SMT基础知识培训教材

1、SMT基础知识培训教材一、 教材容1SMT基本概念和组成2SMT车间环境的要求 .3SMT工艺流程 .4印刷技术 :4.1焊锡膏的基础知识.4.2钢网的相关知识 .4.3刮刀的相关知识 .4.4印刷过程 .4.5印刷机的工艺参数调节与影响4.6焊锡膏印刷的缺陷, 产生原因及对策 .5 贴片技术：5.1贴片机的分类 .5.2贴片机的基本结构.5.3贴片机的通用技术参数.5.4工厂现有的贴装过程控制点.5.5工厂现有贴装过程中出现的主要问题, 产生原因及对策 .5.6工厂现有的机器维护保养工作.6 回流技术 :6.1回流炉的分类 .6.2 GS-800热风回流炉的技术参数.6.3 GS-800热风

2、回流炉各加热区温度设定参考表.6.4 GS-800回流炉故障分析与排除对策.6.5 GS-800保养周期与容 .6.6 SMT回流后常见的质量缺陷及解决方法.6.7 SMT炉后的质量控制点7 静电相关知识。 SMT基础知识培训教材书二目的为 SMT相关人员对SMT的基础知识有所了解。三适用围该指导书适用于SMT车间以及 SMT相关的人员。四参考文件3.1 IPC-6103.2 E3CR201 SMT过程控制规3.3创新的 WMS五工具和仪器六术语和定义七部门职责八流程图九教材容1SMT基本概念和组成：1.1SMT基本概念SMT是英文 :Surface Mounting Technology的简

3、称 , 意思是表面贴装技术 .1.2SMT的组成总的来说 :SMT包括表面贴装技术, 表面贴装设备 , 表面贴装元器件及SMT管理 .2 SMT车间环境的要求2.1 SMT车间的温度 :20 度-28度, 预警值 :22 度-26度2.2 SMT车间的湿度 :35%-60% ,预警值 :40%-55%2.3 所有设备 , 工作区 , 周转和存放箱都需要是防静电的 , 车间人员必须着防静电衣帽 .3 SMT工艺流程：OKNOOK洗 板NO印刷统计过程控制图NONO炉前目视检查4 印刷技术：高速机贴片准备领 料多功能机贴片上 料NO检 查印 刷OK回 流检 查NOOKIPQCOKMIMA参照 LO

4、ADING LIST填写上料记录表NOOKOK检 查SMT 元件丢料记录SMT 元件丢料记录校 正4.1焊锡膏 (SOLDER PASTE)的基础知识焊锡膏是将焊料粉末与具有助焊功能的糊状焊剂混合而成的一种浆料 , 通常焊料粉末占 90%左右 , 其余是化学成分 . 我们把能随意改变形态或任意分割的物体称为流体 , 研究流体受外力而引起形变与流动行为规律和特征的科学称为流变学 . 但在工程中则用黏度这一概念来表征流体黏度性的大小 .焊锡膏的流变行为焊锡膏中混有一定量的触变剂 , 具有假塑性流体性质 . 焊锡膏在印刷时 , 受到刮刀的推力作用 , 其黏度下降 , 当到达摸板窗口时 , 黏度达到最

5、低 , 故能顺利通过窗口沉降到 PCB的焊盘上 , 随着外力的停止 , 焊锡膏黏度又迅速回升 , 这样就不会出现印刷图形的塌落和漫流 , 得到良好的印刷效果 .影响焊锡膏黏度的因素焊料粉末含量对黏度的影响: 焊锡膏中焊料粉末的增加引起黏度的增加.焊料粉末粒度对黏度的影响: 焊料粉末粒度增大时黏度会降低 .温度对焊锡膏黏度的影响: 温度升高黏度下降. 印刷的最佳环境温度为23+/-3 度. 剪切速率对焊锡膏黏度的影响 : 剪切速率增加黏度下降 .黏度黏度黏度粉含量粒度温度4.1.5 焊锡膏的检验项目焊 焊锡膏外观焊料重量焊剂酸值测定锡金 百分比膏 焊锡膏的印刷性属 焊料成分焊 焊剂卤化物测使粉

6、测定定用 焊锡膏的黏度性粒 焊料粒度剂 焊剂水溶物电性 试验分布导率测定能 焊锡膏的塌落度焊料粉末焊剂铜镜腐蚀形状性试验焊锡膏热熔后残焊剂绝缘电阻渣干燥度测定焊锡膏的焊球试验焊锡膏润湿性扩展率试验4.1.6 SMT 工艺过程对焊锡膏的技术要求工焊锡焊锡膏贴放再流清洗检艺膏的印刷元件查流存储程性0 度良好漏有一1. 焊接1. 对免清 焊能 10印性 ,定黏性能好 ,洗焊膏其 点要度 , 存良好的结力 ,焊点周SIR应 达 发求放寿分辨率以免围无飞到RS 亮,命 6PCB运珠出现 ,1011焊个月送过不腐蚀2. 对活性锡程中元件及焊膏应易爬元件PCB.清洗掉残高移位2. 无刺留物充激性气分味, 无

7、毒害所冰箱印刷贴片再流焊清洗机显需机 , 模机炉微设板镜备4.2钢网 (STENCILS)的相关知识钢网的结构一般其外框是铸铝框架, 中心是金属模板 , 框架与模板之间依靠丝网相连接 , 呈”刚柔 - 刚”结构 .4.2.2钢网的制造方法方法基材优点缺点适用对象化学锡磷青价廉 ,锡1. 窗口图形0.65MM QFP腐蚀铜或不磷青铜易不好以上器件产法锈钢加工2. 孔壁不光品的生产滑3. 模板尺寸不宜太大激光不锈钢1. 尺寸精1. 价格较高0.5MM QFP器法度高2. 孔壁有时件生产最适2. 窗口形会有毛刺 , 仍宜状好需二次加工3. 孔壁较光滑电铸镍1. 尺寸精1. 价格昂贵0.3MM QFP

8、器法度高2. 制作周期件生产最适2. 窗口形长宜状好3. 孔壁较光滑目前我们对新来钢网的检验项目钢网的力 : 使用力计测量钢网四个角和中心五个位置, 力应大于 30N/CM.钢网的外观检查 : 框架 , 模板 , 窗口 ,MARK等项目 .钢网的实际印刷效果的检查.4.3刮刀的相关知识刮刀按制作形状可分为菱形和拖尾巴两种; 从制作材料上可分为橡胶 ( 聚胺酯 ) 和金属刮刀两类 . 目前我们使用的全部是金属刮刀 , 金属刮刀具有以下优点 : 从较大 , 较深的窗口到超细间距的印刷均具有优异的一致性 ; 刮刀寿命长 , 无需修正 ; 印刷时没有焊料的凹陷和高低起伏现象 , 大大减少不良 .目前我

9、们使用有三种长度的刮刀 :300MM,350MM,400MM在.使用过程中应该按照 PCB板的长度选择合适的刮刀 . 刮刀的两边挡板不能调的太低 , 容易损坏模板 .刮刀用完后要进行清洁和检查, 在使用前也要对刮刀进行检查 .4.4印刷过程印刷焊锡膏的工艺流程:焊锡膏的准备支撑片设定和钢网的安装调节参数印刷焊锡膏检查质量结束并清洗钢网焊锡膏的准备从冰箱中取出检查标签的有效期，填写好标签上相关的时间，在室温下回温4H，再拿出来用锡膏摇均器摇匀锡膏，目前我们使用摇匀器摇3MIN-4MIN。支撑片设定和钢网的安装根据线体实际要生产的产品型号选择对应的模板进行支撑片的设定 , 并作好检查 .参照产品型

10、号选择相应的钢网 , 并对钢网进行检查 : 主要包括钢网的力 , 清洁 , 有无破损等 , 如 OK则可以按照机器的操作要求将钢网放入到机器里 .调节参数严格按照参数设定表对相关的参数进行检查和修改 , 主要包括印刷压力 , 印刷速度 , 脱模速度和距离 , 清洗次数设定等参数印刷锡膏参数设定 OK后, 按照 DEK作业指导书添加锡膏 , 进行机器操作 , 印刷锡膏 .检查质量在机器刚开始印刷的前几片一定要检查印刷效果 , 是否有连锡 , 少锡等不良现象 ; 还测量锡膏的厚度 , 是否在6.8MIL 7.8MIL 之间 . 在正常生产后每隔一个小时要抽验 10 片 , 检查其质量并作好记录 ;

11、 每隔 2 小时要测量 2 片锡膏的印刷厚度 . 在这些过程中如果有发现不良超出标准就要立即通知相应的技术员 , 要求其改善 .结束并清洗钢网生产制令结束后要及时清洗钢网和刮刀并检查 , 技术员要确认效果后在放入相应的位置 .4.5印刷机的工艺参数的调节与影响刮刀的速度刮刀的速度和锡膏的黏度有很大的关系, 刮刀的速度越慢 , 锡膏的黏度越大 ; 同样 , 刮刀的速度越快 , 锡膏的黏度就越小 . 调节这个参数要参照锡膏的成分和 PCB元件的密度以及最小元件尺寸等相关参数 . 目前我们一般选择在3065MM/S.刮刀的压力刮刀的压力对印刷影响很大 , 压力太大会导致锡膏印的很薄 . 目前我们一般

12、都设定在 8KG左右 .理想的刮刀速度与压力应该是正好把锡膏从钢板表面刮干净 , 刮刀的速度与压力也存在一定的转换关系 , 即降低刮刀速度等于提高刮刀的压力 , 提高了刮刀速度等于降低刮刀的压力 .刮刀的宽度如果刮刀相对于 PCB过宽 , 那么就需要更大的压力 , 更多的锡膏参与其工作 , 因而会造成锡膏的浪费 . 一般刮刀的宽度为 PCB长度 ( 印刷方向 ) 加上 50MM左右为最佳 , 并要保证刮刀头落在金属模板上 .印刷间隙印刷间隙是钢板装夹后与PCB之间的距离 , 关系到印刷后 PCB上的留存量 , 其距离增大 , 锡膏量增多 , 一般控制在0 0.07MM4.5.5分离速度锡膏印刷

13、后 , 钢板离开 PCB的瞬时速度即分离速度 , 是关系到印刷质量的参数 , 其调节能力也是体现印刷机质量好坏的参数 , 在精密印刷机中尤其重要 , 早期印刷机是恒速分离 , 先进的印刷机其钢板离开锡膏图形时有一个微小的停留过程 , 以保证获取最佳的印刷图形 .4.6 焊锡膏印刷的缺陷 , 产生的原因及对策4.6.1 缺陷 :刮削 ( 中间凹下去 )原因分析 : 刮刀压力过大 , 削去部分锡膏 .改善对策 : 调节刮刀的压力4.6.2 缺陷 :锡膏过量原因分析 : 刮刀压力过小 , 多出锡膏 .改善对策 : 调节刮刀压力4.6.3 缺陷 : 拖曳 ( 锡面凸凹不平 0原因分析 : 钢板分离速度

14、过快改善对策 : 调整钢板的分离速度4.6.4 缺陷 : 连锡原因分析 : 1)锡膏本身问题2)PCB与钢板的孔对位不准印刷机温度低 , 黏度上升3)4)印刷太快会破坏锡膏里面的触变剂, 于是锡膏变软改善对策 : 1)更换锡膏2)调节 PCB与钢板的对位3)开启空调 , 升高温度 , 降低黏度4)调节印刷速度4.6.5 缺陷 : 锡量不足原因分析 :1) 印刷压力过大 , 分离速度过快2)温度过高 , 溶剂挥发 , 黏度增加改善对策 :1)调节印刷压力和分离速度2)开启空调 , 降低温度5贴片技术5.1贴片机的分类5.1.1按速度分类中速贴片机高速贴片机超高速贴片机5.1.2按功能分类高速 /

15、 超高速贴片机 ( 主要贴一些规则元件 )多功能机 ( 主要贴一些不规则元件 )5.1.3按贴装方式分类顺序式同时式同时在线式5.1.4按自动化程度分类5.2手动式贴片机全自动化机电一体化贴片机贴片机的基本结构贴片机的结构可分为: 机架 ,PCB 传送机构及支撑台,X,Y与 Z/ 伺服 , 定位系统 , 光学识别系统 ,贴装头 , 供料器 , 传感器和计算机操作软件 .5.3贴片机通用的技术参数型号CM202-DSCM301-DSCM402-MDT401-F名0.088S/Chip0.63S/Chip0.06S/Chip贴装时间0.21S/QFP0.7S 1.2S/Chip.QFP贴装+/-0

16、.05MM(0+/-0.05MM(QFP+/-50um/chi+/-50um/ch精度603)pip+/-35um/QFP+/-35um/QFP基板L50mm*W50mmL50mm*W50mm-L50mm*W50mmL50mm*W50m尺寸-mL460mm*W360 L460mm*W360mmL510mm*W460L510mm*W46mmmm0mm基板3S3.5S09S（PCB L09S（PCBL的传小于 240MM）小于 240MM）送时间104 个 SINGLE 带式供料器最供料器装208 个 DOUBLE多 54 个载数托盘供料器最量多 80个元件0603 L24mm0603-L100m

17、m0603 L24mm1005chip*L尺寸*w24mm*T6mm *W90mm*T21mm*w240603-100mm*W90mL100mm*W90m*T25mm电源三相三相三相 AC200V。三相AC200V+/-10AC200V+/-10V400VAC200V。V 2.5KVA1.4KVA1.5KVA400V1.5KVA供气490 千帕 400490 千帕 150 升490 千帕 150490 千帕升 /MIN/MIN升 /MIN150 升 /MIN设备L2350*W1950L1625*W2405*HL2350*W2690L2350*W246尺寸*H1430mm1430mm*H1430

18、mm0*H1430mm重量2800kg1600kg2800KG3000KG5.4工厂现有的贴装过程控制点:5.4.1 SMT 贴装目前主要有两个控制点机器的抛料控制 , 目前生产线上有一个抛料控制记录表用来控制和跟踪机器的运行状况.机器的贴装质量控制, 目前生产上有一个贴片质量控制记录表用来控制和跟踪机器的运行状况.5.5工厂现有的贴片过程中主要的问题, 产生原因及对策在贴片过程中显示料带浮起的错误( Tape float)原因分析及相应简单的对策:根据错误信息查看相应Table 和料站的feeder前压盖是否到位；料带是否有散落或是段落在感应区域；检查机器部有无其他异物并排除；检查料带浮起感

19、应器是否正常工作。元件贴装时飞件原因分析及相应简单的对策:检查吸嘴是否堵塞或是或是表面不平，造成元件脱落。若是则更换吸嘴；检查元件有无残缺或不符合标准。在确认非吸取压力过大造成的基础上向供应商或是厂商反馈；检查 Support pin 高度是否一致，造成PCB弯曲顶起。重新设置Support pin；检查程序设定元件厚度是否正确。有问题按照正常规定值来设定；检查有无元件或其他异物残留于传送带或基板上造成 PCB不水平。；检查机器所设定的贴片高度是否合理，太低（贴装压力过大，致使元件弹飞） ；检查锡膏的黏度变化情况，锡膏黏性不足，元件在 PCB板的传输过程中掉落；检查机器贴装元件所需的真空破坏压

20、是否在允许围。若是则需要逐一检查各段气路的通畅情况；贴装时元件整体偏移原因分析及相应简单的对策:检查是否按照正确的PCB流向放置 PCB；检查 PCB版本是否与程序设定一致；在传输过程中进板不到位原因分析及相应简单的对策:检查是否是传送带有油污导致；检查Board 处是否有异物影响停板装置正常动作；检查 PCB板边是否有赃物 （锡珠）是否符合标准。贴片过程中显示Air Pressure Drop的错误，检查各供气管路，检查气压监测感应器是否正常工作；生产时出现的Bad Nozzle Detect检查机器提示的Nozzle 是否出现堵塞、弯曲变形、残缺折断等问题；在元件吸取或贴装过程中吸嘴Z 轴

21、错误原因分析及相应简单的对策:查看 feeder的取料位置是否有料或是散乱；检查机器吸取高度的设置是否得当；检查元件的厚度参数设定是否合理；抛 料吸取不良 检查吸嘴是否堵塞或是表面不平， 造成吸取时压力不足或者是造成偏移在移动和识别过程中掉落。 通过更换吸嘴可以解决；检查 feeder 的进料位置是否正确。 通过调整使元件在吸取的中心点上；检查程序中设定的元件厚度是否正确。参考来料标准数据值来设定；检查机器中对元件的取料高度的设定是否合理。参考来料标准数据值来设定；检查 feeder的卷料带是否正常卷取塑料带。太紧或是太松都会造成对物料的吸取；识别不良检查吸嘴的表面是否堵塞或不平，造成元件识别

22、有误差，更换清洁吸嘴即可；若带有真空检测则检查所选用的吸嘴是否能够满足需要达到的真空值。 一般真空检测选用带有橡胶圈的吸嘴；检查吸嘴的反光面是否脏污或有划伤，造成识别不良。更换或清洁吸嘴即可；检查元件识别相机的玻璃盖和镜头是否有元件散落或是灰尘，影响识别精度；检查元件的参考值设定是否得当，选取最标准或是最接近该元件的参考值设定。5.6 工厂现有的机器维护保养工作.工厂现有机器维护保养工作主要分日保养, 周保养 , 月保养三个保养阶段, 主要保养的容如下:日保养容检查工作单元清洁元件认识相机的玻璃盖清洁 feeder台设置面清理不良元件抛料盒清洁废料带收集盒周保养容检查并给 X、 Y 轴注油5.

23、6.1.2.2清扫触摸屏表面5.6.1.2.3清洁润滑 feeder 设置台5.6.1.2.4清洁 Holder 和吸嘴5.6.1.2.5清洁元件识别相机的镜头5.6.1.2.6检查和润滑轨道装置5.6.1.3月保养5.6.1.3.1润滑切刀单元清洁和润滑移动头6. 回流技术6.1回流炉的分类热板式再流炉它以热传导为原理, 即热能从物体的高温区向低温区传递红外再流炉它的设计原理是热能常有80%的能量是以电磁波的形式- 红外向外发射的 .红外热风式再流炉热风式再流炉通过热风的层流运动传递热能6.2 GS800 热风回流炉的技术参数加热区数加热区排风量运输导轨运输方运输PCB运量长度调整围向带高输

24、方式度上8/下82715MM10 立方 60MM600可选择900+/链传动米 /MINMM-20MM+网传2 个动运输带速电源升温时温控围温控方温控PCB板度间式精度温度分布偏差02000MM 三相20MIN室温 500PID 全+/-1+/-2 度/MIN380V度闭环控度50/60H制 ,SSRZ驱动6.3 GS800 热风回流炉各热区温度设定参考表温区ZONE1ZONE2.3.4.5.6ZONE7ZONE8预设180200150 180 摄氏200250250 300温度摄氏度度摄氏度摄氏度6.4 GS800 故障分析与排除对策控制软件报警分析与排除表报警项软件处理方式报警原因系统电系

25、统自动进入外部断电源中断冷却状态并把部电路故障炉 PCB 自动送出热风马系统自动进入热继电器损坏或跳报警排除检修外部电路检修部电路复位热继电器达不转冷却状态开更新或修理马达动热风马达损坏或卡死传输马 系统自动进入 热继电器跳开复位热继电器达不转冷却状态调速器故障更换调速器动马达是否卡住或损更新或修理马达坏掉板系统自 动进 入 PCB掉落或卡住把板送出冷却状态运输入口出口电眼更换电眼损坏外部物体误感应入口电眼盖子未 系统自动进入 上炉胆误打开关闭好上炉胆， 重关闭冷却状态升降丝杆行程开关新启动移位重新调整行程开关位置温度超 系统自动进入 热点偶脱线更换热点偶过最高冷却状态固态继电器输出端更换固态

26、继电器温度值短路插好插排电脑 40P 电缆排插更换控制板松开控制板上加热指示常亮温度低 系统自动进入 固态继电器输出端更换固态继电器于最低冷却状态断路调整热电偶位置温度值热电偶接地维修或更换发热发热管漏电，漏电管开关跳开温度超 系统自动进入 热电偶脱线更换热电偶过报警冷却状态固态继电器输出端更换固态继电器值常闭插好插排电脑 40P 电缆排插更换控制板松开控制板上加热指示常亮温度低 系统自动进入 固态继电器输出端更换固态继电器于报警冷却状态断路调整热电偶位置值热电偶接地维修或更换发热发热管漏电，漏电管开关跳开运输马 系统自动进入 运输马达故障更换马达达速度冷却状态编码器故障固定好活更换编偏差大控

27、制输出电压错误码器调速器故障更换控制板更换调速器启动按 系统处于等待 紧急开关未复位复位紧急开关并钮未复状态未按启动按钮按下启动按钮位启动按钮损坏更换按钮线路损坏修好电路紧急开 系统处于等待 紧急开关按下复位紧急开关并关按下状态线路损坏按下启动按钮检查外部电路6.4.2典型故障分析与排除故障造成故障的原因如何排除故障机器状态升温过1.热风马达故障1.检查热风马达长时间处于慢2.风轮与马达连接松2.检查风轮“升温过程”动或卡住3.更护固态继电3.固态继电器输出端器断路温度居1.热风马达故障1.检查热风马达工作过程高不下2.风轮故障2.检查风轮3.固态继电器输出端3.更换固态继电短路器机器不1.上

28、炉体未关闭1. 检修行程开关启动过程能启动2.紧急开关未复位73.未按下启动按钮2.检查紧急开关3.按下启动按钮加热区1.加热器损坏1.更换加热器长时间处于温度升2.加电偶有故障2.检查或更换电“升温过程”不到设3.固态继电器输出端热偶置温度断路3.更换固态继电4.排气过大或左右排器气量不平衡4.调节排气调气5.控制板上光电隔离板器件损坏5.更换光电隔离器 4N33运输电运输热继电器测出电1.重新开启运输1. 信号灯塔机不正机超载或卡住热继电器红灯亮常2.检查或更换热2. 所有加热继电器器停止加热3.重新设定热继电器电流测值上炉体1.行程开关到位移位1.检查行程开关顶升机或损坏2.检查紧急开关

29、构无动2.紧急开关未复位作计数不1.计数传感器的感应1.调节技术传感准确距离改变器的感应距离2. 计数传感器损坏2.更换计数传感器电脑屏1. 速度反馈传感器感1.检查编码器是幕上速应距离有误否故障度值误2.检查编码器线差偏大路6.5 GS 800 保养周期与容润滑 说明加 油 周 推荐用油型号部分期编号1机头各轴承及调每月钙基润滑脂ZG-2, 滴点2宽链条大于 80度ZG-2, 滴点顶升丝杆及螺母每月钙基润滑脂3同步链条, 紧轮 每月大于 80度ZG-2, 滴点钙基润滑脂及轴承大于 80度4导柱, 托网带滚每月钙基润滑脂ZG-2, 滴点5筒轴承大于 80度ZG-2, 滴点机头运输链条过每月钙基

30、润滑脂轮用轴承大于 80度6PCB运输链条每天杜邦 KRYTOX GPL107全(电脑控制自动氟聚醚润滑油( 耐高滴油润滑 )温 250 摄氏度 )7机头齿轮 , 齿条每月钙基润滑脂ZG-2, 滴点大于 80度8炉齿轮 , 齿条每周杜邦 KRYTOX GPL107全氟聚醚润滑油( 耐高温 250 摄氏度 )9机头丝杆及传动每月钙基润滑脂ZG-2, 滴点方轴大于 80度6.6 SMT过完回流炉后常见的质量缺陷及解决方法序缺陷原因解决方法号（ 1）安放的位置不对（ 1）校正定位坐标（ 2）焊膏量不够或定位（ 2）加大焊膏量，增加元器件安放的压力不够安放元器件的压1（ 3）焊膏中焊剂含量太力移位高，在在再流过程中（ 3）减少焊膏中焊剂的焊剂的流动导致元 含量器件移位焊粉不（ 1）加热温度不合适（ 1）改造加热设施和调能再（ 2）焊膏变质整再流焊温度曲线流 ,