最新SMT贴片介绍

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4 贴装元器件
本工序是用贴装机或手工将片式元器件准确的贴装到 印好焊膏或贴片胶的PCB表面相应的位置 贴装方法有二种，其对比如下：
施加方法 手动贴装 适用情况 优点 缺点 生产效率须依 操作的人员 的熟练程度 使用工序复杂， 投资较大
中小批量生产， 操作简便，成 产品研发 本较低 批量较大，供 货周期紧 适合大批量生 产
SMT贴片技术及管控
目录：
1. 贴片技术简介 2. SMT主要制程介绍 3. 锡膏印刷 4. 贴装元器件 5. 回流焊接 6. 外观检验 7. ICT测试
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1 贴片技术简介-概要
SMT是(Surfacd Mounting Technolegy简称是新一代电子组装技术,它将传 统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件,从而实现了电子产品 组装的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生产的自动化。 何谓SMT(Surface Mount Technology)呢？所谓SMT就是可在 PCB焊盘上印 锡膏，然后放上表面贴装元器件，再过回流焊（REFLOW）使锡膏溶融，让 各元器件与基板焊盘接合装配的技术。 SMT是一项综合的系统工程技术，其涉及范围包括基板、设计、 设备、 元器件、组装工艺、生产辅料和管理等。 SMT设备和SMT工艺对操作现场要求： 1.电压要稳定，要防止电磁干扰，防静电 2.有良好的照明和废气排放设施 3.对操作环境的温度、湿度、空气清洁度等都有专门要求 4.操作人员必须经过专业技术培训后才能上岗。
适用只有一面有SMD器件的产品。一般流程如下： 锡膏印刷→锡膏目检→CHIP件贴片→IC件贴片→炉前目检→回流焊
接→目检(AOI)
SMD
PCB
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2 SMT主要制程介紹 -双面贴片制程
适用正反面都有SMT组件的产品 一般组件分布为正面组件多而且大，背面组件较少小。这种产品的
流程一般为先作小组件面，一般流程如下
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1 贴片技术简介-PCBA实例
无线上网卡 MEM模块
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1 贴片技术简介-PCBA实例
基站控制器BSD板BS面 基站控制器BSD板TS面
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1 贴片技术简介-贴片常规流程图
准备 领料
上料 OK NG 校正 检查 NG 洗板 检查 OK NG OK NG 维修 重工 OK 报废
印刷
NG
贴Chip 元件
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3锡膏印刷-钢网开口
钢网的梯形开口
PCB
钢网
激光切割模板和电铸成行模板
钢网的刀锋形开口 PCB 钢网 化学蚀刻模板
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3锡膏印刷-印锡设备
焊膏是由专用设备施加在焊盘上，其设备有：手动印刷台、 半自动印刷机、全自动印刷机等。
SMT中型手动印刷台
半自动锡膏印刷机
DEK全自动印刷机
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3锡膏印刷-常见锡膏印刷不良现象分析
Solder Ball 锡球/锡粉
锡膏专用助焊剂(FLUX) 构 成 挥发形成份 成 份
85%~95%
183 ℃
主 要
功
能
溶剂
树脂
粘度调节，固形成份的分散
主成份，助焊催化功能 防止分离，流动特性 表面氧化物的除去
固形成份
分散剂 活性剂
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3锡膏印刷-锡膏/红胶的使用
锡膏/红胶的保存以密封状态存放在冰箱内,保存温度为 0~10℃。 锡膏从冰箱中取出时,应在其密封，常温状态下回温6-8 h 后再开封。 锡膏使用前先用搅拌机搅30-40sec/5min。 锡膏/红胶开封后尽可能在24小时内用完。 未用完的锡膏/红胶必须立即紧密封盖并记录时间放回冰 箱以维持其活性 红胶在常温下最低回温1-2小时方可使用,不需搅拌.
提高锡膏黏度 调整印刷参数 提膏锡膏黏度 降低升温速度与输送带速度 降低升温速度与输送带速度
1. 改进锡膏印刷的精准度 2. 改进零件放置的精准度 3. 修改焊垫大小
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5回流焊接-测温板制作
PCB板上一些常用的热电偶量测位置示意图
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5回流焊接-回流焊不良现象分析
不 良 状 况 与 原 因 对 1. 2. 3. 4. 5. 策
桥接、短路： 1. 锡膏印刷后坍塌 2. 钢版及PCB印刷间距过大 3. 锡膏无法承受零件的重量 4. 升温过快 5. 降温太快
零件移位或偏斜： 1. 锡膏印不准、厚度不均 2. 零件放置不准 3. 焊垫太大，常发生于被动零件，熔焊时 造成歪斜 空焊： 1. 刮刀压力太大 2. 组件脚平整度不佳
机器贴装
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4 贴装元器件
人工手动贴装主要工具：真空吸笔、镊子、IC吸放对 准器、低倍体视显微镜或放大镜等。
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4 贴装元器件
随着表面贴装技术及新式零件封装设计之快速发展， 也连带刺激自动放置机的不断的革新。多数品牌的放置 机，其对SMD自动放置的基本理念均属大同小异。其工 作顺序是： 由真空转轴及吸头所组成的取料头先将零件拾起。 利用机械式夹抓或照像视觉系统做零件中心校正。 旋转零件方向或角度以便对准电路板面的焊盘。 经释放真空吸力后，使零件放置在板面的焊盘上。
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4 贴装元器件-贴片设备
YAMAHA贴片机
SAMSUNG贴片机
JUKI贴片机
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目录：
1. 贴片技术简介 2. SMT主要制程介绍 3. 锡膏印刷 4. 贴装元器件 5. 回流焊接 6. 外观检验 7. ICT测试
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5回流焊接
回流焊是英文Reflow Soldring的直译，是通过熔化电路 板焊盘上的焊膏，实现表面组装元器件焊端与印制板焊 盘之间机械与电气连接。 回流焊作为SMT生产中的关键工序，合理的温度曲线设 置是保证回流焊质量的关键。不恰当的温度曲线会使 PCB板出现焊接不全、虚焊、元件翘立、焊锡球过多等 焊接缺陷，影响产品质量。
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3锡膏印刷-目的
其目的是将适量的焊膏均匀的施加在PCB的焊盘上，以 保证贴片元器件与PCB相对应的焊盘在回流焊接时，达 到良好的电器连接，并具有足够的机械强度。
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3锡膏印刷
怎么样保证焊膏均匀的施加在各焊盘上呢？？
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3锡膏印刷-钢网
我们需要制作钢网。锡膏通过各焊盘在钢网上对应的开孔，在刮刀 的作用下将锡均匀的涂覆在各焊盘上。
钢网图实例：
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3锡膏印刷-印锡示意图
刮刀
锡膏 钢网
PCB
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3锡膏印刷-钢网（Stencil）制作规范
网框 印刷机的大小不一样，对网框的大小要求也会不一样，所以具体网框的 大小要视印刷机的情况而定。 钢片 钢片厚度 ： (厚度可用0.1mm-0.3mm)，为保证印锡量和焊接质量，印锡网钢片厚度 的选择很重要。 钢片尺寸： 为保证钢网有足够的张力和良好的平整度，通常情况下钢片距网框内 侧保留有20～30mm. MARK点刻法 有印刷面半刻，非印刷面半刻，两面半刻，全刻透封黑胶和全刻透不封 黑胶。 字符 用于区分钢网适合生产的机型、使用状况。
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3锡膏印刷-印锡不良板清洗
清洗是利用物理作用、化学反应去除被清洗物表面的污 染物、杂质的过程。无论是采用溶剂清洗或水清洗，都要 经过表面润湿、溶解、乳化作用、皂化作用等，并通过施 加不同方式的机械力将污物从PCB板表面剥离下来，然后 漂洗或冲洗干净，最后吹干、烘干或自然干燥。
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目录：
1. 贴片技术简介 2. SMT主要制程介绍 3. 锡膏印刷 4. 贴装元器件 5. 回流焊接 6. 外观检验 7. ICT测试
A面锡膏印刷→锡膏目检→CHIP件贴片→IC件贴片→炉前目检→回
流焊接→目检（AOI)→B面锡膏印刷→锡膏目检→CHIP件贴片→IC 件贴片→炉前目检→回流焊接→目检（AOI) SMD
PCB
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2 SMT主要制程介紹 -混合制程
适用正反面都有较大，较稀SMT组件的产品。点胶面SMC最好均为普
通的Chip组件且数量相对较少。此种制程一般先作锡膏面，再红胶 面，然后在波峰焊，一般流程如下：
少锡或是没有锡
1. 钢网塞孔 2.刮刀材质太硬 3.刮刀压力太小 4.刮刀角度太大 5.印刷速度太快 6.锡膏黏度太高 7.锡膏颗粒太大或不均 8. 钢版断面形状、粗细不佳 1. MARK点偏移 2. PCB没有与钢网对正
印锡整板偏移
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3锡膏印刷-锡膏的成份
锡膏 锡膏成分 Solvent & Water 清洁溶剂&水溶液 Flux 助焊济 比例% 2%~5% 2%~10% 沸点℃ 78 ℃~100 ℃ 170 ℃~172 ℃
冷却区
焊料随温度的降低而凝固，使元器件与焊膏形成良好的电接触， 冷却速度要求同预热速度相同。
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5回流焊接-设备
八温区全热风无铅回流焊TN380
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5回流焊接-测温板制作
为能够很好的观察产品的炉温，在产品至少5-6个位置上安 装热电偶。 应在PCB上选择合适的位置安装热电偶，以保证能够量测到 产品温度最低和最高的位置。温度敏感组件也应被量测。 正确的安装热电偶是保证量测温度精度和可靠性的前提。 大的元件底部通常是温度最低的位置，而温度最高的位置通 常是PCB裸露着的表面，CHIP件或是元件的表面。 在元件底部安装热电偶时，应先钻一个孔，然后穿过孔安 装热电偶。
A面锡膏印刷→目检→CHIP件贴片→IC件贴片 →回流焊接→目检（
AOI)→B面红胶印刷→目检→CHIP件贴片→IC件贴片→ 炉前目检→ 回流焊接→目检（AOI) →插件→波峰焊
SMD
DIP
PCB
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SMT流水线图
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目录：
1. 贴片技术简介 2. SMT主要制程介绍 3. 锡膏印刷 4. 贴装元器件 5. 回流焊接 6. 外观检验 7. ICT测试
② 保温区
保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，同时还起着焊剂活化 的作用，清除元器件、焊盘、焊粉中的金属氧化物。时间约 60~120秒，根据焊料的性质有所差异。
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5回流焊接-热风回流焊工艺
③再流焊区
焊膏中的焊料使金粉开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊剂润 湿 焊盘和元器件，这种润湿作用导致焊料进一步扩展，对大多数 焊料润湿时间为60~90秒。再流焊的温度要高于焊膏的熔点温度， 一般要超过熔点温度20度才能保证再流焊的质量。有 时也将该区 域分为两个区，即熔融区和再流区。
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5回流焊接-热风回流焊工艺
热风回流焊过程中，焊膏需经过以下几个阶段，溶剂挥 发；焊剂清除焊件表面的氧化物；焊膏的熔融、再流动以 及焊膏的冷却、凝固。
Peak 225 ℃± 5 ℃
200 ℃
60-90 Sec
140-170 ℃
1-3℃ /Sec 60-120 Sec
预热
保温
Time (BGA Bottom)
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5回流焊接-回流焊方式
机器种类 加热方式 优点 缺点
红外回流 辐射传导 焊 热风回流 对流传导 焊
热效率高，温度陡度大，有阴影效应，温 易控制温度曲线，双 度不均匀、容 面焊时PCB上下温度 易造成元件或 PCB局部烧坏 易控制。 温度均匀、焊接质量好。 温度梯度不易控 制
结合红外和热风炉的优 强制热风 红外热风混 点，在产品焊接时， 回流焊 合加热 可得到优良的焊接效 果
贴IC
检查
回流
检查
IPQ C 抽 查
下制程
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1 贴片技术简介-常见原件封装-贴片元件
0402电阻
钽电容
电感
S源自文库P
QFP
QFN
BGA
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目录：
1. 贴片技术简介 2. SMT主要制程介绍 3. 锡膏印刷 4. 贴装元器件 5. 回流焊接 6. 外观检验 7. ICT测试
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2 SMT主要制程介紹 -单面贴片制程
回流
冷却
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回流焊锡炉
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回流焊的工作原理
图
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炉温曲线
跟据不同的焊料调试炉温
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5回流焊接-热风回流焊工艺
① 预热区
使PCB和元器件预热 ，达到平衡，同时除去焊膏中的水份 、溶 剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保证升温比较缓慢，溶剂 挥发。较温和，对元器件的热冲击尽可能小，升温过快会造成对 元器件的伤害，如会引起多层陶瓷电容器开裂。同时还会造成焊 料飞溅，使在整个PCB的非焊接 区域形成焊料球以及焊料不足的 焊点。
锡膏印刷不良现 象 连锡 原因分析 1.锡膏黏度太低 2.印膏太偏 3. 印膏太厚 解决措施 1.增加锡膏的黏度 2.加强印膏的精确度 3.降低所印锡膏的厚度(降低钢版 与PCB之间隙，减低刮刀压力及 速度) 1. 印锡过程中要注意钢网的清洗 2.刮刀选软一点 3.印刷压力加大 4.刮刀角度变小，一般为60~90度 5.印刷速度放慢 6.降低锡膏黏度 7.选择较小锡粉之锡膏 8. 蚀刻钢版开孔断面中间会凸起， 激光切割会得到较好的结果 1. 重新制作一个MARK点 2. 重新调整锡膏印刷机