SMrain全面表面贴装知识

表面贴装工程----关于SMA的介绍目录什么是SMA？SMT工艺流程ScreenPrinterMOUNTREFLOWAOIESDWAVESOLDERSMTTesterSMACleanSMTInspectionspec.SMAIntroduce什么是SMA？SMA(SurfaceMountAssembly)的英文缩写，中文意思是表面贴装工程。是新一代电子组装技术，它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件。表面安装不是一个新的概念，它源于较早的工艺，如平装和混合安装。电子线路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且根本没有基片。第一个半导体器件的封装采用放射形的引脚，将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通孔中。50年代，平装的表面安装元件应用于高可靠的军方，60年代，混合技术被广泛的应用，70年代，受日本消费类电子产品的影响，无源元件被广泛使用，近十年有源元件被广泛使用。SMAIntroduceSMAIntroduce什么是SMA？SurfacemountThrough-hole与传统工艺相比SMA的特点：高密度高可靠小型化低成本生产的自动化SMAIntroduceSMT工艺流程一、单面组装：来料检测=>丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干（固化）=>回流焊接=>清洗=>检测=>返修

二、双面组装；

A：来料检测=>PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干（固化）=>A面回流焊接=>清洗=>翻板=>PCB的B面丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干=>回流焊接（最好仅对B面=>清洗=>检测=>返修）

此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。

最最基础的东西SMAIntroduceB：来料检测=>PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干（固化）=>A面回流焊接=>清洗=>翻板=>PCB的B面点贴片胶=>贴片=>固化=>B面波峰焊=>清洗=>检测=>返修）

此工艺适用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面组装的SMD中，只有SOT或SOIC（28）引脚以下时，宜采用此工艺。

三、单面混装工艺：

来料检测=>PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干（固化）=>回流焊接=>清洗=>插件=>波峰焊=>清洗=>检测=>返修

SMT工艺流程SMAIntroduce四、双面混装工艺：

A：来料检测=>PCB的B面点贴片胶=>贴片=>固化=>翻板=>PCB的A面插件=>波峰焊=>清洗=>检测=>返修

先贴后插，适用于SMD元件多于分离元件的情况

B：来料检测=>PCB的A面插件（引脚打弯）=>翻板=>PCB的B面点贴片胶=>贴片=>固化=>翻板=>波峰焊=>清洗=>检测=>返修

先插后贴，适用于分离元件多于SMD元件的情况

C：来料检测=>PCB的A面丝印焊膏=>贴片=>烘干=>回流焊接=>插件，引脚打弯=>翻板=>PCB的B面点贴片胶=>贴片=>固化=>翻板=>波峰焊=>清洗=>检测=>返修

A面混装，B面贴装。

SMT工艺流程SMAIntroduceD：来料检测=>PCB的B面点贴片胶=>贴片=>固化=>翻板=>PCB的A面丝印焊膏=>贴片=>A面回流焊接=>插件=>B面波峰焊=>清洗=>检测=>返修

A面混装，B面贴装。先贴两面SMD，回流焊接，后插装，波峰焊

E：来料检测=>PCB的B面丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干（固化）=>回流焊接=>翻板=>PCB的A面丝印焊膏=>贴片=>烘干=>回流焊接1（可采用局部焊接）=>插件=>波峰焊2（如插装元件少，可使用手工焊接）=>清洗=>检测=>返修

A面贴装、B面混装。

SMT工艺流程SMAIntroduceScreenPrinterMountReflowAOISMT工艺流程SMAIntroduceSolderpasteSqueegeeStencilScreenPrinterSTENCILPRINTINGScreenPrinter内部工作图ScreenPrinterScreenPrinter的的基基本本要要素素：：Solder(又又叫叫锡锡膏膏））经验验公公式式：：三球球定定律律至少少有有三三个个最最大大直直径径的的锡锡珠珠能能垂垂直直排排在在模模板板的的厚厚度度方方向向上上至少少有有三三个个最最大大直直径径的的锡锡珠珠能能水水平平排排在在模模板板的的最最小小孔孔的的宽宽度度方方向向上上单位位：：锡珠珠使使用用米米制制（（Micron)度度量量，，而而模模板板厚厚度度工工业业标标准准是是美美国国的的专专用用单位位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm>>1thou)判断断锡锡膏膏具具有有正正确确粘粘度度的的一一种种经经济济和和实实际际的的方方法法：：搅拌锡膏30秒，挑挑起一些高高出容器三三，四英寸寸，锡膏自自行下滴，，如果开始时时象稠的糖糖浆一样滑滑落，然后后分段断裂裂落下到容容器内为良好。反反之，粘度度较差。SMAIntroduceSMAIntroduceScreenPrinter锡膏的主要成分：成分焊料合金粉末助焊剂主要材料作用Sn/PbSn/Pb/Ag活化剂增粘剂溶剂摇溶性附加剂SMD与电路的连接松香，甘油硬脂酸脂盐酸，联氨，三乙醇酸金属表面的净化松香，松香脂，聚丁烯净化金属表面，与SMD保持粘性丙三醇，乙二醇对焊膏特性的适应性Castor石腊（腊乳化液）软膏基剂防离散，塌边等焊接不良SMAIntroduceSqueegee(又叫刮板板或刮刀））菱形刮刀拖裙形刮刀刀聚乙烯材料料或类似材料料金属10mm45度角SqueegeeStencil菱形刮刀ScreenPrinter拖裙形刮刀SqueegeeStencil45-60度角SMAIntroduceSqueegee的压力设定：第一步：在每50mm的Squeegee长长度上施加加1kg的的压力。第二步：减少压力力直到锡膏膏开始留在在模板上刮刮不干净，，在增加1kg的压压力第三步：在锡膏刮刮不干净开开始到挂班班沉入丝孔孔内挖出锡锡膏之间有1-2kg的可接接受范围即即可达到好好的印制效效果。ScreenPrinterSqueegee的的硬度范围围用颜色代代号来区分分：verysoft红色soft绿色hard蓝色veryhard白色SMAIntroduceStencil(又叫模板）：StencilPCBStencil的梯梯形开口ScreenPrinterPCBStencilStencil的刀刀锋形开口口激光切割模模板和电铸铸成行模板板化学蚀刻模模板SMAIntroduceScreenPrinter模板制造技术化学蚀刻模板电铸成行模板激光切割模板简介优点缺点在金属箔上涂抗蚀保护剂用销钉定位感光工具将图形曝光在金属箔两面，然后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属箔通过在一个要形成开孔的基板上显影刻胶，然后逐个原子，逐层地在光刻胶周围电镀出模板直接从客户的原始Gerber数据产生，在作必要修改后传送到激光机，由激光光束进行切割成本最低周转最快形成刀锋或沙漏形状纵横比1.5：1提供完美的工艺定位没有几何形状的限制改进锡膏的释放要涉及一个感光工具电镀工艺不均匀失去密封效果密封块可能会去掉纵横比1：1错误减少消除位置不正机会激光光束产生金属熔渣造成孔壁粗糙纵横比1：1模板(Stencil)制造造技术:SMAIntroduceScreenPrinter模板(Stencil)材料料性能的比比较:性能抗拉强度耐化学性吸水率网目范围尺寸稳定性耐磨性能弹性及延伸率连续印次数破坏点延伸率油量控制纤维粗细价格不锈钢尼龙聚脂材质极高极好不吸水30-500极佳差(0.1%)2万40-60%差细高中等好24%16-400差中等极佳（2%）4万20-24%好较粗低高好0.4%60-390中等中等佳（2%）4万10-14%好粗中极佳SMAIntroduceScreenPrinter锡膏丝印缺缺陷分析:问题及原因因对对策策搭锡BRIDGING锡锡粉量量少、粘度度低、粒度度大、室温温度、印膏膏太厚、放放置压力太太大等。（（通常当两两焊垫之间间有少许印印膏搭连，，于高温熔熔焊时常会会被各垫上上的主锡体体所拉回去去，一旦无无法拉回，，将造成短短路或锡球球，对细密密间距都很很危险）。。提高锡膏中中金属成份份比例（提提高到88%以上上）。增加锡膏的的粘度（70万CPS以上上）减小锡粉粉的粒度度（例如如由200目降降到300目））降低环境境的温度度（降至至27OC以下））降低所印印锡膏的的厚度（（降至架架空高度度SNAP-OFF，，减低刮刮刀压力力及速度度）加强印膏膏的精准准度。调整印膏膏的各种种施工参参数。减轻零件件放置所所施加的的压力。。调整预热热及熔焊焊的温度度曲线。。SMAIntroduce问题及原原因对对策策2.发生生皮层CURSTING由由于于锡膏助助焊剂中中的活化化剂太强强,环境境温度太太高及铅铅量太多多时,会会造成粒粒子外层层上的氧氧化层被被剥落所所致.3.膏量量太多EXCESSIVEPASTE原原因与““搭桥””相似.避免将锡锡膏暴露露于湿气气中.降低锡膏膏中的助助焊剂的的活性.降低金属属中的铅铅含量.减少所印印之锡膏膏厚度提升印着着的精准准度.调整锡膏膏印刷的的参数.锡膏丝印印缺陷分分析:ScreenPrinterSMAIntroduce锡膏丝印印缺陷分分析:ScreenPrinter问题及原原因对对策策4.膏量量不足INSUFFICIENTPASTE常常在在钢板印印刷时发发生,可可能是网网布的丝丝径太粗粗,板膜膜太薄等等原因.5.粘着着力不足足POORTACKRETENTION环环境温度度高风速速大,造造成锡膏膏中溶剂剂逸失太太多,以以及锡粉粉粒度太太大的问问题.增加印膏膏厚度,如改变变网布或或板膜等等.提升印着着的精准准度.调整锡膏膏印刷的的参数.消除溶剂剂逸失的的条件(如降低低室温、、减少吹吹风等）。降低金属属含量的的百分比比。降低锡膏膏粘度。。降低锡膏膏粒度。。调整锡膏膏粒度的的分配。。SMAIntroduce锡膏丝印印缺陷分分析:ScreenPrinter问题及原原因对对策策6.坍塌塌SLUMPING原原因与与“搭桥桥”相似似。7.模糊糊SMEARING形形成成的原因因与搭桥桥或坍塌塌很类类似，但但印刷施施工不善善的原因因居多，，如压力力太大、、架空高高度不足足等。增加锡膏膏中的金金属含量量百分比比。增加锡膏膏粘度。。降低锡膏膏粒度。。降低环境境温度。。减少印膏膏的厚度度。减轻零件件放置所所施加的的压力。。增加金属属含量百百分比。。增加锡膏膏粘度。。调整环境境温度。。调整锡膏膏印刷的的参数。。SMAIntroduceScreenPrinter在SMT中使用用无铅焊焊料：在前几个个世纪，，人们逐逐渐从医学和化化学上认认识到了了铅（PB）的毒性。。而被限限制使用用。现在在电子装配业业面临同同样的问问题，人人们关心的是是：焊料料合金中中的铅是是否真正的威威胁到人人们的健健康以及及环境的安全全。答案案不明确确，但无无铅焊料已经经在使用用。欧洲洲委员会会初步计划在在2004年或或2008年强强制执行行。目前前尚待批批准，但但是电子子装配业业还是要为将来来的变化化作准备备。SMAIntroduce无铅锡膏膏熔化温温度范围围：ScreenPrinter无铅焊锡化学成份48Sn/52In42Sn/58Bi91Sn/9Zn93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu95.5Sn/3.5Ag/1Zn93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu

99.3Sn/0.7Cu95Sn/5Sb65Sn/25Ag/10Sb96.5Sn/3.5Ag熔点范围118°C共熔138°C共熔199°C共熔218°C共熔218~221°C209°~212°C

227°C232~240°C233°C221°C共熔说明低熔点、昂贵、强度低已制定、Bi的可利用关注渣多、潜在腐蚀性高强度、很好的温度疲劳特性高强度、好的温度疲劳特性高强度、好的温度疲劳特性高强度、高熔点好的剪切强度和温度疲劳特性摩托罗拉专利、高强度高强度、高熔点97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag226~228°C高熔点SMAIntroduceScreenPrinter无铅焊接接的问题题和影响响：无铅焊接的问题无铅焊接的影响生产成本元件和基板方面的开发回流炉的性能问题生产线上的品质标准无铅焊料的应用问题无铅焊料开发种类问题无铅焊料对焊料的可靠性问题最低成本超出45%左右高出传统焊料摄氏40度焊接温度提升品质标准受到影响稀有金属供应受限制无铅焊料开发标准不统一焊点的寿命缺乏足够的实验证明SMAIntroduceMOUNT表面贴装装对PCB的要要求：第一：外外观的要要求,光光滑平整整,不可可有翘曲曲或高低低不平.否者基基板会出出现裂纹，伤伤痕，锈锈斑等不不良.第二：热热膨胀系系数的关关系.元元件小于于3.2*1.6mm时只遭遭受部分分应力，，元件大于3.2*1.6mm时，，必须注注意。第三：导导热系数数的关系系.第四：耐耐热性的的关系.耐焊接接热要达达到260度10秒的的实验要要求，其其耐热性性应符合：：150度60分钟后后，基板板表面无无气泡和和损坏不不良。第五：铜铜铂的粘粘合强度度一般要要达到1.5kg/cm*cm第六：弯弯曲强度度要达到到25kg/mm以上上第七：电电性能要要求第八：对对清洁剂剂的反应应，在液液体中浸浸渍5分分钟，表表面不产产生任何何不良，，并有良好好的冲载载性SMAIntroduceMOUNT表面贴装装元件介介绍：表面贴装装元件具具备的条条件元件的形形状适合合于自动动化表面面贴装尺寸，形形状在标标准化后后具有互互换性有良好的的尺寸精精度适应于流流水或非非流水作作业有一定的的机械强强度可承受有有机溶液液的洗涤涤可执行零零散包装装又适应应编带包包装具有电性性能以及及机械性性能的互互换性耐焊接热热应符合合相应的的规定SMAIntroduceMOUNT表面贴装装元件的的种类有源元件件（陶瓷封封装）无源元件件单片陶瓷瓷电容钽电容厚膜电阻阻器薄膜电阻阻器轴式电阻阻器CLCC（ceramicleadedchipcarrier））陶瓷密封封带引线线芯片载载体DIP（（dual-in-linepackage）双列列直插封封装SOP（（smalloutlinepackage）小尺尺寸封装装QFP(quadflatpackage)四四面引引线扁平平封装BGA(ballgridarray)球球栅阵阵列SMC泛泛指无源源表面安装元件件总称SMD泛泛指有源源表面安装元元件SMAIntroduce阻容元件件识别方方法1．元件件尺寸公公英制换换算（0.12英寸=120mil、0.08英英寸=80mil）Chip阻容容元件IC集集成电路路英制名称称公制mm英制名称称公制mm120608050603040202013.2×1.650302525121.270.80.6×1.251.6×0.81.0×0.50.6×0.3MOUNTSMAIntroduceMOUNT阻容元件识别别方法2．片式电阻阻、电容识别别标记电阻阻电容容标印值电阻值标印值电阻值2R25R61026823331045642.2Ω5.6Ω1KΩ6800Ω33KΩ100KΩ560KΩ0R50101104713322235130.5PF1PF11PF470PF3300PF22000PF51000PFSMAIntroduceMOUNTIC第一脚的的的辨认方法法OB36HC081132412厂标型号OB36HC081132412厂标型号OB36HC081132412厂标型号T93151—1HC02A1132412厂标型号①IC有缺缺口标志②以圆点作作标识③以横杠作作标识④以文字作作标识（正看看IC下排引引脚的左边第第一个脚为““1”）SMAIntroduceMOUNT常见IC的封封装方式CategoriesTypicalSample

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(NewProducts)RemarksDIP

(Dual-in-linePackage)8,14,16,18,20,22,24,28,32,36,40,42,482.54RSRA100milpitchtypeSDIP

(SkinnyDual-in-linePackage)noimage20,222.54RSRC100milpitchtypeSDIP

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(ShrinkDual-in-linePackage)30,42,641.778SSRB70milpitchtypeSMAIntroduceMOUNT常见IC的封封装方式CategoriesTypicalSample

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(ShrinkDual-in-linePackage)30,42,641.778SSRB70milpitchtypeSMAIntroduceMOUNT来料检测的主主要内容SMAIntroduceMOUNT贴片机的介绍绍拱架型(Gantry)元件送料器、、基板(PCB)是固定定的，贴片头头(安装多个个真空吸料嘴嘴)在送料器与基板板之间来回移移动，将元件件从送料器取取出，经过对对元件位置与与方向的调整，，然后贴放于于基板上。由由于贴片头是是安装于拱架架型的X/Y坐标移动横梁上上，所以得名名。这类机型的优优势在于：系统结构简单单，可实现高高精度，适于于各种大小、、形状的元件件，甚至异型元件，，送料器有带带状、管状、、托盘形式。。适于中小批批量生产，也可多台机组组合用于大批批量生产。这类机型的缺缺点在于：贴片头来回移移动的距离长长，所以速度度受到限制。。SMAIntroduceMOUNT对元件位置与与方向的调整整方法：1)、机械对对中调整位置置、吸嘴旋转转调整方向，，这种方法能能达到的精度有限，较晚晚的机型已再再不采用。2)、激光识识别、X/Y坐标系统调调整位置、吸吸嘴旋转调整整方向，这种种方法可实现飞飞行过程中的的识别，但不不能用于球栅栅列陈元件BGA。3)、相机识识别、X/Y坐标系统调调整位置、吸吸嘴旋转调整整方向，一般般相机固定，贴片片头飞行划过过相机上空，，进行成像识识别，比激光光识别耽误一点时时间，但可识识别任何元件件，也有实现现飞行过程中中的识别的相机识识别系统，机机械结构方面面有其它牺牲牲。SMAIntroduceMOUNT转塔型(Turret)元件送料器放放于一个单坐坐标移动的料料车上，基板板(PCB)放于一个X/Y坐标标系统移动的的工作台上，，贴片头安装装在一个转塔塔上，工作时，料车将元元件送料器移移动到取料位位置，贴片头头上的真空吸吸料嘴在取料位置取元元件，经转塔塔转动到贴片片位置(与取取料位置成180度)，，在转动过程中经经过对元件位位置与方向的的调整，将元元件贴放于基基板上。一般，转塔上上安装有十几几到二十几个个贴片头，每每个贴片头上上安装2~4个真空空吸嘴(较早早机型)至5~6个真空空吸嘴(现在在机型)。由由于转塔的特点，将动作作细微化，选选换吸嘴、送送料器移动到到位、取元件件、元件识别、角度调整整、工作台移移动(包含位位置调整)、、贴放元件等等动作都可以以在同一时间周周期内完成，，所以实现真真正意义上的的高速度。目目前最快的时间周期达到到0.08~0.10秒秒钟一片元件件。这类机型的优优势在于：这类机型的缺缺点在于：贴装元件类型型的限制，并并且价格昂贵贵。SMAIntroduceMOUNT对元件位置与与方向的调整整方法：1)、机械对对中调整位置置、吸嘴旋转转调整方向，，这种方法能能达到的精度有限，较较晚的机型已已再不采用。。2)、相机识识别、X/Y坐标系统调调整位置、吸吸嘴自旋转调调整方向，相相机固定，贴片片头飞行划过过相机上空，，进行成像识识别。SMAIntroduceMOUNT贴片机过程能能力的验证：：第一步：最初的24小小时的干循环环，期间机器器必须连续无无误地工作。。第二步：要求求元件准确地地贴装在两个个板上，每个个板上包括32个140引脚的玻璃璃心子元件。主主板上有6个个全局基准点点，用作机器器贴装前和视视觉测量系统检验元件贴贴装精度的参参照。贴装板板的数量视乎乎被测试机器器的特定头和摄像机的配配置而定。第三步：用所所有四个贴装装芯轴，在所所有四个方向向：0°,90°,180°,270°贴装元件。一种用来验证证贴装精度的的方法使用了了一种玻璃心心子，它和一一个“完美的的”高引脚数QFP的的焊盘镶印在在一起，该QFP是用来来机器贴装的的(看引脚图图)。通过贴贴装一个理想的元件，，这里是140引脚、0.025””脚距的QFP，摄像机机和贴装芯轴轴两者的精度度都可被一致地地测量到。除除了特定的机机器性能数据据外，内在的的可用性、生生产能力和可靠性的测量量应该在多台台机器的累积积数据的基础础上提供。SMAIntroduceMOUNT贴片机过程能能力的验证：：第四步：用测测量系统扫描描每个板，可可得出任何偏偏移的完整列列表。每个140引脚的玻璃心子子包含两个圆圆形基准点，，相对于元件件对应角的引引脚布置精度为±0.0001”，用于于计算X、Y和q旋转转的偏移。所所有32个贴片都通过系系统测量，并并计算出每个个贴片的偏移移。这个预定定的参数在X和Y方方向为±0.003””，q旋转转方向为±0.2，机机器对每个元件贴装都必必须保持。第五步：为了了通过最初的的“慢跑”，，贴装在板面面各个位置的的32个元件件都必须满足四个测试试规范：在运运行时，任何何贴装位置都都不能超出±±0.003”或±0.2的规格。另另外，X和Y偏移的平均均值不能超过过±0.0015”，，它们的标准偏偏移量必须在在0.0006”范围内内，q的的标准偏移量量必须小于或等于0.047°，，其平均偏偏移量小于±±0.06°，Cpk(过程能能力指数processcapabilityindex)在所有有三个量化区区域都大于1.50。这转换成最小小4.5s或或最大允许许大约每百万万之3.4个个缺陷(dpm,defectspermillion)。SMAIntroduceMOUNT贴片机过程能能力的验证：：3σ=2,700DPM4σ=60DPM

5σ=0.6DPM6σ=0.002DPM在今天的电子子制造中，希希望cmk要要大于1.33，甚至还还大得多。1.33的cmk也显示已经经达到4σ工艺艺能力。。6σ的的工艺能能力，是是今天经经常看到到的一个个要求，，意味着cmk必须须至少为为2.66。在在电子生生产中，，DPM的使用用是有实实际理由由的，因因为每一个缺陷陷都产生生成本。。统计基基数3、、4、5、6σσ和相应应的百万万缺陷率率(DPM)之之间的关系如下下：在实际测测试中还还有专门门的分析析软件是是JMP专门用用于数据据分析，，这样简简化了整个的过过程，得得到的数数据减少少了人为为的错误误。SMAIntroduceREFLOW再流的方方式：红外线焊接红外+热风（组合）气相焊（VPS）热风焊接热型芯板（很少采用）SMAIntroduceREFLOWTemperatureTime(BGABottom)1-3℃/Sec200℃Peak225℃±5℃60-90Sec140-170℃

60-120Sec

PreheatDryoutReflowcooling热风回流流焊过程程中，焊焊膏需经经过以下下几个阶阶段，溶溶剂挥发发；焊剂剂清除焊焊件表面的氧氧化物；焊膏的的熔融、再流动动以及焊膏的冷冷却、凝固。基本工艺艺：SMAIntroduceREFLOW工艺分区区：（一）预预热区目的：使使PCB和元元器件预预热，，达到平平衡，同同时除去去焊膏中中的水份份、溶剂，，以防焊焊膏发生生塌落和和焊料飞飞溅。要要保证升升温比较较缓慢，溶溶剂挥发发。较温温和，对对元器件件的热冲冲击尽可可能小，，升温过过快会会造成成对元元器件件的伤伤害，，如会会引起起多层层陶瓷瓷电容容器开裂裂。同同时还还会造造成焊焊料飞飞溅，，使在在整个个PCB的的非焊焊接区域形形成焊焊料球球以及及焊料料不足足的焊焊点。。SMAIntroduceREFLOW目的：：保证证在达达到再再流温温度之之前焊焊料能能完全全干燥燥，同同时还还起着焊剂剂活化化的作作用，，清除除元器器件、、焊盘盘、焊焊粉中中的金金属氧化化物。。时间间约60~120秒秒，根根据焊焊料的的性质质有所所差异异。工艺分分区：：（二））保温温区SMAIntroduceREFLOW目的：：焊膏膏中的的焊料料使金金粉开开始熔熔化，，再次次呈流流动状状态，，替代代液态态焊剂润湿湿焊焊盘和和元器器件，，这种种润湿湿作用用导致致焊料料进一一步扩扩展，，对大多数数焊料料润湿湿时间间为60~90秒。。再流流焊的的温度度要高高于焊焊膏的的熔点温度度，一一般要要超过过熔点点温度度20度才才能保保证再再流焊焊的质质量。。有时也将将该区区域分分为两两个区区，即即熔融融区和和再流流区。。（四））冷却却区焊料随随温度度的降降低而而凝固固，使使元器器件与与焊膏膏形成成良好好的电电接触触，冷冷却速速度要要求同同预热热速度度相同同。（二））再流流焊区区工艺分分区：：SMAIntroduceREFLOW影响焊焊接性性能的的各种种因素素：工艺因因素焊接前前处理理方式式，处处理的的类型型，方方法，，厚度度，层层数。处处理后后到焊焊接的的时间间内是是否加加热，，剪切切或经经过其他的的加工工方式式。焊接工工艺的的设计计焊区：：指尺尺寸，，间隙隙，焊焊点间间隙导带（（布线线）：：形状状，导导热性性，热热容量量被焊接接物：：指焊焊接方方向，，位置置，压压力，，粘合合状态态等SMAIntroduceREFLOW焊接条条件指焊接接温度度与时时间，，预热热条件件，加加热，，冷却却速度度焊接加加热的的方式式，热热源的的载体体的形形式（（波长长，导导热速度等等）焊接材材料焊剂：：成分分，浓浓度，，活性性度，，熔点点，沸沸点等等焊料：：成分分，组组织，，不纯纯物含含量，，熔点点等母材：：母材材的组组成，，组织织，导导热性性能等等焊膏的的粘度度，比比重，，触变变性能能基板的的材料料，种种类，，包层层金属属等影响焊焊接性性能的的各种种因素素：SMAIntroduceREFLOW几种焊焊接缺缺陷及及其解解决措措施回流焊焊中的的锡球球回流焊焊中锡锡球形形成的的机理理回流焊焊接中中出的的锡球球，常常常藏藏于矩矩形片片式元元件两两端之间的的侧面面或细细距引引脚之之间。。在元元件贴贴装过过程中中，焊焊膏被置于于片式式元件件的引引脚与与焊盘盘之间间，随随着印印制板板穿过过回流焊炉炉，焊焊膏熔熔化变变成液液体，，如果果与焊焊盘和和器件件引脚脚等润湿不不良，，液态态焊锡锡会因因收缩缩而使使焊缝缝填充充不充充分，，所有焊料料颗粒粒不能能聚合合成一一个焊焊点。。部分分液态态焊锡锡会从从焊缝流出出，形形成锡锡球。。因此此，焊焊锡与与焊盘盘和器器件引引脚润润湿性差是是导致致锡球球形成成的根根本原原因。。SMAIntroduce原因分分析与与控制制方法法以下主主要分分析与与相关关工艺艺有关关的原原因及及解决决措施施：a)回回流流温度度曲线线设置置不当当。焊焊膏的的回流流是温温度与与时间间的函函数，，如果果未到到达足够够的温温度或或时间间，焊焊膏就就不会会回流流。预预热区区温度度上升升速度度过快快，达到平平顶温温度的的时间间过短短，使使焊膏膏内部部的水水分、、溶剂剂未完完全挥挥发出出来，到达达回流流焊温温区时时，引引起水水分、、溶剂剂沸腾腾，溅溅出焊焊锡球球。实实践证证明，，将预热热区温温度的的上升升速度度控制制在1～4°C/s是较较理想想的。。b)如果果总在同一一位置上出出现焊球，，就有必要要检查金属属板设计结结构。模板板开口尺寸腐腐蚀精度达达不到要求求，对于焊焊盘大小偏偏大，以及及表面材质质较软（如铜模模板），造造成漏印焊焊膏的外形形轮廓不清清晰，互相相桥连，这这种情况多出现现在对细间间距器件的的焊盘漏印印时，回流流焊后必然然造成引脚脚间大量锡珠的的产生。因因此，应针针对焊盘图图形的不同同形状和中中心距，选选择适宜的模板板材料及模模板制作工工艺来保证证焊膏印刷刷质量。REFLOWSMAIntroducec)如果果在贴片至至回流焊的的时间过长长，则因焊焊膏中焊料料粒子的氧氧化，焊剂剂变质、活性性降低，会会导致焊膏膏不回流，，焊球则会会产生。选选用工作寿寿命长一些的焊焊膏（至少少4小时）），则会减减轻这种影影响。d)另外外，焊膏印印错的印制制板清洗不不充分，使使焊膏残留留于印制板板表面及通通孔中。回流流焊之前，，被贴放的的元器件重重新对准、、贴放，使使漏印焊膏膏变形。这些也也是造成焊焊球的原因因。因此应应加强操作作者和工艺艺人员在生生产过程的责任任心，严格格遵照工艺艺要求和操操作规程行行生产，加加强工艺过过程的质量控制制。REFLOWSMAIntroduceREFLOW立片问题（（曼哈顿现现象）回流焊中立立片形成的的机理矩形片式元元件的一端端焊接在焊焊盘上，而另另一端则翘翘立，这种种现象就称为曼哈哈顿现象。。引起该种种现象主要原因是是元件两端端受热不均均匀，焊膏熔化有有先后所致致。SMAIntroduceREFLOW如何造成元元件两端热热不均匀：：a)有缺缺陷的元件件排列方向向设计。我我们设想在在再流焊炉中中有一条横横跨炉子宽宽度的再流流焊限线，一旦旦焊膏通过过它就会立立即熔化。。片式矩形元件件的一个端端头先通过过再流焊限限线，焊膏先熔化化，完全浸浸润元件的的金属表面面，具有液态表表面张力;而另一端端未达到183°C液相温度，，焊膏未熔熔化，只有有焊剂的粘粘接力，该力远远小于再流流焊焊膏的的表面张力力，因而，使未未熔化端的的元件端头头向上直立立。因此，保持持元件两端端同时进入入再流焊限限线，使两端端焊盘上的的焊膏同同时熔化，，形成均衡的液液态表面张张力，保持持元件位置置不变。SMAIntroduce在进行汽相相焊接时印印制电路组组件预热不不充分。汽相焊是利利用惰性液液体蒸汽冷冷凝在元件件引脚和PCB焊盘盘上时，释释放出热量而熔化焊焊膏。汽相相焊分平衡衡区和饱和和蒸汽区，，在饱和蒸蒸汽区焊接接温度高达217°C，在在生产过程程中我们发发现，如果果被焊组件件预热不充充分，经受受一百多度的的温差变化化，汽相焊焊的汽化力力容易将小小于1206封装尺尺寸的片式式元件浮起，，从而产生生立片现象象。我们通通过将被焊焊组件在高高低箱内以以145°C-150°C的温温度预热1-2分钟钟，然后在在汽相焊的的平衡区内内再预热1分钟左右，，最后缓慢慢进入饱和和蒸汽区焊焊接消除了了立片现象象。c)焊盘盘设计质量量的影响。。若片式元件件的一对焊焊盘大小不不同或不对对称，也会会引起漏印印的焊膏量量不一致，小焊焊盘对温度度响应快，，其上的焊焊膏易熔化化，大焊盘盘则相反，，所以，当小焊焊盘上的焊焊膏熔化后后，在焊膏膏表面张力力作用下，，将元件拉拉直竖起。焊盘盘的宽度或或间隙过大大，也都可可能出现立立片现象。。严格按标标准规范进行焊焊盘设计是是解决该缺缺陷的先决决条件。REFLOWSMAIntroduceREFLOW细间距引脚脚桥接问题题导致细细间距距元器器件引引脚桥桥接缺缺陷的的主要要因素素有：：a)漏漏印的的焊膏膏成型型不佳佳；b)印印制板板上有有缺陷陷的细细间距距引线线制作作；c)不不恰当当的回回流焊焊温度度曲线线设置置等。。因而，，应从从模板板的制制作、、丝印印工艺艺、回回流焊焊工艺艺等关关键工序的的质量量控制制入手手，尽尽可能能避免免桥接接隐患患。SMAIntroduce回流焊焊接缺缺陷分分析:REFLOW1.吹吹孔BLOWHOLES焊焊点中中（SOLDERJOINT））所出出现的的孔洞洞，大大者称称为吹吹孔，，小者者叫做做针孔孔，皆皆由膏膏体中中的溶溶剂或或水分分快速速氧化化所致致。调整预预热温温度，，以赶赶走过过多的的溶剂剂。调整锡锡膏粘粘度。。提高锡锡膏中中金属属含量量百分分比。。问题及及原因因对对策策2.空空洞VOIDS是是指焊焊点中中的氧氧体在在硬化化前未未及时时逸出出所致致，将将使得得焊点点的强强度不不足，，将衍衍生而而致破破裂。。调整预预热使使尽量量赶走走锡膏膏中的的氧体体。增加锡锡膏的的粘度度。增加锡锡膏中中金属属含量量百分分比。。SMAIntroduce回流焊焊接缺缺陷分分析:REFLOW问题及及原因因对对策策3.零零件移移位及及偏斜斜MOVEMENTANDMISALIGNNENT造造成零零件焊焊后移移位的的原因因可能能有：：锡膏膏印不不准、、厚度度不均均、零零件放放置不不当、、热传传不均均、焊焊垫或或接脚脚之焊焊锡性性不良良，助助焊剂剂活性性不足足，焊焊垫比比接脚脚大的的太多多等，，情况况较严严重时时甚至至会形形成碑碑立。。（TOMBSTONING或或MAMBATHANEFFECT，，或DRAWBRIGING）），尤尤以质质轻的的小零零件为为甚。。改进零零件的的精准准度。。改进零零件放放置的的精准准度。。调整预预热及及熔焊焊的参参数。。改进零零件或或板子子的焊焊锡性性。增强锡锡膏中中助焊焊剂的的活性性。改进零零件及及与焊焊垫之之间的的尺寸寸比例例。不可使使焊垫垫太大大。SMAIntroduce回流焊焊接缺缺陷分分析:REFLOW问题及及原因因对对策策4.缩缩锡DEWETTING零零件脚脚或焊焊垫的的焊锡锡性不不佳。。5.焊焊点灰灰暗DULLJINT可可能有有金属属杂质质污染染或给给锡成成份不不在共共熔点点，或或冷却却太慢慢，使使得表表面不不亮。。6.不不沾锡锡NON-WETTING接接脚脚或焊焊垫之之焊锡锡性太太差，，或助助焊剂剂活性性不足足，或或热量量不足足所致致。改进电路路板及零零件之焊焊锡性。。增强锡膏膏中助焊焊剂之活活性。防止焊后后装配板板在冷却却中发生生震动。。焊后加速速板子的的冷却率率。提高熔焊焊温度。。改进零件件及板子子的焊锡锡性。增加助焊焊剂的活活性。SMAIntroduce回流焊接接缺陷分分析:REFLOW问题及原原因对对策策7.焊后后断开OPEN常常发生生于J型型接脚与与焊垫之之间，其其主要原原因是各各脚的共共面性不不好，以以及接脚脚与焊垫垫之间的的热容量量相差太太多所致致（焊垫垫比接脚脚不容易易加热及及蓄热））。改进零件件脚之共共面性增加印膏膏厚度，，以克服服共面性性之少许许误差。。调整预热热，以改改善接脚脚与焊垫垫之间的的热差。。增加锡膏膏中助焊焊剂之活活性。减少焊热热面积，，接近与与接脚在在受热上上的差距距。调整熔焊焊方法。。改变合金金成份（（比如将将63/37改改成10/90，令其其熔融延延后，使使焊垫也也能及时时达到所所需的热热量）。。SMAIntroduceAOI自动光学学检查(AOI,AutomatedOpticalInspection)运用高速速高精度度视觉处处理技术术自动检检测PCB板上上各种不同帖装装错误及及焊接缺缺陷.PCB板板的范围围可从细细间距高高密度板到低低密度大大尺寸板板,并可可提供在在线检测测方案,以提高高生产效率率,及焊焊接质量量.通过使用用AOI作为减减少缺陷陷的工具具,在装装配工艺艺过程的早期查查找和消消除错误误,以实实现良好好的过程程控制.早期发发现缺陷将将避免将将坏板送送到随后后的装配配阶段,AOI将减少少修理成本将将避免报报废不可可修理的的电路板板.SMAIntroduce通过使用用AOI作为减减少缺陷陷的工具具,在装装配工艺艺过程的的早期查找和消消除错误误,以实实现良好好的过程程控制.早期发发现缺陷陷将避免免将坏板送送到随后后的装配配阶段,AOI将减少少修理成成本将避避免报废废不可修理的的电路板板.由于电路路板尺寸寸大小的的改变提提出更多多的挑战战,因为为它使手手工检查查更加困困难.为为了对这这些发展展作出反反应，越越来越多多的原设设备制造造商采用用AOI.为什么么使使用AOIAOISMAIntroduceAOI检查与与人人工检检查查的比比较较AOISMAIntroduce1）高速速检测系系统与PCB板帖装装密度无无关2）快速速便捷的的编程系系统-图形形界面下下进行-运用帖帖装数据据自动进进行数据据检测-运用元元件数据据库进行行检测数数据的快快速编辑辑主要特特点点4）根据据被检测测元件位位置的瞬瞬间变化化进行检检测窗口口的自动化校校正，达达到高精精度检测测5）通过过用墨水水直接标标记于PCB板板上或在在操作显显示器上用图形形错误表表示来进进行检测测电的核核对3）运用用丰富的的专用多多功能检检测算法法和二元元或灰度度水平光学成成像处理理技术进进行检测测AOISMAIntroduce可检检测测的的元元件件元件类型型-矩形chip元件（（0805或更更大）-圆柱形chip元元件-钽电解电电容-线圈-晶体管-排组-QFP,SOIC（0.4mm间间距或更大大）-连接器-异型元件件AOISMAIntroduceAOI检测项项目-无元件：：与PCB板类型无无关-未对中：：（脱离））-极性相反反：元件板板性有标记记-直立：编编程设定-焊接破裂裂：编程设设定-元件翻转转：元件上上下有不同同的特征-错帖元件件：元件间间有不同特特征-少锡：编编程设定-翘脚：编编程设定-连焊：可可检测20微米-无焊锡：：编程设定定-多锡：编编程设定SMAIntroduce影响AOI检查效效果的的因素素影响AOI检查效果的的因素内部因素外部因素部件贴片质量助焊剂含量室内温度焊接质量AOI光度机器内温度相机温度机械系统图形分析运算法则AOISMAIntroduce序号缺缺陷原原因解解决方法1元元器件移位位安安放的位置置不对校校准准定位坐标标焊膏量不够够或定位压压力不够加加大焊焊膏量，增增加安放元元器件焊膏中焊剂剂含量太高高，的的压力在再流焊过过程中焊剂剂的减减小锡膏中中焊剂的含含量流动导致元元器件移动动2桥桥接焊焊膏膏塌落增增加锡膏膏金属含量量或黏度焊膏太多减减小丝丝网孔径，，增加刮刀刀压力加热速度过过快调调整再流焊焊温度曲线线3虚虚焊焊焊盘盘和元器件件可焊性差差加加强强PCB和元器器件的筛选选印刷参数不不正确检检查查刮刀压力力、速度再流焊温度度和升温速速度不当调调整再再流焊温度度曲线不良原因列列表SMAIntroduce序号缺缺陷陷原原因解解决决方法4元元器件件竖立安安放的位位置移位调调整印刷参参数焊膏中焊剂剂使元器件件浮起采采用用焊剂较少少的焊膏印刷焊膏厚厚度不够增增加焊焊膏厚度加热速度过过快且不均均匀调调整再流焊焊温度曲线线采用Sn63/Pb37焊膏改改用用含Ag的焊膏膏6焊焊点锡锡过多丝丝网孔径过过大减减小丝网孔孔径焊膏黏度小小增增加锡膏膏黏度5焊焊点锡锡不足焊焊膏不足足扩扩大大丝网孔径径焊盘和元器器件焊接性性能差改改用焊膏或或重新浸渍渍元件再流焊时间间短加加长再流焊焊时间不良原因列列表SMAIntroduceESD(Electro-StaticDischarge,即静电释释放)What’’sESD？ESD怎样能产生生静电？摩擦电静电感应电容改变在日日常常生生活活中中，，可可以以从从以以下下多多方方面面感感觉觉到到静静电电—闪闪电电—冬冬天天在在地地垫垫上上行行走走以以及及接接触触把把手手时时的的触触电电感感—在在冬冬天天穿穿衣衣时时所所产产生生的的噼噼啪啪声声这些些似似乎乎对对我我们们没没有有影影响响，，但但它它对对电电子子元元件件及及电电子子线路路板板却却有有很很大大的的冲冲击击。。SMAIntroduce对静静电电敏敏感感的的电电子子元元件件晶片片种种类类静电电破破坏坏电电压压VMOSMOSFETGaaSFETEPROMJFETSAWOP-AMPCMOS30-1,800100-200100-300100-140-7,200150-500190-2,500250-3,000ESDSMAIntroduce电子子元元件件的的损损坏坏形形式式有有两两种种完全全失失去去功功能能器器件件不不能能操操作作约约占占受受静静电电破破坏坏元元件件的的百百分分之之十十间歇歇性性失失去去功功能能器器件件可可以以操操作作但但性性能能不不稳稳定定，，维维修修次次数数因因而而增增加加约约占占受受静静电电破破坏坏元元件件的的百百分分之之九九十十在电电子子生生产产上上进进行行静静电电防防护护，，可可免免：：增增加加成成本本减减低低质质量量引引致致客客户户不不满满而而影影响响公公司司信信誉誉ESDSMAIntroduce从一一个个元元件件产产生生以以后后，，一一直直到到它它损损坏坏以以前前，，所所有有的的过过程程都都受受到到静静电电的威威胁胁。。这这一一过过程程包包括括：：元件件制制造造：：包包含含制制造造、、切切割割、、接接线线、、检检验验到到交交货货。。印刷刷电电路路板板：：收收货货、、验验收收、、储储存存、、插插入入、、焊焊接接、、品品管管、、包包装装到到出出货货。。设备备制制造造：：电电路路板板验验收收、、