SMT生产流程及相关工艺简介4991.docx
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1、(1) PCBB: pprinntedd ciircuuit boaard 印刷电电路板 (按材材质分为为:Riigidd PCCB & Fllexiiblee PCCB)(图层分分类为三三类:SSinggle Sidde PPCB /Dooublle SSidee PCCB/MMulttilaayerr PCCB)(2) SMC/D:SSurffacee Moountt Coompoonennt/ Devvicee表面贴贴装组件件 (3)AAI :Autto-IInseertiion 自动插插件 (4)IIC :inttegrratee ciircuuit 集成电电路 (5)SSMA:Sur
2、rfacce MMounntinng Asssembbly 表面貼貼裝工程程 (6)EESD:Eleectrro SStatte DDisccharrge 静电防防护(7)CChipp:片状状元器件件(无源源元器件件)(8)pppm:parrts perr miilliion 指每百百万PAAD(点点)有多多少个不不良PAAD(点点) (9) 锡膏:用于电电子元器器件连接接到电路路板焊盘盘的一种种辅材,有有铅锡膏膏的熔点点1833左右,锡锡和铅的的成分比比约为663/337左右右,约有有1%不不到的活活性物质质,重点点讲述活活性物质质的作用用是助焊焊和可挥挥发性,此此外过炉炉后的熔熔点不在在1
3、833了而是是2500左右。如如图D (110)红红胶/黄黄胶:用用于有直直立元件件的电路路板背面面(焊接接面)的的表贴元元件装连连工作。固固化温度度约在1130-1500之间。 (111)钢钢网(网网板):用于印印刷的模模具,钢钢板厚度度仅为00.122mm,蹦蹦得很紧紧、碰一一下很容容易变形形,一旦旦变形就就报废,和和PCBB的焊盘盘是一模模一样的的 (122)炉温温曲线图图:分为为四个区区-升温区区、浸润润区、回回流区、冷冷却区,有有铅峰值值温度2230左右 ,无铅铅峰值2260 左右. (133) Feeederr:喂料料器是给给贴片机机供给物物料的一一个部件件一、SMMT单面面板元件
4、件组装工工艺流程程二、 SSMT双双面板元元件组装装工艺流流程 现代SSMT工工厂的主主要设备备流程图图(一)现代SMMT工厂厂tessterr设备配配置图(三三)1、ICCT (IIn-ccirccuitt teesteer)简简介也称为为线上测测试机 线线上测度度机属于于接触式式检测技技术,也也是生产产中测试试最基本本的方法法之一,由由于它具具有很強強的故障障診断能能力而广广泛使用用。放置置专门设设计的针针床夾具具上,安安裝在夾夾具上的的弹簧测测试探針針与元件件的引线线或测试试焊盘接接触,由由於接触触了板子子上所有有线路,所所有仿真真和数位位器件均均可以单单触测试试,並可可以迅速速診断出出
5、故障器器件。 可可检出项项目:焊焊接桥接接、线路路断路、 虚虚焊元件件漏贴、极极性等2、X-RAYY 简介介:X射射线,具具备很強強的穿透透性,是是最早用用于各种种检测场场合的一种仪器器。X射射线透视视图可以以显示焊焊点厚度度,形狀狀及品质质的密度度分布。這這些指針能充充分反映映出焊点点的焊接接品质,包包括断路路、短路路、孔、洞洞、內部部气泡以及锡量量不足,并并能做到到定量分分析。XX-Raay测试试机就是是利用XX射线的的穿透性性进行测试试的。n 第一问题题.0110055小间距距器件的的贴片的的批量生生产的工工艺技术术的控制制.n 主要是采采用什么么样的锡锡膏和锡锡膏球径径的要求求.n 设
6、备的公公差的影影响如吸吸嘴的惯惯性/贴贴片机的的精度的的影响 n 间距0.2mmm将造成成一系列列的工艺艺问题.n 料带的选选择目前前市场上上是8mmm宽的的料带.n ESD的的影响n 加工环境境的影响响等等问问题如何通过过工艺上上的控制制来解决决这些问问题将0010005的器器件应用用到电子子制造业业中?POP是是pacckagge oon ppackkagee coompoonennts 将不不同ICC进行叠叠装的一一种新技技术,具具体如下下图 电阻阻(Reesisstorr) 电电容(CCapaacittor)钽钽电容(CCapaacittor Tanntallum)二二极体(DDiod
7、de) 保险丝丝(Fuuse)电电感(IInduuctoor)振振荡晶体体(Moonoffierr) 排排阻(AArraangee Reesisstannce)小小小外形形晶体管管(SOOT) 外形集集成电路路(SOOIC) 塑封有有引线芯芯片载体体(PLLCC) 四边扁平封装器件(QFP) 球栅阵列(BGA) 小外形封装(SOP) 小外形封装双列直插内存颗粒 (SODIMM) 插座(SOCKET) 插孔(Jack) 连接器(Connecter)开关(Switch) SOT:Small Outline Transistor 小外形晶体管 SOIC: Small Outline Integrat
8、ed Circuit 小外形集成电路 PLCC:Plastic Leaded Chip Carriers 塑封有引线芯片载体 QFP:Quad Flat Package 四边扁平封装器件 BGA:Ball Gird Array 球栅阵列 SOP:Small Outline Package 小外形封装1.焊膏膏种类 随着着再流焊焊技术的的应用,焊焊膏已成成为表面面组装技技术(SSMT)中中最要的的工艺材材料,近近年来获获得飞速速 发发展。在在表面贴贴装装配配的回流流焊接中中,锡膏膏用于表表面贴装装元件的的引脚或或端子与与焊盘之之间的连连接。焊焊膏 涂覆是是表面组组装技术术一道关关键工序序,它将将
9、直接影影响到表表面组装装件的焊焊接质量量和可靠靠性。 焊锡锡通常定定义为液液化温度度在4000CC(7500F)以下的的可熔合合金。裸裸片级的的(特别别是倒装装芯片)锡球的的基 本合金金含有高高温、高高铅含量量,比如如Sn55/Pbb95或或Sn110/PPb900。共晶晶或临共共晶合金金,如SSn600/Pbb40, Sn62/Pb36/Ag2和Sn63/Pb37,也成功使用。 另外,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 际无铅系统的寻找仍然进行中。 2
10、.焊膏主要成分及特性 焊膏是一种均质混合物,由合金焊料粉,糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定粘性和良好 触变性的膏状体。在常温下,焊膏可将电子元器件初粘在既定位置,当被加热到一定温度时(通常 183 )随着溶剂和部分添加剂的挥发,合金粉的熔化,使被焊元器件和焊盘连在一起,冷却形成永 久连接的焊点。对焊膏的要求是具有多种涂布方式,特别具有良好的印刷性能和再流焊性能,并在贮 存时具有稳定性。 合金焊料粉是焊膏的主要成分,约占焊膏重量的8590。常用的合金焊料粉有以下几种:锡 铅(Sn Pb)、锡 铅 银(Sn Pb Ag)、锡 铅 铋(Sn Pb Bi)等。合金焊料粉的成分和 配比以及合金粉的
11、形状、粒度和表面氧化度对焊膏的性能影响很大,因此制造工艺较高。几种常用合 金焊料粉的金属成分、熔点,最常用的合金成分为Sn63Pb37。Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2,其中Sn63Pb37 的熔点为183,共晶状态,掺入2的银以后熔点为179,为共晶状态,它具有较好的物理特性和 优良的焊接性能,且不具腐蚀性,适用范围广,加入银可提高焊点的机械强度。 在焊膏中,焊剂是合金焊料粉的载体,其主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物, 使焊料迅速扩散并附着在被焊金属表面。对焊剂的要求主要有以下几点:a 焊剂与合金焊料粉要混合 均匀;b 要采用高沸点溶剂,防止再流焊时产行飞溅;c 高粘
12、度,使合金焊料粉与溶剂不会分层;d 低 吸湿性,防止因水蒸汽引起飞溅;e 氯离子含量低。焊剂的组成:通常,焊膏中的焊剂应包括以下几 种成分:活性剂、成膜剂和胶粘剂、润湿剂、触变剂、溶剂和增稠剂以及其他各类添加剂。 3.焊膏的保存及使用注意事项 焊膏购买到货后,应登记到达时间、保质期、型号,并为每罐焊膏编号。 焊膏应以密封形式保存在恒温、恒湿的冰箱内,温度在约为(210),温度过高,焊剂与合 金焊料粉起化学反应,使粘度上升影响其印刷性;温度过低(低于0),焊剂中的松香会产生结晶 现象,使焊膏形状恶化。 焊膏使用时,应提前至少4小时从冰箱中取出,写下时间、编号、使用者、应用的产品,并密封 置于室温
13、下,待焊膏达到室温时打开瓶盖。如果在低温下打开,容易吸收水汽,再流焊时容易产行锡 珠。注意:不能把焊膏置于热风器、空调等旁边加速它的升温。 焊膏开封后,应至少用搅拌机或手工搅拌5分钟,使焊膏中的各成分均匀,降低焊膏的粘度。注 意:用搅拌机进行搅拌时,搅拌频率要慢,大约12转/秒钟。 焊膏置于漏版上超过30分钟未使用时,应先用丝印机的搅拌功能搅拌后再使用。若中间间隔时间 较长,应将焊膏重新放回罐中并盖紧瓶盖,再次使用应按进行操作。 根据印制板的幅面及焊点的多少,决定第一次加到漏版上的焊膏量,一般第一次加200300克, 印刷一段时间后再适当加入一点。 焊膏印刷后应在24小时内贴装完,超过时间应把
14、焊膏清洗后重新印刷。 焊膏开封后,原则上应在当天内一次用完,超过时间使用期的焊膏绝对不能使用。 从漏版上刮回的焊膏也应密封冷藏。 焊膏印刷时间的最佳温度为253,温度以相对湿度60为宜。温度过高,焊膏容易吸收水汽, 在再流焊时产生锡珠。 四、丝网印刷简介 1.模板(Stencil)种类 模板所用材料有不锈钢、尼龙、聚脂材料等。历史上,使用一种厚的乳胶丝网,它有别于丝印模 板,现在只有少数锡膏丝印机使用。金属模板比乳胶丝网普遍得多,优越得多,并且也不会太贵。 2.模板的开孔方式 制作开孔的工艺过程控制开孔壁的光洁度和精度。有三种常见的制作模板的工艺:化学腐蚀、激 光切割和电铸成型工艺。 化学腐蚀
15、(Chemically etched)模板:在金属箔上涂抗蚀保护剂,用销钉定位感光工具,将图形曝 光在金属箔两面,然后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属箔。优点:成本最低,周转最快;缺点:开 口形成刀锋或沙漏形状; 激光切割(Laser-cut)模板:直接从客户的原始Gerber数据产生,在作必要修改后传送到激光机, 由激光光束进行切割。优点:错误减少,消除位置不正机会;缺点:激光光束产生金属熔渣,造成孔 壁粗糙; 电铸成型(Electroformed)模板:通过在一个要形成开孔的基板上显影刻胶,然后逐个原子,逐层 在光刻胶周围电镀出模板。优点:提供完美的工艺定位,没有几何形状的限制,改进锡膏的释
16、放;缺 点:要涉及一个感光工具,电镀工艺不均匀失去密封效果,密封块可能会去掉。 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。 3.刮板(squeegee)类型及特点 刮板的磨损、压力和硬度决定印刷质量,应该仔细监测。对可接受的印刷品质,刮板边缘应该锋 利和直线。刮板有两种形式:菱形和拖裙形,拖裙形分成橡胶或聚氨酯(Polyurethane)(或类似)材料和 金属。 拖裙形:这种形式很普遍,由截面为矩形的金属构成,夹板支持,需要两个刮板,一个丝印行程 方向一个刮板。无需跳过锡膏条,因锡膏就在两个刮板之间,每个行程的
17、角度可以单独决定。大约 40mm刮板是暴露的,而锡膏只向上走15-20mm,所以这种形式更干净些。 菱形:这种形式现在已很不普遍了,虽然还在使用,特别在美国和日本。它由截面为大约 10mmx10mm的正方形组成,由夹板夹住,形成两面45的角度。这种刮板可以两个方向工作,每个行 程末都会跳过锡膏条,因此只要一个刮板。可是,这样很容易弄脏,因为锡膏会往上跑,而不是只停 留在聚乙烯的很少的暴露部分。其挠性不够意味着不能贴合扭曲变形的PCB,可能造成漏印区域。不 可调节。 4.影响印刷品质的几个重要参数 刮刀压力:刮刀压力的改变,对印刷来说影响重大。太小的压力,导致印刷板上焊膏量不足;太 大的压力,则
18、导致焊膏印得太薄。一般把刮刀压力设定为0.5Kg/25mm,在理想的刮刀速度及压力下, 应该正好把焊膏从模板表面刮干净。另外刮刀的硬度也会影响焊膏的厚薄。太软的刮刀会使焊膏凹陷 所以建议采用较硬的刮刀或金属刀; 印刷厚度:印刷厚度是由模板的厚度所决定的,机器设定和焊膏的特性也有一定的关系。模板厚 度是与IC脚距密切相关的。印刷厚度的微量调整,经常是通过调节刮刀速度及刮刀压力来实现; 五、贴片机简介 贴片机就是用来将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上的设备,贴片机的贴装精度及稳 定性将直接影响到所加工电路板的品质及性能。目前SESC车间内贴片机主要分为两种: 1.拱架型(Gantry):
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