SMT就是表面组装技术.
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SMT工艺
SMT就是表面组装技术(Surface Mounted Technology的缩写),是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
SMT有何特点:
组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片组件的体积和重量只有传统插装组件的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%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
为什么要用SMT:
电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件组件已无法缩小
电子产品功能更完整,所采用的集成电路(IC)已无穿孔组件,特别是大规模、高集成IC,不得不采用表面贴片组件
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
电子组件的发展,集成电路(IC)的开发,半导体材料的多元应用
电子科技革命势在必行,追逐国际潮流
SMT工艺流程------双面组装工艺
A:来料检测èPCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)è贴片è烘干(固化)èA面回流焊接è清洗è翻板èPCB的B面丝印焊膏(点贴片胶)è贴片è烘干è回流焊接(最好仅对B面è清洗è检测è返修)
此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。
B:来料检测èPCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)è贴片è烘干(固化)èA面回流焊接è清洗è翻板èPCB的B面点贴片胶è贴片è固化èB面波峰焊è清洗è检测è返修)
此工艺适用于在PCB的A面回流焊,B面波峰焊。在PCB的B面组装的SMD中,只有SOT或SOIC(28)引脚以下时,宜采用此工艺。
助焊剂产品的基本知识
一.表面贴装用助焊剂的要求
具一定的化学活性
具有良好的热稳定性
具有良好的润湿性
对焊料的扩展具有促进作用
留存于基板的焊剂残渣,对基板无腐蚀性
具有良好的清洗性
氯的含有量在0.2%(W/W)以下.
二.助焊剂的作用
焊接工序:预热/焊料开始熔化/焊料合金形成/焊点形成/焊料固化作用:辅助热传异/去除氧化物/降低表面张力/防止再氧化
说明:溶剂蒸发/受热,焊剂覆盖在基材和焊料表面,使传热均匀/放出活化剂
与基材表面的离子状态的氧化物反应,去除氧化膜/使熔融焊料表面张
力小,润湿良好/覆盖在高温焊料表面,控制氧化改善焊点质量.
三.助焊剂的物理特性
助焊剂的物理特性主要是指与焊接性能相关的溶点,沸点,软化点,玻化温度,蒸气压, 表面张力,粘度,混合性等.
四.助焊剂残渣产生的不良与对策
助焊剂残渣会造成的问题
对基板有一定的腐蚀性
降低电导性,产生迁移或短路
非导电性的固形物如侵入组件接触部会引起接合不良
树脂残留过多,粘连灰尘及杂物
影响产品的使用可靠性
使用理由及对策
选用合适的助焊剂,其活化剂活性适中
使用焊后可形成保护膜的助焊剂
使用焊后无树脂残留的助焊剂
使用低固含量免清洗助焊剂
焊接后清洗
五.QQ-S-571E规定的焊剂分类代号
代号焊剂类型
S 固体适度(无焊剂)
R 松香焊剂
RMA 弱活性松香焊剂
RA 活性松香或树脂焊剂
AC 不含松香或树脂的焊剂
美国的合成树脂焊剂分类:
SR 非活性合成树脂,松香类
SMAR 中度活性合成树脂,松香类
SAR 活性合成树脂,松香类
SSAR 极活性合成树脂,松香类
六.助焊剂喷涂方式和工艺因素
喷涂方式有以下三种:
1.超声喷涂: 将频率大于20KHz的振荡电能通过压电陶瓷换能器转换成机械能,把焊剂雾化,经压力喷嘴到PCB上.
2.丝网封方式:由微细,高密度小孔丝网的鼓旋转空气刀将焊剂喷出,由产
生的喷雾,喷到PCB上.
3.压力喷嘴喷涂:直接用压力和空气带焊剂从喷嘴喷出
喷涂工艺因素:
设定喷嘴的孔径,烽量,形状,喷嘴间距,避免重迭影响喷涂的均匀性.
设定超声雾化器电压,以获取正常的雾化量.
喷嘴运动速度的选择
PCB传送带速度的设定
焊剂的固含量要稳定
设定相应的喷涂宽度
七.免清洗助焊剂的主要特性
可焊性好,焊点饱满,无焊珠,桥连等不良产生
无毒,不污染环境,操作安全
焊后板面干燥,无腐蚀性,不粘板
焊后具有在线测试能力
与SMD和PCB板有相应材料匹配性
焊后有符合规定的表面绝缘电阻值(SIR)
适应焊接工艺(浸焊,发泡,喷雾,涂敷等)
助焊剂常见状况与分析
一、焊后PCB板面残留多板子脏:
1.焊接前未预热或预热温度过低(浸焊时,时间太短)。
2.走板速度太快(FLUX未能充分挥发)。
3.锡炉温度不够。
4.锡液中加了防氧化剂或防氧化油造成的。
5.助焊剂涂布太多。
6.组件脚和板孔不成比例(孔太大)使助焊剂上升。
7.FLUX使用过程中,较长时间未添加稀释剂。
二、着火:
1.波峰炉本身没有风刀,造成助焊剂涂布量过多,预热时滴到加热管上。
2.风刀的角度不对(使助焊剂在PCB上涂布不均匀)。
3.PCB上胶条太多,把胶条引燃了。
4.走板速度太快(FLUX未完全挥发,FLUX滴下)或太慢(造成板面热温度太高)。
5.工艺问题(PCB板材不好同时发热管与PCB距离太近)。
三、腐蚀(元器件发绿,焊点发黑)
1\预热不充分(预热温度低,走板速度快)造成FLUX残留多,有害物残留太多)。2\使用需要清洗的助焊剂,焊完后未清洗或未及时清洗。
四、连电,漏电(绝缘性不好)
PCB设计不合理,布线太近等。
PCB阻焊膜质量不好,容易导电。
五、漏焊,虚焊,连焊
FLUX涂布的量太少或不均匀。
部分焊盘或焊脚氧化严重。
PCB布线不合理(元零件分布不合理)。
发泡管堵塞,发泡不均匀,造成FLUX在PCB上涂布不均匀。
手浸锡时操作方法不当。
链条倾角不合理。
波峰不平。
六、焊点太亮或焊点不亮
1.可通过选择光亮型或消光型的FLUX来解决此问题);
2.所用锡不好(如:锡含量太低等)。
七、短路
1)锡液造成短路:
A、发生了连焊但未检出。
B、锡液未达到正常工作温度,焊点间有“锡丝”搭桥。
C、焊点间有细微锡珠搭桥。
D、发生了连焊即架桥。
2)PCB的问题:如:PCB本身阻焊膜脱落造成短路