本文關鍵字:
1、 單面SMT(錫膏):
錫膏印刷→ CHIP 元件貼裝→ IC等異型元件貼裝→ 回流焊接
2、一面SMT(錫膏),一面DIP(紅膠):
錫膏印刷→ 元件貼裝→回流焊接→反面紅膠印刷(點膠)→元件貼裝→回流焊接→DIP手工插件→ 波峰焊接
3、 雙面SMT(錫膏):
錫膏印刷→ 裝貼元件→ 回流焊接→ 反面錫膏印刷→裝貼元件→
回流焊接
注:雙面雙面再流焊工藝A面布有大型IC器件B面以片式元件為主
充分利用PCB空間,實現安裝面積最小化,工藝控制復雜,要求嚴格
常用于密集型或超小型電子產品,如: 手機、MP3、MP4 等
一、錫膏印刷:
1, 錫膏成份:錫膏主要由金屬合金顆粒;助焊劑;活化劑;粘度控制劑等四部份組成。其中金屬顆粒約占錫膏總體積的90。5%。我們常用的錫膏型號有:有 鉛:GW-9008、GW-9018、GW-9038、GW-9058、GW-9068等,其金屬成分為:63Sn/37Pb;
62Sn/36Pb/2Ag(GW-9068);無鉛: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,錫膏的儲存和使用:錫膏是一種化學特性很活躍的物質,因此它對環境的要求是很嚴格的。一般在溫度為2℃-10℃,濕度為20%-21%的條件下有效期為6個月。在使用時要注意幾點:
A, 保存的溫度;
B, 使用前應先回溫(4小時以上);
C, 使用前應先攪拌3-4分鐘;
D, 盡量縮短進入回流焊的等待時間;
E, 在開瓶24小時內必須使用完,否則做報廢處理。
3,錫膏印刷參數的設定調整:
1.刮刀壓力,一般使用較硬的刮刀或金屬刮刀。刮刀在理想的刮刀速度下及壓力下正好把模板刮干凈;
2、印刷厚度,主要是由模板的厚度決定的,而模板的厚度與IC腳距密切相關;
二、 貼片工藝
1,貼片機簡介:貼片機就是用來將表面組裝元器件準確安裝到PCB的固定位置上的設備,貼片機貼裝精度及穩定性將直接影響到所加工電路板的品質及性能。目前SMT車間內貼片機主要分為兩種:
A、轉塔型:SANYO的
TCM-X100、FUJI的CP系列、Panasonic的MVⅡC、MVⅡF等都屬于轉塔型,貼裝速度快主要貼裝小型Chip零件、規則外形零件及腳間距較寬(0.8mm以上)的IC零件;
B、拱架型 :Panasonic的MPAVXL、MPAV2B,Phlips的ACM
Micro、YAMAHA、JUKE所有機型等都屬于拱架型,主要用于泛用機,速度比轉塔型機器慢,但貼裝精度優于轉塔型機器,主要貼裝大型、異型零件以及細間距引腳零件。
2,表面貼裝對PCB的要求
第一:外觀的要求,光滑平整,不可有翹曲或高低不平.否者基板會出現
裂紋,傷痕,銹斑等不良.
第二:熱膨脹系數的關系.元件小于3.2*1.6mm時只遭受部分應力,元件
大于3.2*1.6mm時,必須注意。
第三:導熱系數的關系.
第四:耐熱性的關系.耐焊接熱要達到260度10秒的實驗要求,其耐熱性
應符合:150度60分鐘后,基板表面無氣泡和損壞不良。
第五:銅鉑的粘合強度一般要達到
第六:彎曲強度要達到25kg/mm以上
第七:電性能要求第八:對清潔劑的反應,在液體中浸漬5分鐘,表面不產生任何不良,
并有良好的沖載性
3表面貼裝元件具備的條件1、元件的形狀適合于自動化表面貼裝
2、尺寸,形狀在標準化后具有互換性3、有良好的尺寸精度
4、適應于流水或非流水作業
5、有一定的機械強度
6、可承受有機溶液的洗滌
7、可執行零散包裝又適應編帶包裝8、有電性能以及機械性能的互換性9、耐焊接熱應符合相應的規定
表面貼裝元件SMD(Surface Mount
Device)主要分類有:CHIP元件:電阻、電容一般尺寸有1206、0805、0603、0402、0201目前最小為
01005(公制0.4×0.2mm);IC等異型元件:SOP、QFP、bga、CSP、PLCC和最新的LLP元件等等
三、 回流焊接工藝
A、回流焊接分類:1、熱風回流焊接;2、紅外線焊接;3、熱風+紅外焊接;
4、氣象焊接;5、熱型芯板(很少采用)。目前行業采用最多為熱風回流焊接
回 流焊是SMT流程中非常關鍵的一環,其作用是將焊膏融化,使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起,如不能較好地對其進行控制,將對所生產產品的可靠性 及使用壽命產生災難性影響?;亓骱傅姆绞接泻芏?,較早前比較流行的方式有紅外式及氣相式,現在較多廠商采用的是熱風式回流焊,還有部分先進的或特定場合使 用的再流方式,如:熱型芯板、白光聚焦、垂直烘爐等。
B、溫區分布及各溫區功能
熱風回流焊過程中,焊膏需經過以下幾個階段,溶劑揮發;助 焊劑清除焊件表面的氧化物;焊膏的熔融、再流動以及焊膏的冷卻、凝固。一個典型的溫度曲線(Profile:指通過回焊爐時,PCB上某一焊點的溫度隨時 間變化的曲線)分為預熱區、保溫區、回流區及冷卻區。(見附圖)
①預熱區:預熱區的目的是使PCB和元器件預熱,達到平衡,同時除去焊膏中的水 份、溶劑,以防焊膏發生塌落和焊料飛濺。升溫速率要控制在適當范圍內(過快會產生熱沖擊,如:引起多層陶瓷電容器開裂、造成焊料飛濺,使在整個PCB的非 焊接區域形成焊料球以及焊料不足的焊點;過慢則助焊劑Flux活性作用),一般規定最大升溫速率為4℃/sec,上升速率設定為1-3℃/sec,ECS 的標準為低于3℃/sec。
②保溫區:指從120℃升溫至160℃的區域。主要目的是使PCB上各元件的溫度趨于均勻,盡量減少溫差,保證在達到 再流溫度之前焊料能完全干燥,到保溫區結束時,焊盤、錫膏球及元件引腳上的氧化物應被除去,整個電路板的溫度達到均衡。過程時間約60-120秒,根據焊 料的性質有所差異。ECS的標準為:140-170℃,MAX120sec;
③回流區:這一區域里的加熱器的溫度設置得最高,焊接峰值溫度視所用 錫膏的不同而不同,一般推薦為錫膏的熔點溫度加20-40℃。此時焊膏中的焊料開始熔化,再次呈流動狀態,替代液態焊劑潤濕焊盤和元器件。有時也將該區域 分為兩個區,即熔融區和再流區。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點的“尖端區”覆蓋的面積最小且左右對稱,一般情況下超過200℃的時間范圍為 30-40sec。ECS的標準為Peak
Temp.:210-220℃,超過200℃的時間范圍:40±3sec;
④冷卻區:用盡 可能快的速度進行冷卻,將有助于得到明亮的焊點并飽滿的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會導致PAD的更多分解物進入錫中,產生灰暗毛糙的焊點,甚至引起沾 錫不良和弱焊點結合力。降溫速率一般為-4℃/sec以內,冷卻至75℃左右即可,一般情況下都要用離子風扇進行強制冷卻。
C、影響焊接性能的各種因素
工藝因素:焊接前處理方式,處理的類型,方法,厚度,層數。處理后到焊接的時間內是否加熱,剪切或經過其他的加工方式。
焊接工藝的設計:焊區:指尺寸,間隙,焊點間隙導帶(布線):形狀,導熱性,熱容量被焊接物:指焊接方向,位置,壓力,粘合狀態等。
焊接條件:指焊接溫度與時間,預熱條件,加熱,冷卻速度焊接加熱的方式,熱源的載體的形式(波長,導熱速度等)
焊接材料:
焊劑:成分,濃度,活性度,熔點,沸點等;
焊料:成分,組織,不純物含量,熔點等;
母材:母材的組成,組織,導熱性能等;
焊膏的粘度,比重,觸變性能;
基板的材料,種類,包層金屬等。