【正文】 SMT操作員培訓(xùn)手冊(cè)SMT基礎(chǔ)知識(shí)目錄一、 SMT簡(jiǎn)介二、 SMT工藝介紹三、 元器件知識(shí)四、 SMT輔助材料五、 SMT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)六、 安全及防靜電常識(shí)第一章 SMT簡(jiǎn)介SMT 是Surface mounting technology的簡(jiǎn)寫，意為表面貼裝技術(shù)。亦即是無需對(duì)PCB鉆插裝孔而直接將元器件貼裝焊接到PCB表面規(guī)定位置上的焊接技術(shù)。SMT的特點(diǎn)從上面的定義上，我們知道SMT是從傳統(tǒng)的穿孔插裝技術(shù)（THT）發(fā)展起來的，但又區(qū)別于傳統(tǒng)的THT。那么，SMT與THT比較它有什么優(yōu)點(diǎn)呢？下面就是其最為突出的優(yōu)點(diǎn)：1. 組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產(chǎn)品體積縮小40%~60%，重量減輕60%~80%。 2. 可靠性高、抗振能力強(qiáng)。焊點(diǎn)缺陷率低。 3. 高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。 4. 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。 5. 降低成本達(dá)30%~50%。節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時(shí)間等。采用表面貼裝技術(shù)(SMT)是電子產(chǎn)品業(yè)的趨勢(shì) 我們知道了SMT的優(yōu)點(diǎn)，就要利用這些優(yōu)點(diǎn)來為我們服務(wù)，而且隨著電子產(chǎn)品的微型化使得THT無法適應(yīng)產(chǎn)品的工藝要求。因此，SMT是電子焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。其表現(xiàn)在：1. 電子產(chǎn)品追求小型化，使得以前使用的穿孔插件元件已無法適應(yīng)其要求。 2. 電子產(chǎn)品功能更完整，所采用的集成電路(IC)因功能強(qiáng)大而引腳眾多，已無法做成傳統(tǒng)的穿孔元件，特別是大規(guī)模、高集成IC，不得不采用表面貼片元件的封裝。 3. 產(chǎn)品批量化，生產(chǎn)自動(dòng)化，廠方要以低成本高產(chǎn)量，出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品以迎合顧客需求及加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 4. 電子元件的發(fā)展，集成電路(IC)的開發(fā)，半導(dǎo)體材料的多元應(yīng)用。5. 電子產(chǎn)品的高性能及更高焊接精度要求。6. 電子科技革命勢(shì)在必行，追逐國(guó)際潮流。SMT有關(guān)的技術(shù)組成SMT從70年代發(fā)展起來，到90年代廣泛應(yīng)用的電子焊接技術(shù)。由于其涉及多學(xué)科領(lǐng)域，使其在發(fā)展初期較為緩慢，隨著各學(xué)科領(lǐng)域的協(xié)調(diào)發(fā)展，SMT在90年代得到迅速發(fā)展和普及，預(yù)計(jì)在21世紀(jì)SMT將成為電子焊接技術(shù)的主流。下面是SMT相關(guān)學(xué)科技術(shù)。 電子元件、集成電路的設(shè)計(jì)制造技術(shù) 電子產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)技術(shù) 電路板的制造技術(shù) 自動(dòng)貼裝設(shè)備的設(shè)計(jì)制造技術(shù) 電路裝配制造工藝技術(shù) 裝配制造中使用的輔助材料的開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)第二章 SMT工藝介紹SMT工藝名詞術(shù)語(yǔ) 表面貼裝組件（SMA）（surface mount assemblys）采用表面貼裝技術(shù)完成貼裝的印制板組裝件。 回流焊（reflow soldering）通過熔化預(yù)先分配到PCB焊盤上的焊膏，實(shí)現(xiàn)表面貼裝元器件與PCB焊盤的連接。 波峰焊（wave soldering）將溶化的焊料，經(jīng)專用設(shè)備噴流成設(shè)計(jì)要求的焊料波峰，使預(yù)先裝有電子元器件的PCB通過焊料波峰，實(shí)現(xiàn)元器與PCB焊盤之間的連接。 細(xì)間距 （fine pitch） 引腳共面性 （lead coplanarity ）指表面貼裝元器件引腳垂直高度偏差，即引腳的最高腳底與最低引腳底形成的平面這間的垂直距離。 焊膏 （ solder paste ）由粉末狀焊料合金、助焊劑和一些起粘性作用及其他作用的添加劑混合成具有一定粘度和良好觸變性的焊料膏。 固化 （curing ）在一定的溫度、時(shí)間條件下，加熱貼裝了元器件的貼片膠，以使元器件與PCB板暫時(shí)固定在一起的工藝過程。 貼片膠 或稱紅膠（adhesives）（SMA）固化前具有一定的初粘度有外形，固化后具有足夠的粘接強(qiáng)度的膠體。 點(diǎn)膠 ( dispensing )表面貼裝時(shí)，往PCB上施加貼片膠的工藝過程。 膠機(jī) ( dispenser )能完成點(diǎn)膠操作的設(shè)備。1 貼裝（ pick and place ）將表面貼裝元器件從供料器中拾取并貼放到PCB規(guī)定位置上的操作。1 貼片機(jī) （ placement equipment ）完成表面貼裝元器件貼片功能的專用工藝設(shè)備。1 高速貼片機(jī) ( high placement equipment )實(shí)際貼裝速度大于2萬點(diǎn)/小時(shí)的貼片機(jī)。1 多功能貼片機(jī) ( multifunction placement equipment )用于貼裝體形較大、引線間距較小的表面貼裝器件，要求較高貼裝精度的貼片機(jī)， 1 熱風(fēng)回流焊 ( hot air reflow soldering )以強(qiáng)制循環(huán)流動(dòng)的熱氣流進(jìn)行加熱的回流焊。1 貼片檢驗(yàn) ( placement inspection )貼片完成后，對(duì)于是否有漏貼、錯(cuò)位、貼錯(cuò)、元器件損壞等情況進(jìn)行的質(zhì)量檢驗(yàn)。1 鋼網(wǎng)印刷 ( metal stencil printing )使用不銹鋼網(wǎng)板將焊錫膏印到PCB焊盤上的印刷工藝過程。1 印刷機(jī) ( printer)在SMT中，用于鋼網(wǎng)印刷的專用設(shè)備。1 爐后檢驗(yàn) ( inspection after soldering )對(duì)貼片完成后經(jīng)回流爐焊接或固化的PCBA的質(zhì)量檢驗(yàn)。 爐前檢驗(yàn) (inspection before soldering ) 貼片完成后在回流爐焊接或固化前進(jìn)行貼片質(zhì)量檢驗(yàn)。2 返修 ( reworking )為去除PCBA的局部缺陷而進(jìn)行的修復(fù)過程。2 返修工作臺(tái) ( rework station )能對(duì)有質(zhì)量缺陷的PCBA進(jìn)行返修的專用設(shè)備。表面貼裝方法分類根據(jù)SMT的工藝制程不同，把SMT分為點(diǎn)膠制程（波峰焊）和錫膏制程（回流焊）。它們的主要區(qū)別為：l 貼片前的工藝不同，前者使用貼片膠，后者使用焊錫膏。l 貼片后的工藝不同，前者過回流爐后只起固定作用、還須再過波峰焊，后者過回流爐后起焊接作用。根據(jù)SMT的工藝過程則可把其分為以下幾種類型。第一類 只采用表面貼裝元件的裝配IA 只有表面貼裝的單面裝配工序: 絲印錫膏=貼裝元件=回流焊接IB 只有表面貼裝的雙面裝配工序: 絲印錫膏=貼裝元件=回流焊接=反面=絲印錫膏=貼裝元件=回流焊接第二類 一面采用表面貼裝元件和另一面采用表面貼元件與穿孔元件混合的裝配工序: 絲印錫膏(頂面)=貼裝元件=回流焊接=反面=點(diǎn)膠(底面)=貼裝元件=烘干膠=反面=插元件=波峰焊接 第三類 頂面采用穿孔元件, 底面采用表面貼裝元件的裝配工序: 點(diǎn)膠=貼裝元件=烘干膠=反面=插元件=波峰焊接SMT的工藝流程領(lǐng)PCB、貼片元件 貼片程式錄入、道軌調(diào)節(jié)、爐溫調(diào)節(jié) 上料 上PCB 點(diǎn)膠（印刷） 貼片 檢查 固化 檢查 包裝 保管 各工序的工藝要求與特點(diǎn)：1. 生產(chǎn)前準(zhǔn)備l 清楚產(chǎn)品的型號(hào)、PCB的版本號(hào)、生產(chǎn)數(shù)量與批號(hào)。l 清楚元器件的種類、數(shù)量、規(guī)格、代用料。l 清楚貼片、點(diǎn)膠、印刷程式的名稱。l 有清晰的Feeder list。l 有生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)卡、及清楚指導(dǎo)卡內(nèi)容。2. 轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)要求l 確認(rèn)機(jī)器程式正確。l 確認(rèn)每一個(gè)Feeder位的元器件與Feeder list相對(duì)應(yīng)。l 確認(rèn)所有 軌道寬度和定位針在正確位置。l 確認(rèn)所有Feeder正確、牢固地安裝與料臺(tái)上。l 確認(rèn)所有Feeder的送料間距是否正確。l 確認(rèn)機(jī)器上板與下板是非順暢。l 檢查點(diǎn)膠量及大小、高度、位置是否適合。l 檢查印刷錫膏量、高度、位置是否適合。l 檢查貼片元件及位置是否正確。l 檢查固化或回流后是否產(chǎn)生不良。3. 點(diǎn)膠 l 點(diǎn)膠工藝主要用于引線元件通孔插裝（THT）與表面貼裝（SMT）共存的貼插混裝工藝。在整個(gè)生產(chǎn)工藝流程（見圖）中，我們可以看到，印刷電路板（PCB）其中一面元件從開始進(jìn)行點(diǎn)膠固化后，到了最后才能進(jìn)行波峰焊焊接，這期間間隔時(shí)間較長(zhǎng)，而且進(jìn)行其他工藝較多，元件的固化就顯得尤為重要。PCB點(diǎn)B面貼片B面再流焊固化絲網(wǎng)印刷A面貼片A面再流焊焊接自動(dòng)插裝人工流水插裝波峰焊接B面 l 點(diǎn)膠過程中的工藝控制。生產(chǎn)中易出現(xiàn)以下工藝缺陷：膠點(diǎn)大小不合格、拉絲、膠水浸染焊盤、固化強(qiáng)度不好易掉片等。因此進(jìn)行點(diǎn)膠各項(xiàng)技術(shù)工藝參數(shù)的控制是解決問題的辦法。 點(diǎn)膠量的大小根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，膠點(diǎn)直徑的大小應(yīng)為焊盤間距的一半。這樣就可以保證有充足的膠水來粘結(jié)元件又避免過多膠水浸染焊盤。點(diǎn)膠量多少由點(diǎn)膠時(shí)間長(zhǎng)短及點(diǎn)膠量來決定，實(shí)際中應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)情況（室溫、膠水的粘性等）選擇點(diǎn)膠參數(shù)。 點(diǎn)膠壓力目前公司點(diǎn)膠機(jī)采用給點(diǎn)膠針頭膠筒施加一個(gè)壓力來保證足夠膠水?dāng)D出點(diǎn)膠嘴。壓力太大易造成膠量過多；壓力太小則會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)膠斷續(xù)現(xiàn)象，漏點(diǎn)，從而造成缺陷。應(yīng)根據(jù)同品質(zhì)的膠水、工作環(huán)境溫度來選擇壓力。環(huán)境溫度高則會(huì)使膠水粘度變小、流動(dòng)性變好，這時(shí)需調(diào)低壓力就可保證膠水的供給，反之亦然。 點(diǎn)膠嘴大小在工作實(shí)際中，點(diǎn)膠嘴內(nèi)徑大小應(yīng)為點(diǎn)膠膠點(diǎn)直徑的1/2，點(diǎn)膠過程中，應(yīng)根據(jù)PCB上焊盤大小來選取點(diǎn)膠嘴：如0805和1206的焊盤大小相差不大，可以選取同一種針頭，但是對(duì)于相差懸殊的焊盤就要選取不同的點(diǎn)膠嘴，這樣既可以保證膠點(diǎn)質(zhì)量，又可以提高生產(chǎn)效率。 點(diǎn)膠嘴與PCB板間的距離不同的點(diǎn)膠機(jī)采用不同的針頭，點(diǎn)膠嘴有一定的止動(dòng)度。每次工作開始應(yīng)保證點(diǎn)膠嘴的止動(dòng)桿接觸到PCB。 膠水溫度一般環(huán)氧樹脂膠水應(yīng)保存在050C的冰箱中，使用時(shí)應(yīng)提前1/2小時(shí)拿出，使膠水充分與工作溫度相符合。膠水的使用溫度應(yīng)為230C250C；環(huán)境溫度對(duì)膠水的粘度影響很大，溫度過低則會(huì)膠點(diǎn)變小，出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象。環(huán)境溫度相差50C，會(huì)造成50％點(diǎn)膠量變化。因而對(duì)于環(huán)境溫度應(yīng)加以控制。同時(shí)環(huán)境的溫度也應(yīng)該給予保證，濕度小膠點(diǎn)易變干，影響粘結(jié)力。 膠水的粘度膠的粘度直接影響點(diǎn)膠的質(zhì)量。粘度大，則膠點(diǎn)會(huì)變小，甚至拉絲；粘度小，膠點(diǎn)會(huì)變大，進(jìn)而可能滲染焊盤。點(diǎn)膠過程中，應(yīng)對(duì)不同粘度的膠水，選取合理的壓力和點(diǎn)膠速度。對(duì)于膠水的固化，一般生產(chǎn)廠家已給出溫度曲線。在實(shí)際應(yīng)盡可能采用較高溫度來固化，使膠水固化后有足夠強(qiáng)度。 氣泡膠水一定不能有氣泡。一個(gè)小小氣泡就會(huì)造成許多焊盤沒有膠水；每次裝膠水時(shí)時(shí)應(yīng)排空膠瓶里的空氣，防止出現(xiàn)空打現(xiàn)象。對(duì)于以上各參數(shù)的調(diào)整，應(yīng)按由點(diǎn)及面的方式，任何一個(gè)參數(shù)的變化都會(huì)影響到其他方面，同時(shí)缺陷的產(chǎn)生，可能是多個(gè)方面所造成的，應(yīng)對(duì)可能的因素逐項(xiàng)檢查，進(jìn)而排除?？傊谏a(chǎn)中應(yīng)該按照實(shí)際情況來調(diào)整各參數(shù)，既要保證生產(chǎn)質(zhì)量，又能提高生產(chǎn)效率4. 印刷在表面貼裝裝配的回流焊接中，錫膏用于表面貼裝元件的引腳或端子與焊盤之間的連接，有許多變量。如錫膏、絲印機(jī)、錫膏應(yīng)用方法和印刷工藝過程。在印刷錫膏的過程中，基板放在工作臺(tái)上，機(jī)械地或真空夾緊定位，用定位銷或視覺來對(duì)準(zhǔn)，用模板(stencil)進(jìn)行錫膏印刷。在模板錫膏印刷過程中，印刷機(jī)是達(dá)到所希望的印刷品質(zhì)的關(guān)鍵。在印刷過程中，錫膏是自動(dòng)分配的，印刷刮板向下壓在模板上，使模板底面接觸到電路板頂面。當(dāng)刮板走過所腐蝕的整個(gè)圖形區(qū)域長(zhǎng)度時(shí)，錫膏通過模板/絲網(wǎng)上的開孔印刷到焊盤上。在錫膏已經(jīng)沉積之后，絲網(wǎng)在刮板之后馬上脫開(snap off)，回到原地。這個(gè)間隔或脫開距離是設(shè)備設(shè)計(jì)所定的，~。脫開距離與刮板壓力是兩個(gè)達(dá)到良好印刷品質(zhì)的與設(shè)備有關(guān)的重要變量。　　如果沒有脫開，這個(gè)過程叫接觸(oncontact)印刷。當(dāng)使用全金屬模板和刮刀時(shí)，使用接觸印刷。非接觸(offcontact)印刷用于柔性的金屬絲網(wǎng)。在錫膏絲印中有三個(gè)關(guān)鍵的要素， 我們叫做3S： Solder paste(錫膏)，Stencils (模板)，和Squeegees(絲印刮板)。三個(gè)要素的正確結(jié)合是持續(xù)的絲印品質(zhì)的關(guān)鍵所在。刮板(squeegee)刮板作用，在印刷時(shí)，使刮板將錫膏在前面滾動(dòng)，使其流入模板孔內(nèi)， 然后刮去多余錫膏， 在PCB焊盤上留下與模板一樣厚的錫膏。常見有兩種刮板類型：橡膠或聚氨酯(polyurethane)刮板和金屬刮板。金屬刮板由不銹鋼或黃銅制成，具有平的刀片形狀，使用的印刷角度為30~55176。使用較高的壓力時(shí)，它不會(huì)從開孔中挖出錫膏，還因?yàn)槭墙饘俚?，它們不象橡膠刮板那樣容易磨損，因此