表面贴装工程SMA技术

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OB36 HC08
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型号 厂标
④ 以文字作标识(正看IC下排引脚的 左边第一个脚为“1”)
24 13
T93151—1 HC02A 型号 厂标
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12
1
12
MOUNT
来料检测的主要内容
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错误减少 消除位置不正机会 纵横比1:1
激光光束产生金属熔渣 造成孔壁粗糙
Screen Printer
锡膏丝印缺陷分析:
问题及原因
• 搭锡BRIDGING 锡粉量少、粘度低、粒度大、室 温度、印膏太厚、放置压力太大 等。(通常当两焊垫之间有少许 印膏搭连,于高温熔焊时常会被 各垫上的主锡体所拉回去,一旦 无法拉回,将造成短路或锡球, 对细密间距都很危险)。
• • • •
增加金属含量百分比。 增加锡膏粘度。 调整环境温度。 调整锡膏印刷的参数。
Screen Printer
在SMT中使用无铅焊料:
SMA Introduce
在前几个世纪,人们逐渐从 医学和化学上认识到了铅(PB) 的毒性。而被限制使用。现在电 子装配业面临同样的问题,人们 关心的是:焊料合金中的铅是否 真正的威胁到人们的健康以及环 境的安全。答案不明确,但无铅 焊料已经在使用。欧洲委员会初 步计划在2004年或2008年强制执行。目前尚待批准,但是电子装配业还是 要为将来的变化作准备。
MOUNT
对元件位置与方向的调整方法:
SMA Introduce
1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向,这种方法能达到的精 度有限,较晚的机型已再不采用。 2)、激光识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向,这种 方法可实现飞行过程中的识别,但不能用于球栅列陈元件BGA。 3)、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向,一般相 机固定,贴片头飞行划过相机上空,进行成像识别,比激光识 别耽误一点时间,但可识别任何元件,也有实现飞行过程中的 识别的相机识别系统,机械结构方面有其它牺牲。
二、双面组装;
A:来料检测 => PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)=> 贴片 => A面回流焊接 => 翻板=> PCB的B面丝印焊膏(点贴片胶)=> 贴片 => 回流焊接 =>检测 => 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。
SMT工艺流程
双面混装工艺:
SMA Introduce
Screen Printer 内部工作图
Squeegee
SMA Iห้องสมุดไป่ตู้troduce
Solder paste
Stencil
STENCIL PRINTING
Screen Printer
Screen Printer 的基本要素:
SMA Introduce
Solder (又叫锡膏) 经验公式:三球定律 至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上 至少有三个最大直径的锡珠能水平排在模板的最小孔的宽度方向上 单位: 锡珠使用米制(Micron)度量,而模板厚度工业标准是美国的专用 单位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm>>1thou) 判断锡膏具有正确粘度的一种经济和实际的方法: 搅拌锡膏30秒,挑起一些高出容器三,四英寸,锡膏自行下滴, 如果开始时象稠的糖浆一样滑落,然后分段断裂落下到容器内 为良好。反之,粘度较差。
MOUNT
表面贴装对PCB的要求:
SMA Introduce
第一:外观的要求,光滑平整,不可有翘曲或高低不平.否者基板会出现 裂纹,伤痕,锈斑等不良. 第二:热膨胀系数的关系.元件小于3.2*1.6mm时只遭受部分应力,元件 大于3.2*1.6mm时,必须注意。 第三:导热系数的关系. 第四:耐热性的关系.耐焊接热要达到260度10秒的实验要求,其耐热性 应符合:150度60分钟后,基板表面无气泡和损坏不良。 第五:铜铂的粘合强度一般要达到1.5kg/cm*cm
• 消除溶剂逸失的条件(如降低室温、
• 5.粘着力不足
POOR TACK RETENTION 环境温度高风速大,造成锡膏中 溶剂逸失太多,以及锡粉粒度太 大的问题.
• • • •
减少吹风等)。 降低金属含量的百分比。 降低锡膏粘度。 降低锡膏粒度。 调整锡膏粒度的分配。
Screen Printer


低熔点、昂贵、强度低 已制定、Bi的可利用关注 渣多、潜在腐蚀性 高强度、很好的温度疲劳特性 高强度、好的温度疲劳特性 高强度、好的温度疲劳特性 高强度、高熔点 好的剪切强度和温度疲劳特性 摩托罗拉专利、高强度 高强度、高熔点 高熔点
42Sn/58Bi
91Sn/9Zn 93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu 95.5Sn/3.5Ag/1Zn 93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu 99.3Sn/0.7Cu 95Sn/5Sb 65Sn/25Ag/10Sb 96.5Sn/3.5Ag 97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag
Screen Printer
无铅锡膏熔化温度范围:
无铅焊锡化学成份
48Sn/52In
SMA Introduce
熔点范围
118°C 共熔 138°C 共熔 199°C 共熔 218°C 共熔 218~221°C 209°~ 212°C 227°C 232~240°C 233°C 221°C 共熔 226~228°C
第六:弯曲强度要达到25kg/mm以上 第七:电性能要求
第八:对清洁剂的反应,在液体中浸渍5分钟,表面不产生任何不良, 并有良好的冲载性
MOUNT
表面贴装元件介绍:
表面贴装元件具备的条件
SMA Introduce
元件的形状适合于自动化表面贴装
尺寸,形状在标准化后具有互换性 有良好的尺寸精度
适应于流水或非流水作业
什么是SMA?
SMA Introduce
Surface mount
Through-hole
高密度 高可靠 与传统工艺相比SMA的特点: 低成本 小型化 生产的自动化
SMT工艺流程
最最基础的东西
一、单面组装:
SMA Introduce
来料检测 => 丝印焊膏(点贴片胶)=> 贴片 => 回流焊接 => 检测 => 返修
锡膏丝印缺陷分析:
问题及原因
• 6.坍塌
SMA Introduce

• • • • •
SLUMPING 原因与“搭桥”相似。
对 策 增加锡膏中的金属含量百分 比。 增加锡膏粘度。 降低锡膏粒度。 降低环境温度。 减少印膏的厚度。 减轻零件放置所施加的压力。
• 7.模糊
SMEARING 形成的原因与搭桥或坍塌 很 类似,但印刷施工不善的原因 居多,如压力太大、架空高度 不足等。
有一定的机械强度 可承受有机溶液的洗涤
可执行零散包装又适应编带包装
具有电性能以及机械性能的互换性 耐焊接热应符合相应的规定
MOUNT
IC第一脚的的辨认方法
① IC有缺口标志
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OB36
HC08
SMA Introduce
② 以圆点作标识
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型号 厂标
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OB36 HC08
13
型号 厂标
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③ 以横杠作标识
• 3.膏量太多
EXCESSIVE PASTE 原因与“搭桥”相似.
• 减少所印之锡膏厚度 • 提升印着的精准度. • 调整锡膏印刷的参数.
Screen Printer
锡膏丝印缺陷分析:
问题及原因
• 4.膏量不足
SMA Introduce
对 策
• 增加印膏厚度,如改变网布或板膜
等. INSUFFICIENT PASTE 常在钢板印刷时发生,可能是网 • 提升印着的精准度. 布的丝径太粗,板膜太薄等原因. • 调整锡膏印刷的参数.
Screen Printer
锡膏丝印缺陷分析:
问题及原因
• 2.发生皮层
SMA Introduce
对 策
CURSTING • 避免将锡膏暴露于湿气中. 由于锡膏助焊剂中的活化剂太强, • 降低锡膏中的助焊剂的活性. 环境温度太高及铅量太多时,会 • 降低金属中的铅含量. 造成粒子外层上的氧化层被剥落 所致.
SMA Introduce
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MOUNT
贴片机的介绍
SMA Introduce
拱架型(Gantry) 元件送料器、基板(PCB)是固定的,贴片头(安装多个真空吸料嘴)在 送料器与基板之间来回移动,将元件从送料器取出,经过对元件位置与 方向的调整,然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐 标移动横梁上,所以得名。
这类机型的优势在于: 系统结构简单,可实现高精度,适于各种大小、形状的元件,甚 至异型元件,送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产, 也可多台机组合用于大批量生产。 这类机型的缺点在于: 贴片头来回移动的距离长,所以速度受到限制。
表面贴装工程
----关于SMA的介绍
目 录
SMA Introduce
什么是SMA? SMT工艺流程
Screen Printer
MOUNT REFLOW AOI ESD
质量控制
什么是SMA?
SMA Introduce
SMA(Surface Mount Assembly)的英文缩写,中文意思是 表面贴装工程 。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。 表面安装不是一个新的概念,它源于较早的工艺,如 平装和混合安装。 电子线路的装配,最初采用点对点的布线方法,而且 根本没有基片。第一个半导体器件的封装采用放射形的引 脚,将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通 孔中。50年代,平装的表面安装元件应用于高可靠的军方, 60年代,混合技术被广泛的应用,70年代,受日本消费类 电子产品的影响,无源元件被广泛使用,近十年有源元件 被广泛使用。
来料检测 => PCB的B面点贴片胶 => 贴片 => > 翻板 => PCB的A面插件 => 波峰焊 => 清洗 => 检测 => 返修 先贴后插,适用于SMD元件多于分离元件的情况
SMT工艺流程
SMA Introduce
Screen Printer
SPI
Mount
AOI
Reflow
Screen Printer
Screen Printer
模板(Stencil)制造技术:
模板制造技术 简 介 优 点
SMA Introduce
缺 点
化学蚀刻模板
在金属箔上涂抗蚀保护剂 用销钉定位感光工具将图 形曝光在金属箔两面,然 后使用双面工艺同时从两 面腐蚀金属箔 通过在一个要形成开孔的 基板上显影刻胶,然后逐 个原子,逐层地在光刻胶 周围电镀出模板
成本最低 周转最快 提供完美的工艺定位 没有几何形状的限制 改进锡膏的释放 纵横比1:1
形成刀锋或沙漏形状 纵横比1.5:1 要涉及一个感光工具 电镀工艺不均匀失去 密封效果 密封块可能会去掉
电铸成行模板
激光切割模板
直接从客户的原始Gerber 数据产生,在作必要修改 后传送到激光机,由激光 光束进行切割
Screen Printer
Squeegee(又叫刮板或刮刀) 菱形刮刀
SMA Introduce
金属
Squeegee Stencil
10mm 45度角
菱形刮刀
Screen Printer
Stencil (又叫模板):
SMA Introduce
Stencil的梯形开口
PCB
Stencil 激光切割模板
• • • • • • • • •
SMA Introduce
对 策
提高锡膏中金属成份比例(提高到88 %以上)。 增加锡膏的粘度(70万 CPS以上) 减小锡粉的粒度(例如由200目降到 300目) 降低环境的温度(降至27OC以下) 降低所印锡膏的厚度(降至架空高度 SNAP-OFF,减低刮刀压力及速度) 加强印膏的精准度。 调整印膏的各种施工参数。 减轻零件放置所施加的压力。 调整预热及熔焊的温度曲线。
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