SMT表面贴装技术经典教程5546916.ppt

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1、Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMTSMT基础知识概述基础知识概述2021/9/171Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训第一篇：第一篇：SMTSMT简介简介第二篇：第二篇：SMTSMT材料篇材料篇第三篇：第三篇：SMTSMT印刷工艺篇印刷工艺篇第四篇：第四篇：SMTSMT贴片及焊接工艺篇贴片及焊接工艺篇2021/9/172Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训 SMT(Surface Mount Technology)的英文缩写

2、，中文意思是表面组装工表面组装工艺艺，是一种相对较新的电子组装技术，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。Surface mountThrough-hole什么是什么是SMTSMT2021/9/173Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMTSMT发展驱动力发展驱动力-半导体技术半导体技术2021/9/174Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMTSMT发展驱动力发展驱动力-IC-IC封装技术封装技术2021

3、/9/175Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训来料检测来料检测=丝印焊膏（点贴片胶）丝印焊膏（点贴片胶）=贴片贴片=烘干（固化）烘干（固化）=回流焊接回流焊接=清洗清洗=检测检测=返修返修单面组装双面组装来料检测来料检测=PCBPCB的的A A面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片贴片=烘干（固化）烘干（固化）=A A面面回流焊接回流焊接=清洗清洗=翻板翻板=PCBPCB的的B B面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片贴片=烘干烘干 =回流焊接（最好仅对回流焊接（最好仅对B B面面 ）=清洗清洗=检测检测=返修）返

4、修）适用于在适用于在PCBPCB两面均贴装有两面均贴装有PLCCPLCC等较大的等较大的SMDSMD时采用时采用来料检测来料检测=PCBPCB的的A A面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片贴片=烘干（固化）烘干（固化）=A A面回流焊接面回流焊接=清洗清洗=翻板翻板=PCBPCB的的B B面点贴片胶面点贴片胶=贴片贴片=固化固化=B B面面波峰焊波峰焊=清洗清洗=检测检测=返修）返修）工艺适用于在工艺适用于在PCBPCB的的A A面回流焊，面回流焊，B B面波峰焊。在面波峰焊。在PCBPCB的的B B面组装的面组装的SMDSMD中，只有中，只有SOTSOT或或SOICSOIC（2

5、828）引脚以下时，宜采用此工艺引脚以下时，宜采用此工艺SMTSMT组装流程组装流程2021/9/176Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMTSMT组装流程组装流程2021/9/177Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训第一篇：第一篇：SMTSMT简介简介第二篇：第二篇：SMTSMT材料篇材料篇第三篇：第三篇：SMTSMT印刷工艺篇印刷工艺篇第四篇：第四篇：SMTSMT贴片及焊接工艺篇贴片及焊接工艺篇2021/9/178Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术

6、(SMT)基础培训基础培训SMTSMT特点特点 元器件更小、密度更高、低成本的元器件更小、密度更高、低成本的 PCB PCB、容易实现自动化、容易实现自动化 高频响应能力好高频响应能力好 电磁干扰性能好电磁干扰性能好 发热密度高、清洗不便、视觉检测难发热密度高、清洗不便、视觉检测难 机械可靠性低。机械可靠性低。手工返修难。手工返修难。热膨胀系数的匹配比较难热膨胀系数的匹配比较难 PCBPCB 焊膏焊膏 元器件元器件 印刷机印刷机 贴片机贴片机 回流炉回流炉 组装工艺组装工艺2021/9/179Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训锡膏成分 成

7、 分焊料合金粉末助焊剂主 要 材 料作 用 SnPb活化剂增粘剂溶 剂摇溶性附加剂 SMD与电路的连接 松香，甘油硬脂酸脂盐酸，联氨，三乙醇酸 金属表面的净化 松香，松香脂，聚丁烯净化金属表面，与SMD保持粘性丙三醇，乙二醇对焊膏特性的适应性Castor石腊（腊乳化液）软膏基剂防离散，塌边等焊接不良SMTSMT材料材料-焊膏焊膏2021/9/1710Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMTSMT材料材料-元器件元器件2021/9/1711Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训第一篇：第一

8、篇：SMTSMT简介简介第二篇：第二篇：SMTSMT材料篇材料篇第三篇：第三篇：SMTSMT印刷工艺篇印刷工艺篇第四篇：第四篇：SMTSMT贴片及焊接工艺篇贴片及焊接工艺篇第五篇：第五篇：SMTSMT品质控制篇品质控制篇2021/9/1712Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训环境SMTSMT印刷工艺印刷工艺印刷质量工艺参数焊膏钢网刮刀压力刮刀速度刮刀角度脱模速度清洗间隔颗粒度金属含量开孔加工方式厚度材质温度湿度储存使用设备精度工艺能力2021/9/1713Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基

9、础培训印刷方向刮刀焊膏模板PCBSolder pasteSqueegeeStencilSMTSMT印刷工艺印刷工艺2021/9/1714Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMTSMT印刷设备印刷设备丝印机丝印机半自动丝印机半自动丝印机2021/9/1715Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMTSMT印刷设备印刷设备丝印机丝印机全自动丝印机全自动丝印机2021/9/1716Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训聚氨脂/橡胶不锈钢SM

10、TSMT印刷工艺之刮刀印刷工艺之刮刀2021/9/1717Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训 式中：r与刮刀模板接触点的距离，刮刀角度 V刮刀速度，焊膏粘度，Q焊膏量 f（）是压力系数，主要取决于刮刀角度，在角度不变的情况 下为恒定值。SMTSMT印刷工艺之刮刀压力印刷工艺之刮刀压力2021/9/1718Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训对于SMT工艺一般要求印刷刮板压力在3-5kg之间。SMTSMT印刷工艺之刮刀压力印刷工艺之刮刀压力2021/9/1719Since 1984Sin

11、ce 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训锡膏不滚动,网孔填充不量,锡膏漏印或缺损SMTSMT印刷工艺之印刷速度印刷工艺之印刷速度2021/9/1720Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训 SMTSMT印刷工艺之印刷速度印刷工艺之印刷速度印刷速度：12.7mm/s203.2mm/s，具体参数取决于刮板压力和钎料膏的物理性能2021/9/1721Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训 脱模速度0.8mm/s脱模速度0.2mm/sSMTSMT印刷工艺之印刷脱模速度印刷工艺

12、之印刷脱模速度2021/9/1722Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训原因：原因：原因：原因：模板清洗不足，焊膏留在孔内；钢网上焊膏不足；经过激光切割后的模板孔印板，被切割块没有完全分离；焊膏中有较大尺寸的金属粉末颗粒，造成细间距版孔堵塞；焊膏粘度问题，在脱模时不能完全留在焊盘上；刮刀磨损，导致局部压力不够而产生印刷不良。防止措施防止措施防止措施防止措施：选用合适粘度以及粒度的锡膏；模板清洗干净；注意及时更换不能满足要求的设备;减慢脱模速度。印刷不全（印刷不全（Incomplete Solder Incomplete Solder Pas

13、tePaste）2021/9/1723Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训产生原因：产生原因：产生原因：产生原因：初始的模板与焊盘未对准造成，或是由于印刷电路板的变化造成的；装置本身的位置精度不好，工作台支撑电路板的时候并不一直在同一个位置；由刮刀及其摩擦因素对网版形成的一种不良的侧拉力，致使焊膏印刷时进入网版开口部的均匀性差；基板各尺寸的误差或是钢网制作时的误差防止措施：防止措施：防止措施：防止措施：一定注意对准网口与焊盘，并固定好；采用高精度的印刷机。印刷偏移（印刷偏移（Printing ExcursionPrinting Excurs

14、ion）2021/9/1724Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训原因：原因：原因：原因：钢网与PCB存在间隙，在很高的刮刀压力或速度综合作用下，焊膏渗漏下来，附着到钢网背面而产生桥连；设计网板时，开口部与焊盘尺寸相比较大或相等，在大的焊膏压力作用下出现漫流而导致连接；元器件贴装压力设置不当，增加焊盘之间焊膏量的扩展，产生焊膏桥连或漫流；搅拌过度造成粘度低下或是锡膏本身粘度不够。防止措施：防止措施：防止措施：防止措施：钢网与PCB应该以最小压力紧密接触；调整刮刀压力和速度；选用钎料直径稍大的锡膏。锡膏桥连锡膏桥连（BridgingBridg

15、ing）2021/9/1725Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训产生原因：产生原因：产生原因：产生原因：钢网背面污染；钢网与PCB存在大的间隙，在高的印刷压力及速度下造成渗漏；锡膏流变性差，脱模后坍塌；锡膏金属含量低，粘度低；操作不慎。印刷污染（印刷污染（Printing ContaminationPrinting Contamination）2021/9/1726Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训第一篇：第一篇：SMTSMT简介简介第二篇：第二篇：SMTSMT材料篇材料篇第三篇：第

16、三篇：SMTSMT印刷工艺篇印刷工艺篇第四篇：第四篇：SMTSMT贴片及焊接工艺篇贴片及焊接工艺篇第五篇：第五篇：SMTSMT品质控制篇品质控制篇2021/9/1727Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMT-SMT-贴片贴片2021/9/1728Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMT-SMT-贴片贴片2021/9/1729Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMT-SMT-贴片贴片2021/9/1730Since 1984Si

17、nce 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训预热区的作用：将PCB温度从室温提升到预热温度。最佳升温速率：2/sec 速率太大导致对PCB和元器件造成损害，容易发生助焊剂爆喷。加热速率通常受到元器件制造商推荐值的限制，一般最大4 /sec，不超过2分钟。速率太小导致助焊剂溶剂挥发不完全。此阶段PCB上各元器件升温速率存在差异，PCB上存在温度梯度分布。SMT-SMT-焊接工艺之基础焊接工艺之基础2021/9/1731Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训保温区/渗透区作用：使PCB各区域在进入焊接区前温度达到均匀一致；助

18、焊剂得到足够蒸发；树脂、活性剂充分清理焊接区域，去除氧化膜。理想状态：温度均匀，焊盘、钎料球、元件引脚上的氧化膜均被清除保温区长度与PCB有关。SMT-SMT-焊接工艺之基础焊接工艺之基础2021/9/1732Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训再流区作用：使钎料熔化并可靠的润湿被焊金属（焊盘、元件引脚）表面。温度设定：温度高时助焊剂效率高，钎料粘度、表面张力下降，有助于更快的润湿。过高则造成PCB和元器件热损伤。钎料熔融时间：30-60sec，过短助焊剂未完全消耗，焊点中存在杂质；过长使IMC过量，焊点变脆，元件受损。SMT-SMT-焊接

19、工艺之基础焊接工艺之基础2021/9/1733Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训冷却区/凝固区作用：使钎料凝固，形成焊点。冷却速率：冷却过慢使更多基体金属溶入焊点，焊点粗糙暗淡。冷却过快形成热应力损坏PCB、元器件。SMT-SMT-焊接工艺之基础焊接工艺之基础2021/9/1734Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训 线路板比较大，钎剂的活性并不很好时，可以选择较长时间的回流时间，并采用具有明显浸泡时间的加热曲线。钎料膏的活性很好，热风速度比较缓慢，线路板中元器件之间的温度差别并不很大

20、时，完全可以采用无明显浸泡时间段的回流曲线，这样还可以减少回流焊时间SMT-SMT-焊接工艺之基础焊接工艺之基础2021/9/1735Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMT-SMT-焊接工艺之基础焊接工艺之基础2021/9/1736Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训 确认元器件的特点。一般产品的元器件对温度不敏感，但是有些元件对加热温度和速度有特别的要求。根据这些要求设定工艺曲线或回流焊设备。确认线路板的大小、重量、难加热元件的存在。根据不同情况设定加热速度。根据元件特性和工艺曲线

21、要求选择钎料膏产品。进行试验焊接。加热曲线设定的关键因素SMT-SMT-焊接工艺之基础焊接工艺之基础2021/9/1737Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMT-SMT-焊接工艺之基础焊接工艺之基础2021/9/1738Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训影响焊接性能的各种因素影响焊接性能的各种因素影响焊接性能的各种因素影响焊接性能的各种因素工艺因素工艺因素 焊接前处理方式，处理的类型，方法，厚度，层数。焊接前处理方式，处理的类型，方法，厚度，层数。处理后到焊接的时间内是否加热，剪切

22、或经过处理后到焊接的时间内是否加热，剪切或经过其他的加工方式。其他的加工方式。焊接工艺的设计焊接工艺的设计 焊区：指尺寸，间隙，焊点间隙焊区：指尺寸，间隙，焊点间隙 导带（布线）：形状，导热性，热容量导带（布线）：形状，导热性，热容量 被焊接物：指焊接方向，位置，压力，粘合状态等被焊接物：指焊接方向，位置，压力，粘合状态等SMT-SMT-焊接工艺之基础焊接工艺之基础2021/9/1739Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训焊接条件焊接条件 指焊接温度与时间，预热条件，加热，冷却速度指焊接温度与时间，预热条件，加热，冷却速度 焊接加热的方式，

23、热源的载体的形式（波长，导热焊接加热的方式，热源的载体的形式（波长，导热速度等）速度等）焊接材料焊接材料 焊剂：成分，浓度，活性度，熔点，沸点等焊剂：成分，浓度，活性度，熔点，沸点等 焊料：成分，组织，不纯物含量，熔点等焊料：成分，组织，不纯物含量，熔点等 母材：母材的组成，组织，导热性能等母材：母材的组成，组织，导热性能等 焊膏的粘度，比重，触变性能焊膏的粘度，比重，触变性能 基板的材料，种类，包层金属等基板的材料，种类，包层金属等SMT-SMT-焊接工艺之基础焊接工艺之基础2021/9/1740Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMT-SMT-焊接焊接-回流焊炉回流焊炉2021/9/1741Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMT-SMT-焊接焊接-回流焊炉回流焊炉2021/9/1742Since 1984Since 1984表面组装技术表面组装技术(SMT)基础培训基础培训SMT生产线2021/9/1743