SMT培训教材.pdf

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1、 S M T 培培 训训 教教 材材 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 1 of 35 目 录 第一章 SMT 概念及应用领域-2 第一节 SMT 生产工艺流-3-4 第二节 目前公司 SMT 生产线的构成及各机台的构造-5-9 第二章 电子元件基础知识-10 第一节 电子元件的规格及比较-11-14 第二节 电子元件的标称数值及计算方法-15-22 第三节 CHIP 元件的规格-23 第四节 FEEDER 盘的类型与材料盘的类型及其配合使用-24-25 第五节 元件的取汲及 ESD 防范-26-29 第三章 SMD 元件贴装时品质重点-30 第一节 不良现象类型

2、及辩认 （IPC 610 中内容）第二节 锡膏的类型及其使用说明-31-35 第四章 返修的技巧及焊接工具的使用-33-35 第五章 现场培训 第一节 机器的构成 第二节 FEEDER 盘及 TRAY 盘的使用 第三节 印刷机的使用注意事项 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 2 of 35 第一章 SMT 概念及应用领域 一.SMT 含义:(Surface Mount Technology)表面装配技术.SMD 含义:(Surface Mount Device)表面装配元件.SMT 主要应用于电子高科技领域,能精确的完成电子高科技产品之线路板的贴 装制造.如:手机

3、主板;PC主板;VCD;DVD主板;手提摄像机主板等都是SMT技术下的产 物.如图:PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 3 of 35 第一节 PCBA 生产工艺流程 第一节 PCBA 生产工艺流程 一.单面组装：SMT 一.单面组装：SMT 二、双面组装:二、双面组装:A：SMT（TOP面）-SMT（BOT）A：SMT（TOP面）-SMT（BOT）B：SMT（TOP面）-SMT（BOT）-MI B：SMT（TOP面）-SMT（BOT）-MI 此工艺适用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。A面有手插元件.来料检验 印刷焊膏（点贴片胶）回流焊接/(回流固化)贴片 检测

4、 返修 出货 来料检验 PCB TOP 面印刷锡膏 回流焊接 贴片 翻板 PCB 的 BOT 面丝印焊膏/（点贴片胶)贴片 回流焊接/(回流固化)检测 返修 出货 检测 返修 出货 来料检验 PCB TOP 面印刷锡膏 回流焊接 贴片 翻板 PCB 的 BOT 面点贴片胶 贴片 回流固化 翻板 插件 BOT 面过波峰焊接 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 4 of 35 三、单面混装工艺：三、单面混装工艺：SMT-MI SMT-MI 四、双面混装工艺：四、双面混装工艺：A：SMT-MI/AI A：SMT-MI/AI 先贴后插，适用于SMD元件多于分离元件的情况 B

5、：AI-SMT B：AI-SMT 先插后贴，适用于分离元件多于SMD元件的情况 C：SMT-AI-SMT-MI C：SMT-AI-SMT-MI A 面混装，B 面贴装。来料检验 PCB TOP 面印刷锡膏 回流焊接 贴片 检测 返修 出货 插件 BOT 面过波峰焊接 来料检验 PCB BOT 面点点贴片胶 回流固化 贴片 检测 返修 出货 TOP 面插件 BOT 面过波峰焊接 翻板 来料检验 PCB TOP 面插件 回流固化 贴片 检测 返修 出货 BOT 面过波峰焊接 翻板 PCB BOT 面点点贴片胶 翻板 来料检验 PCB TOP 面印刷锡膏 回流焊接 贴片 翻板 PCB 的 BOT 面

6、点贴片胶 贴片 回流固化 检测 返修 出货 翻板 MI BOT 面过波峰焊接 AI PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 5 of 35 第二节 目前公司 SMT 生产线的构成及机器能力 目前我们公司 SMT 生产线主要设备是采用 FUJI 公司的产品,其主要设备有:CP6,CP4,高速贴片机,此机贴片速度快,精确度高,能精确的贴装CHIP 1005,1608 等规格的元件,泛用机也是FUJI公司的机型,此机贴片精确度高,性能可靠,能精确的贴装 BGA QFP 等封装的集成电路.印刷机我们采用的是 FUJI 公司生产的全自动锡膏印刷机,回焊炉大部分采用上下对应加热方式

7、,焊接效果好.以上机器都是由电脑操控,是具有先进水准的生产线组合.其生产线的构成及可由以下图示显示:printer Chip mounter Ic mounter reflow Loader Unloader printer Chip mounter Ic mounter reflow Loader Unloader Red glue PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 6 of 35 送板机：送板机：LD-250（如图）（如图）送板机的功能主要是将上板架中的 PCB 空白板按照所设定的间隔,由印刷机所给 信号逐一送给印刷机印刷.PDF 文件使用 pdfFactor

8、y 试用版本创建 Page 7 of 35 印刷机：印刷机：FUJI GSP2（如左图）（如左图）?印刷机的主要功能是将搅拌均匀的锡膏通过刮刀在钢网上做往复式动作，通过钢网上的开孔把锡膏印刷到 PCB 板上而实现。如图 1 所示?它所使用的锡膏及钢网如图 2 所示 高速贴片机：高速贴片机：MV2F（如左图）（如左图）?高速贴片机的功能是将带装电阻，电容等CHIP 元件按照已设定好的程式通过高速旋转的吸嘴吸取，然后旋转指定的角度，再进行贴装到PCB 线路板上。?它所使用的CHIP 元件的类型如图1 所示 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 8 of 35 泛用机：泛用

9、机：MPA3F（如左图）（如左图）?泛用机的功能是将带装或盘装的比较大的 IC 及异形元器件按照已设定好的程式通过吸嘴或夹子，然后旋转指定的角度，再进行贴装到PCB 线路板上。?它所使用的 IC 元件的规格如图所示 回焊炉：回焊炉：（如左图）（如左图）?回焊炉的功能是将贴装好元件的PCB 板通过高温气流进行焊接，此机是通过高速马达将已加温的空气吹到 PCB 板面，导致锡膏熔化，实现焊接。如下图所示:PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 9 of 35 收板机收板机:ULD-250 (如左图如左图)收板机的主要功能是将回焊炉送出的PCB 板按照所设定的间隔,逐一的收回到

10、上板架中 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 10 of 35 第二章 电子元件基础知识?电路板上安装的元件分为穿孔(PTH)元件及表面贴装(SMD)元件两种?一般的电路板上都装有电阻,电容,二极管,三极管及集成电路等元件?各种元件均有不同的尺寸和形状?在本手册的范围内不可能介绍所有种类的元件,但以下我们会重点介绍公司常用电子元件的种类及特性.?在学习常用的元件之前,你应先熟悉一些专有名词.PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 11 of 35 第一节 电子元件的规格及比较 一.基础元件的比较 1.PTH:穿孔元件-指引脚能穿过 PCB 的

11、元件.SMD:表面贴装元件-贴装在 PCB 板的一面的元件.2.AXIAL:轴向元件-引脚穿过元件主体,成对称轴,象人的双臂伸展开.RADIAL:径向元件-引脚从元件一端伸出,象人的双腿.3.SIP:单列直插(SINGLE INLINE PACKAGE)DIP:双列直插(DUAL INLINE PACKAGE)SOT:小形封装晶体管(SMALL OUTLET TRANSISTOR)SOP:(SMALL OUTLET PACKAGE)SIP,DIP,SOT SOP 都是指包装,即元件的外面形状,不涉及元件种类或功能.所以同是 SIP,可能是电阻,也可能是集成电路.SOT 可能是二极管或三极管.4

12、.极性:指元件在安装时必须按规定的方向安装,装错会影响电路性能.基本元件:（图 1）（图 2）?电阻(RESISTOR)电阻可限制电流的流动，计量单位为欧姆，欧姆数越大，允许流过的电流越小，欧姆数越小，允许流过的电流越大。图 1 为 PTH 电阻，无极性 此类电阻阻值用色环标称,色环代表值从 0-9之间,例:棕黑红,则表示为 1000 欧姆 图 2 为 SMD 电阻，无极性 此类电阻阻值用 3 位代码表示,例:272 则表 示为 2700 欧姆 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 12 of 35 （图 1）（图 2）（图 1）（图 2）（图 1）（图 2）?电容（

13、CAPACITOR）电容可存储电荷并将电荷释放回电路中。电容量为每伏电压可储存的电荷量，计量单位为法拉。图 1 为 PTH 电容，有极性 此类电容容量用数字表示,例:10uF/10V 则表示为容量为 10 微法.耐压值为 10 伏 图 2 为 SMD 电容，无极性 此类电容的本体无容量标称,其标称是在包装上标签标称,例:393 则表示为 39nF?二极管（DIODE）二极管只允许电流向一个方向流动，不允许反向流动。图 1 为 PTH 二极管，有极性 图 2 为 SMD 二极管，有极性?三极管（TRANSISTOR）三极管在模拟电路中用作放大器，在数字电路中用作开关 图 1 为 PTH 三极管，

14、有方向 图 2 为 SMD 三极管，有方向 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 13 of 35 (图 1)(图 2)?电感（INDUCTOR）图 1 为 PTH 色环电感器,无极性 图 2 为 SMD 电感器,无极性?晶振（CRYSTAL）晶振可产生电子振荡频率，从面控制电子装置的时序?连接器（CONNECTOR）连接器可将电路上的两部分连接起来?开关（SWITCH）PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 14 of 35(图 1)(图 2)(图 3)(图 4)(图 5)集成电路（IC）图 1 为 SOP 封装(SMALL OUTLET P

15、ACKAGE)图 2 为 QFP 封装(QUAD FLAT PACKAGE)图 3 为 PLCC 封装(PLASHC LEADED CHIP CARRIER)图 4 为 BGA 封装(BALL GRID ARRALY)图 5 为 DIP 封装(DUAL INLINE PACKAGE)PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 15 of 35 第二节 电子元件的标称方式及计算方法 电阻（电阻（RESISTOR）：）：电路图符号：极性：无极性之分 标称方式：电阻的标称方式有三种，第一种标称方式是以数字值的形式直接标在电阻的本体上，如：10 1K等，这种标称一般用在功率比较大的

16、 PTH 电阻上，如水泥电阻，绕线电阻上常用这种标称。如图：第二种标称方式是用色环码表示，色环种类有 9 种，分别为：棕、红、橙、黄、绿、篮、紫、灰、白、黑；所对应的数字分别为：1、2、3、4、5、6、7、8、9、0，例：黄 紫 黑 阻值为：48，此类标称一般应用在 PTH 电阻,如图：PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 16 of 35 其颜色对应的数值及其计算方法如下图 2-2-1 所示：2-2-1 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 17 of 35 第三种标称方式是用数字代码表示,数字的个数一般为 3 位 4 位数,此类标称用在

17、SMD 元件上.具体的计算方法及其误差值对照表如下图:PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 18 of 35 电容（电容（CAPACITOR）:电路图符号：极性：电解电容及钽电容有极性之分，非电解电容无极性之分。标称方式：电容的标称方式有三种,第一种标称方式是以数字值的形式直接标在电容的本体上，如：1000uF/50V 250uF/100V 等，这种标称一般用在体积比较大的PTH 电解电容上，如铝质电解电容，启动电容上常用这种标称。如图：第二种标称方式是用色环码表示，色环种类有 9 种，分别为：棕、红、橙、黄、绿、篮、紫、灰、白、黑；所对应的数字分别为：1、2、3、4

18、、5、6、7、8、9、0，例：红、红、黑 容量为：22pF10%，此类标称一般应用在 PTH电容,如图：其颜色对应的数值及其计算方法同上图 2-2-1 所示相同。PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 19 of 35 第三种标称方式是用数字代码表示,数字的个数一般为 3 位和 4 位数,此类标称用在 SMD 元件包装上.具体的计算方法及其误差值对照表如下图:PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 20 of 35 电感电感:(INDUCTOR)电路图符号：极性：电感无极性之分 标称方式：电感的标称方式有二种,第一种标称方式是以数字值的形式直接标

19、在电感的本体上，如：100uH 30uF 等，这种标称一般用在体积比较大的 PTH 电感上，如磁环电感器.如图：第二种标称方式是用色环码表示，色环种类有 9 种，分别为：棕、红、橙、黄、绿、篮、紫、灰、白、黑；所对应的数字分别为：1、2、3、4、5、6、7、8、9、0，例：红、红、黑 容量为：22uH10%，此类标称一般应用在 PTH电感,如图：其颜色对应的数值及其计算方法同上图 2-2-1 所示相同。PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 21 of 35 二极管（二极管（DIODE）：）：电路图符号：极性：有极性之分 标称方式：以各自的型号用数字及英文字母表示。如：

20、1N4001 2CW55 如下图：三极管（三极管（TRANSISTOR）：）：电路图符号：极性：有方向之分 标称方式：以各自的型号用数字及英文字母表示。如：C9012 C8050 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 22 of 35 集成电路（集成电路（IC）：）：电路图符号：极性：有方向之分 标称方式：以各自的型号用数字及英文字母表示。如：TDA2003 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 23 of 35 第三节 CHIP 元件的规格 CHIP 元件的规格常见的有：1005(0402)、1608(0603)、2012(0805)、32

21、16(1206)等。其代码的意义如下：10 05 代表元件的宽度为 0.5MM 代表元件的长度为 1.0MM 长 长 厚 宽 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 24 of 35 第四节 FEEDER 类型与材料盘的类型及其配合使用 一.进料器(FEEDER)的类型:按规格来分可分为 8*4,12*8,16*8,16*12 等多种规格.二.元件包装料盘的各项指标如下图(IC 的包装)所示:PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 25 of 35 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 26 of 35 第五节 元件及

22、PCB 板的取汲及 ESD 防范 一.由于 SMD 元件大部分晶体管及 IC 的内部均由 MOS 电路构成.对静电的抵抗能力比较弱,所以我们在取汲它们的时候一定要做好防静电措施.常见的防静电用具有:防静电带 防静电套 离子风机 地线检测仪 静电场测试仪 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 27 of 35 表面电阻测试仪 二.具体操作如下图所示:表面电阻测试仪 用手腕带测试 用真空吸笔吸取 IC 用手拿 PCB 板的对角 带防静电手套拿取 PCB 板 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 28 of 35 PDF 文件使用 pdfFacto

23、ry 试用版本创建 Page 29 of 35 图 1 警示标签意义为:提示不可用手触摸 图 2 警示标签意义为:ESD 保护提示 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 30 of 35 第三章 SMD 元件贴装焊接及时品质重点 元件的焊接好坏直接会影响到整个PCB板,甚至会影响到整个机器的品质,所以我们在作业时,一定要控制好元件的焊接后的品质要求.具体的规范及操作注意事项参照 IPC-610 中的内容.第一节 不良现象类型及辨识 参考 IPC-610 Page:23-25;29-30;135-162;187-205;231;234-235;266-358 PDF 文

24、件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 31 of 35 第二节 锡膏的类型及其使用说明 1.锡膏一般用塑料圆盒或管状软胶筒呈膏体状密封包装,重量为 0.5KG 每盒.2.锡膏的保存温度一般为 1-10 度之间,放至冰箱里存放.3.锡膏的种类按成份大体分为两种:有铅和无铅两种.锡膏的保质期限一般为三个月(1-10 度).4.锡膏的成份:锡膏的成份有：锡、铅、银、助焊剂；其中锡、铅、银的含量占整体成份的 90%；助焊剂的含量占整体成份的 10%；按其成份含量的不同又分为：免洗型、水溶性、RMA。不含银的一般为 SN63PB37;含银的一般为 SN62PB36AG2.其粘度范围有:低

25、粘度为 200-600;中粘度为 600-800;高粘度为 800-1200 5.其目数(MESH)和颗料(uM)度有如下对应关系:目数(MESH)200 250 325 500 625 颗粒度(uM)75 63 45 25 20 如下图所示：图 1 为印刷后的锡膏状态 图 2 为放大后的锡膏的颗粒状态 图 1 图 2 6.在投入使用之前必须对锡膏进行搅拌均匀后方可使用,一般搅拌的时间应为5-10 分钟.并贴上时间标签.7.未使用完的锡膏不能存放在空气中太久（1 小时）.应及时回收到包装盒内密封.并放入冰箱中保管.PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 32 of 35

26、 8Reflow profile：锡膏温度曲线 红胶温度曲线 预热区 保温区 保温区 REFLOW 冷却区 预热区 硬化区 冷却区 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 33 of 35 第四章 返修的技巧及焊接工具的使用 一.手焊?基本要求?焊锡品质?手焊的作业程序?除锡的作业程序?焊锡炉作业 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 34 of 35 一.手焊 常见的返修工具有：恒温烙铁、吸锡器、吸烟仪 热风拆焊台 松香笔 吸锡线 1.基本要求:?温度调整:依规定选择适当瓦特数的烙铁，或恒温烙铁调至规定之温度。?海绵保养：海绵须沾水呈半湿状，

27、但水量不可过多或使海绵槽里积水。?通风:焊锡须在风管下或通风良好处作业，以免危害人体。?烙铁头保养：烙铁头若因过温或氧化物过多，可以在海绵上轻轻擦拭，但切忌拍打或敲击，以免锡珠掉落。?烙铁点检：必须固定周期点检烙铁温度与刻度之正确性及烙铁之接地性良好。PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 Page 35 of 35 二.手焊 1.焊锡品质?吃锡面积:焊锡时，锡丝需完全溶化接合，焊点成等腰三角型，PAD 吃锡面积最少以上。包焊：不得完全覆盖出焊盘。?锡珠：吃锡时锡珠不得掉于上。?锡尖针孔：焊接后，不可有锡尖、针孔产生。?焊锡时间：焊锡时间，单点时间为 2-5 秒。2.手焊的作业程序?选择适当瓦特数的烙铁，或将恒温烙铁的温度，调至适当温度?将热度已够的烙铁头靠在被焊点上，使被焊物预热?将锡丝靠近焊点（不可直接放在烙铁头上，因助焊剂会溅散开来）约秒钟，等熔融适当量后即拿开，此时烙铁头仍不得离开?约秒钟后锡面已熔融均匀，才可拿开烙铁头 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建