SMT工艺

现代电子制造工艺----关于SMT的介绍目录SMTIntroduceSMT历史印刷制程贴装制程焊接制程检测制程质量控制ESDSMT历史SMT工艺流程什么是SMT？什么是SMT？SMT(surfacemounttechnology)-表面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直接将表面组装元器件贴、焊到印制板表面规定位置上的装联技术。同义词；表面安装技术、表面贴装技术为什么要用表面贴装技术(SMT)？1)电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小2)电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件3)产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力4)电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用5)电子科技革命势在必行，追逐国际潮流SMTIntroduceSMTIntroduce什么是SMT？SurfacemountThrough-hole与传统工艺相比SMT的特点：高密度高可靠小型化低成本生产的自动化什么是SMT？SMT的特点•装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。•可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。•高频特性好。减少了电磁和射频干扰。•易于实现自动化，提高生产效率。•降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。SMTIntroduceSMTIntroduce什么是SMT？自动化程度类型THT(ThroughHoleTechnology)SMT(SurfaceMountTechnology)元器件双列直插或DIP,针阵列PGA有引线电阻，电容SOIC,SOT,SSOIC,LCCC,PLCC,QFP,PQFP,片式电阻电容基板印制电路板，2.54mm网格，Φ0.8mm~0.9mm通孔印制电路板，1.27mm网格或更细，导电孔仅在层与层互连调用（Φ0.3mm~0.5mm），布线密度高2倍以上，厚膜电路，薄膜电路，0.5mm网格或更细焊接方法波峰焊再流焊面积大小，缩小比约1：3~1：10组装方法穿孔插入表面安装----贴装自动插件机自动贴片机，生产效率高SMTIntroduceSMT历史年代代表产品器件元件组装技术电子管收音机电子管带引线的大型元件札线，配线,手工焊接60年代黑白电视机晶体管轴向引线小型化元件半自动插装浸焊接70年代彩色电视机集成电路整形引线的小型化元件自动插装波峰焊接80年代录象机电子照相机大规模集成电路表面贴装元件SMC表面组装自动贴装和自动焊接电子元器件和组装技术的发展SMTIntroduceSMT的发展历经了三个阶段：⑴第一阶段（1970～1975年）这一阶段把小型化的片状元件应用在混合电路（我国称为厚膜电路）的生产制造之中。⑵第二阶段（1976～1985年）这一阶段促使了电子产品迅速小型化、多功能化；SMT自动化设备大量研制开发出来。⑶第三阶段（1986～现在）主要目标是降低成本，进一步改善电子产品的性能-价格比；SMT工艺可靠性提高。SMT历史电子整机概述SMTIntroduceSMT工艺流程SMT有关的技术组成电子元件、集成电路的设计制造技术电子产品的电路设计技术电路板的制造技术自动贴装设备的设计制造技术电路装配制造工艺技术装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术SMTIntroduceSMT工艺流程SMT的主要组成部分表面组装元件设计-----结构尺寸,端子形式,耐焊接热等各种元器件的制造技术包装-----编带式,棒式,散装式组装工艺组装材料-----粘接剂,焊料,焊剂,清洁剂等组装设计-----涂敷技术,贴装技术,焊接技术,清洗技术,检测技术等组装设备-----涂敷设备,贴装机,焊接机,清洗机,测试设备等电路基板-----但(多)层PCB,陶瓷,瓷釉金属板等组装设计-----电设计,热设计,元器件布局,基板图形布线设计等表面组装技术片元器件关键技术——各种SMD的开发与制造技术产品设计——结构设计，端子形状，尺寸精度，可焊型包装——盘带式，棒式，华夫盘，散装式装联工艺贴装材料焊锡膏与无铅焊料黏接剂/贴片胶助焊剂导电胶贴装印制板涂布工艺贴装方式基板材料：有机玻璃纤维，陶瓷板，合金板电路图形设计：图形尺寸设计，工艺型设计锡膏精密印刷工艺贴片胶精密点涂工艺及固化工艺纯片式元件贴装，单面或双面SMD与通孔元件混装，单面或双面贴装工艺：最优化编程焊接工艺波峰焊再流焊：红外热风式，N2保护再流焊，汽相焊，激光焊，通孔器件再流焊助焊剂涂布方式：发泡，喷雾双波峰，0型波，温度曲线的设定设备：印刷机，贴片机，焊接设备，清洗设备(在较早的工艺中使用），检测设备，维修设备清洗技术：清洗剂，清洗工艺检测技术：焊点质量检测，在现测试，功能检测防静电生产管理SMT工艺流程SMTIntroduceSMT工艺流程一、单面组装：来料检测=丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干（固化）=回流焊接=清洗=检测=返修印刷焊膏贴装元件再流焊清洗锡膏——再流焊工艺简单，快捷SMTIntroduceSMT工艺流程通常先作B面再作A面印刷锡高贴装元件再流焊翻转贴装元件印刷锡高再流焊翻转清洗双面再流焊工艺A面布有大型IC器件B面以片式元件为主充分利用PCB空间，实现安装面积最小化，工艺控制复杂，要求严格常用于密集型或超小型电子产品，如手机二、双面组装；A：来料检测=PCB的B面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干（固化）=A面回流焊接=清洗=翻板=PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干=回流焊接（最好仅对B面=清洗=检测=返修）此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。SMTIntroduceB：来料检测=PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干（固化）=A面回流焊接=清洗=翻板=PCB的B面点贴片胶=贴片=固化=B面波峰焊=清洗=检测=返修）此工艺适用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面组装的SMD中，只有SOT或SOIC（28）引脚以下时，宜采用此工艺。SMT工艺流程SMTIntroduceSMT工艺流程涂敷粘接剂红外加热表面安装元件固化翻转插通孔元件波峰焊清洗贴片——波峰焊工艺价格低廉，但要求设备多，难以实现高密度组装三、单面混装工艺：来料检测=PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干（固化）=回流焊接=清洗=插件=波峰焊=清洗=检测=返修SMTIntroduce四、双面混装工艺：A：来料检测=PCB的B面点贴片胶=贴片=固化=翻板=PCB的A面插件=波峰焊=清洗=检测=返修先贴后插，适用于SMD元件多于分离元件的情况B：来料检测=PCB的A面插件（引脚打弯）=翻板=PCB的B面点贴片胶=贴片=固化=翻板=波峰焊=清洗=检测=返修先插后贴，适用于分离元件多于SMD元件的情况C：来料检测=PCB的A面丝印焊膏=贴片=烘干=回流焊接=插件，引脚打弯=翻板=PCB的B面点贴片胶=贴片=固化=翻板=波峰焊=清洗=检测=返修A面混装，B面贴装。SMT工艺流程SMTIntroduceD：来料检测=PCB的B面点贴片胶=贴片=固化=翻板=PCB的A面丝印焊膏=贴片=A面回流焊接=插件=B面波峰焊=清洗=检测=返修A面混装，B面贴装。先贴两面SMD，回流焊接，后插装，波峰焊E：来料检测=PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干（固化）=回流焊接=翻板=PCB的B面丝印焊膏=贴片=烘干=回流焊接1（可采用局部焊接）=插件=波峰焊2（如插装元件少，可使用手工焊接）=清洗=检测=返修A面贴装、B面混装。SMT工艺流程SMTIntroduceSMT工艺流程波峰焊插通孔元件清洗混合安装工艺多用于消费类电子产品的组装印刷锡高贴装元件再流焊翻转点贴片胶贴装元件加热固化翻转先作A面：再作B面：插通孔元件后再过波峰焊：SMTIntroduceScreenPrinterMountReflowAOISMT工艺流程SMTIntroduceSMTIntroduce(8)SMT自动生产线的组合SMTIntroduce上板贴片焊接SMTIntroduceSMT生产设备电子产品生产过程目录SMT历史印刷制程贴装制程焊接制程检测制程质量控制ESDScreenPrinter基本概念ScreenPrinter的基本要素模板(Stencil)制造技术锡膏丝印缺陷分析在SMT中使用无铅焊料SMTIntroduceScreenPrinterscreenprinter——丝网印刷使用网版，将印料印到承印物上的印刷工艺过程。简称丝印。同义词丝网漏印其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机（丝网印刷机），位于SMT生产线的最前端。ScreenPrinter基本概念SMTIntroduceSolderpaste焊膏Squeegee刮板或刮刀Stencil模板ScreenPrinterSTENCILPRINTINGScreenPrinter内部工作图SMTIntroduceSMTIntroduce1.锡膏锡膏SMTIntroduce②丝网漏印焊锡膏手动刮锡膏SMTIntroduce自动刮锡膏SMTIntroduce自动刮锡膏ScreenPrinter产品名称：手动丝印机型号：TYS3040主要特征:●印刷台以铝为结构,适合小型精密套色印刷●印刷台有20mm内可前后左右调整,以提高其印刷精密度●为配合印刷物之厚度,在100mm内可自由调整工作台面积：300×400mm最大印刷面积：260×360mm最大PCB厚度：60mm微调范围：±10mm外形尺寸：560×340×300mmSMTIntroduceScreenPrinter产品名称：半自动高精度印刷机产品型号：TYS4040主要特征:●采用双滚动直线导轨导向，手动驱动刮刀座，确保印刷质量稳定性和精密度；●刮刀压力可调，精密压力表及调速器；●滚动直线导轨导向、双杆气缸驱动悬浮式钢刮刀上下，使印刷更均匀；●组合式万用工作台，蜂窝定位板可依PCB大小设定支撑顶针位置；●定位工作台面可X轴、Y轴、角度精密微调，方便快速精确对正；●单、双面PCB均可印刷；●仅有气源即可作业，工作状态稳定可靠，操作简易，故障率低；●电机驱动刮刀座和真空吸附装置可选配。SMTIntroduceScreenPrinter产品名称：半自动丝印机型号：TYS550产品介绍：●采用松下调速刹车马达驱动刮刀座，结合精密直线导轨，保证印刷精度；●印刷刮刀可向上旋转45度固定，便于印刷网板及刮刀的清洗和更换；●刮刀座可前后调节，以选择合适的印刷位置；●组合式印刷台板，具有固定沟槽及定位PIN，安装调节方便，适用于单双面板的印刷；●校版方式采用钢网移动，并结合印刷台（PCB）的X、Y、Z校正调整，方便快捷；●采用微电脑控制，液晶屏幕显示，菜单操作界面，人机对话方便；●可设定单向及双向多种印刷方式，钢刮刀及橡胶刮刀均适合；●具有自动记数功能，方便产量统计。SMTIntroduceScreenPrinterScreenPrinter的基本要素：Solder(又叫锡膏）由粉末状焊料合金、焊剂和一些起粘性作用及其他作用的添加剂混合制成具有一定粘度和良好触变性的焊料膏。简称焊膏。为了满足对焊点的焊锡膏量的要求，通常选用85％--92％金属含量的焊膏，焊膏制作厂商一般将金属含量控制在89％或90％，使用效果较好。焊剂是焊膏载体的主要组分之一，现有的焊膏焊剂有三大类型：R型（松香焊剂），RMA型（适度活化的松香）以用RA型（全部活化的松香）。一般采用的是含有RMA型焊剂是以松香和称为活化剂的盐溶液组成的。这种焊剂靠盐激活，适合于消除轻微