《SMT就是表面组装专业技术 .docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SMT就是表面组装专业技术 .docx(40页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精品名师归纳总结SMT就是表面组装技术( SurfaceMountedTechnology 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,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采纳 SMT之后,电子产品体积缩小40%60%,重量减轻 60%80%。牢靠性高、抗振才能强。焊点缺陷率低。高频特性好。削减了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%50%。 节约材料、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元件已无法缩小电子产品功能更完整, 所采纳的集成电路
2、 IC 已无穿孔元件, 特殊是大规模、 高集成 IC , 不得不采纳表面贴片元件产品批量化,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元件的进展,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,追赶国际潮流SMT工艺流程 -双面组装工艺A:来料检测 PCB的 A 面丝印焊膏(点贴片胶)贴片烘干(固化) A 面回流焊接清洗翻板PCB的 B面丝印焊膏(点贴片胶)贴片烘干回流焊接(最好仅对B 面清洗检测返修)此工艺适用于在PCB两面均贴装有 PLCC等较大的 SMD时采纳。B:来料检测 PCB的 A 面丝印焊膏(点贴片胶)贴片烘干(固化) A 面
3、回流焊接清洗翻板PCB的 B 面点贴片胶贴片固化B 面波峰焊清洗检测返修)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,宜采纳此工艺。助焊剂产品的基本学问一. 表面贴装用助焊剂的要求具肯定的化学活性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结具有良好的热稳固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/ 焊料开头熔化 / 焊料合金形成 / 焊点形成 / 焊料固化作 用: 帮
4、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, 焊剂掩盖在基材和焊料表面 , 使传热匀称 / 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 / 掩盖在高温焊料表面, 掌握氧化改善焊点质量 .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计策助焊剂残渣会造成的问题对基板有肯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元件接触部会引起接合不良树脂残留过多 ,
5、粘连灰尘及杂物影响产品的使用牢靠性使用理由及计策选用合适的助焊剂 , 其活化剂活性适中使用焊后可形成爱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 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结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
6、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 , 外形 , 喷嘴间距 , 防止重叠影响喷涂的匀称性 .设定超声雾化器电压 , 以猎取正常的雾化量 .喷嘴运动速度的挑选PCB传送带速度的设定焊剂的固含量要稳固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
7、境 , 操作安全焊后板面干燥 , 无腐蚀性 , 不粘板可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结焊后具有在线测试才能与 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. 元件脚和板孔不成比例(孔太大)使助焊剂上升。9FLUX使用过程中,较长时间未添加稀释剂。 二、着 火:1.
8、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上涂布不匀称 。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)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)。使用需要清洗的助焊剂,焊完后未清洗或未准时清洗。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,简单导电。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
9、名师归纳总结五、漏焊,虚焊,连焊 FLUX涂布的量太少或不匀称。部分焊盘或焊脚氧化严峻。PCB布线不合理(元零件分布不合理)。发泡管堵塞,发泡不匀称,造成FLUX在 PCB上涂布不匀称。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. 可通过挑选光亮型或消光型的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、焊点间有微小锡珠搭桥。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八、烟大,味大:1. FLUX 本身的问题A、
10、树脂:假如用一般树脂烟气较大B、溶剂:这里指 FLUX所用溶剂的气味或刺激性气味可能较大C、活化剂:烟雾大、且有刺激性气味2. 排风系统不完善九、飞溅、锡珠:1)工 艺A、预热温度低( FLUX溶剂未完全挥发)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B、走板速度快未达到预热成效C、链条倾角不好,锡液与PCB间有气泡,气泡爆裂后产生锡珠D、手浸锡时操作方法不当E、工作环境潮湿2)PCB 板的问题A、板面潮湿,未经完全预热,或有水分产生B、PCB跑气的孔设计不合理,造成PCB与锡液间窝气C、PCB设计不合理,零件脚太密集造成窝气十、上锡不好 , 焊点不饱满使用的是双波峰工艺,一次过锡时FL
11、UX中的有效分已完全挥发走板速度过慢,使预热温度过高FLUX涂布的不匀称。焊盘 , 元器件脚氧化严峻,造成吃锡不良FLUX涂布太少。未能使 PCB焊盘及元件脚完全浸润PCB设计不合理。造成元器件在PCB上的排布不合理,影响了部分元器件的上锡十一、 FLUX发泡不好FLUX的选型不对发泡管孔过大或发泡槽的发泡区域过大气泵气压太低发泡管有管孔漏气或堵塞气孔的状况, 造成发泡不匀称稀释剂添加过多十二、发泡太好气压太高发泡区域太小助焊槽中 FLUX添加过多未准时添加稀释剂 , 造成 FLUX浓度过高十三、 FLUX的颜色有些无透亮的 FLUX中添加了少许感光型添加剂,此类添加剂遇光后变色,但不影响FL
12、UX的焊接成效及性能。 十四、 PCB阻焊膜脱落、剥离或起泡1、80%以上的缘由是 PCB制造过程中出的问题A、清洗不洁净可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B、劣质阻焊膜C、PCB板材与阻焊膜不匹配 D、钻孔中有脏东西进入阻焊膜E、热风整平常过锡次数太多 2、锡液温度或预热温度过高3、焊接时次数过多4、手浸锡操作时, PCB在锡液表面停留时间过锡膏印刷本文介绍: “即使是最好的锡膏、设备和应用方法,也不肯定充分保证得到可接受的结果。使用者必需掌握工艺过程和设备变量,以达到良好的印刷品质。”在表面贴装装配的回流焊接中, 锡膏用于表面贴装元件的引脚或端子与焊盘之间的连接。有很多变量,
13、 如锡膏、 丝印机、 锡膏应用方法和印刷工艺过程。在印刷锡膏的过程中, 基板放在工作台上,机械的或真空夹紧定位,用定位销或视觉来对准。或者丝网screen或者模板stencil用于锡膏印刷。本文将着重争论几个关键的锡膏印刷问题,如模板设计和印刷工艺过程。印刷工艺过程与设备在锡膏印刷过程中, 印刷机是达到所期望的印刷品质的关键。今日可购买到的丝印机分为两种主要类型:试验室与生产。每个类型有进一步的分类,由于每个公司期望从试验室与生产类型的印刷机得到不同的性能水平。例如,一个公司的争论与开发部门R&D使用实验室类型制作产品原型,而生产就会用另一种类型。仍有,生产要求可能变化很大,取决于产量。因为激
14、光切割设备是不行能分类的,最好是挑选与所期望的应用相适应的丝印机。在手工或半自动印刷机中,锡膏是手工的放在模板/ 丝网上,这时印刷刮板squeegee 处于模板的另一端。在自动印刷机中,锡膏是自动安排的。在印刷过程中,印刷刮板向下压在模可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结板上,使模板底面接触到电路板顶面。当刮板走过所腐蚀的整个图形区域长度时,锡膏通过模板/ 丝网上的开孔印刷到焊盘上。在锡膏已经沉积之后,丝网在刮板之后立刻脱开snapoff,回到原的。这个间隔或脱开距离是设备设计所定的,大约0.0200.040。脱开距离与刮板压力是两个达到良好印刷品质的与设备有关的重要变量。假如没有
15、脱开,这个过程叫接触on-contact印刷。当使用全金属模板和刮刀时,使用接触印刷。非接触 off-contact印刷用于柔性的金属丝网。刮板 squeegee 类型刮板的磨损、压力和硬度打算印刷质量,应当认真监测。对可接受的印刷品质,刮板边缘应当锐利和直线。 刮板压力低造成遗漏和粗糙的边缘,而刮板压力高或很软的刮板将引起斑点状的 smeared 印刷,甚至可能损坏刮板和模板或丝网。过高的压力也倾向于从宽的开孔中挖出锡膏,引起焊锡圆角不够。常见有两种刮板类型: 橡胶或聚氨酯 polyurethane刮板和金属刮板。 当使用橡胶刮板时,使用 70-90 橡胶硬度计 durometer硬度的刮板
16、。当使用过高的压力时,渗入到模板底部的锡膏可能造成锡桥,要求频繁的底部抹擦。为了防止底部渗透,焊盘开口在印刷时必需供应密封 gasketing作用。这取决于模板开孔壁的粗糙度。金属刮刀也是常用的。随着更密间距元件的使用,金属刮刀的用量在增加。它们由不锈钢或黄铜制成,具有平的刀片外形,使用的印刷角度为3045。一些刮刀涂有润滑材料。因为使用较低的压力,它们不会从开孔中挖出锡膏,仍由于是金属的,它们不象橡胶刮板那样容易磨损,因此不需要锐利。它们比橡胶刮板成本贵得多,并可能引起模板磨损。使用不同的刮板类型在使用标准元件和密脚元件的印刷电路装配PCA中是有区分的。锡膏量的要求对每一种元件有很大的不同。
17、密间距元件要求比标准表面贴装元件少得多的焊锡量。焊盘面积和厚度掌握锡膏量。一些工程师使用双厚度的模板来对密脚元件和标准表面贴装焊盘施用适当的锡膏数量。其它工程师采纳一种不同的方法-他们使用不需要常常锐利的更经济的金属刮刀。用金属刮可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结刀更简单防止锡膏沉积量的变化,但这种方法要求改良的模板开孔设计来防止在密间距焊盘上过多的锡膏沉积。这个方法在工业上变得更受欢迎,但是,使用双厚度印刷的橡胶刮板也仍没有消逝。模板 stencil类型重要的印刷品质变量包括模板孔壁的精度和光滑度。储存模板宽度与厚度的适当的纵横比aspectratio是重要的。举荐的纵横比为1
18、.5 。这对防止模板堵塞是重要。一般, 假如纵横比小于 1.5 ,锡膏会保留在开孔内。除了纵横比之外,如IPC-7525 模板设计指南所举荐的,仍要有大于0.66 的面积比 焊盘面积除以孔壁面积 。IPC-7525 可作为模板设计的一个良好开端。制作开孔的工艺过程掌握开孔壁的光滑度和精度。有三种常见的制作模板的工艺:化学腐蚀、激光切割和加成 additive工艺。化学腐蚀 chemicallyetched 模板金属模板和柔性金属模板是使用两个阳性图形通过从两面的化学研磨来蚀刻的。在这个过程中,蚀刻不仅在所期望的垂直方向进行,而且在横向也有。这叫做底切undercutting-开孔比期望的较大,
19、造成额外的焊锡沉积。由于50/50 从两面进行蚀刻,其结果是几乎直线的孔壁,在中间有微微沙漏形的收窄。由于电蚀刻模板孔壁可能不平滑,电抛光,一个微蚀刻工艺,是达到平滑孔壁的一个方法。另一个达到较平滑孔壁的方法是镀镍层nickelplating。抛光或平滑的表面对锡膏的释放是好的, 但可能引起锡膏越过模板表面而不在刮板前滚动。这个问题可通过挑选性的抛光孔壁而不是整个模板表面来防止。镀镍进一步改善平滑度和印刷性能。可是,它减小了开孔,要求图形调整激光切割 laser-cut模板激光切割是另一种减去 subtractive工艺,但它没有底切问题。 模板直接从 Gerber数据制作,因此开孔精度得到改
20、善。数据可按需要调整以转变尺寸。更好的过程掌握也会改善开孔可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结精度。激光切割模板的另一个优点是孔壁可成锥形。化学蚀刻的模板也可以成锥形,假如只从一面腐蚀,但是开孔尺寸可能太大。板面的开口略微比刮板面的大一点的锥形开孔0.0010.002 ,产生大约 2的角度 ,对锡膏释放更简单。激光切割可以制作出小至0.004 的开孔宽度, 精度达到 0.0005 ,因此很适合于超密间距ultra-fine-pitch的元件印刷。激光切割的模板也会产生粗糙的边缘,由于在切割期间汽化的金属变成金属渣。这可能引起锡膏堵塞。更平滑的孔壁可通过微蚀刻来产生。激光切割的模板假
21、如没有预先对需要较薄的区域进行化学腐蚀,就不能制成台阶式多级模板。激光一个一个的切割每一个开孔,因此模板成本是要切割的开孔数量而定。电铸成型 electroformed模板制作模板的第三种工艺是一种加成工艺,最普遍的叫做电铸成型。在这个工艺中,镍沉积在铜质的阴极心上以形成开孔。一种光敏干胶片叠层在铜箔上 大约 0.25 厚度 。胶片用紫外光通过有模板图案的遮光膜进行聚合。经过显影后,在铜质心上产生阴极图案,只有模板开孔保持用光刻胶 photoresist掩盖。然后在光刻胶的四周通过镀镍形成了模板。在达到所希望的模板厚度后, 把光刻胶从开孔除掉。 电铸成型的镍箔通过弯曲从铜心上分开-一个关键的工
22、艺步骤。现在箔片预备好装框,制作模板的其它步骤。电铸成型台阶式模板可以做得到,但成本增加。由于可达到精密的公差,电铸成型的模板供应良好的密封作用,削减了模板底面的锡膏渗漏。这意味着模板底面擦拭的频率显著的降低,削减潜在的锡桥。结论化学腐蚀和激光切割是制作模板的减去工艺。化学蚀刻工艺是最老的、 使用最广的。激光切割相对较新,而电铸成型模板是最新时兴的东西。为了达到良好的印刷结果,必需有正确的锡膏材料 黏度、金属含量、最大粉末尺寸和尽可能最低的助焊剂活性 、正确的工具 印刷机、 模板和刮刀 和正确的工艺过程 良好的定位、清洁拭擦 的结合。印刷的相关术语可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总
23、结1 开孔面积百分率openmeshareapercentage丝网全部网孔的面积与相应的丝网总面积之比,用百分数表示。2 模版开孔面积openstencilarea丝网印刷模版上全部图像区域面积的总和。3 网框外尺寸outerframedimension在网框水平位置上,测得包括网框上全部部件在内的长与宽的乘积。4 印刷头printinghead印刷机上通过靠着印版动作、为焊膏或胶水转移供应必要压力的部件。5 焊膏或胶水印刷过程中敷附于 PCB板上的物质。6 印刷面printingsidelowerside丝网印版的底面,即焊膏或胶水与PCB板相接触的一面。7 丝网screenmesh一种带
24、有排列规章、大小相同的开孔的丝网印刷模版的载体。8 丝网印刷screenprinting使用印刷区域呈筛网状开孔印版的漏印方式。9 印刷网框screenprintingframe固定并支撑丝网印刷模版载体的框架装置。10 离网 snap-off印刷过程中,丝网印版与附着于PCB板上的焊膏或胶水的脱离。11 刮刀 squeegee在丝网印刷中, 迫使丝网印版紧靠 PCB板,并使焊膏或胶水透过丝网印版的开孔转移到 PCB 板上,同时刮除印版上余外焊膏或胶水的装置。12 刮刀角度squeegeeangle刮刀的切线方向与 PCB板水平面或与压印辊接触点的切线之间的夹角,在刮刀定位后非受力或非运动的状
25、态下测得。13 刮刀 squeegeeblade刮刀的刀状部分, 直接作用于印版上的印刷焊膏或胶水,使焊膏或胶水附着在PCB板上。14 刮区 squeegeeingarea刮刀在印版上刮墨运行的区域。15 刮刀相对压力squeegeepressure,relative刮刀在某一段行程内作用于印版上的线性压力除以这段行程的长度。16 丝网厚度thicknessofmesh丝网模版载体上下两面之间的距离。锡膏印刷质量掌握在表面贴装装配的回流焊接中,锡膏用于表面贴装元件的引脚或端子与焊盘之间的连接。有很多变量,如锡膏、丝印机、锡膏应用方法和印刷工艺过程。在印刷锡膏的过程中,基板放在可编辑资料 - -
26、 - 欢迎下载精品名师归纳总结工作台上,机械的或真空夹紧定位,用定位销或视觉来对准。或者丝网screen或者模板stencil用于锡膏印刷。 本文将着重争论几个关键的锡膏印刷问题,如模板设计和印刷工艺过程。印刷工艺过程与设备在锡膏印刷过程中, 印刷机是达到所期望的印刷品质的关键。今日可购买到的丝印机分为两种主要类型:试验室与生产。每个类型有进一步的分类,由于每个公司期望从试验室与生产类型的印刷机得到不同的性能水平。例如,一个公司的争论与开发部门R&D使用实验室类型制作产品原型,而生产就会用另一种类型。仍有,生产要求可能变化很大,取决于产量。因为激光切割设备是不行能分类的,最好是挑选与所期望的应
27、用相适应的丝印机。在手工或半自动印刷机中,锡膏是手工的放在模板/ 丝网上,这时印刷刮板squeegee 处于模板的另一端。在自动印刷机中,锡膏是自动安排的。在印刷过程中,印刷刮板向下压在模板上,使模板底面接触到电路板顶面。当刮板走过所腐蚀的整个图形区域长度时,锡膏通过模板/ 丝网上的开孔印刷到焊盘上。在锡膏已经沉积之后,丝网在刮板之后立刻脱开snapoff,回到原的。这个间隔或脱开距离是设备设计所定的,大约0.0200.040。脱开距离与刮板压力是两个达到良好印刷品质的与设备有关的重要变量。假如没有脱开,这个过程叫接触on-contact印刷。当使用全金属模板和刮刀时,使用接触印刷。非接触 o
28、ff-contact印刷用于柔性的金属丝网。刮板 squeegee 类型刮板的磨损、压力和硬度打算印刷质量,应当认真监测。对可接受的印刷品质,刮板边缘应当锐利和直线。 刮板压力低造成遗漏和粗糙的边缘,而刮板压力高或很软的刮板将引起斑点状的 smeared 印刷,甚至可能损坏刮板和模板或丝网。过高的压力也倾向于从宽的开孔中挖出锡膏,引起焊锡圆角不够。常见有两种刮板类型: 橡胶或聚氨酯 polyurethane刮板和金属刮板。 当使用橡胶刮板时,使用 70-90 橡胶硬度计 durometer硬度的刮板。当使用过高的压力时,渗入到模板底部的锡膏可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可能造
29、成锡桥,要求频繁的底部抹擦。为了防止底部渗透,焊盘开口在印刷时必需供应密封 gasketing作用。这取决于模板开孔壁的粗糙度。金属刮刀也是常用的。随着更密间距元件的使用,金属刮刀的用量在增加。它们由不锈钢或黄铜制成,具有平的刀片外形,使用的印刷角度为3045。一些刮刀涂有润滑材料。因为使用较低的压力,它们不会从开孔中挖出锡膏,仍由于是金属的,它们不象橡胶刮板那样容易磨损,因此不需要锐利。它们比橡胶刮板成本贵得多,并可能引起模板磨损。使用不同的刮板类型在使用标准元件和密脚元件的印刷电路装配PCA中是有区分的。锡膏量的要求对每一种元件有很大的不同。密间距元件要求比标准表面贴装元件少得多的焊锡量。
30、焊盘面积和厚度掌握锡膏量。一些工程师使用双厚度的模板来对密脚元件和标准表面贴装焊盘施用适当的锡膏数量。其它工程师采纳一种不同的方法-他们使用不需要常常锐利的更经济的金属刮刀。用金属刮刀更简单防止锡膏沉积量的变化,但这种方法要求改良的模板开孔设计来防止在密间距焊盘上过多的锡膏沉积。这个方法在工业上变得更受欢迎,但是,使用双厚度印刷的橡胶刮板也仍没 有消逝。模板 stencil类型重要的印刷品质变量包括模板孔壁的精度和光滑度。储存模板宽度与厚度的适当的纵横比aspectratio是重要的。举荐的纵横比为1.5 。这对防止模板堵塞是重要。一般, 假如纵横比小于 1.5 ,锡膏会保留在开孔内。除了纵横
31、比之外,如IPC-7525 模板设计指南所举荐的,仍要有大于0.66 的面积比 焊盘面积除以孔壁面积 。IPC-7525 可作为模板设计的一个良好开端。制作开孔的工艺过程掌握开孔壁的光滑度和精度。有三种常见的制作模板的工艺:化学腐蚀、激光切割和加成 additive工艺。化学腐蚀 chemicallyetched 模板金属模板和柔性金属模板是使用两个阳性图形通过从两面的化学研磨来蚀刻的。在这个过程中,蚀刻不仅在所期望的垂直方向进行,而且在横向也有。这叫做底切undercutting可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-开孔比期望的较大,造成额外的焊锡沉积。由于50/50 从两面进行
32、蚀刻,其结果是几乎直线的孔壁,在中间有微微沙漏形的收窄。由于电蚀刻模板孔壁可能不平滑,电抛光,一个微蚀刻工艺,是达到平滑孔壁的一个方法。另一个达到较平滑孔壁的方法是镀镍层nickelplating。抛光或平滑的表面对锡膏的释放是好的, 但可能引起锡膏越过模板表面而不在刮板前滚动。这个问题可通过挑选性的抛光孔壁而不是整个模板表面来防止。镀镍进一步改善平滑度和印刷性能。可是,它减小了开孔,要求图形调整激光切割 laser-cut模板激光切割是另一种减去 subtractive工艺,但它没有底切问题。 模板直接从 Gerber数据制作,因此开孔精度得到改善。数据可按需要调整以转变尺寸。更好的过程掌握
33、也会改善开孔精度。激光切割模板的另一个优点是孔壁可成锥形。化学蚀刻的模板也可以成锥形,如果只从一面腐蚀,但是开孔尺寸可能太大。板面的开口略微比刮板面的大一点的锥形开孔0.0010.002 ,产生大约 2的角度 ,对锡膏释放更简单。激光切割可以制作出小至0.004 的开孔宽度, 精度达到 0.0005 ,因此很适合于超密间距ultra-fine-pitch的元件印刷。激光切割的模板也会产生粗糙的边缘,由于在切割期间汽化的金属变成金属渣。这可能引起锡膏堵塞。更平滑的孔壁可通过微蚀刻来产生。激光切割的模板假如没有预先对需要较薄的区域进行化学腐蚀,就不能制成台阶式多级模板。激光一个一个的切割每一个开孔
34、,因此模板成本是要切割的开孔数量而定。电铸成型 electroformed模板制作模板的第三种工艺是一种加成工艺,最普遍的叫做电铸成型。在这个工艺中,镍沉积在铜质的阴极心上以形成开孔。一种光敏干胶片叠层在铜箔上 大约 0.25 厚度 。胶片用紫外光通过有模板图案的遮光膜进行聚合。经过显影后,在铜质心上产生阴极图案,只有模板开孔保持用光刻胶 photoresist掩盖。然后在光刻胶的四周通过镀镍形成了模板。在达到所希望的模板厚度后, 把光刻胶从开孔除掉。 电铸成型的镍箔通过弯曲从铜心上分开-一个关键可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的工艺步骤。现在箔片预备好装框,制作模板的其它步骤
35、。电铸成型台阶式模板可以做得到,但成本增加。由于可达到精密的公差,电铸成型的模板供应良好的密封作用,削减了模板底面的锡膏渗漏。这意味着模板底面擦拭的频率显著的降低,削减潜在的锡桥。结论化学腐蚀和激光切割是制作模板的减去工艺。化学蚀刻工艺是最老的、 使用最广的。激光切割相对较新,而电铸成型模板是最新时兴的东西。为了达到良好的印刷结果,必需有正确的锡膏材料 黏度、金属含量、最大粉末尺寸和尽可能最低的助焊剂活性 、正确的工具 印刷机、 模板和刮刀 和正确的工艺过程 良好的定位、清洁拭擦 的结合。丝印(或点胶)贴装(固化)回流焊接清洗检测返修丝印:其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上,为元器件的
36、焊接做预备。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精确安装到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解,从而使表面组装元器件与PCB板坚固粘接在一起。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:其作用是将焊膏融解,使表面组装元器件与PCB板坚固粘接在一起。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
37、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,可以在线,也可不在线。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、在线测试仪( 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。位置依据检测的需要,可以配置在生产线合适的的方。返修:其作用是对检测显现故障的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。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结焊接材料默认字体 9pt10pt11pt12pt13pt14pt15pt16pt17pt18pt20p
38、t25pt 30pt35pt40pt45pt50pt60pt70pt80pt90pt100pt焊锡作为全部三种级别的连接:裸片die、包装 package 和电路板装配boardassembly 的连接材料。另外,锡 / 铅tin/lead焊锡通常用于元件引脚和PCB的表面涂层。考虑到铅Pb 在技术上已存在的作用与反作用,焊锡可以分类为含铅或不含铅。现在,已经在无铅系统中找到可行的、代替锡 / 铅材料的、元件和 PCB的表面涂层材料。可是对连接材料,对实际的无铅系统的查找仍旧进行中。这里,总结一下锡/ 铅焊接材料的基本学问,以及焊接点的性能因素,随后简要争论一下无铅焊锡。焊锡通常定义为液化温度
39、在400 C750 F 以下的可熔合金。裸片级的 特殊是倒装芯片 锡球的基本合金含有高温、高铅含量,比如Sn5/Pb95 或 Sn10/Pb90。共晶或临共晶合金,如 Sn60/Pb40 ,Sn62/Pb36/Ag2 和 Sn63/Pb37,也胜利使用。例如,载体CSP/BGA板层底面的锡球可以是高温、高铅或共晶、临共晶的锡/ 铅或锡 / 铅/ 银材料。由于传统板材料,如FR-4, 的赖温水平,用于附着元件和 IC 包装的板级焊锡局限于共晶,临共晶的锡 / 铅或锡 / 铅/ 银焊锡。在某些情形,使用了锡 / 银共晶和含有铋 Bi 或铟 In 的低温焊锡成分。焊锡可以有各种物理形式使用,包括锡条
40、、锡锭、锡线、锡粉、预制锭、锡球与柱、锡膏和熔化状态。焊锡材料的固有特性可从三个方面考虑:物理、冶金和机械。物理特性对今日的包装和装配特殊重要的有五个物理特性:冶金相化温度 Metallurgicalphase-transitiontemperature有实际的示意, 液相线温度可看作相当于熔化温度,固相线温度相当于软化温度。对给定的化学成分,液相线与固相线之间的范畴叫做塑性或粘滞阶段。 选作连接材料的焊锡合金必需适应于最恶劣条件下的最终使用温度。因此,期望合金具有比所期望的最高使用温度至少高两倍的液相线。当使用温度接近于液相线时,焊锡通常会变得机械上与冶金上“脆弱”。可编辑资料 - - -
41、欢迎下载精品名师归纳总结焊锡连接的导电性 electricalconductivity描述了它们的电气信号的传送性能。从定义看,导电性是在电场的作用下充电离子 电子 从一个位置向另一个位置的运动。电子导电性是指金属的,离子导电性是指氧化物和非金属的。焊锡的导电性主要是电子流产生的。电阻 与导电性相反 随着温度的上升而增加。这是由于电子的移动性减弱, 它直接与温度上升时电子运动的平均自由路线mean-free-path成比例。 焊锡的电阻也可能受塑性变形的程度的影响 增加 。金属的导热性 thermalconductivity通常与导电性直接相关,由于电子主要是导电和导热。 可是,对绝缘体,声子
42、的活动占主要。焊锡的导热性随温度的增加而减弱。自从表面贴装技术的开头,温度膨胀系数CTE,coefficientofthermalexpansion 问题是常常争论到的, 它发生在 SMT连接材料特性的温度膨胀系数CTE通常相差较大的时候。一个典型的装配由 FR-4 板、焊锡和无引脚或有引脚的元件组成。它们各自的温度膨胀系数 C TE为,16.0 10- 6/ CFR-4 。 23.0 10- 6/ CSn63/Pb37。16.5 10-6/ C铜引脚 。 和 6.4 10- 6/ C氧化铝 Al2O3 无引脚元件 。在温度的波动和电源的开关下,这些 CTE 的差别增加焊接点内的应力和应变,缩
43、短使用寿命,导致早期失效。两个主要的材料特性打算CTE的大小,晶体结构和熔点。当材料具有类似的晶格结构, 它们的CTE与熔点是相反的联系。熔化的焊锡的表面张力 surfacetension是一个关键参数, 与可熔湿性和其后的可焊接性相关。由于在表面的断裂的结合, 作用在表面分子之间的吸引力相对强度比焊锡内部的分子力要弱。因此材料的自由表面比其内部具有更高的能量。对熔湿焊盘的已熔化的焊锡来说,焊盘的表面必需具有比熔化的焊锡表面更高的能量。换句话说,已熔化金属的表面能量越低 或金属焊盘的表面能量越高 ,熔湿就更简单。冶金特性在焊锡连接使用期间暴露的环境条件下,通常发生的冶金现象包括七个不同的转变。塑性变形 plasticdeformation。当焊锡受到外力,如机械或温度应力时,它会发生不行逆变的塑性变形。通常是从焊锡晶体结合的一些平行平面开头,它可能在全部或局部 焊锡点内 进行,看应力水平、应变率、温度和材料特性而定。连续的或周期性的塑性变形最终导致焊 点断裂。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结应变硬化 strain-hardening,是塑性变形的结果,通常在应
限制150内