本文关键字:
1、 单面SMT(锡膏):
锡膏印刷→ CHIP 元件贴装→ IC等异型元件贴装→ 回流焊接
2、一面SMT(锡膏),一面DIP(红胶):
锡膏印刷→ 元件贴装→回流焊接→反面红胶印刷(点胶)→元件贴装→回流焊接→DIP手工插件→ 波峰焊接
3、 双面SMT(锡膏):
锡膏印刷→ 装贴元件→ 回流焊接→ 反面锡膏印刷→装贴元件→
回流焊接
注:双面双面再流焊工艺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、MP3、MP4 等
一、锡膏印刷:
1, 锡膏成份:锡膏主要由金属合金颗粒;助焊剂;活化剂;粘度控制剂等四部份组成。其中金属颗粒约占锡膏总体积的90。5%。我们常用的锡膏型号有:有 铅:GW-9008、GW-9018、GW-9038、GW-9058、GW-9068等,其金属成分为:63Sn/37Pb;
62Sn/36Pb/2Ag(GW-9068);无铅:WTO-LF2000(有96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu和95.5Sn/3.8Ag/0.7Cu)、WTO-LF2001(42
Sn/58Bi)、WTO-LF2002(96.5Sn/3.5Ag )等
2,锡膏的储存和使用:锡膏是一种化学特性很活跃的物质,因此它对环境的要求是很严格的。一般在温度为2℃-10℃,湿度为20%-21%的条件下有效期为6个月。在使用时要注意几点:
A, 保存的温度;
B, 使用前应先回温(4小时以上);
C, 使用前应先搅拌3-4分钟;
D, 尽量缩短进入回流焊的等待时间;
E, 在开瓶24小时内必须使用完,否则做报废处理。
3,锡膏印刷参数的设定调整:
1.刮刀压力,一般使用较硬的刮刀或金属刮刀。刮刀在理想的刮刀速度下及压力下正好把模板刮干净;
2、印刷厚度,主要是由模板的厚度决定的,而模板的厚度与IC脚距密切相关;
二、 贴片工艺
1,贴片机简介:贴片机就是用来将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上的设备,贴片机贴装精度及稳定性将直接影响到所加工电路板的品质及性能。目前SMT车间内贴片机主要分为两种:
A、转塔型:SANYO的
TCM-X100、FUJI的CP系列、Panasonic的MVⅡC、MVⅡF等都属于转塔型,贴装速度快主要贴装小型Chip零件、规则外形零件及脚间距较宽(0.8mm以上)的IC零件;
B、拱架型 :Panasonic的MPAVXL、MPAV2B,Phlips的ACM
Micro、YAMAHA、JUKE所有机型等都属于拱架型,主要用于泛用机,速度比转塔型机器慢,但贴装精度优于转塔型机器,主要贴装大型、异型零件以及细间距引脚零件。
2,表面贴装对PCB的要求
第一:外观的要求,光滑平整,不可有翘曲或高低不平.否者基板会出现
裂纹,伤痕,锈斑等不良.
第二:热膨胀系数的关系.元件小于3.2*1.6mm时只遭受部分应力,元件
大于3.2*1.6mm时,必须注意。
第三:导热系数的关系.
第四:耐热性的关系.耐焊接热要达到260度10秒的实验要求,其耐热性
应符合:150度60分钟后,基板表面无气泡和损坏不良。
第五:铜铂的粘合强度一般要达到
第六:弯曲强度要达到25kg/mm以上
第七:电性能要求第八:对清洁剂的反应,在液体中浸渍5分钟,表面不产生任何不良,
并有良好的冲载性
3表面贴装元件具备的条件1、元件的形状适合于自动化表面贴装
2、尺寸,形状在标准化后具有互换性3、有良好的尺寸精度
4、适应于流水或非流水作业
5、有一定的机械强度
6、可承受有机溶液的洗涤
7、可执行零散包装又适应编带包装8、有电性能以及机械性能的互换性9、耐焊接热应符合相应的规定
表面贴装元件SMD(Surface Mount
Device)主要分类有:CHIP元件:电阻、电容一般尺寸有1206、0805、0603、0402、0201目前最小为
01005(公制0.4×0.2mm);IC等异型元件:SOP、QFP、bga、CSP、PLCC和最新的LLP元件等等
三、 回流焊接工艺
A、回流焊接分类:1、热风回流焊接;2、红外线焊接;3、热风+红外焊接;
4、气象焊接;5、热型芯板(很少采用)。目前行业采用最多为热风回流焊接
回 流焊是SMT流程中非常关键的一环,其作用是将焊膏融化,使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起,如不能较好地对其进行控制,将对所生产产品的可靠性 及使用寿命产生灾难性影响?;亓骱傅姆绞接泻芏?,较早前比较流行的方式有红外式及气相式,现在较多厂商采用的是热风式回流焊,还有部分先进的或特定场合使 用的再流方式,如:热型芯板、白光聚焦、垂直烘炉等。
B、温区分布及各温区功能
热风回流焊过程中,焊膏需经过以下几个阶段,溶剂挥发;助 焊剂清除焊件表面的氧化物;焊膏的熔融、再流动以及焊膏的冷却、凝固。一个典型的温度曲线(Profile:指通过回焊炉时,PCB上某一焊点的温度随时 间变化的曲线)分为预热区、保温区、回流区及冷却区。(见附图)
①预热区:预热区的目的是使PCB和元器件预热,达到平衡,同时除去焊膏中的水 份、溶剂,以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。升温速率要控制在适当范围内(过快会产生热冲击,如:引起多层陶瓷电容器开裂、造成焊料飞溅,使在整个PCB的非 焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点;过慢则助焊剂Flux活性作用),一般规定最大升温速率为4℃/sec,上升速率设定为1-3℃/sec,ECS 的标准为低于3℃/sec。
②保温区:指从120℃升温至160℃的区域。主要目的是使PCB上各元件的温度趋于均匀,尽量减少温差,保证在达到 再流温度之前焊料能完全干燥,到保温区结束时,焊盘、锡膏球及元件引脚上的氧化物应被除去,整个电路板的温度达到均衡。过程时间约60-120秒,根据焊 料的性质有所差异。ECS的标准为:140-170℃,MAX120sec;
③回流区:这一区域里的加热器的温度设置得最高,焊接峰值温度视所用 锡膏的不同而不同,一般推荐为锡膏的熔点温度加20-40℃。此时焊膏中的焊料开始熔化,再次呈流动状态,替代液态焊剂润湿焊盘和元器件。有时也将该区域 分为两个区,即熔融区和再流区。理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的面积最小且左右对称,一般情况下超过200℃的时间范围为 30-40sec。ECS的标准为Peak
Temp.:210-220℃,超过200℃的时间范围:40±3sec;
④冷却区:用尽 可能快的速度进行冷却,将有助于得到明亮的焊点并饱满的外形和低的接触角度?;郝淙椿岬贾翽AD的更多分解物进入锡中,产生灰暗毛糙的焊点,甚至引起沾 锡不良和弱焊点结合力。降温速率一般为-4℃/sec以内,冷却至75℃左右即可,一般情况下都要用离子风扇进行强制冷却。
C、影响焊接性能的各种因素
工艺因素:焊接前处理方式,处理的类型,方法,厚度,层数。处理后到焊接的时间内是否加热,剪切或经过其他的加工方式。
焊接工艺的设计:焊区:指尺寸,间隙,焊点间隙导带(布线):形状,导热性,热容量被焊接物:指焊接方向,位置,压力,粘合状态等。
焊接条件:指焊接温度与时间,预热条件,加热,冷却速度焊接加热的方式,热源的载体的形式(波长,导热速度等)
焊接材料:
焊剂:成分,浓度,活性度,熔点,沸点等;
焊料:成分,组织,不纯物含量,熔点等;
母材:母材的组成,组织,导热性能等;
焊膏的粘度,比重,触变性能;
基板的材料,种类,包层金属等。