【文章內(nèi)容簡介】 缺陷率低。高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。降低成本達(dá) 30%~50%。 節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時(shí)間等。 為什么要用表面貼裝技術(shù)電子產(chǎn)品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已無法縮小，電子產(chǎn)品功能越完整，所采用的集成電路(IC)已無穿孔元件，特別是大規(guī)模、高集成 IC，不得不采用表面貼片元件 。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)市場競爭力 。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，電子科技革命勢在必行。 SMT組裝工藝與組裝系統(tǒng) SMT 有單面和雙面組裝等表面組裝方式，與之相應(yīng)有不同的工藝流程。其主要工藝技術(shù)有印刷、貼片、焊接、清洗、測試、返修等，其主要組裝設(shè)備有焊膏絲網(wǎng)印刷機(jī)、貼片機(jī)、再流焊爐、清洗設(shè)備、測試設(shè)備以及返修設(shè)備等。一般以絲網(wǎng)印刷機(jī)、貼片機(jī)、再流焊爐等主要設(shè)備組成 SMT 生產(chǎn)線，進(jìn)而與其他設(shè)備一起組成 SMT 產(chǎn)品組裝生產(chǎn)系統(tǒng)。SMT 產(chǎn)品組裝生產(chǎn)系統(tǒng)簡稱為 SMT 組裝系統(tǒng)。由于在 SMT 及其產(chǎn)品的發(fā)展歷程中，同時(shí)并存著在 PCB 上完全組裝 SMC/SMD（被稱為全表面組裝） 、表面組裝與插裝混合組裝、只在 PCB 的單面或在雙面都組裝等多種產(chǎn)品組裝形式，SMT 組裝系統(tǒng)的概念與之相應(yīng)也具有廣義性。實(shí)際生產(chǎn)中，往往將包含插裝工藝與設(shè)備在內(nèi)的混合組裝生產(chǎn)系統(tǒng)也稱為SMT 組裝系統(tǒng)。 SMT組裝質(zhì)量與組裝故障 SMT 組裝質(zhì)量是 SMT 產(chǎn)品組裝質(zhì)量的簡稱，是對 SMT 產(chǎn)品組裝過程與結(jié)果所涉及的北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文10固有特性滿足要求程度的一種描述。它泛指在采用 SMT 進(jìn)行電子電路產(chǎn)品組裝過程中的組裝設(shè)計(jì)質(zhì)量、組裝原材料質(zhì)量（元器件、PCB、焊錫膏等組裝材料） 、組裝工藝質(zhì)量（過程質(zhì)量） 、組裝焊點(diǎn)質(zhì)量（結(jié)果質(zhì)量） 、組裝設(shè)備質(zhì)量（條件質(zhì)量） 、組裝檢測與組裝管理質(zhì)量（控制質(zhì)量）等質(zhì)量設(shè)計(jì)、檢測、控制、和管理的行為與結(jié)果。它以所組裝的SMT 產(chǎn)品是否滿足其特定設(shè)計(jì)要求為衡量標(biāo)準(zhǔn)，其內(nèi)容涉及 SMT 及其組裝設(shè)計(jì)、組裝材料、組裝工藝、組裝設(shè)備、組裝系統(tǒng)、組裝環(huán)境、技術(shù)人員等各個(gè)方面。SMT 產(chǎn)品組裝質(zhì)量不良從器件故障、運(yùn)行故障、組裝故障三類主要故障中反映出來。其中，器件故障主要是指由于元器件質(zhì)量問題而引起的故障，如元器件性能指標(biāo)超出誤差范圍、壞死或失效、錯(cuò)標(biāo)型號引起的錯(cuò)位貼裝、引腳斷缺等。運(yùn)行故障是指產(chǎn)品不能正常工作，但又不是器件故障和組裝故障引起的。一般是由于設(shè)計(jì)上的問題造成的，如時(shí)序配合故障、誤差積累故障、PCB 電路錯(cuò)誤故障等。組裝故障是指由于組裝工藝中的問題而造成的故障，如焊錫橋連短路、虛焊短路、錯(cuò)貼或漏貼器件等等。 組裝故障產(chǎn)生原因SMT 產(chǎn)品組裝過程主要由絲網(wǎng)印刷涂敷焊膏、貼片機(jī)貼片、再流焊爐焊接、清洗、檢測等工序組成。組裝故障的隱患幾乎分布于組裝工序的各個(gè)環(huán)節(jié)。 焊膏涂敷/印刷工序?qū)Ξa(chǎn)品組裝質(zhì)量的影響主要有以下幾個(gè)方面：焊膏材料質(zhì)量、焊膏印刷厚度、焊膏印刷位置精度、印刷網(wǎng)板質(zhì)量、焊膏印刷過程的參數(shù)的影響。 SMC/SMD 通過貼片機(jī)進(jìn)行組裝時(shí)，對組裝質(zhì)量最重要的影響因素是貼裝壓力即機(jī)械性沖擊應(yīng)力。因?yàn)榇蠖鄶?shù) SMC/SMD 均使用氧化鋁陶瓷做成，應(yīng)力過大將使其產(chǎn)生微裂。直接影響產(chǎn)品可靠性能。 再流焊對 SMC/SMD 的影響主要是焊接時(shí)的熱沖擊，操作時(shí)必須設(shè)定可靠的升溫工藝以減少熱沖擊應(yīng)力。另外，若焊接工藝設(shè)定和前工序控制質(zhì)量達(dá)不到規(guī)定要求，將會導(dǎo)致 SMC/SMD 的“曼哈頓 ”等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。 IPC概述 IPC 是美國的印制電路行業(yè)組織，起源于 1957 年 9 月成立的印制電路協(xié)會北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文11（IPC：In——stitute of Printed Circuits） 。IPC 不但在美國的印制電路界有很高的地位，而且在國際上也有很大的影響。目前，全世界多數(shù)國家都采用 IPC 標(biāo)準(zhǔn)，或參照 IPC 標(biāo)準(zhǔn)。它制定的標(biāo)準(zhǔn)絕大部分已被采納為 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)（美國國家標(biāo)準(zhǔn)組織）其中部分標(biāo)準(zhǔn)被美國國防部（DOD）采納，取代相應(yīng)的 MIL 標(biāo)準(zhǔn)（美國軍用規(guī)范） 。在 IPCA610C 文件中，將電子產(chǎn)品分成 1 級、2 級、3 級，級別越高，質(zhì)檢條件越嚴(yán)格。這三個(gè)級別的產(chǎn)品分別是：1 級產(chǎn)品，稱為通用類電子產(chǎn)品。包括消費(fèi)類電子產(chǎn)品、某些計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備和以使用功能為主要用途的產(chǎn)品；2 級產(chǎn)品，稱為專用服務(wù)類電子產(chǎn) 品。包括通訊設(shè)備、復(fù)雜的工商業(yè)設(shè)備和高性能、長壽命測量儀器等。在通常的使用環(huán)境下，這類產(chǎn)品不應(yīng)該發(fā)生的故障；3 級產(chǎn)品，稱為高性能電子產(chǎn)品。包括能持續(xù)運(yùn)行的高可靠、長壽命軍用、民用設(shè)備。這類產(chǎn)品在使用過程中絕對不允許發(fā)生中斷故障，同時(shí)在惡劣的環(huán)境下，也要確保設(shè)備的可靠的啟動(dòng)和運(yùn)行。 IPC610C 焊接可接受性要求：根據(jù)物理學(xué)對潤濕的定義，焊點(diǎn)潤濕是最佳狀態(tài)為焊料與金屬界面間的潤濕角很小或?yàn)榱?。潤濕不能從表面外觀判斷，它只能從小的或零度的潤濕角的存在與否判斷。如果焊錫合金在起始表面未達(dá)到潤濕一般認(rèn)為是不潤濕。所有焊接目標(biāo)都是具有明亮、光滑、有光澤的表面，通常是在待焊物件之間的呈凹面的光滑的外觀和良好的潤濕。過高的溫度可能導(dǎo)致焊錫呈干枯狀。焊接返工應(yīng)防止導(dǎo)致另外的問題產(chǎn)生，以及維修結(jié)果應(yīng)滿足實(shí)際應(yīng)用的可接受標(biāo)準(zhǔn)。 SMT生產(chǎn)中的印刷、貼裝、回流 SMT生產(chǎn)中的印刷 隨著表面貼裝技術(shù)的快速發(fā)展，在其生產(chǎn)過程中，焊膏印刷對于整個(gè)生產(chǎn)過程的影響和作用越來越受到生產(chǎn)者的重視，焊膏印刷技術(shù)是采用已經(jīng)制好的網(wǎng)板，用一定的方法使絲網(wǎng)和印刷機(jī)直接接觸，并使焊膏在網(wǎng)板上均勻流動(dòng)，由掩模圖形注入網(wǎng)孔。當(dāng)絲網(wǎng)拖開印制板時(shí)，焊膏就以掩模圖形的形狀從網(wǎng)孔脫落到印制板相應(yīng)的焊盤圖形上，從而完成了焊膏在印制板上的印刷。完成這個(gè)印刷過程而采用的設(shè)備就是絲網(wǎng)印刷機(jī)。在SMT中,絲網(wǎng)印刷是第一道工序,卻是保證SMT產(chǎn)品質(zhì)量的最重要、最關(guān)鍵的工序。焊膏的使用工藝及注意事項(xiàng) 在焊膏使用過程中要注意以下幾點(diǎn)：，根據(jù)各板子的工藝要求選用有鉛或無鉛的焊北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文12膏。在使用前，寫下時(shí)間、編號、使用者、應(yīng)用的產(chǎn)品，并密封置于室溫下，一定要先回溫到相應(yīng)的使用溫度范圍內(nèi)，達(dá)到室溫時(shí)打開瓶蓋再攪拌均勻。攪拌后看粘稠度是否適中，方可使用。，應(yīng)至少用攪拌機(jī)攪拌 30s 或手工攪拌 5min，使焊膏中的各成分均勻，降低焊膏的黏度。 ，要對焊膏印刷厚度進(jìn)行目測，根據(jù)所加工的PCB 板上的最小焊盤間距調(diào)整錫膏印刷厚度，間距小的應(yīng)適當(dāng)減小厚度。 30min 未使用時(shí)，應(yīng)先用絲印機(jī)的攪拌功能攪拌后再使用。，以防止助焊劑等溶劑揮發(fā)，原則上不應(yīng)超過 8h，超過時(shí)間應(yīng)把焊膏清洗后重新印刷。，原則上應(yīng)在當(dāng)天內(nèi)一次用完，超過時(shí)間使用期的焊膏絕對不能使用。 25℃177。3℃，溫度以相對溫度 45%65%為宜。溫度過高，焊膏容易吸收水汽，在再流焊時(shí)產(chǎn)生錫珠。，對焊膏印刷質(zhì)量進(jìn)行 100%檢驗(yàn)，主要內(nèi)容為焊膏圖形是否完整、厚度是否均勻、是否有焊膏拉尖現(xiàn)象。 ，以防時(shí)間久后錫膏固化后損壞鋼網(wǎng)。，印制板上的焊膏要求用超聲波清洗設(shè)備進(jìn)行徹底清洗并晾干，以防止再次使用時(shí)由于板上殘留焊膏引起的回流焊后出現(xiàn)焊球。焊膏印刷過程的工藝控制焊膏印刷是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工藝，既受材料的影響，同時(shí)又跟設(shè)備和參數(shù)有直接關(guān)系，通過對印刷過程中各個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)的控制，可以防止在印刷中經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷，下面列出了一些常見的印刷不良現(xiàn)象及原因分析： 　：　 （1)設(shè)備原因。設(shè)備的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，比如印刷間隙過大，使焊膏壓進(jìn)網(wǎng)孔較多，焊膏厚度過高。 （2)人為原因。長時(shí)間不清潔網(wǎng)板，使上一次殘留在網(wǎng)孔中的焊膏積累，焊膏干化，清潔后還有少量的焊膏殘留等均會造成橋連。 （3)原材料不良，焊盤比 PCB 表面低。 ?。? （1)設(shè)備原因。開孔阻塞或者部分焊膏黏在網(wǎng)板底部；印刷后脫模時(shí)間過短，下降過快使焊膏未能完全粘在焊盤上，少部分殘留在網(wǎng)板網(wǎng)孔中或網(wǎng)板底部。 （2)人為原因。網(wǎng)板長時(shí)間不清潔，焊膏干化。 （3)原材料不良，PCB 焊盤污染，使焊錫不能很好的粘在焊盤上。 　 ：北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文13 （1)設(shè)備原因。網(wǎng)板與 PC 之間間隙過大，焊膏殘留未能及時(shí)清除。 （2)人為原因，網(wǎng)板不干凈或清潔后仍有殘留。 （3)原材料不良?；九c其他不良相似。 　： 像這樣的不良可能有很多種原因造成，視情況而定，如工作臺、網(wǎng)板各不水平，兩者前后或左右間隙不等，有可能造成此類情況的不良，調(diào)整設(shè)備硬件，使其兩者水平。 SMT生產(chǎn)中的貼裝貼片機(jī)是在不對器件和基礎(chǔ)板造成任何損壞的情況下，穩(wěn)定、快速、完整、正確地吸取器件，并快速準(zhǔn)確地將器件貼裝在指定位置上，目前已廣泛應(yīng)用于軍工、家電、通訊、計(jì)算機(jī)等行業(yè)。SMT 元件貼裝系統(tǒng)正在迅速地進(jìn)化，特別的焦點(diǎn)在于兩個(gè)獨(dú)特的系統(tǒng)特征。第一個(gè)與處理所有出現(xiàn)在生產(chǎn)場合的最新包裝類型有關(guān)，這包括永遠(yuǎn)在縮小的元件，如球柵列陣(BGA)、芯片規(guī)模包裝(CSP)、倒裝芯片(flip chip)、等所有這些都必須在生產(chǎn)中貼裝。第二個(gè)目標(biāo)是以更有成本效益的方法來完成所有這些元件貼裝。貼裝成本正成為行業(yè)內(nèi)除了最低產(chǎn)量的實(shí)驗(yàn)類環(huán)境之外的所有生產(chǎn)的追求目標(biāo)。貼片機(jī)操作注意事項(xiàng)： ，檢查 feeder 壓片是否蓋好，器件所使用的feeder 是否適合，feeder 是否上到位等。班組長再確認(rèn)后方可進(jìn)行首檢試做，目檢合格后方可批量生產(chǎn)。在根據(jù)上料清單上料對應(yīng)的同時(shí)，要注意有極性件的方向。 ，禁止把手或物伸進(jìn)貼片機(jī)內(nèi)，取放器件 feeder 等，以防發(fā)生意外。，如不符合元件要求的濕度，必須放在干燥箱內(nèi)，按要求烘干，方可使用。 ：有無錯(cuò)件,有無漏件,有無錯(cuò)位,有無偏差，極性有無錯(cuò)誤 . ，穿防靜電服、鞋，戴防護(hù)帽、手套、手腕，不穿不符合要求的衣著上崗。 ，嚴(yán)格按《生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書》進(jìn)行操作，對每批產(chǎn)品嚴(yán)格按生產(chǎn)過程 控程序進(jìn)行首檢、自檢、互檢等。 ，作業(yè)器件當(dāng)天不用的及時(shí)放回原處，保持干凈、整潔。要妥善保養(yǎng)設(shè)備，按照各設(shè)備保養(yǎng)說明切實(shí)做保養(yǎng)記錄。操作時(shí)注意作業(yè)安全。提高 SMT 設(shè)備貼裝率 SMT 設(shè)備在選購時(shí)主要考慮其貼裝精度與貼裝速度，在實(shí)際使用過程中，為了有效北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文14提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率，則如何提高和保持 SMT 設(shè)備貼裝率是擺在使用者面前的首要課題。 (1)當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，建議按如下思路來解決問題： 1)詳細(xì)分析設(shè)備的工作順序及它們之間的邏輯關(guān)系。2)了解故障發(fā)生的部位、環(huán)節(jié)及其程度，以及有無異常聲音。3)了解故障發(fā)生前的操作過程。4)是否發(fā)生在特定的貼裝頭、吸嘴上。5)是否發(fā)生在特定的器件上。6)是否發(fā)生在特定的批量上。7)是否發(fā)生在特定的時(shí)刻。 （1)元器件貼裝偏移主要指元器件貼裝在 PCB 上之后，在 XY 出現(xiàn)位置偏移，其產(chǎn)生的原因如下：PCB 板的原因:1）PCB 板曲翹度超出設(shè)備允許范圍。上翹最大 ，下曲最大 。2)支撐銷高度不一致，致使印制板支撐不平整。3)工作臺支撐平臺平面度不良。4)電路板布線精度低、一致性差，特別是批量與批量之間差異大。5)焊錫膏涂布量異?；蚱x。導(dǎo)致元件貼裝時(shí)或焊接時(shí)位置發(fā)生漂移，過少導(dǎo)致元件貼裝后在工作臺高速運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)偏離原位，涂敷位置不準(zhǔn)確，因其張力作用而出現(xiàn)相應(yīng)偏移。6)程序數(shù)據(jù)設(shè)備不正確?！? (2)元件丟失：主要是指元件在吸片位置與貼片位置間丟失。其產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面：1)程序數(shù)據(jù)設(shè)備錯(cuò)誤。2)貼裝吸嘴吸著氣壓過低。3)吹氣時(shí)序與貼裝應(yīng)下降時(shí)序不匹配。4)姿態(tài)檢測供感器不良，基準(zhǔn)設(shè)備錯(cuò)誤。5)反光板、光學(xué)識別攝像機(jī)的清潔與維護(hù)。(3)取件不正常：1)元件厚度數(shù)據(jù)設(shè)備不正確。2)吸片高度的初始值設(shè)備有誤。3)在取件位置編帶的塑料熱壓帶沒剝離，塑料熱壓帶未正常拉起。4)吸嘴豎直運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行遲緩。5)貼裝頭的貼裝速度選擇錯(cuò)誤。6)供料器安裝不牢固，供料器頂針運(yùn)動(dòng)不暢、快速開閉器及壓帶不良。7)編帶不能隨齒輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)或供料器運(yùn)轉(zhuǎn)不連續(xù)。(4)隨機(jī)性不貼片主要是指吸嘴在貼片位置低點(diǎn)是不貼裝出現(xiàn)漏貼。其產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面：1)PCB 板翹曲度超出設(shè)備許范圍，上翹最大 ，下曲最大 。2)支撐銷高度不一致或工作臺支撐平臺平面度不良。3)吸嘴部粘有交液或吸嘴被嚴(yán)重磁化。4)吸嘴豎直運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行遲緩。5)吹氣時(shí)序與貼裝頭下降時(shí)序不匹配。6)印制板上的膠量不足、漏點(diǎn)或機(jī)插引腳太長。7)吸嘴貼裝高度設(shè)備不良?！?(5)取件姿態(tài)不良：主要指出現(xiàn)立片，斜片等情況。其產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面：1)真空吸著氣壓調(diào)節(jié)不良。2)吸嘴豎直運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行遲緩。3)吸嘴下降時(shí)間與吸片時(shí)間不同步。4)吸片高度或元件厚度的初始值設(shè)置有誤，吸嘴在低點(diǎn)時(shí)與供料部平臺的距離不正確。5)編帶包裝規(guī)格不良，元件在安裝帶內(nèi)晃動(dòng)。6)供料器頂針動(dòng)作不暢、快速載閉器及壓帶不良。7)供料器中心軸線與吸嘴垂直。北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文15 SMT生產(chǎn)中的回流　　再流焊又稱回流焊，它的本意是通過重新熔化預(yù)先放置的焊料而形成焊點(diǎn)，焊接過程中不再添加任何額外焊料的一種焊接方法?；亓骱噶鞒探榻B 回流焊加工的為表面貼裝的板，其流程比較復(fù)雜，可分為兩種：單面貼裝、雙面貼裝。 ：預(yù)涂錫膏 → 貼片（分為手工貼裝和機(jī)器自動(dòng)貼裝）