SMT表面组装技术SMT基础知识培训讲义

SMT基础知识培训教材一、教材内容1．SMT基本概念和组成

2．SMT车间环境的要求.

3．SMT工艺流程.印刷技术:4．4.1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.6.2GS-800热风回流炉的技术参数.6.3GS-800热风回流炉各加热区温度设定参考表.6.4GS-800回流炉故障分析与排除对策.6.5GS-800保养周期与内容.6.6SMT回流后常见的质量缺陷及解决方法.6.7SMT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．适用范围该指导书适用于SMT车间以及SMT相关的人员。四．参考文件3.1IPC-6103.2E3CR201《SMT过程控制规范》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．教材内容1．SMT基本概念和组成：

1.1SMT基本概念SMT是英文:SurfaceMountingTechnology的简称,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2.1SMT车间的温度:20度---28度,预警值:22度---26度2.2SMT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：准备参照LOADINGLIST领料填写上料记录表上料OK印刷统计过印刷程控制图NO检查洗板检查OKNO高速机贴片SMT元件丢料记录多功能机贴片NO

NO检查OK

OK回流OKNONO重工目视维修报废OKNOOKIPQCMIMA4．印刷技术：4.1焊锡膏(SOLDERPASTE)的基础知识4.1.1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.

4.1.2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.4.1.3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

.4.1.4影响焊锡膏黏度的因素4.1.4.1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.4.1.4.2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.4.1.4.3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.4.1.4.4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锡膏焊锡膏外观焊料重焊剂酸值测

使用性金属量百分定

能粉粒比焊焊锡膏的印焊料成焊剂卤化物

刷性分测定剂测定焊锡膏的黏焊料粒焊剂水溶物

度性试验度分布电导率测定焊锡膏的塌焊料粉焊剂铜镜腐

落度末形状蚀性试验

焊锡膏热熔焊剂绝缘电后残渣干燥阻测定

度焊锡膏的焊

球试验焊锡膏润湿

性扩展率试

验4.1.6SMT工艺过程对焊锡膏的技术要求工焊锡焊锡贴放元件再流清洗检查艺膏的膏印

流存储刷

程性能要求0度—10度,存放寿命≥6个月良好漏印性,良好的分辨率有一定黏结力,以免PCB运送过程中元件移位1.焊接性能好,焊点周围无飞珠出现,不腐蚀元件及PCB.2.无刺激性气味,无毒1.对免清洗焊膏其SIR应达到RS≥1011Ω2.对活焊点发亮,焊锡爬高充分害性焊膏应易清

洗掉残

留物所需冰箱印刷机,模贴片机再流焊炉清洗机显微镜设板

备4.2钢网(STENCILS)的相关知识4.2.1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.窗口图形不0.65MMQFP

腐蚀铜或不磷青铜易好以上器件产品法锈钢加工2.孔壁不光滑3.模板尺寸不宜太大的生产激光法不锈钢1.尺寸精度高2.窗口形1.价格较高2.孔壁有时会有毛刺,仍需二0.5MMQFP器件生产最适宜状好3.孔壁较光滑次加工电铸法镍1.尺寸精度高2.窗口形状好3.孔壁较光滑1.价格昂贵2.制作周期长0.3MMQFP器件生产最适宜4.2.3目前我们对新来钢网的检验项目4.2.3.1钢网的张力:使用张力计测量钢网四个角和中心五个位

置,张力应大于30N/CM.4.2.3..2钢网的外观检查:框架,模板,窗口,MARK等项目.4.2.3.3钢网的实际印刷效果的检查.4.3刮刀的相关知识4.3.1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.4.3.2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.4.3.3目前我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.

4.3.4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4.4.1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4.4.1.1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。4.4.1.2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.参照产品型号选择相应的钢网,并对钢网进行检查:主要包括

钢网的张力,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.4.4.1.3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4.4.1.4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.4.4.1.5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;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.4.4.1.6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4.5.1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30—

65MM/S.4.5.2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.4.5.3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.4.5.4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

3)印刷机内温度低,黏度上升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/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按自动化程度分类手动式贴片机全自动化机电一体化贴片机5.2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/θ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名贴装0.088S/Chip0.63S/Chip0.06S/Chip0.7S—时间0.21S/QFP1.2S/Chip.QFP贴装+/-+/-+/-50um/chip+/-

精度0.05MM(06030.05MM(QFP)+/-35um/QFP50um/chip+/

)-35um/QFP

基板L50mm*W50L50mm*W50mL50mm*W50L50mm*W5

尺寸mm---m---mm---0mm

L460mm*W3L460mm*W360L510mm*W4L510mm*W

60mmmm60mm460mm

基板3S3.5S0．9S（PCB0．9S（PC

的传L小于240MMBL小于240

送时）MM）

间供料104个SINGL带式供料器最器装E多54个载数208个DOUB托盘供料器最量LE多80个元件0603—0603---0603—1005chip*L

尺寸L24mm*w24L100mm*W90L24mm*w240100mm*W9

mm*T6mmmm*T21mm603---0mm*T25m

L100mm*W9m0电源三相AC200V三相AC200V+/三相AC200V三相AC200

+/--10V1.4KVA。400VV。400V

10V2.5KVA1.5KVA1.5KVA

供气490千帕400490千帕150升/490千帕150490千帕150

升/MINMIN升/MIN升/MIN

设备L2350*W195L1625*W2405*L2350*W269L2350*W24

尺寸0*H1430mmH1430mm0*H1430mm60*H1430m

m重量2800kg1600kg2800KG3000KG5.4工厂现有的贴装过程控制点5.4.1SMT贴装目前主要有两个控制点:5.4.1.1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.5.4.1.2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5.5.1在贴片过程中显示料带浮起的错误(Tapefloat)5.5.1.1原因分析及相应简单的对策:5.5.1.1.1根据错误信息查看相应Table和料站的feeder前压盖是否到位；5.5.1.1.2料带是否有散落或是段落在感应区域；5.5.1.1.3检查机器内部有无其他异物并排除；5.5.1.1.4检查料带浮起感应器是否正常工作。5.5.2元件贴装时飞件5.5.2.1原因分析及相应简单的对策:5.5.2.1.1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；5.5.2.1.2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；5.5.2.1.3.检查Supportpin高度是否一致，造成PCB弯曲顶起。重新设置Supportpin；5.5.2.1.4.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；5.5.2.1.5.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。；5.5.2.1.6.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）；5.5.2.1.7.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；5.5.2.1.8.检查机器贴装元件所需的真空破坏压是否在允许范围内。若是则需要逐一检查各段气路的通畅情况；5.5.3贴装时元件整体偏移5.5.3.1原因分析及相应简单的对策:5.5.3.1.1.检查是否按照正确的PCB流向放置PCB；5.5.3.1.2检查PCB版本是否与程序设定一致；5.5.4.PCB在传输过程中进板不到位5.5.4.1原因分析及相应简单的对策:5.5.4.1.1.检查是否是传送带有油污导致；5.5.4.1.2.检查Board处是否有异物影响停板装置正常动作；5.5.4.1.3.检查PCB板边是否有赃物（锡珠）是否符合标准。5.5.5.贴片过程中显示AirPressureDrop的错误，5.5.5.1检查各供气管路，检查气压监测感应器是否正常工作；5.5.6.生产时出现的BadNozzleDetect5.5.6.1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；5.5.7CM301在元件吸取或贴装过程中吸嘴Z轴错误5.5.7.1原因分析及相应简单的对策:5.5.7.1.1查看feeder的取料位置是否有料或是散乱；5.5.7.1.2检查机器吸取高度的设置是否得当；5.5.7.1.3检查元件的厚度参数设定是否合理；5.5.8.抛料5.5.8.1吸取不良5.5.8.1.1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；5.5.8.1.2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；5.5.8.1.3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；5.5.8.1.4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；5.5.8.1.5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；5.5.8.2识别不良5.5.8.2.1.检查吸嘴的表面是否堵塞或不平，造成元件识别有误差，更换清洁吸嘴即可；5.5.8.2.2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；5.5.8.2.3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；5.5.8.2.4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；5.5.8.2.5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.5.6.1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,主要保养的内容如下:5.6.1.1日保养内容5.6.1.1.1检查工作单元5.6.1.1.2清洁元件认识相机的玻璃盖5.6.1.1.3清洁feeder台设置面5.6.1.1.4清理不良元件抛料盒5.6.1.1.5清洁废料带收集盒5.6.1.2周保养内容5.6.1.2.1检查并给X、Y轴注油5.6.1.2.2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5.6.1.3.2清洁和润滑移动头6.回流技术6.1回流炉的分类6.1.1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6.1.2红外再流炉它的设计原理是热能中通常有80%的能量是以电磁波的形式-----

红外向外发射的.6.1.3红外热风式再流炉6.1.4热风式再流炉通过热风的层流运动传递热能6.2GS—800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运量长度调整范围向带高输方式

度上8/下82715M10立方60MM—可选择900+/-链传动

M米/MI600MM20MM+网传

N2个动运输带速电源升温时温控范围温控方温控PCB板

度间式精度温度分

布偏差0~2000M三相3820MIN室温~500PID全+/-1度+/-2度

M/MIN0V度闭环控

50/60H制,SSRZ驱动6.3GS—800热风回流炉各热区温度设定参考表温区ZONE1ZONE2.3.4.5.6预设温180—150—度200摄氏180摄氏度度ZONE7ZONE8200—250摄氏度250—300摄氏度6.4GS—800故障分析与排除对策6.4.1控制软件报警分析与排除表报警项软件处理方式系统电源中断系统自动进入冷却状态并把炉内PCB自动送出热风马达不转动系统自动进入冷却状态传输马达不转动系统自动进入冷却状态掉板系统自动进入冷却状态外盖子未关闭系统自动进入冷却状态温度超过最高温度值系统自动进入冷却状态温度低于最低温度值系统自动进入冷却状态发热温度超过报警值系统自动进入冷却状态温度低于报警值系统自动进入冷却状态发热运输马达速度偏差大系统自动进入冷却状态启动按钮未复位系统处于等待状态紧急开关按下系统处于等待状态6.4.2典型故障分析与排除故障造成故障的原因如升温过慢1.热风马达故障2.风轮与马达连接松动或卡住3.固态继电器输出端断路温度居高不下1.热风马达故障2.风轮故障3.固态继电器输出端短路机器不能启动1.上炉体未关闭2.紧急开关未复位3.