【正文】 表面貼裝工程 關(guān)于 SMA的介紹 目 錄 什么是 SMA？ SMT工藝流程 Screen Printer MOUNT REFLOW AOI ESD WAVE SOLDER SMT Tester SMA Clean SMT Inspection spec. SMA Introduce 什么是 SMA？ SMA(Surface Mount Assembly)的英文縮寫，中文意思是 表面貼裝工程 。是新一代電子組裝技術(shù)，它將傳統(tǒng)的 電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一的器件。 表面安裝不是一個(gè)新的概念，它源于較早的工藝，如 平裝和混合安裝。 電子線路的裝配，最初采用點(diǎn)對點(diǎn)的布線方法，而且 根本沒有基片。第一個(gè)半導(dǎo)體器件的封裝采用放射形的引 腳，將其插入已用于電阻和電容器封裝的單片電路板的通 孔中。 50年代，平裝的表面安裝元件應(yīng)用于高可靠的軍方， 60年代，混合技術(shù)被廣泛的應(yīng)用， 70年代，受日本消費(fèi)類 電子產(chǎn)品的影響，無源元件被廣泛使用，近十年有源元件 被廣泛使用。 SMA Introduce SMA Introduce 什么是 SMA？ Surface mount Throughhole 與傳統(tǒng)工藝相比 SMA的特點(diǎn)： 高密度 高可靠 小型化 低成本 生產(chǎn)的自動(dòng)化 SMA Introduce SMT工藝流程 一、單面組裝： 來料檢測 = 絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠） = 貼片 = 烘干（固化） = 回流焊接 = 清洗 = 檢測 = 返修 二、雙面組裝； A：來料檢測 = PCB的 A面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠） = 貼片 = 烘干（固化） = A面回流焊接 = 清洗 = 翻板 = PCB的 B面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠） = 貼片 = 烘干 = 回流焊接 （最好僅對 B面 = 清洗 =檢測 = 返修） 此工藝適用于在 PCB兩面均貼裝有 PLCC等較大的 SMD時(shí)采用。 最最基礎(chǔ)的東西 SMA Introduce B：來料檢測 = PCB的 A面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠） = 貼片 = 烘干（固化）= A面回流焊接 = 清洗 = 翻板 = PCB的 B面點(diǎn)貼片膠 = 貼片 = 固化 = B面波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修） 此工藝適用于在 PCB的 A面回流焊， B面波峰焊。在 PCB的 B面組裝的 SMD中，只有 SOT或 SOIC（ 28）引腳以下時(shí)，宜采用此工藝。 三、單面混裝工藝： 來料檢測 = PCB的 A面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠） = 貼片 = 烘干（固化） =回流焊接 = 清洗 = 插件 = 波峰焊 =清洗 = 檢測 = 返修 SMT工藝流程 SMA Introduce 四、雙面混裝工藝： A：來料檢測 = PCB的 B面點(diǎn)貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = PCB的 A面插件 = 波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 先貼后插，適用于 SMD元件多于分離元件的情況 B：來料檢測 = PCB的 A面插件（引腳打彎） = 翻板 = PCB的 B面點(diǎn) 貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = 波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 先插后貼，適用于分離元件多于 SMD元件的情況 C：來料檢測 = PCB的 A面絲印焊膏 = 貼片 = 烘干 = 回流焊接 = 插件，引腳打彎 = 翻板 =PCB的 B面點(diǎn)貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = 波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 A面混裝， B面貼裝。 SMT工藝流程 SMA Introduce D：來料檢測 = PCB的 B面點(diǎn)貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = PCB的 A面 絲印焊膏 = 貼片 = A面回流焊接 = 插件 = B面波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 A面混裝， B面貼裝。先貼兩面 SMD，回流焊接，后插裝，波峰焊 E：來料檢測 = PCB的 B面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠） = 貼片 = 烘干（固化）= 回流焊接 = 翻板 = PCB的 A面絲印焊膏 = 貼片 = 烘干 = 回流焊接 1（可采用局部焊接）= 插件 = 波峰焊 2 （如插裝元件少，可使用手工焊接） = 清洗 = 檢測 = 返修 A面貼裝、 B面混裝。 SMT工藝流程 SMA Introduce Screen Printer Mount Reflow AOI SMT工藝流程 SMA Introduce Solder paste Squeegee Stencil Screen Printer STENCIL PRINTING Screen Printer 內(nèi)部工作圖 Screen Printer Screen Printer 的基本要素： Solder (又叫錫膏） 經(jīng)驗(yàn)公式： 三球定律 至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能垂直排在模板的厚度方向上 至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能水平排在模板的最小孔的寬度方向上 單位： 錫珠使用米制（ Micron)度量，而模板厚度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是美國的專用 單位 Thou.(1m=1*103mm,1thou=1*103inches,25mm1thou) 判斷錫膏具有正確粘度的一種經(jīng)濟(jì)和實(shí)際的方法： 攪拌錫膏 30秒，挑起一些高出容器三，四英寸，錫膏自行下滴， 如果開始時(shí)象稠的糖漿一樣滑落，然后分段斷裂落下到容器內(nèi) 為良好。反之，粘度較差。 SMA Introduce SMA Introduce Screen Printer 錫膏的主要成分： 成 分 焊料合 金粉末 助 焊 劑 主 要 材 料 作 用 Sn/Pb Sn/Pb/Ag 活化劑 增粘劑 溶 劑 搖溶性 附加劑 SMD與電路的連接 松香，甘油硬脂酸脂 鹽酸，聯(lián)氨，三乙醇酸 金屬表面的凈化 松香，松香脂，聚丁烯 凈化金屬表面，與 SMD保 持粘性 丙三醇，乙二醇 對焊膏特性的適應(yīng)性 Castor石臘（臘乳化液） 軟膏基劑 防離散，塌邊等焊接不良 SMA Introduce Squeegee(又叫刮板或刮刀） 菱形刮刀 拖裙形刮刀 聚乙烯材料 或類似材料 金屬 10mm 45度角 Squeegee Stencil 菱形刮刀 Screen Printer 拖裙形刮刀 Squeegee Stencil 4560度角 SMA Introduce Squeegee的壓力設(shè)定： 第一步 ：在每 50mm的 Squeegee長度上施加 1kg的壓力。 第二步 ：減少壓力直到錫膏開始留在模板上刮不干凈，在增加 1kg的壓力 第三步 ：在錫膏刮不干凈開始到掛班沉入絲孔內(nèi)挖出錫膏之間 有 12kg的可接受范圍即可達(dá)到好的印制效果。 Screen Printer Squeegee的硬度范圍用顏色代號來區(qū)分： very soft 紅色 soft 綠色 hard 藍(lán)色 very hard 白色 SMA Introduce Stencil (又叫模板）： Stencil PCB Stencil的梯形開口 Screen Printer PCB Stencil Stencil的刀鋒形開口 激光切割模板和電鑄成行模板 化學(xué)蝕刻模板 SMA Introduce Screen Printer 模板制造技術(shù) 化學(xué)蝕刻模板 電鑄成行模板 激光切割模板 簡 介 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 在金屬箔上涂抗蝕保護(hù)劑 用銷釘定位感光工具將圖 形曝光在金屬箔兩面，然 后使用雙面工藝同時(shí)從兩 面腐蝕金屬箔 通過在一個(gè)要形成開孔的 基板上顯影刻膠，然后逐 個(gè)原子，逐層地在光刻膠 周圍電鍍出模板 直接從客戶的原始 Gerber 數(shù)據(jù)產(chǎn)生，在作必要修改 后傳送到激光機(jī)，由激光 光束進(jìn)行切割 成本最低 周轉(zhuǎn)最快 形成刀鋒或沙漏形狀 縱橫比 ： 1 提供完美的工藝定位 沒有幾何形狀的限制 改進(jìn)錫膏的釋放 要涉及一個(gè)感光工具 電鍍工藝不均勻失去 密封效果 密封塊可能會(huì)去掉 縱橫比 1： 1 錯(cuò)誤減少 消除位置不正機(jī)會(huì) 激光光束產(chǎn)生金屬熔渣 造成孔壁粗糙 縱橫比 1： 1 模板 (Stencil)制造技術(shù) : SMA Introduce Screen Printer 模板 (Stencil)材料性能的比較 : 性 能 抗拉強(qiáng)度 耐化學(xué)性 吸 水 率 網(wǎng)目范圍 尺寸穩(wěn)定性 耐磨性能 彈性及延伸率 連續(xù)印次數(shù) 破壞點(diǎn)延伸率 油量控制 纖維粗細(xì) 價(jià) 格 不 銹 鋼 尼 龍 聚 脂 材 質(zhì) 極高 極好 不吸水 30500 極佳 差 (%) 2萬 4060% 差 細(xì) 高 中等 好 24% 16400 差 中等 極佳（ 2%） 4萬 2024% 好 較粗 低 高 好 % 60390 中等 中等 佳（ 2%） 4萬 1014% 好 粗 中 極佳 SMA Introduce Screen Printer 錫膏絲印缺陷分析 : 問題及原因 對 策 搭錫 BRIDGING 錫粉量少、粘度低、粒度大、室溫度、印膏太厚、放置壓力太大等。（通常當(dāng)兩焊墊之間有少許印膏搭連，于高溫熔焊時(shí)常會(huì)被各墊上的主錫體所拉回去，一旦無法拉回，將造成短路或錫球，對細(xì)密間距都很危險(xiǎn)）。 提高錫膏中金屬成份比例（提高到 88 %以上）。 增加錫膏的粘度（ 70萬 CPS以上 ） 減小錫粉的粒度（例如由 200目降到300目） 降低環(huán)境的溫度（降至 27OC以下） 降低所印錫膏的厚度（降至架空高度SNAPOFF，減低刮刀壓力及速度） 加強(qiáng)印膏的精準(zhǔn)度。 調(diào)整印膏的各種施工參數(shù)。 減輕零件放置所施加的壓力。 調(diào)整預(yù)熱及熔焊的溫度曲線。 SMA Introduce 問題及原因 對 策 CURSTING 由于錫膏助焊劑中的活化劑太強(qiáng) ,環(huán)境溫度太高及鉛量太多時(shí) ,會(huì)造成粒子外層上的氧化層被剝落所致 . EXCESSIVE PASTE 原因與“搭橋”相似 . 避免將錫膏暴露于濕氣中 . 降低錫膏中的助焊劑的活性 . 降低金屬中的鉛含量 . 減少所印之錫膏厚度 提升印著的精準(zhǔn)度 . 調(diào)整錫膏印刷的參數(shù) . 錫膏絲印缺陷分析 : Screen Printer SMA Introduce 錫膏絲印缺陷分析 : Screen Printer 問題及原因 對 策 INSUFFICIENT PASTE 常在鋼板印刷時(shí)發(fā)生 ,可能是網(wǎng)布的絲徑太粗 ,板膜太薄等原因 . POOR TACK RETENTION 環(huán)境溫度高風(fēng)速大 ,造成錫膏中溶劑逸失太多 ,以及錫粉粒度太大的問題 . 增加印膏厚度 ,如改變網(wǎng)布或板膜等 . 提升印著的精準(zhǔn)度 . 調(diào)整錫膏印刷的參數(shù) . 消除溶劑逸失的條件 (如降低室溫、