PCBASMT知识-3.ppt

《PCBASMT知识-3.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PCBASMT知识-3.ppt（70页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、PCBA SMT知識知識By:Johnny TL HsiehPCBA12-Jan-2007SMT介紹介紹 -18:3018:40PCB介紹介紹 -18:4018:50元件介紹元件介紹 -18:5019:00焊料介紹焊料介紹 -19:0019:10印刷製程印刷製程 -19:1019:25置件製程置件製程 -19:2519:40休息休息 -19:4019:50 迴焊製程迴焊製程(無鉛無鉛)-19:5020:05波峰焊製程波峰焊製程(無鉛無鉛)-20:0520:20Q&A -20:2020:35測驗測驗 -20:3521:00大綱大綱大綱大綱SMTSMT介紹介紹介紹介紹lSMT(Surface Mo

2、unt Technology)即表面組裝技術是一種高密度微電即表面組裝技術是一種高密度微電子組裝技術，它與傳統插件技術相對應，具有體積小，重量輕，密度高，子組裝技術，它與傳統插件技術相對應，具有體積小，重量輕，密度高，速度快，可靠性高等優點，廣為應用。速度快，可靠性高等優點，廣為應用。lSMT組裝先將錫膏或膠材印刷於組裝先將錫膏或膠材印刷於PCB上，並將上，並將SMD黏著於印制錫膏之黏著於印制錫膏之PCB上，經由紅外線熱風再迴焊設備，使其融焊。上，經由紅外線熱風再迴焊設備，使其融焊。lPCB於爐膛內必須充份預熱，使於爐膛內必須充份預熱，使PCB溫度逐漸上昇到攝氏溫度逐漸上昇到攝氏150200度

3、，度，並保持並保持60120秒以使錫膏內助焊劑充份發揮，而不會影響焊劑飛濺，此秒以使錫膏內助焊劑充份發揮，而不會影響焊劑飛濺，此時使印刷電路板溫度均勻，迅速提高加熱溫度使時使印刷電路板溫度均勻，迅速提高加熱溫度使PCB板面溫度達到焊料板面溫度達到焊料合金潤濕溫度，其錫膏量與合金潤濕溫度，其錫膏量與SMD及及PCB線路接觸面大小等因素，控制線路接觸面大小等因素，控制PCB最高峰值溫度於攝氏最高峰值溫度於攝氏235至至255度，該融錫溫度度，該融錫溫度221以上保持以上保持3090秒，秒，以便以便SMD於峰值溫度下受熱均勻，焊料再固化時，儘可能使冷卻段保持於峰值溫度下受熱均勻，焊料再固化時，儘可能

4、使冷卻段保持快速降溫，以增加焊點強度。快速降溫，以增加焊點強度。lPCB品質、零件選擇與品質、焊料選擇對於整個品質、零件選擇與品質、焊料選擇對於整個SMT產品與良率都佔有產品與良率都佔有重要影響的因素。重要影響的因素。lWETTING 完成沾錫完成沾錫lDEWETTING 部份沾錫部份沾錫lNONWETTING 完全不沾錫完全不沾錫90 180 Non wetting =0Perfect wetting0 要求合理的拼板方式以減少產線的換線次數要求合理的拼板方式以減少產線的換線次數提高產線的產量同時以減提高產線的產量同時以減少工治具的開制少工治具的開制,節省費用（如圖一的陰陽板制程節省費用（如

5、圖一的陰陽板制程)b布置合理的光學定位點以滿足機器的生產要求布置合理的光學定位點以滿足機器的生產要求以提高置件的精確度及以提高置件的精確度及穩定性以保証產品品質的穩定穩定性以保証產品品質的穩定 C有極性零件明確標識直觀的極性點以方便產線及現場人員確認置件方向以有極性零件明確標識直觀的極性點以方便產線及現場人員確認置件方向以防止因零件反向造成品質不良防止因零件反向造成品質不良 PCBPCB介紹介紹介紹介紹(Design Rule)(Design Rule)PCB拼成陰陽板以減少換線一次少開鋼網及套板各一張圖一2.元件吃錫元件吃錫PAD的標准化的標准化 元件吃錫元件吃錫pad標准化以在減少零件在過

6、標准化以在減少零件在過Reflow時空焊時空焊立碑立碑短路等不良短路等不良機率的發生機率的發生增強產品的焊接強度以提高整個產品品質的可靠度。增強產品的焊接強度以提高整個產品品質的可靠度。如圖一如圖一 PCBPCB介紹介紹介紹介紹(Design Rule)(Design Rule)Pad size不標准pad過長易導致零件空焊.立碑NGOKPad size標准,符合PCB Design.Reflow后焊接OKPCBPCB介紹介紹介紹介紹(Design Rule)(Design Rule)如圖二如圖二PCBPCB介紹介紹介紹介紹(Design Rule)(Design Rule)Pad間沒有用綠有

7、間隔開導致短路NGPad間有用綠有間隔開,Reflow后焊接OKOK如圖三如圖三 PCBPCB介紹介紹介紹介紹(Design Rule)(Design Rule)Pad同導通孔相連造成Reflow后錫膏流到孔內造成錫少Pad同測試點相連Reflow后錫膏流到測試點上造成錫少NGNG二二元件介紹元件介紹元件介紹元件介紹元件介紹元件介紹l同料號大小、高度不同造成置件困擾同料號大小、高度不同造成置件困擾l共面性不佳造成空悍共面性不佳造成空悍l不耐溫、起泡、變形不耐溫、起泡、變形l鍍層，需較高溫度才能共鎔鍍層，需較高溫度才能共鎔l包裝，不同包裝造成置件困擾，包裝，不同包裝造成置件困擾，l燒錄，需燒錄再

8、包裝造成多一道製程燒錄，需燒錄再包裝造成多一道製程SMT SMT 元件介紹元件介紹元件介紹元件介紹SMT SMT 元件介紹元件介紹元件介紹元件介紹SMT SMT 元件介紹元件介紹元件介紹元件介紹SMT SMT 元件介紹元件介紹元件介紹元件介紹-4-4lSMT制程對元件的要求制程對元件的要求 1.對于有引腳的元件對于有引腳的元件平整度平整度10%.2.焊料焊料完成焊接的重點物質完成焊接的重點物質,常用無鉛焊料成分為常用無鉛焊料成分為錫錫96%,銀銀3.5%,銅銅0.5%,有鉛焊料為有鉛焊料為:錫錫 63%,鉛鉛37%.3.波峰爐波峰爐:完成焊接的設備。主要由完成焊接的設備。主要由助焊劑涂布裝置助

9、焊劑涂布裝置,預熱裝置預熱裝置,焊錫熔化裝置焊錫熔化裝置,冷卻裝置冷卻裝置組成組成.助焊劑涂布裝置助焊劑涂布裝置:將助焊劑均勻的涂布于焊盤之上將助焊劑均勻的涂布于焊盤之上 預熱裝置預熱裝置:使基板達到助焊劑工作溫度使基板達到助焊劑工作溫度,并減少因為焊接時溫差過大并減少因為焊接時溫差過大而對元件及基板所造而對元件及基板所造 成的熱沖擊成的熱沖擊 焊錫熔化裝置焊錫熔化裝置:使焊料熔化使焊料熔化經由機械力將焊料涂布于焊盤上經由機械力將焊料涂布于焊盤上,與元件形成焊接與元件形成焊接 冷卻裝置冷卻裝置:因為無鉛焊料的各個組分是非共晶合金因為無鉛焊料的各個組分是非共晶合金故而如焊點不急速冷卻故而如焊點不

10、急速冷卻則焊料中各則焊料中各 個組分會析出來個組分會析出來造成焊點成分不均造成焊點成分不均而形成電性或是焊點強度不夠的問題而形成電性或是焊點強度不夠的問題 助焊劑涂布裝置助焊劑涂布裝置預熱裝置預熱裝置焊錫熔化裝置及冷卻裝置焊錫熔化裝置及冷卻裝置波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹-錫波（平波與擾流波）錫波（平波與擾流波）錫波（平波與擾流波）錫波（平波與擾流波）擾流波擾流波擾流波擾流波消除基板上小元件消除基板上小元件消除基板上小元件消除基板上小元件的陰影效應的陰影效應的陰影效應的陰影效應使焊使焊使焊使焊盤上錫盤上錫盤上錫盤上錫.平波平波平波平波補充焊點錫量補充焊點錫量補充焊點

11、錫量補充焊點錫量修修修修整擾流波所造成的整擾流波所造成的整擾流波所造成的整擾流波所造成的焊點不良焊點不良焊點不良焊點不良.l動態動態(波焊波焊)焊接之過程焊接之過程 l助焊劑供應助焊劑供應 l錫爐焊接 PCB 底部首先經助焊劑供應(發泡/噴霧)，以改善焊接效果 lPCB 預熱預熱 lPCB 經助焊劑供應後，進行預熱烘烤，主要目的在提升PCB溫度減少PCB溫度(底部)，在焊接時與錫波之溫差及熱衝擊，同時將助焊劑烘乾，以減少焊接時錫球之產生 l焊接焊接 l焊接時錫波接觸經助焊劑清洗之焊點(零件及焊墊)表面，焊點吃錫同時錫流將作用後之助焊劑帶離完成焊接波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊

12、製程介紹W/S Temperature Profile波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹l去除去除PCB焊盤上的氧化物焊盤上的氧化物,協助錫在焊盤處擴散協助錫在焊盤處擴散,使錫與基板上的銅箔順利結合使錫與基板上的銅箔順利結合完完 成成 焊接。因為無鉛焊料在熔化時表面張力較有鉛焊料要焊接。因為無鉛焊料在熔化時表面張力較有鉛焊料要 大大,故而助焊劑要有較大的故而助焊劑要有較大的 活性活性,其中的固態其中的固態 物質含量物質含量10%.l助焊劑成分助焊劑成分(Tamura EC-19S-8為例為例)1.合成樹脂合成樹脂 Rosin 12.8%2.異丙醇異丙醇 IPA 85%3.

13、活化劑活化劑 Activator 2.20%特別注意事項特別注意事項助焊劑為易燃物質助焊劑為易燃物質所以在儲存時要密閉存放于通風良好的冷暗處所以在儲存時要密閉存放于通風良好的冷暗處。波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹-助焊劑助焊劑內裝助焊劑內裝助焊劑 波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹-波峰爐波峰爐2各個機構功能各個機構功能 助焊劑涂布裝置助焊劑涂布裝置:將助焊劑均勻的涂布于焊盤之上將助焊劑均勻的涂布于焊盤之上 預熱裝置預熱裝置:使基板達到助焊劑工作溫度使基板達到助焊劑工作溫度,并減少因為焊接時溫差過大并減少因為焊接時溫差過大,而對元件及基板所造而對

14、元件及基板所造 成的熱沖擊成的熱沖擊 焊錫熔化裝置焊錫熔化裝置:使焊料熔化使焊料熔化經由機械力將焊料涂布于焊盤上經由機械力將焊料涂布于焊盤上,與元件形成焊接與元件形成焊接 冷卻裝置冷卻裝置:因為無鉛焊料的各個組分是非共晶合金因為無鉛焊料的各個組分是非共晶合金故而如焊點不急速冷卻故而如焊點不急速冷卻則焊料中各個組分會析出來則焊料中各個組分會析出來造成焊點成分不均造成焊點成分不均而形成電性或是焊點強度不夠的問題而形成電性或是焊點強度不夠的問題波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹-治具設計及治具設計及治具設計及治具設計及LAYOUTLAYOUT改進改進改進改進2 2待焊元件處在待

15、焊元件處在SMT元件包圍中元件包圍中治具開孔受限治具開孔受限使錫流動不良使錫流動不良造成短路等不良極多。造成短路等不良極多。改善改善將待焊元件邊上的將待焊元件邊上的SMT元件盡可能元件盡可能移走移走擴大治具開孔倒角擴大治具開孔倒角同時旋轉同時旋轉插件方向插件方向減少制程不良。減少制程不良。電容焊接不良電容焊接不良90%電容焊接不良電容焊接不良0.2%波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹波峰焊製程介紹-治具設計及治具設計及治具設計及治具設計及LAYOUTLAYOUT改進改進改進改進3 3PCB LAYOUT改進主要考慮如下項目改進主要考慮如下項目1.元件間距元件間距2.進板方向與元件布置方向進板方向與元件布置方向3.拼板方式拼板方式4.元件腳距元件腳距5.焊盤大小焊盤大小6.治具設計之難易治具設計之難易7.作業方便作業方便Q&AThank You!