SMT工艺基础培训.ppt

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1、SMT工艺基础培训工艺基础培训Ryder Electronics(Shenzhen)Co.,Ltd 彭光前Mar.5.20112021/9/171内容简介内容简介1、SMT工艺总流程及基础知识工艺总流程及基础知识2、钢网、钢网知识知识3、锡膏知识、锡膏知识4、印刷、印刷*5、贴片、贴片6、回流及炉后常见不良、回流及炉后常见不良*7、SMT元件的认识元件的认识8、ESD基础及重要性基础及重要性2021/9/172SMT工艺总流程及基础知识工艺总流程及基础知识SMT:SMT:（Surface Mounted TechnologySurface Mounted Technology）表面贴装技术，是

2、目）表面贴装技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。AOI:AOI:（Automatic Optic InspectionAutomatic Optic Inspection）自动光学检测，是基）自动光学检测，是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。机器通过摄像头自动扫描备。机器通过摄像头自动扫描PCBPCB，采集图像，测试的焊，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出查出PCBPCB上缺陷，并通

3、过显示器或自动标志把缺陷显示上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标标示出来，供维修人员修整。示出来，供维修人员修整。SPI:SPI:（Solder Paste InspectionSolder Paste Inspection）锡膏检测机，通过激光）锡膏检测机，通过激光3D3D扫描，测试印刷锡膏的高度、面积、体积、偏移、拉尖、扫描，测试印刷锡膏的高度、面积、体积、偏移、拉尖、锡量差异性、异物等。锡量差异性、异物等。2021/9/173SMT工艺流程图工艺流程图wSMT基础知识基础知识:w一般来说,SMT车间规定的温度为1826；湿度为3070%w操作/处理PCBA前是否有配带ESD腕带和

4、ESD手套/手指套wPCB真空包装的目的是防尘及防潮；IC拆包后湿度显示卡上湿度在大于30%的情况下表示IC受潮且吸湿;wIC烘烤时需看IC等级及托盘耐温值;wPCB翘曲规格不超过其对角线的0.7%;w拉上所有的物料、设备、夹具、仪器均应有清楚明确的状态标识与区别，并分类摆放w在生产和检验过程中如有产品跌落在地上，应将此产品送回检验的第一个检验工位，重新进行所有的PCBA检验2021/9/174钢网知识钢网知识w1、按钢网制作工艺分：激光钢网、蚀刻钢网、电铸钢网等。我们公司现只用激光钢网、蚀刻钢网。A、蚀刻钢网是用化学研磨出来的：其优点是价格便宜，缺点是精度较低（开孔比希望略大），只适用于角位

5、及间距大于0.4mm的PCB板印刷。B、激光钢网是激光切割的工艺：其优点是精度高，孔壁光滑，粗糙度小于3um,更可以靠光束聚焦特性使开孔上小下大，有一定锥度，便于焊膏释放，焊膏施加体积和形状可以控制。w2、按生产工艺分：锡膏钢网和红胶钢网，而锡膏钢网又可分为无铅锡膏钢网和有铅锡膏钢网。w3、钢网的规格我们公司现在主要用的是420MM*520MM、584MM*584MM和736MM*736MM三种规格的，现在主要选用以736*736MM为主，以减少订钢网时间。2021/9/175钢网知识钢网知识w4、锡膏钢网模块厚度选取：A、0402元件一般选用0.12MM厚度的钢网,0603元件以上可用0.1

6、3MM厚度的钢网；B、对于PITCH0.7MM一般选用0.13MM厚度的钢网，对0.7MMPITCH0.4MM一般选用0.12MM厚度的钢网,对PITCH 0.4MM一般选用0.10MM厚度的钢网。w5、钢网保养及使用寿命：A、钢网使用后要及时清洗干净，以免长时间后锡膏及红胶干燥后贴附在钢网上，影响清洗效果、下次的使用效果及缩短钢网的使用寿命。钢网清洗用清洗剂在超声波机中清洗，清洗完后进行张力测试，合格后贴上保护膜（防尘）放到指定位置；B、钢网的一般使用寿命是十万次，当然在十万次内出现问题，也应更换钢网。2021/9/176锡膏知识锡膏知识w1、锡膏：用来连接金属表面的一种可熔解的浆糊式金属合

7、金,对电路来说构成一个通路;w2、锡膏的金属成分主要有:a.有铅 Sn锡62%,Pb铅36%,Ag 银2%Sn锡63%,Pb铅37%b.无铅 Sn锡 96.5%,Ag银3.0%,Cu铜0.5%w无铅焊锡Sn/Ag/Cu 96.5/3.0/0.5的熔点为 217C；w有铅焊锡Sn/Pb 63%37%的熔点为 183；2021/9/177锡膏知识锡膏知识2021/9/178锡膏知识锡膏知识w3、锡膏的储存和使用:w锡膏储存温度为010；w锡膏的取用原则是先进先出；w锡膏在开封使用时,须经过两个重要的过程回温(锡膏回温4H)搅拌(机器搅拌35MIN)；w红胶回温8H以上；w印刷后在2小时内完成回流焊

8、；w钢网上不用的锡膏超过半小时应回收到瓶中,并不可与新锡膏混装；w4、锡膏的回温目的是：利于印刷，锡膏不回温则在过REFLOW后易产生锡珠现象；w5、FULX的作用是：在焊接中去除氧化物，破坏熔锡表面张力，防止再度氧化；2021/9/179印印 刷刷（60%70%不良品源于此！）不良品源于此！）w1、钢网的架设：A.钢板架设平稳 B.刮刀要在钢网中心 C.顶Pin 支撑基板平稳 D.PCB板固定点力要均匀w2、钢网擦试频率：根据PCBA元件的大小密度而定35PCS/次；w3、影响印刷效果的机器参数：A、印刷的速度 B、压力 C、脱模速度 D、脱模距离 E、在钢网上的静止时间 F、钢网上的锡膏量

9、 G、洗网频率 H、接触印刷w4、影响印刷效果的其他因素：刮刀选择：刮刀一定是完好无缺，不能有变形状态。刮刀与钢网夹角为60角为宜。2021/9/1710印印 刷刷（60%70%不良品源于此！）不良品源于此！）w5、印刷位注意事项：A、每块PCB印刷后印刷员须自检每个PCB板上的BGA位置，QFN位置的印刷情况，不能有连锡，少锡，漏印等不良。(PITHC小于0.5MM的QFNBGA需用放大镜检查印刷质量.)B、接触PCB时必须戴静电手套或手指套，手掌直接接触的焊盘上，会造成焊盘氧化，致使零件焊接不良。w6、印刷不良缺陷：偏位、连锡、少锡、漏刮、锡塌、拉尖等；2021/9/1711印印 刷刷（6

10、0%70%不良品源于此！）不良品源于此！）2021/9/1712贴片贴片w自检位人员100%全检贴片元件贴装的准确性和正确性，按IPC-610D的标准判定，每小时内相同位置同种不良出现三次以上反馈跟线技术员调机致合格止。w正常生产炉前QC不准手贴BGA类、QFN类、CSP类电子元件。(不可手工修正这两类元件)w贴装时要一次性贴到位，侧向移位不能超过焊盘的1/3，横向移位不能超过焊盘的1/3。w用镊子夹元件时，根据元件类型，用力均横，避免用力过大损坏元件。w贴装时不能有错件、漏贴、反向、抹件、偏位等不良现象。w所有有极性元件都需确认其方向的正确性，不可出现反向现象。2021/9/1713贴片贴片

11、2021/9/1714回流炉的认识:w劲拓 NS800：8个温区,2个冷却区；输入电压:380V,总功率64KW；轨道可调宽度:50-300mm；链速:0-2000mm；2021/9/1715回流曲线的设置回流曲线的设置2021/9/1716回流曲线各区的功能回流曲线各区的功能目的目的:w形成外观优良的焊点；w改善锡珠、立碑等不良焊接问题；w改善焊点强度；注意事项注意事项w为生产的PCB确定正确的工艺设定；w检验工艺的连续性和稳定性.2021/9/1717回流曲线各区的功能回流曲线各区的功能Preheat 预热区的功能预热区的功能将PCB的温度从室温提升到所需的活性温度注意事项注意事项w从室温

12、到120，升温速率在2.5/Sec以下.w否则1、太快，会引起热敏元件的破裂2、太慢，影响生产效率以及助焊剂的挥发2021/9/1718回流曲线各区的功能回流曲线各区的功能Soak 均温区的功能均温区的功能1、使PCB板、元件与Pad均匀吸热，减少它们之间的温差;2、焊膏活性剂开始工作，去除管脚与Pads上面的氧化物;3、保护管脚与Pads在高温的环境下不再被氧化;注意事项注意事项w1、一定要平稳的升温;w2、Soak区太长或该区温度太高，活性剂会提前完成任务，容易导致虚焊、焊点发暗且伴有粒状物或锡珠;2021/9/1719回流曲线各区的功能回流曲线各区的功能Reflow 回流区的功能回流区的

13、功能w将PCB的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度;w进行焊接;注意事项注意事项w1、时间太短，焊点不饱满;w2、时间太长，会产生氧化物和金属化合物，导致焊点不持久;w3、温度太高，残留物会被烧焦;2021/9/1720回流曲线各区的功能回流曲线各区的功能Cooling 冷却区的功能冷却区的功能w形成良好且牢固的焊点;注意事项注意事项w1、最好和回流区曲线成镜像关系;w2、冷却太快，焊点会变得脆化，不牢固;2021/9/1721SMT回流后常见不良回流后常见不良w立立 碑碑1、焊盘设计（面积、距离）、焊盘设计（面积、距离）2、贴装精度、贴装精度3、印刷是否均匀、印刷是否均匀4、均温区时间是否

14、太短、均温区时间是否太短5、元器件和、元器件和PCB焊盘是否氧化焊盘是否氧化2021/9/1722SMT回流后常见不良回流后常见不良w连连 锡锡1、印刷压力太大或太小、印刷压力太大或太小2、钢网变形造成连锡、钢网变形造成连锡3、网底没有定时清洗，有、网底没有定时清洗，有残留锡膏残留锡膏4、在进行手工校正时造成、在进行手工校正时造成连锡连锡5、回流区的高温时间太长、回流区的高温时间太长2021/9/1723SMT回流后常见不良回流后常见不良w虚虚 焊焊1、焊盘或元件氧化严重、焊盘或元件氧化严重2、印锡不均匀、印锡不均匀3、预热区升温过快、预热区升温过快4、均温区时间太短、均温区时间太短5、焊盘设

15、计与元器件尺寸、焊盘设计与元器件尺寸配合配合2021/9/1724SMT回流后常见不良回流后常见不良w锡锡 珠珠1、锡膏解冻时间是否足够、锡膏解冻时间是否足够2、网底是否定时清洗、网底是否定时清洗3、钢网太厚、钢网太厚4、钢网开口形状、钢网开口形状5、贴片压力是否过大、贴片压力是否过大6、升温时，速度太快、升温时，速度太快7、车间的温、湿度、车间的温、湿度2021/9/1725SMT回流后常见不良回流后常见不良w错件、漏件、元件反向错件、漏件、元件反向w冷焊、锡珠、冷焊、锡珠、w翻件、偏位、元件浮高翻件、偏位、元件浮高w焊盘缺损、氧化污染焊盘缺损、氧化污染wPCB线路缺损、露铜、线路缺损、露铜

16、、PCB起泡分层、绿油、划伤、起泡分层、绿油、划伤、PCB变形、板上异物变形、板上异物w少胶、多胶、胶上焊盘、胶偏位（红胶工艺）少胶、多胶、胶上焊盘、胶偏位（红胶工艺）w红胶推力：红胶推力：0603：700g 0805：1200g 1206：2000g IC三极管：三极管：2000g2021/9/1726SMT元件的认识元件的认识电阻电阻:R 单位单位:欧姆（欧姆（）换算换算:1=10-3K=10-6M普通电阻普通电阻排阻排阻“RN”2021/9/1727SMT元件的认识元件的认识电阻电阻:R 电阻分为一般电阻与精密电阻精密电阻:(1%)1R51.52021/9/1728SMT元件的认识元件的

17、认识电容电容:C 单位单位:法拉（法拉（）、毫法（、毫法（mF）、微法（、微法（uF）、纳法（、纳法（nF）、皮法（、皮法（pF）1F=103mF=106uF=109nF=1012pF2021/9/1729SMT元件的认识元件的认识电感:L 单位单位:亨利（）、毫亨（mH)、微亨（uH）1103mH=106uH22uH(微亨微亨)6.8uH(微亨微亨)2021/9/1730SMT元件的认识元件的认识二极管二极管:D 有方向有方向二极管的特性：单向导电性能负极三极管三极管:Q 有方向有方向对信号有放大和开关的作用2021/9/1731SMT元件的认识元件的认识误差误差:F F1%1%G:2%J5

18、%K10%M20%Z+80%-20%P+100%-0%小误差可以代替大误差,反之则不能;表面貼裝元件尺寸 The dimension of component英制(inch)公制(mm)Length Width0201 0.5 0.250402 1005 1.0+/-0.05mm0.5+/-0.05mm0603 1608 1.6+/-0.15mm0.8+/-0.15mm0805 2012 2.0+/-0.2mm1.25+/-0.2mm1206 3216 3.2+/-0.2mm1.6+/-0.2mm1812 4532 4.5+/-0.3mm3.2+/-0.3mm2220 5650 5.6+/-0

19、.4mm5.0+/-0.4mm2225 5664 5.6+/-0.4mm6.4+/-0.4mm英制與公制的換算關係:1 inch=25.4 mm 2021/9/1732SMT元件的认识元件的认识2021/9/1733SMT元件的认识元件的认识2021/9/1734SMT元件的认识元件的认识2021/9/1735静电的基本述语静电的基本述语 ESD(Electro Static Discharge)ESD(Electro Static Discharge)静电放电静电放电静电放电静电放电 当两个带不同静电电位的物件当两个带不同静电电位的物件相互接近到某程度或接触时，静电从一个物件突然流放到另一物

20、件上的现相互接近到某程度或接触时，静电从一个物件突然流放到另一物件上的现象。象。ESDS(Electro Static Discharge Sensitive)静电放电敏感静电放电敏感元元件件 对于静电对于静电放电敏感放电敏感(易被易被ESD破坏破坏)的的元元件件、组件或模块组件或模块 EPA(ESD Protective Area)静电放电防护区域静电放电防护区域 内涵内涵ESDS Item的大范围的大范围工作区域工作区域.所有人员进入时皆应穿戴适当的接地措施，且所有行为亦须遵守所有人员进入时皆应穿戴适当的接地措施，且所有行为亦须遵守其相关规定其相关规定 SSP(Static-Safe Pa

21、ckage)静电安全包装静电安全包装 能够限制摩擦生电，屏蔽静电能够限制摩擦生电，屏蔽静电场或免除静电放电对场或免除静电放电对ESDS组件产破坏的包装组件产破坏的包装 EOS(Electrical Over Stress)过电应力过电应力 使用电源的设备的漏电流，漏电使用电源的设备的漏电流，漏电压引起的异常过大的电流或电压。压引起的异常过大的电流或电压。ESDESD2021/9/1736磨擦和接触生电磨擦和接触生电磨擦和接触生电磨擦和接触生电 磨擦过程增加接触面，接触产生静电。磨擦过程增加接触面，接触产生静电。许多物料的表面都不够平整或具备足够的柔性许多物料的表面都不够平整或具备足够的柔性 ，

22、来达到接触，来达到接触/分离所需要产生静电分离所需要产生静电的程度。的程度。片状物和粘带具备良好的接触条件，所以较容易产生静电。片状物和粘带具备良好的接触条件，所以较容易产生静电。除了增加接触面，磨擦也同时增加分离速度。除了增加接触面，磨擦也同时增加分离速度。磨擦过程所产生的热能增加电荷的迁移程度。磨擦过程所产生的热能增加电荷的迁移程度。接触生电接触生电 较较 磨擦生电磨擦生电 的观念较为正确。的观念较为正确。ESDESD这个足够强的电场迫使附近物体靠近它的那一个表面的同性电荷向远离一端移动这个足够强的电场迫使附近物体靠近它的那一个表面的同性电荷向远离一端移动或或“逸出逸出”感应生电感应生电感

23、应生电感应生电2021/9/1737人体对静电的感觉人体对静电的感觉 和电器件相比之下和电器件相比之下和电器件相比之下和电器件相比之下,我们的感觉性极差我们的感觉性极差我们的感觉性极差我们的感觉性极差:感觉到感觉到感觉到感觉到:2000-4000V 2000-4000V 听到听到听到听到:4000-5000V 4000-5000V 看到：看到：看到：看到：5000V5000V 100V的静电放电就足以损坏某些电子器件！的静电放电就足以损坏某些电子器件！ESDESD2021/9/1738潜在破损的特性潜在破损的特性人体能感觉出静电存在的水平为人体能感觉出静电存在的水平为人体能感觉出静电存在的水平

24、为人体能感觉出静电存在的水平为20004000 volts20004000 volts，但敏感器件只须，但敏感器件只须，但敏感器件只须，但敏感器件只须100 100 voltsvolts便能被损坏（大部分便能被损坏（大部分便能被损坏（大部分便能被损坏（大部分1000 volts1000 volts）大部分的静电破坏是潜在的，并不能够马上识别出来。大部分的静电破坏是潜在的，并不能够马上识别出来。大部分的静电破坏是潜在的，并不能够马上识别出来。大部分的静电破坏是潜在的，并不能够马上识别出来。静电破坏现象有较差的重复性，并且不容易模拟。静电破坏现象有较差的重复性，并且不容易模拟。静电破坏现象有较差的

25、重复性，并且不容易模拟。静电破坏现象有较差的重复性，并且不容易模拟。找出静电破坏的证据和根源一般相当不容易找出静电破坏的证据和根源一般相当不容易找出静电破坏的证据和根源一般相当不容易找出静电破坏的证据和根源一般相当不容易潜在损坏的破坏力强大潜在损坏的破坏力强大潜在损坏的破坏力强大潜在损坏的破坏力强大占所有损坏的主要成分占所有损坏的主要成分占所有损坏的主要成分占所有损坏的主要成分很难和成因挂钩很难和成因挂钩很难和成因挂钩很难和成因挂钩维修和处理成本较高维修和处理成本较高维修和处理成本较高维修和处理成本较高较难推动成因改正工作较难推动成因改正工作较难推动成因改正工作较难推动成因改正工作缺乏培训和对

26、问题的重视缺乏培训和对问题的重视缺乏培训和对问题的重视缺乏培训和对问题的重视!ESDESD2021/9/1739ESDw相对湿度相对湿度 10%40%55%w拆除拆除PCBA的非防静电气泡包装的非防静电气泡包装 26KV 20KV 7KVw走过毛地毯走过毛地毯 35KV 15KV 7.5KVw 工作台上的一般移动工作台上的一般移动 6KV800V 400Vw 从工作台上拾取塑胶袋从工作台上拾取塑胶袋20KV3KV1.2KVw一切活动都可能产生静电！即使在高达一切活动都可能产生静电！即使在高达90%湿度下，静电还是可能产生！湿度下，静电还是可能产生！2021/9/1740消除静电消除静电 如果电

27、场附近有良好的导体接地，那么逸出的电荷将传向大地，如果电场附近有良好的导体接地，那么逸出的电荷将传向大地，如果电场附近有良好的导体接地，那么逸出的电荷将传向大地，如果电场附近有良好的导体接地，那么逸出的电荷将传向大地，这样，重新实现了这一区域的电荷平衡，同时又没有影响电场的这样，重新实现了这一区域的电荷平衡，同时又没有影响电场的这样，重新实现了这一区域的电荷平衡，同时又没有影响电场的这样，重新实现了这一区域的电荷平衡，同时又没有影响电场的分布。分布。分布。分布。ESDESD静电工衣静电工衣 工帽工帽 工鞋工鞋 静电环静电环 静电胶框静电胶框2021/9/1741分享结束！分享结束！谢谢大家！谢谢大家！2021/9/1742