电子加工制造工程介绍

电子加工制造工程介绍什么是SMA？SMA(SurfaceMountAssembly)的英文缩写，中文意思是外表贴装工程。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。外表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，平装的外表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。SMAIntroduceSMAIntroduceSurfacemountThrough-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SMAIntroduce自动化程度类型THT(ThroughHoleTechnology)通孔插件DIPSMT(SurfaceMountTechnology)外表黏着技术元器件双列直插或DIP,针阵列PGA有引线电阻，电容SOIC,SOT,SSOIC,LCCC,PLCC,QFP,PQFP,片式电阻电容基板印制电路板，2.54mm网格，Φ0.8mm~0.9mm通孔印制电路板，1.27mm网格或更细，导电孔仅在层与层互连调用〔Φ0.3mm~0.5mm〕，布线密度高2倍以上，厚膜电路，薄膜电路，0.5mm网格或更细焊接方法波峰焊再流焊面积大小，缩小比约1：3~1：10组装方法穿孔插入外表安装----贴装自动插件机自动贴片机，生产效率高SMT历史年代代表产品器件元件组装技术电子管收音机电子管带引线的大型元件札线，配线,手工焊接60年代黑白电视机晶体管

轴向引线小型化元件半自动插装浸焊接70年代彩色电视机集成电路整形引线的小型化元件自动插装波峰焊接80年代

录象机电子照相机大规模集成电路外表贴装元件SMC外表组装自动贴装和自动焊接电子元器件和组装技术的开展SMAIntroduceSMT工艺流程SMT的主要组成局部外表组装元件设计-----结构尺寸,端子形式,耐焊接热等各种元器件的制造技术包装-----编带式,棒式,散装式组装工艺组装材料-----粘接剂,焊料,焊剂,清洁剂等组装设计-----涂敷技术,贴装技术,焊接技术,清洗技术,检测技术等组装设备-----涂敷设备,贴装机,焊接机,清洗机,测试设备等电路基板-----单(多)层PCB,陶瓷,瓷釉金属板等组装设计-----电设计,热设计,元器件布局,基板图形布线设计等SMAIntroduceSMT工艺流程表面组装技术片式元器件关键技术——各种SMD的开发与制造技术产品设计——结构设计，端子形状，尺寸精度，可焊型包装——盘带式，棒式，华夫盘，散装式装联工艺贴装材料焊锡膏与无铅焊料黏接剂/贴片胶助焊剂导电胶贴装印制板涂布工艺贴装方式基板材料：有机玻璃纤维，陶瓷板，合金板电路图形设计：图形尺寸设计，工艺型设计锡膏精密印刷工艺贴片胶精密点涂工艺及固化工艺纯片式元件贴装，单面或双面SMD与通孔元件混装，单面或双面贴装工艺：最优化编程焊接工艺波峰焊再流焊：红外热风式，N2保护再流焊，汽相焊，激光焊，通孔器件再流焊助焊剂涂布方式：发泡，喷雾双波峰，0型波，温度曲线的设定设备：印刷机，贴片机，焊接设备，清洗设备(在较早的工艺中使用），检测设备，维修设备清洗技术：清洗剂，清洗工艺检测技术：焊点质量检测，在现测试，功能检测防静电生产管理SMAIntroduceSMT工艺流程通常先作B面再作A面印刷锡高贴装元件再流焊翻转贴装元件印刷锡高再流焊翻转清洗双面再流焊工艺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SMAIntroduceSMT工艺流程波峰焊插通孔元件清洗混合安装工艺多用于消费类电子产品的组装印刷锡膏贴装元件再流焊翻转点贴片胶贴装元件加热固化翻转先作A面：再作B面：插通孔元件后再过波峰焊：SMAIntroduceSMT工艺流程印刷锡高贴装元件再流焊清洗锡膏——再流焊工艺简单，快捷涂敷粘接剂红外加热表面安装元件固化翻转插通孔元件波峰焊清洗贴片——波峰焊工艺价格低廉，但要求设备多，难以实现高密度组装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。

最根底的工艺制程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元件多于别离元件的情况

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，适用于别离元件多于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SMAIntroduceSMT工艺流程来料检测：LCR测量数值、二/三极管晶体管图示、电容耐压和泄露、可焊性、平面度、尺寸、RoHS等等；丝印焊膏：在线SPI(100%)、离线膜厚测试仪(每2H/2panel前后刮刀各1pcs)点红胶(涉及时)：在线SPI(100%)、离线膜厚测试仪(每2H/2panel)贴装(A/B面)：在线SPI(100%)、目视检验回流焊接(reflow)：炉温测试Profile(使用实板每次切换机种前或每日两次)SMT焊接检查：目视、AOI、X-Ray、放大镜插件：目视、AOI波峰焊：炉温测试Profile、助焊剂(Flux)比重、焊锡成份监测手焊修正：烙铁温度点检焊接检验：目视、AOI功能检验：ICT、FCT功能维修：电烙铁、热风枪(IC起拔器)、BGA返修台、万用表、示波器等等SMAIntroduceScreenPrinterMountReflowAOISMT工艺流程SMAIntroduceSMT工艺流程PCB的外表处理工艺：

1.热风整平(HASLHotAirSolderLevel喷锡热风整平)热风整平又名热风焊料整平，它是在PCB外表涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整〔吹〕平的工艺，使其形成一层既抗铜氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆层。热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。保护铜面的焊料厚度大约有1-2mil。PCB进行热风整平时要浸在熔融的焊料中；风刀在焊料凝固之前吹平液态的焊料；风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。热风整平分为垂直式和水平式两种，一般认为水平式较好，主要是水平式热风整平镀层比较均匀，可实现自动化生产。热风整平工艺的一般流程为：微蚀→预热→涂覆助焊剂→喷锡→清洗。

2.

有机涂覆(OSPOrganicSolderabilityPreservatives抗氧化,防氧化,有机保焊剂)有机涂覆工艺不同于其他外表处理工艺，它是在铜和空气间充当阻隔层；有机涂覆工艺简单、本钱低廉，这使得它能够在业界广泛使用。早期的有机涂覆的分子是起防锈作用的咪唑和苯并三唑，最新的分子主要是苯并咪唑，它是化学键合氮功能团到PCB上的铜。在后续的焊接过程中，如果铜面上只有一层的有机涂覆层是不行的，必须有很多层。这就是为什么化学槽中通常需要添加铜液。在涂覆第一层之后，涂覆层吸附铜；接着第二层的有机涂覆分子与铜结合，直至二十甚至上百次的有机涂覆分子集结在铜面，这样可以保证进行屡次回流焊。试验说明：最新的有机涂覆工艺能够在屡次无铅焊接过程中保持良好的性能。有机涂覆工艺的一般流程为：脱脂→微蚀→酸洗→纯水清洗→有机涂覆→清洗，过程控制相对其他外表处理工艺较为容易。SMAIntroduceSMT工艺流程PCB的外表处理工艺：SMAIntroduceSMT工艺流程PCB的外表处理工艺：3.化学镀镍/浸金(ENIGElectrolessNickelImmersionGold)化学镀镍/浸金工艺不像有机涂覆那样简单，化学镀镍/浸金好似给PCB穿上厚厚的盔甲；另外化学镀镍/浸金工艺也不像有机涂覆作为防锈阻隔层，它能够在PCB长期使用过程中有用并实现良好的电性能。因此，化学镀镍/浸金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金，这可以长期保护PCB；另外它也具有其它外表处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。镀镍的原因是由于金和铜间会相互扩散，而镍层能够阻止金和铜间的扩散；如果没有镍层，金将会在数小时内扩散到铜中去。化学镀镍/浸金的另一个好处是镍的强度，仅仅5微米厚度的镍就可以限制高温下Z方向的膨胀。此外化学镀镍/浸金也可以阻止铜的溶解，这将有益于无铅组装。化学镀镍/浸金工艺的一般流程为：酸性清洁→微蚀→预浸→活化→化学镀镍→化学浸金，主要有6个化学槽，涉及到近100种化学品，因此过程控制比较困难。SMAIntroduceSMT工艺流程4.浸银(ImmersionSilverAg)浸银工艺介于有机涂覆和化学镀镍/浸金之间，工艺比较简单、快速；不像化学镀镍/浸金那样复杂，也不是给PCB穿上一层厚厚的盔甲，但是它仍然能够提供好的电性能。银是金的小兄弟，即使暴露在热、湿和污染的环境中，银仍然能够保持良好的可焊