SMT整个工艺流程细讲-2.doc

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SMT整个工艺流程细讲
一、 SMT工艺流程简介 4
二、 焊接材料 6
锡膏 6
锡膏检验项目 9
锡膏保存, 使用及环境要求 9
助焊剂( FLUX) 9
焊锡: 11
红胶 11
洗板水 12
三、 钢网印刷制程规范 13
锡膏印刷机( 丝印机) 13
SMT半自动印刷机(PT-250)作业规范 13
刮刀(squeegee) 14
真空支座 14
影响因素 15
1．钢网/PCB精确对位: 15
2、 消除钢网支撑架的厚度误差: 15
3、 消除PCB的翘曲: 16
4、 印刷时刮刀的速度: 16
5、 刮刀压力: 16
6、 钢网/PCB分离: 16
7、 钢网清洗: 17
8、 印刷方向: 17
9、 温度: 17
10、 焊膏图形的印刷后检测: 17
焊膏图形的缺陷类型及产生原因 18
钢网stencils 19
自动光学检测(AOI) 21
四、 贴片制程规定 23
贴片机简介 23
YAMAHA贴片机YV100X 25
使用条件和参数 25
各部件的名称及功能 26
供料器feeder 29
盘装供料器 29
托盘供料器 31
管装供料器 31
排除流程图( 元件不能被拾取产生拾取故障时) 32
贴片机YV100X的基本操作 32
1、 日常生产基本操作( 集中在running菜单中) 32
4、 PCB生产开始 33
5、 PCB生产完成 33
6、 关电源 34
7、 改变运输轨部件设置 34
贴片机YV100X的高级操作 35
1、 创立新的PCB板 35
找Mark 35
2、 创立新的器件库( database) 35
3、 生产信息查看 35
4、 打特定几个器件(补料) 35
YV100X贴片机常见故障及解决方法 35
1、 PCB传输故障: 35
2、 丢料故障 37
3、 元件计数停止故障: 37
4、 托盘供料器故障 37
5、 联锁故障: 39
6、 暖机操作 39
7、 其它故障信息: 40
工艺分析 41
A: 元器件贴装偏移 41
B: 器件贴装角度偏移 41
C: 元件丢失: 42
D: 取件不正常: 42
E: 随机性不贴片( 漏贴) : 43
F: 取件姿态不良: 43
贴片机抛料原因分析及对策 44
五、 回流焊 47
回流焊炉 47
回焊炉KWA-1225 Super EP8结构 47
操作指导 47
回流焊的保养 48
锡膏的回流过程 48
2.怎样设定锡膏回流温度曲线 51
5.回焊之PROFILE量测 54
6.标准有铅制程 56
7.无铅焊接制程 58
8.点胶制程 62
回流焊接缺陷分析 63
1.未焊满 63
2断续润湿 63
3低残留物 64
4间隙 64
5焊料成球 64
6焊料结珠 65
7焊接角焊接抬起 65
8竖碑( Tombstoning) 65
9、 BGA成球不良 66
10形成孔隙 66
六、 手工焊接制程以及手工标准 67
4.1焊接操作的正确姿势 68
4.2焊接操作的基本步骤 68
4.3焊接温度与加热时间 69
4.4焊接操作的具体手法 69
4.5焊点质量及检查 70
手工烙铁焊接技术 74
4.3 焊接温度与加热时间 75
4.4 焊接操作的具体手法 75
4.5 焊点质量及检查 76
五．静电简介 79
七、 波峰焊机 81
波峰焊机组件日常维护要点 82
八、 其它SMT设备 84
空压机 84
空气压缩机操作指导 84
螺杆式空气压缩机SA-350W操作指导 84
冷冻式干燥机 85
冷冻式干燥机GC-75/ GC-30/ GC-10操作指导 85
水洗机 85
九、 运输、 储存和生产环境 86
十、 料件的基本知识 90
PCB( PrintedCircuitBoard) 即印刷电路板 90
2.2 元件基本知识 91
2.2.1电阻器 91
2.2.2 电容器 91
2.2.3 表贴阻容元件的封装代号 92
2.2.4 二极管 93
2.2.5存储器 93
2.2.6芯片: 94
2.2.7 BGA封装 94
2.3 SMD元件的包装形式: 95
2.4 PCB及IC的方向 95
十一、 如何读懂BOM 98
贴片机料件知识 99
十二、 SMT设计( 可生产性) 101
影响回流焊接缺陷的设计因素。 101

SMT就是表面组装技术( Surface Mounted Technology) 的缩写,是当前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。表面组装技术是一种无需在印制板上钻插装孔, 直接将表面组装元器件贴﹑焊到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术。具体的说, 表面组装技术就是一定的工具将表面组装元器件引脚对准预先涂覆了了粘接剂和焊膏的焊盘图形上, 把表面组装组件贴装元器件贴装到未钻安装孔的PCB表面上, 然后经过波峰焊或回流焊使表面组装元器件和电路之间建立可靠的机械和电气连接。
SMT( Surface Mounting Technology) 表面安装技术的由来
在几十年代的温长岁月中, 电路组装技术得到经历三次大的变革。
六十年代和七十年代导体集成电路的推广应用爆发了电路组装技术的第一次变革─通孔插装技术的兴起和发展, 出现了半自动和全自动插装以及浸焊和波峰焊接技术。
六十年代开发, 七十年代开始应用的表面组装元器件动遥了通孔插装技术的”统治地位”, 以自身的特点显示出强大的生命力, 激起了电路组装技术的第二次变革─表面组装技术的蓬勃发展。
八十年代中期出现高速发展局面, 九十年代初进入完全成熟阶段, 现已成为电路组装技术主流, 九十年代初兴起的第三次变革, 使电路组装技术进入微组装技术的新时代。
一、 SMT的特点:
1.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传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。
2.可靠性高、 抗振能力强。焊点缺陷率低。
3.高频特性好。减少了电磁和射频干扰。
4.易于实现自动化,提高生产效率。
5.降低成本达30%~50%。节省材料、 能源、 设备、 人力、 时间等。
二、 为什么要用表面贴装技术(SMT)?
1.电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已无法缩小 。
2.电子产品功能更完整,所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件,特别是大规模、 高集成IC,不得不采用表面贴片元件。
3.产品批量化,生产自动化,厂方要以低成本高产量,出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力 。
4.电子元件的发展,集成电路(IC)的开发,半导体材料的多元应用。
5.电子科技革命势在必行,追逐国际潮流。

一、 SMT工艺流程简介
根据器件的放置能够分为两种: 单面板和双面板。
一般流程包括: PCB检查——刷锡( 锡膏印刷机) ——器件摆放( 贴片机) ——过炉( 回流炉、 波峰焊) ——检查测试。详细区分如下:
1．单面板生产流程
供板——>印刷红胶(或锡膏) ——>贴装SMT元器件——>回流固化(或焊接) ——>检查——>测试——>包装
2．双面板生产流程
(1)一面锡膏﹑一面红胶之双面板生产流程:
供板——>丝印锡膏——>贴装SMT元器件——>回流焊接——>检查——>供板(翻面)——>丝印红胶——>贴装SMT元器件——>回流固化——>波峰焊接——>检查——>包装
即一面用红胶固定( 这样回流温度低, 不会让反面的器件掉落) , 再用波峰焊来焊接。
(2)双面锡膏板生产流程
供板第一面(集成电路少,重量大的元器件少)——>丝印锡膏——>贴装SMT元器件——>回流焊接——>检查——>供板第二面(集成电路多﹑重量大的元器件多)——>丝印锡膏——>贴装SMT元器件——>回流焊接——>检查——>包装
这种情况下, 第一面因为器件较轻, 利用焊锡的附着力就能够保持器件不会脱落。现在的回流炉已经能够改变上下面的温度来避免此问题。

每个步骤详细解释如下
1.供板
印刷电路板是针对某一特定控制功能而设计制造, 供板时必须确认印刷电路板的正确性。一般以PCB面丝印编号进行核对。同时还需要检查PCB有无破损, 污渍和板屑等引致不良的现象。如有发现PCB编号不符﹑有破损﹑污渍和板屑等, 作业员需取出并及时汇报管理人员。
2.印刷锡膏
确保印刷的质量, 需控制其三要素: 力度﹑速度和角度。据不同丝印钢网, 辅料(锡膏)和印刷要求质量等合理调校, 锡膏平时保存于适温冰箱中, 使用前从冰箱取出解冻至室温下方可开盖搅拌至均匀﹑流畅后投入使用。印刷后需检查锡膏是否均匀适量地印刷于PCB焊盘上, 有无坍塌和散落于PCB面, 确保回流焊接元器件良好, 无锡珠散落于板面。
3.贴装SMT元器件
贴装SMT元器件主要控制元器件的正确性和贴装质量。
(1)元器件正确性的控制
使用正确型号和版本的排位表核对物料站位﹑物料名称﹑物料编号, 全部一致方可将物料装于FEEDER上料于机组相应站位。以便与生产技术员所调用贴装程序匹配。
(2)贴装质量的控制
生产技朮员依据客户品质标准调校机组贴装质量, 生产线作业员全面检查, 反馈贴装不良信息予生产技朮员, 再次调校机组, 直至达到客户品质标准。
4.回流固化(或焊接)
对已贴装完成SMT元器件的半成品经生产线作业员检查后, 需经回流焊接炉熔焊锡膏。
回流焊接是使用锡膏的PCB某一贴装面将元器件与之焊接。回流焊接所需温度条件由PCB材质﹑PCB大小﹑元器件重量和锡膏型号类别等设定。在投入半成品前, 需由生产技朮员确认炉温, 指导放板密度和方向。
5.检查
生产线作业员依据客户品质标准,全面检查半成品质量状况,将不良点标识﹑数量记录,并及时反馈与生产管理员,相应及时联络生产技朮员﹑品质人员针对不良情况分析原因,作出改进控制。
6.测试
若客户要求对SMT半成品进行测试, 确认元器件贴装质量和性能等时, 需经ICT测试机对所有半成品进行测试。针对不良现象, 相关部门需及时分析原因作出改进控制, 并跟踪至完全改进。
7.包装
依客户包装要求, 对生产完成品用符合客户要求的包装材料和方式进行正确包装, 包装时, 需注意不混入异机种半成品, 不得损坏PCB或PCB面元器件。
丝印: 其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上,为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机( 丝网印刷机) ,位于SMT生产线的最前端。
点胶: 它是将胶水滴到PCB的的固定位置上,其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机,位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。
贴装: 其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机,位于SMT生产线中丝印机的后面。
固化: 其作用是将贴片胶融化,从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。
回流焊接: 其作用是将焊膏溶化,使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。
清洗: 其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机,位置能够不固定,可在线上,也可不在线上。
检测: 其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、 显微镜、 线上测试仪( ICT) 、 飞针测试仪、 自动光学检测( AOI) 、 X-RAY检测系统、 功能测试仪等。位置根据检测的需要,能够配置在生产线合适的地方。
返修: 其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、 返修工作站等。配置在生产线中任意位置。

二、 焊接材料
锡膏
焊膏是由合金焊料粉未和焊剂等均匀混合而的膏状体。合金的化学成份应符合GB3131中的有关规定。焊剂应符合GB9491中的有关规定。焊膏具有三种功能:
A. 在焊料热熔前, 使元器件固定在焊盘上。
B.提供促进润湿和清洁表面的焊剂。
C.提供形成焊点的焊料。
合金焊料粉未:
合金焊料未是焊膏的主要成份。它占焊膏质量百分比的80-96%, 体积百分比的50%左右。影响合金焊料粉未的主要因素有合金金属组份及含量、 粒度、 氧含量和粉未形状。
①合金金属组及含量:
合金金属组份及含量的选择主要是根据PCB上焊盘材料、 元器件焊端和再流焊温度来确定。当前电子行业应用最多的是63Sn/37Pb, 约占总用量的65%, 其次是62Sn/36Pb/2Ag, 约占总用量25%, 合金金属组份主要有锡铅、 银、 铟等, 其性质及用途见表一和表二

表一 焊膏合金的主要应用

合金
应用
48Sn/52In
低温焊接
50Sn/50In
低温焊接
52Sn/48In
低温焊接
58Bi/42Sn
低温焊接
58Sn/42In
低温焊接
80In/15Pb/5Ag
低温焊接
43Sn/43Pb/14Bi
铜、 镍、 锡和锡/铅表面的焊接
70In/30Pb
金表面的焊接, 要求合金具有良好的延展性
60In/40Pb
类同70In/30Pb
63Sn/37Pb
铜、 镍、 锡和锡/铅表面的焊接, 再流温度215℃到250℃,
表面组装件最常见的合金。
60Sn/40Pb
金属性质和温度范围类同63Sn/37Pb, 可是现在主要应用于要求不高的组件中。
62Sn/36Pb/2Ag
银和银/钯表面的焊接, 再流温度215℃到250℃。当对焊点强度有更高要求时, 可替代63Sn/37Pb或60Sn/40Pb。由于固状银迁移的影响, 这种替代很少见。
50In/50Pb
类同70In/30Pb和60In/40Pb
96.5Sn/3.5Ag
可用于在热循环中有良好的焊点强度, 特别是银和银/钯金属化表面的厚膜混合电路。用于焊接工作温度较高的元器件, 例如, ”机罩”下的汽车部件。
40In/60Pb
类同70In/30Pb和60In/40Pb
95Sn/5Sb
当需要较高的抗张强度时, 用于替代96.5Sn/3.5Ag, 不适合厚膜电路, 在电子工业中应用有限。
95Sn/5Ag
需要较高熔点时, 替代96.5Sn/3.5Ag
80Au/20Sn
金和金合表面的焊接
19In/81Pb
类同70In/40Pb, 特别用于替代相同熔点的80Au/20Sn
92.5Pb/5Sn/2.5Ag
用于高温厚膜混合电路, 也用于银或银/钯金属化表面的元器件焊接, 如电容器。
10Sn/88Pb/2.5Ag
类同92.5Pb/5Sb/2.5Ag
92.5Pb/5In/2.5Ag
铟/铅合金的高温替代
10Sn/90Pb
不采用银和银/钯金属化表面的元器件组装
95Pb/3Sn/2Ag
替代92.5Pb/5Sn/2.5Ag, 具有较小糊状和塑性范围
97.5Pb/1Sn/1.5Ag
共晶态, 但由于含铅量较高, 因此稳定性比92.5Pb/3Sn/2Ag差
5Sn/95Pb
类同10Sn/90Pb, 可是熔点高, 塑性范围窄

表二 焊膏合金的性质与用途
金属组份
物态范围
性质与用途
Sn63Pb37
183E
共晶常温焊料。适用于常见SMA焊接, 但不适用于含Ag、 Ag/Pa材料电极的元器件
Sn60Pb40
183~188L
近共晶常温焊料, 易制得, 用途同上
Sn62Pb36Ag2
179E
共晶常温焊料, 易于减少Ag、 Ag/Pa材料电极的浸析, 广泛用于SMA焊接( 不适用于金)
Sn10Pb88Ag2
268S~290L
近共晶高温焊料。适用于耐高温元器件及需两次再流焊的SMA的第一再流焊( 不适用于金)
Sn96.5Ag3.5
221E
共晶高温焊料, 适用于要求焊点强度较高的SMA的焊接( 不适用于金)
Sn42Bi58
138E
共晶低温焊料。适用于热敏元器件及需要两次再流焊的SMA的第二次再流焊
注: S-固态; L-液态; E-共晶态。S、 L、 E前的数值是温度值( ℃)
②粒度:
选择粒度的主要依是PCB上焊盘的间距。对于标准焊盘间距, 一般选用-200/+325目的颗粒尺寸; 对于间距小于0.6mm(25mi1)的PCB,一般选用-325/+500目的颗粒尺寸,适合标准QFP、 LCCC、 SOT和BGA的焊接。超细间距器件( 0.3-0.4mm) 选用-400/+500目的颗粒尺寸。焊盘/间距小于0.3mm的器件选用-500目的焊膏。颗粒小要求合金百分含量少一些, 焊剂多一些。颗粒小, 表面积大, 氧化严重, 可焊性降低。再流焊时, 所需的去氧化时间长。一般来说, 颗粒尺寸是模板最窄开口的1/4~1/5。小于10-15μm的颗粒应尽可能少, 要少于质量百分比的10%。小的颗粒在焊熔化过程容易从焊点冲走, 产生过多的焊球。同时, 丝网印刷、 模板漏印和注射滴涂也影响粒度的选择。③氧含量:
合金焊料粉未的氧含量直接影响焊接效果。它降低了可焊性, 使邻近焊盘产生桥接, 形成焊球等。氧含量应不大于200ppM。④粉未形状: 粉未形状最好是球形, 即90%以上的合金粉未为球形式长轴与短轴比小于1.5的近球形。球形捕面积最小, 氧化的机率也最小, 同时印刷时容易滚动。⑤合金焊料粉未形成焊点的主要成份。质量百分比含量影响再流焊后焊点的厚度和元器件同PCB之间的长起高度。焊点质量的好坏影响焊点的导电性和机械强度。百分含量高。焊膏重, 印刷来说最好选用百分比为90%~92%的焊膏。焊料粉未含量同粘度成正比, 含量高、 粘度大, 印刷后不易坍塌, 减少了桥接的可能性。
同时含量在90%以上时, 焊膏的粘度能够保持更长时间。
锡膏由锡粉及助焊剂组成:
① 根据助焊剂的成份分为: 松香型锡膏、 免洗型锡膏、 水溶性型锡膏。
② 根据回焊温度分: 高温锡膏、 常温锡膏、 低温锡膏。
③ 根据金属成份分: 含银锡膏( Sn62/Pb36/Ag2) , 非含银锡膏( Sn63/ Pb37)、 含铋锡膏( Bi14/Sn43/Pb43)。
二、 锡膏中助焊剂作用:
1. 除去金属表面氧化物。
2. 覆盖加热中金属面, 防止再度氧化。
3. 加强焊接流动性。
三、 锡膏要具备的条件:
保质期间中, 粘度的经时变化要很少, 在常温下锡粉和焊剂不会分离, 常要保持均质。
要有良好涂抹性。要好印刷, 丝印版的透出性要好, 不会溢粘在印板开口部周围, 给涂拌后, 在常温下要保持长时间, 有一定的粘着性, 就是说置放IC零件时, 要有良好的位置安定性。
给加热后对IC零件和回路导体要有良好焊接性, 并要有良好的凝集性, 不产生过于滑散现象。
焊剂的耐蚀性, 空气绝缘性, 要有良好的标准规格, 并无毒性。
焊剂的残渣要有良好的溶解性及洗净性。
锡粉和焊剂不分离。
锡膏检验项目
要求:
1. 锡粉颗粒大小及均匀度。
2. 锡膏的粘度和稠性。
3. 印刷渗透性。
4. 气味及毒性。
5. 裸露在空气中时间与焊接性。
6. 焊接性及焊点亮度。
7. 铜镜测验。
8. 锡珠现象。
9. 表面绝缘值及助焊剂残留物。
锡膏保存, 使用及环境要求
锡膏是一种比较敏感性的焊接材料、 污染、 氧化、 吸潮都会使其产生不同程度变质。
一、 锡膏存放:
1. 要求温度5℃~10℃相对温度低于50%。
2. 保存期为5个月, 采用先进先用原则。
二、 使用及环境要求:
1. 从冰箱里取出的锡膏至少解冻3~4小时方可使用。
2. 使用前对罐风锡膏顺同一方向分搅拌, 机器搅拌为4~5分钟。
3.已开盖的锡膏原则上尽快用完, 工作结束将钢模、 用过锡膏装入空罐子内, 下次优先使用。
4. 防止助焊剂挥发, 印锡膏工位空气流动要小。
5. 当天气湿度大时要特别注意出炉的品质。
备注: 水溶性锡膏对环境要求特别严格, 湿度必须低于70%。
助焊剂( FLUX)
助焊剂是焊接过程中不可缺少的辅料, 在波峰焊中助焊剂和合金焊料分开使用, 而在回流焊中, 助焊剂则作为焊膏的重要组成部分。
焊接效果的好坏, 除了与焊接工艺、 元器件和印刷板的质量有关外, 助焊剂的选择是十分重要的, 性能良好的助焊剂应具有以下作用:
①除去焊接表面的氧化物。
②防止焊接时焊料和焊接表面的氧化 。
③降低焊料的表面张力。
④有利于热量传递到焊接区。
一: 特性
为充分发挥助焊剂的作用, 对助焊剂的性能提出了各种要求, 主要有以下几方面:
①具有除表氧化物、 防止再氧化、 降低表面张力等特性, 这是助剂必须具备的基本性能。
②熔点比焊料低, 在焊料熔化之前, 助焊剂要先熔化, 才能充分发挥助焊作用。
③浸润扩散速度比熔化焊料快, 一般要求扩展率在90%左右或90%以上。
④粘度和比重比焊料小, 粘度大会使浸润扩散困难, 比重大就不能覆盖焊料表面。
⑤焊接时不产生焊珠飞溅, 也不产生毒气和强烈的刺激性臭味。
⑥焊后残渣易于去除, 并具有不腐蚀、 不吸湿和不导电等特性。
⑦不沾性、 焊接后不沾手, 焊点不易拉尖。
⑧在常温下贮稳定。
二、 化学组成
传统的助焊剂一般以松香为基体: 松香具有弱酸性和热熔流动性, 并具良好的绝缘性、 耐湿性, 无毒性和长期稳定性, 是不可多得的助焊材料。
当前在SMT中采用的大多是以松香为基体的活性助焊剂, 通用的助焊剂还包括以下成分:
1. 活性剂
活性剂是为了提高助焊能力而在焊剂中加入的活性物质。
2. 成膜物质
加入成膜物质, 能在焊接后形成一层紧密的有机膜, 保护了焊点和基板, 具有防腐蚀性和优良的电气绝缘性。
3. 添加剂
添加剂是为适应工艺和工艺环境而加入的具有特殊物理的化学性能的物质, 常见的添加剂有:
调节剂: 为调节助焊剂的酸性而加入的材料。
消光剂: 能使焊点消光,操作和检验时克服眼睛疲劳和视力衰退。
缓蚀剂: 加入缓蚀剂能保护印制板和元器件引线, 具有防潮、 防霉、 防腐蚀性, 又保持了优良的可焊性。
光亮剂: 能使焊点发光
阻燃剂: 为保证使用安全, 提高抗燃性而加入的材料。
4. 溶剂
①对助焊剂中各种固体成分均具有良好的溶解性。
②常温下挥发程度适中,在焊接温度下迅速挥发。
③气味小、 毒性小。
三、 助焊剂的分类
1. 按状态分有液态、 糊状和固态三类。
2. 常温下挥发程度适中, 在焊接温度下迅速挥发。
3. 按助焊剂的活性大小分: 未活化、 低活化、 适度活化和高度活化四类。
4. 按化学成分分为三大类, 即: 无机系列、 有机系列和树脂系列。
5. 按残留物的溶解性能, 将助焊剂分为如下三类:
无活性( R) 类
有机溶剂清洗型中等活性
活性( RMA) 类
无机盐类
助焊剂水清洗型有机盐类
有机酸类
免洗型
四: 选用原则
助焊剂的选择一般考虑以下几点: 助焊效果好、 无腐蚀、 高绝缘、 耐湿、 无毒和长期稳定, 但还需根据不同的焊接对象来选用不同的焊剂。
1.不同的焊接方法需用不同状态的助焊剂, 波峰焊应用液态助焊剂, 回流焊应用糊状助焊剂。
2.当焊接对象可焊性好时不必采用活性较强的助焊剂,焊接对象可焊性差时必须采用活性较强的助焊剂,SMT中最常见的是中等活性的助焊剂。
3. 清洗方式不同, 要用不同类型的肋焊剂。
焊锡:
1.金属: 金属是一个具有光泽、 坚硬、 有延展性、 好的热与电的导体的化学元素。
2.合金: 两种以上的不同金属组合, 具有其独特性, 与其原来金属的特性完全不同。
3.焊锡是白铅和锡合成的合金,中锡占63, 铅占37, 焊锡因铅锡的比例不同, 而溶点不同, 当比例为63锡, 37铅时, 焊锡的溶点为183℃。
4.焊锡在使用过程中, 受到污染而会影响其焊接品质。
5.焊锡线: 分为免洗型、 水溶性、 松香型, 根据清洗的方式不同选择相应锡线。
红胶

特点
红胶具有粘度流动性, 温度特性, 润湿特性等。根据红胶的这个特性, 在生产中, 利用红胶的目的就是使零件牢固地粘贴于PCB表面, 防止其掉落。
工艺方式
特点
印刷方式
钢网刻孔要根据零件类型和基材性能来决定: 其厚度和孔的大小及形状。
其优点是速度快、 效率高。
点胶方式
点胶是利用压缩空气, 将红胶透过专用点胶头点到基板上, 胶点的大小、 多少、 由时间、 压力管直径等参数来控制, 点胶机具有灵活的功能。 对于不同的零件, 我们能够使用不同的点胶头, 设定参数来改变, 也能够改变胶点的形状和数量, 以求达到效果, 优点是方便、 灵活、 稳定。缺点是易有拉丝和气泡等。我们能够对作业参数、 速度、 时间、 气压、 温度调整, 来尽量减少这些缺点。
针转方式
针转方式是将一个特制的针膜, 浸入浅胶盘中每个针头有一个胶点, 当胶点接触基板时, 就会脱离针头, 胶量能够借着针的形状和直径大小来变化。
保存条件
　　在室温下可储存7天, 在小于5℃时储存大于个6月, 在5~25℃可储存大于30天。
应用
　　红胶于印刷机或点胶机上使用。
　　1、 为保持贴片胶的品质, 请置于冰箱内冷藏( 5±3℃) 储存;
　　2、 从冰箱中取出使用前, 应放在室温下回温2~3小时;
　　3、 能够使用甲苯或醋酸乙酯来清洗胶管。
　　点胶:
　　1、 在点胶管中加入后塞, 能够获得更稳定的点胶量;
　　2、 推荐的点胶温度为30-35℃;
　　3、 分装点胶管时, 请使用专用胶水分装机进行分装, 以防止在胶水中混入气泡。
　　刮胶: 推荐的刮胶温度为30-35℃。
　　注意: 红胶从冷藏环境中移出后, 到达室温前不可打开使用。为避免污染原装产品, 不得将任何使用过的贴片胶倒回原包装内。
固化温度
　　100℃ 120℃ 150℃
固化时间
　　5分钟 150秒 60秒
典型固化条件
　　注意点:
　　1、 固化温度越高以及固化时间越长, 粘接强度也越强。
　　2、 由于贴片胶的温度会随着基板零件的大小和贴装位置的不同而变化, 因此我们建议找出最合适的硬化条件。
管理
　　由于红胶受温度影响用本身粘度, 流动性, 润湿等特性, 因此红胶要有一定的使用条件和规范的管理。
　　1、 红胶要有特定流水编号, 根据进料数量、 日期、 种类来编号。
　　2、 红胶要放在2~8℃的冰箱中保存, 防止由于温度变化, 影响特性。
　　3 、 红胶回温要求在室温下回温4小时, 按先进先出的顺序使用。
　　4、 对于点胶作业, 胶管红胶要脱泡, 对于一次性未用完的红胶应放回冰箱保存, 旧胶与新胶不能混用。
　　5、 要准确地填写回温记录表, 回温人及回温时间, 使用者需确认回温OK后方可使用。
　　一般, 红胶不可使用过期的

洗板水

三、 钢网印刷制程规范
锡膏印刷是SMT工艺的第一步工序, 也是焊点形成的基础, 许多焊后产生的焊接缺陷并不是回流焊工序产生的; 而是印刷锡膏时的质量原因产生的。焊膏印刷不同于贴片工序, 贴片好坏主要由贴片机的精度和性能决定, 而影响印后焊膏图形的因素很多, 它包括PCB质量( 基准标志和定位孔的精度, 焊盘图形尺寸的误差、 阻焊膜误差、 平整度) , 钢网和丝印机的性能。
锡膏印刷机( 丝印机)
现代锡膏印刷机一般由装版、 加锡膏、 压印、 输电路板等机构组成。它的工作原理是: 先将要印刷的电路板制成印版, 装在印刷机上, 然后由人工或印刷机把锡膏涂敷于印版上有文字和图像的地方, 再直接或间接地转印到电路板上, 从而复制出与印版相同的PCB板。
锡膏印刷质量对表面贴装产品的质量影响很大, 有统计资料表明, 60%的返修理工板是因锡膏印刷不良引起故障的, 丝印的好坏基本上决定了SMT好坏程度。因此在表面贴装中严格把好锡膏印刷这一关。即使是最好的锡膏、 设备和应用方法, 也不一定充分保证得到可接受的结果。使用者必须控制工艺过程和设备变量, 以达到良好的印刷品质。
在印刷锡膏的过程中, 基板放在工作台上, 机械地或真空夹紧定位, 用定位销或视觉来对准。在手工或半自动印刷机中, 印刷刮板向下压在模板上, 使模板底面接触到电路板顶面。当刮板走过所腐蚀的整个图形区域长度时, 锡膏经过模板/丝网上的开孔印刷到焊盘上。在锡膏已经沉积之后, 丝网在刮板之后马上脱开(snap off), 回到原地。
左图为实际印刷机照片。

SMT半自动印刷机(PT-250)作业规范
项目
内　　　　容
目的
为规范操作人员能正确调试、 操作机台, 提高产品质量及生产率。
使操作人员能正确维护此机台。
范围
具有相关专一培训上岗人员。
职责
严格按照作业规范以及( 使用说明书) 操作。
作业程序
1. 选取正确型号钢网与板一致( 包括察看钢网厚度与PCB版本匹配) , 再用柔布调配洗板水, 擦拭干净。
2. 将钢网和PCB直接放在操作台上大致对准, 再把钢网固定在操作台两边支架中心处(拧紧4个固定螺丝)。
3. 固定PCB( 选好固定孔或固定边) , 将钢网压下, 再经过移动操作台下面的3个旋钮进行位置微调, 使PCB与钢网一一对应。
4. 调整印刷机参数——下降行程为: 1.5-2.0mm,印刷压力:2kgf/cm2,刮刀角度:45°-60 °,刮刀速度:10-20mm/s.
5. 边调试边观察印刷质量。不得有拉丝、 塌落、 连锡膏、 无锡膏、 堵网现象。
6. 干式或湿式法清洁( 不定时) 每5-10pcs以保焊膏印刷质量稳定性。
注意事项
对印刷之”PCB”要不定时检查( 印刷效果确认) 且对PCB结构对印刷质量带来不良检查。
印刷”PCB”不宜过多且印刷有质量缺陷, 需及时清洗后再印刷。
工单完成后, 待换的钢网在清洗( 按规定方法) 之后, 放置于规定区域。
刮刀(squeegee)
刮刀是印刷时直接接触模板产生用力的工具, 对它的要求是耐磨、 边缘锋利。刮刀的磨损、 压力和硬度决定印刷质量, 应该仔细监测。对可接受的印刷品质, 刮板边缘应该锋利和直线。刮板压力低造成遗漏和粗糙的边缘, 而刮板压力高或很软的刮板将引起斑点状的(smeared)印刷, 甚至可能损坏刮板和模板或丝网。过高的压力也倾向于从宽的开孔中挖出锡膏, 引起焊锡圆角不够。
刮刀的材料: 有不锈钢( 镀镍或镀钛) 和聚亚氨酯橡胶两种。聚亚氨酯橡胶的硬度为80到120。刮刀形状有V形( 高19mm×宽9.5mm) 和棱形( 边长9.5mm) , 不锈钢刮刀主要用于细间距和超细间距模板漏印。橡胶刮刀有弹性, 它可能压到模板的开孔中, 刮走一些焊膏, 使焊膏图形的顶部出现凹形。
属性
规格
印刷的角度( 关键参数)
60±2.5度。量测方法: Bevel量角器
刮刀旁锡膏档片
按照要求, 在印刷过程中如果没有装载钢板, Retainer接近钢板表面可是不能接触钢板。
DEK&MPM及同等印刷机的刮刀宽度
板的长度四舍五入, 接近标准宽度。
注意! 刮刀弯曲力是一个关键的参数。
真空支座
性质
规定
材料
机械构造金属: 如钢或铝合金。建议使用上表面摩擦较大者, 使用材料符合静电防护要求。
支撑台与钢板平行度
在支撑台区域上最大0.2mm
支撑表面光滑度
整个区域±0.025mm
加工深度*
大于最大组件高度+5 mm
组件边缘支撑*
组件边缘支撑从边缘指向组件中心1.5mm±0.5mm。最大无支撑的关键区域间距: 15MM。支撑台大小应或等于待印板子的大小。
支撑台上的真空孔
真空孔定位在非印刷区域, 而且防止真空泄漏到印刷区域。如果真空能够可靠的限制在100-200 mbar范围内, 在仔细制程调节下整个区域的真空才成为可能。
真空支撑台
-支撑台凹槽应足够大且深, 保证组件不能接触到支撑台。
-应对支撑台进行记录和版本控制, 而且同意产品的所有支撑台应该是一样的。
Panel alignment ?
Mechanical, so called ”Hard Stopper” recommended especially for products having0.5 mmpitch CSP components?
*只有第2面支撑台
影响因素
选择了合适的焊膏和高质量的钢网后, 下一步就是印刷了。当前用于钢网印刷的丝印机有全自动、 半自动和手动三种。设定的参数有速度、 压和钢网/PCB间距等, 下面主要叙述一下使用丝印机应该考虑的一些因素。
1．钢网/PCB精确对位:
钢网/PCB精确对位是保证钢网开孔/PCB焊盘重叠的关键, 它直接影响焊膏图形覆盖焊盘的百分率, 对位方式有定位孔/定位销方式、 边缘增强视觉系统对位和基准标志视觉系统对位。
在定位孔/定位销对位方式中, 对定位孔提出了下列要求:
①沉印制板的长边相对应角位置, 应至少各有一个定位孔;
②定位孔的尺寸公差应在±0.75mm之间。
定位孔/定位销对位方式多数用在手动丝印机中, 有些也用在半自动丝印机中。
半自动丝印机多数采用双摄像、 彩色、 边缘增强视觉系统对位方式。视觉系统观察钢网开孔同PCB焊盘对位情况, 测算覆盖百分率, 合格后, 锁定PCB。
全自动丝印机采用基准标志识别视觉系统对位。而PCB上的基准标志图形和标志误差则根据视觉系统来定。例如MPM公司的Utraprint3000型丝印机要求PCB上有2至5个尺寸为0.5~.3mm的基准标志。
2、 消除钢网支撑架的厚度误差:
钢网支撑架的厚度误差一般在0.0254mm~0.3mm(lmil~12mil)之间, 它影响焊膏印刷的重复性。要调整支撑架的四个角的高度消误差, 而不能只调整Z轴高度。
3、 消除PCB的翘曲:
印刷时对PCB的翘曲度有要求。对厚度为1.6mm的PCB, 在90mm长度上的翘曲应不大于1.5mm。把PCB放在真空印刷平台上, 真空将PCB紧紧吸附在平台上, 消除了PCB的翘曲。
4、 印刷时刮刀的速度:
刮刀的速度主要取决于焊膏的性质。对于粘度大的焊膏, 速度过快, 容易使刮刀打滑, 产生遗漏。有时过快的速度也会产生焊膏的差异, 即钢网开孔的长边同刮刀动行方向平行时, 焊膏量多; 而钢网开孔的长边同刮刀动行方向垂直时, 焊膏少。速度和压力要一起考虑, 因为焊膏是假塑性流体, 其粘度是剪切力的函数, 但非线性。在剪切刀达到一定值时, 粘度下降, 有利于印刷和焊膏脱模。在满足印刷质量的前提下, 速度要快, 则工作效率高, 产量大。一般来说, 不同的丝机其最佳的速度设定范围是不同的, 但所有丝机都应以匀速印刷。
建议100mm/s, 范围70 ~120 mm/s。无铅制程: 100±30 mm/s。
5、 刮刀压力:
调整刮刀压力时应从小到大进行。压力应尽可能小, 这有利于保护钢网, 使其不易产生变形。同时, 压力太大会造成焊膏从钢网底部挤出, 散落在焊盘中间引起桥接或焊球。
刮刀压力要均匀一致。这有两个含意:
u 整个印刷行程