SMT原理及流程简介.ppt

1S M TS M Tsurface mounting technologysurface mounting technology 表面貼裝技術表面貼裝技術2SMT SMT SMT SMT 課程訓練目標課程訓練目標:l熟悉熟悉SMT作業流程作業流程l了解了解SMT貼裝原理貼裝原理l了解工廠了解工廠SMT 機器機器3課程綱要課程綱要一一SMT工藝流程工藝流程 1.錫膏印刷錫膏印刷 2.機器貼裝機器貼裝 3.回流回流焊焊接接 4.目視檢驗目視檢驗 5.ICT測試測試二二.常見不良現象及原因分析常見不良現象及原因分析三三.工廠機器簡介工廠機器簡介4SMT工藝流程A面錫膏印刷元器件貼裝回流焊接板面翻轉B面錫膏印刷元器件貼裝回流焊接檢測(外觀、ICT)5 成分成分:焊焊料合金顆粒料合金顆粒,助助焊焊劑劑,流變性調節劑流變性調節劑/粘粘 度控制劑度控制劑,溶劑等溶劑等.*助助焊焊劑劑:RSA(強活化性強活化性),RA(活化性活化性),RMA(弱弱 活化性活化性),R(非活化性非活化性).*助助焊焊劑作用劑作用(1):清除清除PCB焊焊盤的氧化層盤的氧化層;(2)保保 護護焊焊盤不再氧化盤不再氧化;(3)減少減少焊焊接中接中焊焊料的表面張力料的表面張力,促進促進焊焊料移動和分散料移動和分散.*SMT一般選擇的錫膏一般選擇的錫膏(PB):Sn63/Pb37,Sn62/Pb36/Ag2 熔點在熔點在177C183C典型典型:Sn63/Pb37*粘度粘度(粘合性粘合性):指錫膏粘著能力指錫膏粘著能力.粘度過大粘度過大:不易印刷到模板幵孔的底部不易印刷到模板幵孔的底部,而且還會粘到刮刀而且還會粘到刮刀 上上;粘度過低粘度過低:不易控制不易控制焊焊膏的沉積形狀膏的沉積形狀,會塌陷會塌陷,易易產產生橋接虛生橋接虛焊焊.*組成:錫膏、鋼板、印刷机(MPM DEK_265 )錫膏小常識一6E貯藏貯藏:010C 保質期限保質期限:3個月個月1年年.E解凍溫度解凍溫度:2027C 回溫時間回溫時間872H.E使用環境使用環境:2027C,4060%RH 幵封后使用期限幵封后使用期限:8H,攪拌時間攪拌時間:2min.E焊焊膏的選擇要求膏的選擇要求:具有具有优优異的保存穩定性異的保存穩定性具有良好的印刷性具有良好的印刷性(流動性流動性,脫脫版性版性,連續印刷連續印刷 性性)等等.印刷后印刷后,較長時間較長時間內內對對SMD持有一定的粘合性持有一定的粘合性.焊焊接后接后,能得到良好的接合狀態能得到良好的接合狀態(焊焊點點).其其焊焊劑成分是高劑成分是高絕絕緣性緣性.低腐蝕性低腐蝕性.對對焊焊接后的接后的焊焊劑殘留有良好的清洗性劑殘留有良好的清洗性,清洗后不可清洗后不可留有殘留成份留有殘留成份.錫膏小常識錫膏攪拌机7*厚度厚度:0.12mm 0.13mm 0.15mm*幵口种類幵口种類:化學蝕刻化學蝕刻,激光束切割激光束切割,電鑄電鑄.*鋼板規格鋼板規格:650mm*550mm*鋼板張力鋼板張力:30N/CM(5點量測點量測)二鋼 板8*印刷方式印刷方式:非接觸式印刷和接觸式印刷非接觸式印刷和接觸式印刷(適用適用 于細間距和超細間距于細間距和超細間距)*刮刀印刷速度刮刀印刷速度:2545mm/sec 刮刀壓力刮刀壓力:59kgf/cm2 脫脫板速度板速度:3mm/sec*印刷錫膏厚度印刷錫膏厚度:0.130.19mm*兩大功能兩大功能:鋼板与鋼板与pcb的精確定位及刮的精確定位及刮刀參數控制刀參數控制;均是采用机器視均是采用机器視覺系統覺系統.三印刷机 印 刷 机錫膏膜厚量測儀9 貼裝頭貼裝頭.它是整個貼裝的關鍵它是整個貼裝的關鍵.其其工作由拾取工作由拾取/釋放和移動釋放和移動/定位兩定位兩种模式組成种模式組成.第一第一,貼裝頭通過程貼裝頭通過程序控制完成三維的往复運動序控制完成三維的往复運動,實實現從供料器取料后移動到現從供料器取料后移動到PCB的指定坐標位置上的指定坐標位置上.第二第二,貼裝頭貼裝頭的端部有一個用真空的端部有一個用真空泵泵控制的吸控制的吸嘴嘴.當轉換汽閥打開時當轉換汽閥打開時,吸嘴的負吸嘴的負壓把壓把SMT元器件從供料器中吸元器件從供料器中吸上來上來;當轉換汽閥關閉時當轉換汽閥關閉時,吸盤把吸盤把元器件釋放到元器件釋放到PCB上上.貼裝頭通貼裝頭通過上述兩种模式的組合過上述兩种模式的組合,完成吸完成吸取取/置件的工作置件的工作.貼片原理:通過真孔吸嘴從供料器中拾取元件,由識別裝置進行元件形狀size的較準,然後按照程序中設置的位置座標貼裝元件,整個貼裝過程是由計算機控製相對應的程序來完成.貼裝10 工作原理工作原理:根據不同零件的包裝方式來選擇不同類型的供料器(feeder),配合機器的供料裝置,(台車)以壓縮空氣的壓力轉化為機械動力進行定點供料.供料系統Feeder11 定位系統定位系統:在計算机在計算机感應系統的控製下感應系統的控製下,由輸送軌道將由輸送軌道將pcb送到工作區域送到工作區域內內,然然後以光學相機進行後以光學相機進行mark定位定位,使貼裝使貼裝頭能把元器件准確頭能把元器件准確地釋放到需要的位地釋放到需要的位置上置上.這是做到精確這是做到精確貼裝的基礎貼裝的基礎.PCB定位系統12 貼片机能貼片机能夠夠做到精確有做到精確有序地貼裝序地貼裝,其核心机構是其核心机構是微型計算机微型計算机.它是通過高它是通過高級語言軟件或硬件開關級語言軟件或硬件開關編制計算机程序編制計算机程序,內內部有部有多片控製板組成多片控製板組成,控制貼控制貼片机的自動工作步驟片机的自動工作步驟.對對每個片狀元器件的精確每個片狀元器件的精確位置位置,size都要編程輸入都要編程輸入計算机計算机.計算机控制系統13 通過計算机實現對通過計算机實現對PCB上上焊焊盤的圖象定位識別後盤的圖象定位識別後,對對吸取後零件貼裝坐標進行相應地補正吸取後零件貼裝坐標進行相應地補正,以保證零件精確以保證零件精確的貼裝到相應的的貼裝到相應的pad上上視覺檢測系統14機器貼裝簡易流程機器貼裝簡易流程l 進板進板 lPcb定位定位 出板出板l lMark識別識別 置件置件l零件吸取零件吸取 零件識別及校正零件識別及校正 15*組成:回焊爐.*依加熱熱源:分紅外線回流焊机,熱風回流焊机,熱板回流焊,激光回流焊,氮氣回流焊.*一般分為四個區:預熱區,升溫區,焊接區,冷卻區.回流焊部分16回流焊曲線圖c區Reak:220C(min*205max*230C)23secc區Over 180C3050secA區TIME(sec)D區B區140160C60120sec(pre-heat)()17預熱區預熱區:溫度溫度(40150C)時間時間(60100SEC)一般速度為一般速度為13C/s;最大不可超過最大不可超過 4C/s.*注意點注意點:速度不能快到造成速度不能快到造成PCB板或零件的損坏板或零件的損坏.不應引起助不應引起助焊焊劑劑,溶劑的爆失溶劑的爆失,對于大多數對于大多數 助助焊焊劑這些溶劑不會迅速地揮發劑這些溶劑不會迅速地揮發,因為它因為它 們有足們有足夠夠高的沸點來防止這些高的沸點來防止這些焊焊膏在印刷膏在印刷 過程中變干過程中變干.升升溫區溫區:溫度溫度(150170C)時間時間(60110SEC)焊焊膏保持在一個想象中的膏保持在一個想象中的“活化溫度活化溫度”上上,使其中使其中 助助焊焊劑對錫粉和被劑對錫粉和被焊焊表面進行清表面進行清洁洁工作工作.使使焊焊劑活化去除氧化物以及使劑活化去除氧化物以及使SMA達到最大的達到最大的 熱平衡熱平衡,以減少以減少焊焊接時的熱衝擊接時的熱衝擊.保証保証PCB板上的全部零件進入板上的全部零件進入焊焊接區前接區前,都達都達 到相同的溫度到相同的溫度.18焊接區:溫度(Max:pcb不超過225 C,BGA不可超過不可超過215 C)冷卻區(平均斜率不可超過 4C Per sec)*焊焊膏中的錫粉已經熔化并充分潤濕被連接膏中的錫粉已經熔化并充分潤濕被連接表面表面.應盡可能快的速度來進行冷卻應盡可能快的速度來進行冷卻,這樣有助這樣有助于得到明亮的于得到明亮的焊焊點并有好的外形和低的接觸角點并有好的外形和低的接觸角度度.冷卻區一般冷卻至冷卻區一般冷卻至75C.溫度曲線的測量 *測點的選取測點的選取:至少選三點至少選三點,反應出表面組裝反應出表面組裝 組件上溫度最高組件上溫度最高,最低最低,中間部位上的溫度中間部位上的溫度 變化變化.*溫度采集器溫度采集器.*高溫膠帶高溫膠帶.19兩個品質關卡Inspection ICT Test In circuit testSMT成品-PCBA20 不良現象不良現象:位移位移,短路短路(連錫連錫),虛虛焊焊(假假焊焊),反白反白,直立直立(碑立碑立),錫珠錫珠,拋拋料料,少件少件.v位移:印刷偏位印刷偏位 机器貼裝机器貼裝v短路(連錫):印刷短路印刷短路 錫膏壩塌錫膏壩塌 机器貼裝机器貼裝v虛焊(假焊):少錫少錫(漏印漏印)机器貼裝机器貼裝 來料氧化來料氧化 回回焊焊爐參數爐參數偏 位連 錫21v反白:机器貼裝机器貼裝 feeder不良不良v直立(碑立):机器貼裝机器貼裝 回回焊焊爐參數爐參數v錫珠:印刷印刷污污染染PCB 机器貼裝机器貼裝 回回焊焊爐爐v拋料:机器貼裝机器貼裝v少件:印刷不良印刷不良(漏印漏印)机器貼裝机器貼裝拋 料22SMT機器簡介機器簡介23可供參考網站:l lwww.smta.orglwww.smt-l其它l謝謝大家!