cè)無(wú)引腳扁平封裝。封裝四側(cè)配置有電極觸點(diǎn)，由于無(wú)引腳，貼裝占有面積比QFP小，高度比QFP低。芯片片狀元件優(yōu)點(diǎn)：片狀元件體形小，符合SMT微型化目標(biāo)，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，沒(méi)有引腳損壞的可能，便于目視焊點(diǎn)檢查。缺點(diǎn)：在溫度系數(shù)失配下較其它引腳的壽命短，焊點(diǎn)的相對(duì)穩(wěn)