【正文】 七、承受有機(jī)溶劑的洗滌。 5℃， 5177。 。 再流焊： 235℃177。 ，焊端 90％沾錫。 或 230℃177。 235℃177。 四、具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，能承受貼裝機(jī)的貼裝應(yīng)力和基板的彎折應(yīng)力。 二、尺 寸、形狀標(biāo)準(zhǔn)化、并具有良好的尺寸精度和互換性。 表面組裝元器件是指外形為矩形片式、圓柱形或異形，其焊端或引腳制作在同一平面內(nèi)并適用于表面組裝的電子元器件。焊料應(yīng)在片式元件金屬化端頭處全面鋪開，形成連續(xù)均勻的覆蓋層，見(jiàn)圖 34(b)： 三、漏焊、虛焊和橋接等缺陷應(yīng)降至最少： 四、元件體 焊接后貼裝元件無(wú)損壞、無(wú)丟失、端頭電極無(wú)脫落： 五、插裝元件 要求插裝元器件的元件面上錫好 (包括元件引腳插裝孔和金屬化孔 )； 六、 PCB 表面 焊接后印制板表面允許有微小變色，但不允許嚴(yán)重變色 ，不允許阻焊膜起皺、起泡和脫落。為最好，見(jiàn)圖34(a)。 福建天音電子股份有限公司 波峰焊接質(zhì)量要求 一、焊點(diǎn)外觀 焊接點(diǎn)表面應(yīng)完整、連續(xù)平滑、 焊料量適中，無(wú)大氣孔和砂眼： 二、潤(rùn)濕性 焊點(diǎn)潤(rùn)濕性好，呈彎月形狀，插裝元件潤(rùn)濕角 θ 應(yīng)小于 90176。 傳輸速度是影響產(chǎn)量的因素。雙波峰焊的第一個(gè)波峰一般在 235~240℃／ 1s 左右，第二個(gè)波峰 — 般在 240260℃／ 3s 左右。焊接溫度和時(shí)間與預(yù)熱溫度、焊料波的 溫度、傾斜角度、傳輸速度都有關(guān)系。 五、工藝參數(shù)的綜合調(diào)整 工藝參數(shù)的綜合調(diào)整對(duì)提高波峰焊質(zhì)量是非常重要的。當(dāng)焊點(diǎn)離開波峰時(shí)，如果焊點(diǎn)與焊料波的剝離速度太慢，容易造成橋接。通過(guò)調(diào)節(jié)傾斜角度還可以調(diào)整 PCB與波峰的接觸時(shí)間，傾 斜角度越大，每個(gè)焊點(diǎn)接觸波峰的時(shí)間越短，焊接時(shí)間就短；傾斜角度越小，每個(gè)焊點(diǎn)接觸波峰的時(shí)間越長(zhǎng)，焊接時(shí)間就長(zhǎng)。是通過(guò)調(diào)整波峰焊機(jī)傳 輸裝置的傾斜角度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。以每個(gè)焊點(diǎn)，接觸波峰的時(shí)間來(lái)表示焊接時(shí)間， — 般焊接時(shí)間為 34 秒鐘。由于熱量是溫度和時(shí)間的函數(shù)，在一定溫度下焊點(diǎn)和元件受熱的熱量隨時(shí) 間的增加而增加。 波峰溫度一般為 250 177。如焊接溫度偏低，液體焊料的粘度大，不能很好地在金屬表面潤(rùn)濕和擴(kuò)散，容易產(chǎn)生拉尖和橋連、焊點(diǎn)表面粗糙等缺陷。因此，要恰當(dāng)控制頂熱溫度和時(shí)間，最佳的預(yù)熱溫度是在波峰焊前涂覆在 PCB底面的焊劑帶有粘性 (見(jiàn)表 31)。預(yù)熱時(shí)間由傳送帶速度來(lái)控制。 印制板預(yù)熱溫度和時(shí)間要根據(jù)印制板 的大小、厚度、元器件的大小和多少，以及貼裝元器件的多少來(lái)確定。 ，可以去除印制板焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜及其它污染物，同時(shí)起到防止金屬表面在高溫下發(fā)生再氧化的作用。關(guān)鍵要求噴頭能夠控制噴霧量，應(yīng)經(jīng)常清理噴頭，噴射孔不能堵塞。另外，還要注意不斷補(bǔ)充焊劑槽中的焊劑量，不能低于最低極限位置。焊接過(guò)程中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，焊劑中的溶劑會(huì)逐漸揮發(fā)，使焊劑的比重增大；其粘度隨之增大，流動(dòng)性也隨之變差，影響焊劑潤(rùn)濕金屬表面，妨礙熔融的焊料在金屬表面上的潤(rùn)濕，引起焊接缺陷。 采用涂 刷與 發(fā)泡方 式時(shí) ，必 須控制 焊劑 的比 重。焊劑涂覆量要根據(jù)波峰焊機(jī)的焊劑涂覆系統(tǒng)，以及采用的焊劑類型進(jìn)行設(shè)置。 福建天音電子股份有限公司 波峰焊工藝流程 焊接前準(zhǔn)備 → 開波峰焊機(jī) → 設(shè)置焊接參數(shù) → 首件焊接并檢驗(yàn) → 連續(xù)焊接生產(chǎn) →送修板檢驗(yàn)。 五、錫渣減除劑 錫渣減除劑能使熔融的焊錫與錫渣分離，從而起到節(jié)省焊料的作用。 四、防氧化劑 防氧化劑是為減少焊接時(shí)焊料在高溫下氧化而加大的輔料，起節(jié)約焊料和提高焊接質(zhì)量作用，目前主要采用油類與還原劑組成的防氧化劑。一般家用電器類電子產(chǎn)品均可采用免清洗型焊劑或采用 RMA(中等活性 )松香型焊劑，可不清洗。 一般情況下軍用及生命保障類產(chǎn)品，如衛(wèi)星、飛機(jī)儀表、潛艇通信、醫(yī)療裝置和微弱信號(hào)測(cè)試儀器等電子產(chǎn)品必須采用清洗型的焊劑。 按照清洗要求，焊劑分為免清洗、水清洗、半水清洗和溶劑清洗四種類型。 (4)水清洗、半水清洗和溶劑清洗型焊劑要求焊后易清洗。焊劑的比重可以用溶劑來(lái)稀釋，一般控制在 。 (1)熔點(diǎn)比焊料低，擴(kuò)展率 85％。 二 .焊劑和焊劑的選擇 預(yù)熱的作用 (1)焊劑中的松香樹脂和活性劑在一定溫度下產(chǎn)生 活性化反應(yīng)，能去除焊接金屬表面氧化膜，同時(shí)松香樹旨又能保護(hù)金屬表面在高溫下不再氧化。 l％以內(nèi)； Sn的最小含量為 ％：焊料中主要雜質(zhì)的最大含量控制在以下范圍內(nèi)： Cu％； A1％； Fe％； Bi％； Zn％； Sb％； As％。 福建天音電子股份有限公司 波峰焊工藝材料 一、焊料 目前一般采用 Sn63／ Pb37 棒狀共晶焊料，熔點(diǎn) 183℃。 四、印制電路板翹曲度小于 ％。 二、對(duì)插裝元件要求 如采用短插一次焊工藝，插裝元件必需預(yù)先成形，要求元件引腳露出印制板表面 。之后，印制板的底面通過(guò)第二個(gè)熔融的焊料波，第二個(gè)焊料波是平滑波，平滑波將引腳及焊端之間的連橋分開，并去除拉尖 (冰柱 )等焊接缺陷 (圖 32 是雙波峰焊錫波 ) 福建天音電子股份有限公司 圖 32 雙波峰焊錫波 圖 33 雙波峰焊理論溫度曲線 當(dāng)印制板繼續(xù)向前運(yùn)行離開第二個(gè)焊料波后，自然降溫冷卻形成焊點(diǎn)，即完成焊接。 印制板繼續(xù)向前運(yùn)行，印制板的底面首先通過(guò)第一個(gè)熔融的焊料波。 當(dāng)完成點(diǎn) (或印刷 )膠、貼裝、膠固化、插裝通孔元器件的印制板從波峰焊機(jī)的入口端隨傳送帶向前運(yùn)行，通過(guò)焊劑發(fā)泡 (或噴霧 )槽時(shí)，印制板下表面的焊盤、所有元器件端頭和引腳表面被均勻地涂覆上一層薄薄的焊劑。 下面以雙波峰焊機(jī)的工藝流程為例 ，來(lái)說(shuō)明波峰焊原理（見(jiàn)圖 31） 圖 31 雙波峰焊接過(guò)程示意圖 波峰焊原理用于表面組裝元器件的波峰焊設(shè)備一般都是雙波峰或電磁泵波峰焊機(jī)。適用于波峰焊工藝的表面組裝元器件有矩形和圓柱形片式元件、 SOT以及較小的 SOP 等器件。在批量生產(chǎn)過(guò)程中要定時(shí)檢查焊接質(zhì)量的情況，及時(shí)對(duì)溫度曲線進(jìn)行調(diào)整。檢查焊接是否完全、有無(wú)焊膏融化不充分的痕跡、焊點(diǎn)表面是否光滑、焊點(diǎn)開頭否呈半狀 、焊料球和殘留物的情況、連焊和虛焊的情況等；此外，還要檢查 PCB 表面顏色變化情況。 焊接過(guò)程中，嚴(yán)防傳送帶震動(dòng)。 三、 再流焊的工藝要求 要設(shè)置合理的再流焊溫度曲線――再流焊是 SMT 生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，不恰當(dāng)?shù)臏囟惹€設(shè)置會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)焊接不完全、虛焊、元件翅立、錫珠多等焊接缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。 對(duì) PCB 整體加熱再流焊可分為：熱板、紅外、熱風(fēng)、熱風(fēng)加紅外、氣相再流焊。 工藝簡(jiǎn)單，修板的工作極小。 焊接中一般不會(huì)混入不純物，使用焊膏時(shí)，能正確地保證焊料的組分。 能控制焊料的施加量，避免了 虛焊 、橋接等焊接缺陷，因此焊接質(zhì)量好，可靠性高。此時(shí)完成了再流焊。 再流焊 一、定義 再流焊是通過(guò)重新熔化預(yù)先分配到印制板焊盤上的膏狀軟纖焊料，實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。 元器件的端頭或引腳均應(yīng)與焊盤圖形對(duì)齊、居中。 貼裝好的元器件要完好無(wú)損。 福建天音電子股份有限公司 貼裝元器件 一、定義 用貼裝機(jī)或人工將片式元器件準(zhǔn)確地貼放在印好焊膏或貼片膠的 PCB表面上。 印刷貼片膠 印刷貼片膠的生產(chǎn)效率較高，用于大批量生產(chǎn)中，有絲網(wǎng)和模板兩種印刷方法。 針式轉(zhuǎn)印 貼片膠 針式轉(zhuǎn)印機(jī)是采用針矩陣組件，先在貼片膠供料盤上蘸取適量的貼片膠，然后轉(zhuǎn)移動(dòng) PCB 的點(diǎn)膠位置上同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)涂敷。全自動(dòng)滴涂需要專門的全自動(dòng)點(diǎn)膠設(shè)備，也有些全自動(dòng)貼片機(jī)上配有點(diǎn)膠頭，具備點(diǎn)膠和貼片兩種功能。 分配器滴涂貼片膠 分配器滴涂可分為手動(dòng)和全自動(dòng)兩種方式。膠滴量（尺寸大小或膠滴數(shù)量）應(yīng)根據(jù)元器件的尺寸和重量而定；尺寸和重量大的元器件膠滴量應(yīng)大一些，但也不宜過(guò)大，以保證足夠的 粘接強(qiáng)度為準(zhǔn)。剩余的貼片膠要單獨(dú)存放，不能與新貼片膠混裝一起； （ 7） 點(diǎn)膠或印刷后 ，應(yīng)在 24 小時(shí)內(nèi)完成固化； （ 8） 操作者盡量避免貼片膠與皮膚接觸，若不慎接觸，應(yīng)及時(shí)用乙醇擦洗干凈。 3℃）進(jìn)行，因?yàn)橘N片膠的粘度隨福建天音電子股份有限公司 溫度而變化，以防影響涂敷質(zhì)量。 （ 3）應(yīng)優(yōu)先選擇固化溫度較低、固化時(shí)間較短的貼片膠。由于光固型貼片膠比較充分，粘接牢度高，對(duì)于較寬大的元器件應(yīng)選擇光固型貼片膠。 10℃ /1－ 2min 完成完全固化。 環(huán)氧樹脂型貼片膠屬于熱固型，一般固化溫度在 140177。 （ 2） 觸變性好，涂敷后膠滴不變形，不漫流，能保 持足夠的高度； （ 3） 對(duì)印制板和元器件無(wú)腐蝕，絕緣電阻高和高頻特性好； （ 4） 常溫下使用壽命長(zhǎng)（常溫下固化速度慢）； （ 5） 在固化溫度下固化速度快，固化溫度要求在 150℃ 以下， 5 分鐘以內(nèi)完全固化； （ 6） 固化后粘接強(qiáng)度高，能經(jīng)得住波峰焊時(shí) 260℃的高溫以及熔融的錫流波剪切刀的沖擊；在焊接過(guò)程中無(wú)釋放氣體現(xiàn)象，波峰焊過(guò)程中元件不掉落。在雙面再流焊工藝中，為防止已焊好面上大型器件因焊接受熱熔化而掉落，也需要用貼片膠起輔助固定作用。 金屬模板印刷的質(zhì)量比較好，模板使用壽命長(zhǎng)，因此一般應(yīng)優(yōu)先采用金屬模板印 刷工藝。 絲網(wǎng)印刷――用于元器件焊盤間距較大，組裝密度不高的中小批量生產(chǎn)中。 三、施加焊膏的方法 施加焊膏的方法有三種：滴涂式（即注射式，滴除式又分為手工操作和機(jī)器制作）、絲網(wǎng)印刷和金屬模板印刷。 焊膏應(yīng)覆蓋每個(gè)焊盤的面積，應(yīng)在 75％以上； 焊膏印刷后，應(yīng)無(wú)嚴(yán)重塌落，邊緣整齊，錯(cuò)位不大于 ；對(duì)窄間距元器件焊盤，錯(cuò)位 不大于 。焊膏圖形要清晰，相鄰的圖形之間盡量不要粘連，焊膏圖形與焊盤圖形要一致，盡量不要錯(cuò)位。 雙 面 混 裝 THC 在 A面， A、 B兩面都有SMD 雙面 PCB 表面組裝元器件和通孔插裝元器件 適合高密度組裝 A、 B 兩面都有 SMD和 THC 雙面 PCB 表面組裝元器件和通孔插裝元器件 工藝復(fù)雜，盡量不采用 施加焊膏工藝 一、工藝目的 把適量的 SN/PB 焊膏均勻地施加在 PCB 焊盤上，以保證片式元器件與 PCB 相對(duì)應(yīng)的焊盤達(dá)到良好的電氣連接。片式元器件被牢固地粘接在印制板的焊接面，然后插裝分立元器件，最后對(duì)片式元器件與插裝元器件同時(shí)進(jìn)行波峰焊接。 第二章 SMT 工藝概述 SMT 工藝分類 一、按焊接方式，可分為再流焊和波峰焊兩種類型 再流焊工藝――先將微量的錫鉛（ SN/PB）焊膏施加到印制板的焊盤上，再將片式元器件貼放在印刷板表面規(guī)定的位置上，最后將貼裝好元器件的印制板放以再流焊設(shè)備的傳送帶上，從爐子入口到出口（大約 56 分鐘）完成干燥、預(yù)熱、熔化、冷卻全部焊接過(guò)程。 DCA――芯片直接 貼裝技術(shù)； CSP――芯片級(jí)封裝（引腳也在器件底下，外形與 BGA 相同，封裝尺寸 BGA 小。 FPT 是指將引腳間距在 － 之間的 SMD 和長(zhǎng)乘寬小福建天音電子股份有限公司 于等于 * SMC 組裝在 PCB 上的技術(shù)。特別是對(duì)電性能要求極高的軍品。另外，如果 N2 純度低（如普通 20PPN）效果不明顯，因此要求 N2純度為 100PPN。對(duì)于什么樣的產(chǎn)品需要充 N2，目前還有爭(zhēng)議。 （ 1）目前再流焊傾向采用熱風(fēng)小對(duì)流方式，在爐子下面采用制冷手段，以保護(hù)爐子上、下和長(zhǎng)度方向的溫度梯度，從而達(dá)到工藝曲線的要求。其優(yōu)點(diǎn)是溫度均勻、焊接質(zhì)量好。為了使深顏色和大體積的元器件達(dá)到焊接溫度、必須提高焊接溫度，容易造成焊接不良和損壞元器件等缺陷。其優(yōu)點(diǎn)是熱效率高，溫度 陡度大，易控制溫度曲線，雙面焊接時(shí) PCB 上、下溫度易控制。 再流焊熱傳導(dǎo)方式主要有輻射和對(duì)流兩種方式。 此外，現(xiàn)代的貼片機(jī)在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)（ Y 軸方向由單絲械向雙絲杠發(fā)展）；元件的對(duì)中方式（由機(jī)械向激光向全視覺(jué)發(fā)展）；圖像識(shí)別（采用高分辨 CCD）； BGA 和 CSP 的貼裝（采用反射加直射鏡技術(shù)）；采用鑄鐵機(jī)架以減少振動(dòng)，提高精度，減少磨損；以及增強(qiáng)計(jì)算機(jī)功能等方面都采用了許多新技術(shù)，使操作更加簡(jiǎn)便、迅速、直觀和易掌握。 目前最高的貼裝速度可達(dá)到 ；高精度貼裝機(jī)的重復(fù)貼裝精度為。近年來(lái)，各類自動(dòng)化貼裝機(jī)正朝著高速、高精度和多功能方向發(fā)展。這種方法焊膏是密封式的，適合免清洗、元鉛焊接以及高密度、高速度印刷的要求。全自動(dòng)印刷機(jī)除了有自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)外，還有自動(dòng)更換漏印模板、清洗網(wǎng)板、對(duì) QFP 器件進(jìn)行 45 度角印刷、二維和三維檢查印刷結(jié)果（焊膏圖形）等功能。 增加了 CCD 圖像識(shí)別，提高了印刷精度。 四、 SMT 主要設(shè)備發(fā)展情況 印刷機(jī) 由于新型 SMD 不斷出現(xiàn)、組裝密度的提高以及免清洗要求，印刷機(jī)的高密度、高精度福建天音電子股份有限公司 的提高以及多功能方向發(fā)展。 三、無(wú)鉛焊接技術(shù) 為了防止鉛 對(duì)環(huán)境和人體危害，元鉛焊接也迅速地被提到議事日程上，日本已研制出無(wú)鉛焊接并應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，美國(guó)和歐洲也