SMT(Surface Mounted Technology)是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程技術(shù),其涉及范圍包括基板、設(shè)計(jì)、設(shè)備、元器件、組裝工藝、生產(chǎn)輔料和管理等。隨著SMT技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展,SMT在90年代得到迅速普及,并成為電子裝聯(lián)技術(shù)的主流。其密度化,高速化,標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn)在電路組裝技術(shù)領(lǐng)域占了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于推動(dòng)當(dāng)代信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了重要的作用,并成為制造現(xiàn)代電子產(chǎn)品必不可少的技術(shù)之一。
有兩類最基本的工藝流程,一類為錫膏回流焊工藝,另一類是貼片—波峰焊工藝。在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)所用元器件和生產(chǎn)裝備的類型以及產(chǎn)品的需求選擇不同的工藝流程
SMT流程介紹:由于SMA有單面安裝和雙面安裝,元器件有全部表面安裝及表面安裝與通孔插裝的混合安裝;焊接方式可以是再流焊、波峰焊、或兩種方法混合使用,目前采用的方式有幾十種之多,下面僅介紹通常采用的幾種形式。
錫膏—回流焊工藝,該工藝流程的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單,快捷,有利于產(chǎn)品體積的減小。焊錫膏的印刷是SMT中第一道工序,焊錫膏的印刷涉及到三項(xiàng)基本內(nèi)容——焊錫膏,模板和印刷機(jī),三者之間合理組合,對(duì)膏質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)焊錫膏的定量分配是非常重要的,焊錫膏前面已說(shuō)過(guò),現(xiàn)主要說(shuō)明的是模塊及印刷機(jī)。
表面安裝組件的類型:
1.全表面安裝(Ⅰ型):
1)單面組裝:來(lái)料檢測(cè) --》 絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠)--》 貼片 --》 烘干(固化) --》 回流焊接 --》 清洗 --》 檢測(cè) --》 返修
2)雙面組裝:
貼片-波峰焊工藝,該工藝流程的特點(diǎn)是利用雙面板空間,電子產(chǎn)品的體積可以進(jìn)一步減小,且仍使用通孔元件,價(jià)格低廉,但設(shè)備要求增多,波峰焊過(guò)程中缺陷較多,難以實(shí)現(xiàn)高密度組裝。SMT生產(chǎn)中的貼片技術(shù)通常是指用一定的方式將片式元器件準(zhǔn)確地貼到PCB指定的位置上,這個(gè)過(guò)程英文稱為pick and place ,顯然它是指吸取/拾取與放置兩個(gè)動(dòng)作。近30年來(lái),貼片機(jī)已由早期的低速度(1-1.5秒/片)和低精度(機(jī)械對(duì)中)發(fā)展到膏速(0.08秒/片)和高精度(光學(xué)對(duì)中,貼片精度±60um/4q)高精度全自動(dòng)貼片機(jī)是由計(jì)算機(jī),光學(xué),精密機(jī)械,滾珠絲桿,直線導(dǎo)軌,線性馬達(dá),諧波驅(qū)動(dòng)器以及真空系統(tǒng)和各種傳感器構(gòu)成的機(jī)電一體化的高科技裝備。
2單面混裝(Ⅱ型)
表面安裝元器件和有引線元器件混合使用,與Ⅱ型不同的是印制電路板是單面板。
來(lái)料檢測(cè) --》 PCB的絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠)--》 貼片 --》 烘干(固化)--》 回流焊接 --》 清洗 --》 插件 --》 波峰焊 --》 清洗 --》檢測(cè) --》 返修
混合安裝,該工藝流程特點(diǎn)是充分利用PCB板 雙面空間,是實(shí)現(xiàn)安裝面積最小化的方法之一,并仍保留通孔元件價(jià)低的特點(diǎn)。
3)雙面混裝 (Ⅲ型)
A:來(lái)料檢測(cè) --》 PCB的B面點(diǎn)貼片膠 --》 貼片 --》 固化 --》 翻板 --》 PCB的A面插件 --》 波峰焊 --》 清洗 --》 檢測(cè) --》 返修 先貼后插,適用于SMD元件多于分離元件的情況
B:來(lái)料檢測(cè) --》 PCB的A面插件(引腳打彎) --》 翻板 --》 PCB的B面點(diǎn)貼片膠 --》 貼片 --》 固化 --》 翻板 --》 波峰焊 --》 清洗--》 檢測(cè) --》 返修 先插后貼,適用于分離元件多于SMD元件的情況 C:來(lái)料檢測(cè) --》 PCB的A面絲印焊膏 --》 貼片 --》 烘干 --》 回流焊接 --》 插件,引腳打彎 --》 翻板 --》 PCB的B面點(diǎn)貼片膠 --》 貼片--》 固化 --》 翻板 --》 波峰焊 --》 清洗 --》 檢測(cè) --》 返修 A面混裝,B面貼裝。
D:來(lái)料檢測(cè) --》 PCB的B面點(diǎn)貼片膠 --》 貼片 --》 固化 --》 翻板 --》 PCB的A面絲印焊膏 --》 貼片 --》 A面回流焊接 --》 插件 --》B面波峰焊 --》 清洗 --》 檢測(cè) --》 返修 A面混裝,B面貼裝。先貼兩面SMD,回流焊接,后插裝,波峰焊
E:來(lái)料檢測(cè) --》 PCB的B面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠) --》 貼片 --》 烘干(固化) --》 回流焊接 --》 翻板 --》 PCB的A面絲印焊膏 --》 貼片--》 烘干 --》 回流焊接1(可采用局部焊接) --》 插件 --》 波峰
流程要素分析:
1. 絲?。?/strong>
? ? ? ? ?網(wǎng)印刷技術(shù)是采用已經(jīng)制好的網(wǎng)板,用一定的方法使絲網(wǎng)和印刷機(jī)直接接觸,并使焊膏在網(wǎng)板上均勻流動(dòng),由掩膜圖形注入網(wǎng)孔。當(dāng)絲網(wǎng)脫開(kāi)時(shí),焊膏就以掩膜圖形的形狀從網(wǎng)孔脫落到的相應(yīng)焊盤圖形上,從而完成了焊膏在上的印刷,首先依據(jù)對(duì)應(yīng)PCB板和/或PCB制板文件提前制作絲,為絲印機(jī)印刷錫膏做準(zhǔn)備。
制作絲時(shí),SMT工程技術(shù)人員要結(jié)合以前的經(jīng)驗(yàn)/教訓(xùn),對(duì)絲制作提出具體要求,并對(duì)制作回來(lái)的絲進(jìn)行符合性確認(rèn)。
2.貼片:
1、線路板數(shù)據(jù):線路板的長(zhǎng)、寬、厚,用來(lái)給機(jī)器識(shí)別線路板的大小,從而自動(dòng)調(diào)整傳輸軌道的寬度;線路板的識(shí)別標(biāo)識(shí)(統(tǒng)稱MARK),用來(lái)給機(jī)器校正線路板的分割偏差,以保證貼裝位置的正確。這些是基本數(shù)據(jù)
2、元件信息數(shù)據(jù):包括元件的種類,即是電阻、電容,還是IC、三極管等,元件的尺寸大?。ㄓ脕?lái)給機(jī)器做圖像識(shí)別參考),元件在機(jī)器上的取料位置等(便于機(jī)器識(shí)別什么物料該在什么位置去抓?。?/p>
3、貼片坐標(biāo)數(shù)據(jù):這里包括每個(gè)元件的貼裝坐標(biāo)(取元件的中心點(diǎn)),便于機(jī)器識(shí)別貼裝位置;還有就是每個(gè)坐標(biāo)該貼什么元件(便于機(jī)器抓取,這里要和數(shù)據(jù)2進(jìn)行鏈接);再有就是元件的貼裝角度(便于機(jī)器識(shí)別該如何放置元件,同時(shí)也便于調(diào)整極性元件的極性 4、線路板分割數(shù)據(jù):線路板的分板數(shù)據(jù)(即一整塊線路板上有幾小塊拼接的線路板),用來(lái)給機(jī)器識(shí)別同樣的貼裝數(shù)據(jù)需要重復(fù)貼幾次。
5、識(shí)別標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù):也就是MARK數(shù)據(jù),是給機(jī)器校正線路板分割偏差使用的,這里需要錄入標(biāo)識(shí)的坐標(biāo),同時(shí)還要對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)圖形錄入,以供機(jī)器做對(duì)比參考。有了這5大基本數(shù)據(jù),一個(gè)貼片程序基本就完成了,也就是說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)貼片加工的要求了。
3.回流焊:
①。回流焊與溫度關(guān)系
是靠熱氣流對(duì)焊點(diǎn)的作用,膠狀的焊劑(錫膏)在一定的高溫氣流下進(jìn)行物理反應(yīng)達(dá)到SMD的焊接;因?yàn)槭菤怏w在焊機(jī)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)產(chǎn)生高溫達(dá)到焊接目的,所以叫“回流焊“
溫度曲線是指SMA 通過(guò)回流爐,SMA 上某一點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線;其本質(zhì)是SMA在某一位置的熱容狀態(tài)。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來(lái)分析某個(gè)元件在整個(gè)回流焊過(guò)程中的溫度變化情況。這對(duì)于獲得最佳的可焊性及保證焊接質(zhì)量都非常重要。溫度曲線熱容分析如圖所示
?、?。錫膏與回流曲線的重要關(guān)系
錫膏特性決定回流曲線的基本特性。不同的錫膏由于助焊劑(Flux)有不同的化學(xué)組分,因此它的化學(xué)變化有不同的溫度要求,對(duì)回流溫度曲線也有不同的要求。一般錫膏供應(yīng)商都能提供一個(gè)參考回流曲線,用戶可在此基礎(chǔ)上根據(jù)自己的產(chǎn)品特性優(yōu)化。
它可分為4個(gè)主要階段:
1)把PCB板加熱到150℃左右,上升斜率為1-3 ℃/秒。 稱預(yù)熱(Preheat)階段。
2)把整個(gè)板子慢慢加熱到183 ℃。稱均熱(Soak或Equilibrium)階段。時(shí)間一般為60-90秒。
3)把板子加熱到融化區(qū)(183 ℃以上),使錫膏融化。稱回流(Reflow Spike)階段。在回流階段板子達(dá)到最高溫度,一般是215 ℃ +/-10 ℃?;亓鲿r(shí)間以45-60秒為宜,最大不超過(guò)90秒。
4)曲線由最高溫度點(diǎn)下降的過(guò)程。稱冷卻(Cooling)階段。一般要求冷卻的斜率為2 -4℃/秒。
評(píng)論
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