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行业动态

SMT整个工艺流程详解

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,位置可以不固定,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,可以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。目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
 
表二 焊膏合金的性质与用途
 
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,通常选用-200/+325目的颗粒尺寸;对于间距小于0.6mm(25mi1)的pcb,通常选用-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,焊膏的粘度可以保持更长时间。
 
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,这是助剂必需具备的基本性能。