流 程
SMT基本工藝構(gòu)成要素包括:絲印(或點(diǎn)膠),貼裝(固化),回流焊接,清洗,檢測(cè),返修1、絲?。浩渥饔檬菍⒑父嗷蛸N片膠漏印到PCB的焊盤上,為元器件的焊接做準(zhǔn)備。所用設(shè)備為絲印機(jī)(絲網(wǎng)印刷機(jī)),位于SMT生產(chǎn)線的最前端。
2、點(diǎn)膠:它是將膠水滴到PCB板的固定位置上,其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設(shè)備為點(diǎn)膠機(jī),位于SMT生產(chǎn)線的最前端或檢測(cè)設(shè)備的后面。
3、貼裝:其作用是將表面組裝元器件準(zhǔn)確安裝到PCB的固定位置上。所用設(shè)備為貼片機(jī),位于SMT生產(chǎn)線中絲印機(jī)的后面。
4、固化:其作用是將貼片膠融化,從而使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設(shè)備為固化爐,位于SMT生產(chǎn)線中貼片機(jī)的后面。
5、回流焊接: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。所用設(shè)備為回流焊爐,位于SMT生產(chǎn)線中貼片機(jī)的后面。
6、清洗:其作用是將組裝好的PCB板上面的對(duì)人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。所用設(shè)備為清洗機(jī),位置可以不固定,可以在線,也可不在線。
7、檢測(cè):其作用是對(duì)組裝好的PCB板進(jìn)行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測(cè)。所用設(shè)備有放大鏡、顯微鏡、在線測(cè)試儀(ICT)、飛針測(cè)試儀、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)、X-RAY檢測(cè)系統(tǒng)、功能測(cè)試儀等。位置根據(jù)檢測(cè)的需要,可以配置在生產(chǎn)線合適的地方。
8、返修:其作用是對(duì)檢測(cè)出現(xiàn)故障的PCB板進(jìn)行返工。所用工具為烙鐵、返修工作站等。配置在生產(chǎn)線中任意位置。
貼片工藝
單面組裝
來料檢測(cè) => 絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠)=> 貼片 => 烘干(固化)=> 回流焊接 =>清洗 => 檢測(cè) => 返修
雙面組裝
A:來料檢測(cè) => PCB的A面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠)=> 貼片 PCB的B面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠)=> 貼片 =>烘干 => 回流焊接(最好僅對(duì)B面 => 清洗 => 檢測(cè) => 返修)。B:來料檢測(cè) => PCB的A面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠)=> 貼片 => 烘干(固化)=>A面回流焊接 => 清洗 => 翻板 = PCB的B面點(diǎn)貼片膠 => 貼片 => 固化 =>B面波峰焊 => 清洗 => 檢測(cè) => 返修)
此工藝適用于在PCB的A面回流焊,B面波峰焊。在PCB的B面組裝的SMD中,只有SOT或SOIC(28)引腳以下時(shí),宜采用此工藝。
三、單面混裝工藝:
來料檢測(cè) => PCB的A面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠)=> 貼片 =>烘干(固化)=>回流焊接 => 清洗 => 插件 => 波峰焊 => 清洗 => 檢測(cè) => 返修
四、雙面混裝工藝:
A:來料檢測(cè) =>PCB的B面點(diǎn)貼片膠 => 貼片 => 固化 => 翻板 => PCB的A面插件=> 波峰焊 => 清洗 => 檢測(cè) => 返修
先貼后插,適用于SMD元件多于分離元件的情況
B:來料檢測(cè) => PCB的A面插件(引腳打彎)=> 翻板 => PCB的B面點(diǎn)貼片膠 =>貼片 => 固化 => 翻板 => 波峰焊 => 清洗 => 檢測(cè) => 返修
先插后貼,適用于分離元件多于SMD元件的情況
C:來料檢測(cè) => PCB的A面絲印焊膏 => 貼片 => 烘干 => 回流焊接 =>插件,引腳打彎 => 翻板 => PCB的B面點(diǎn)貼片膠 => 貼片 => 固化 => 翻板 => 波峰焊 =>清洗 => 檢測(cè) => 返修A面混裝,B面貼裝。
D:來料檢測(cè) =>PCB的B面點(diǎn)貼片膠 => 貼片 => 固化 => 翻板 =>PCB的A面絲印焊膏 => 貼片 => A面回流焊接 => 插件 => B面波峰焊 => 清洗 => 檢測(cè) =>返修A面混裝,B面貼裝。先貼兩面SMD,回流焊接,后插裝,波峰焊 E:來料檢測(cè) => PCB的B面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠)=> 貼片 => 烘干(固化)=>回流焊接 => 翻板 => PCB的A面絲印焊膏 => 貼片 => 烘干 =回流焊接1(可采用局部焊接)=> 插件 => 波峰焊2(如插裝元件少,可使用手工焊接)=> 清洗 =>檢測(cè) => 返修A面貼裝、B面混裝。
五、雙面組裝工藝
A:來料檢測(cè),PCB的A面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠),貼片,烘干(固化),A面回流焊接,清洗,翻板;PCB的B面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠),貼片,烘干,回流焊接(最好僅對(duì)B面,清洗,檢測(cè),返修)
此工藝適用于在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的SMD時(shí)采。
B:來料檢測(cè),PCB的A面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠),貼片,烘干(固化),A面回流焊接,清洗,翻板;PCB的B面點(diǎn)貼片膠,貼片,固化,B面波峰焊,清洗,檢測(cè),返修)此工藝適用于在PCB的A面回流。
薄膜印刷線路
此類薄膜線路一般是用銀漿在PET上印刷線路。在此類薄膜線路上薄膜印刷線路SMT貼片(2張)
粘貼黏貼電子元器件目前有兩種工藝工法,一種謂之傳統(tǒng)工藝工法即3膠法(紅膠、銀膠、包封膠)或2膠法(銀膠、包封膠),另一種謂之新工藝即1膠法---顧名思義,就是用一種膠即可完成粘貼黏貼電子元器件,而不再用3種膠或2種膠.此新工藝關(guān)鍵是使用一種新型導(dǎo)電膠,完全具有錫膏的導(dǎo)電性能和工藝性能;使用時(shí)完全兼容現(xiàn)行的SMT刷錫膏作業(yè)法,毋需添加任何設(shè)備。
表面安裝元器件的選擇和設(shè)計(jì)是產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一環(huán),設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和詳細(xì)電路設(shè)計(jì)階段確定元器件的電氣性能和功能,在SMT設(shè)計(jì)階段應(yīng)根據(jù)設(shè)備及工藝的具體情況和總體設(shè)計(jì)要求確定表面組裝元器件的封裝形式和結(jié)構(gòu)。表面安裝的焊點(diǎn)既是機(jī)械連接點(diǎn)又是電氣連接點(diǎn),合理的選擇對(duì)提高PCB設(shè)計(jì)密度、可生產(chǎn)性、可測(cè)試性和可靠性都產(chǎn)生決定性的影響。
表面安裝元器件在功能上和插裝元器件沒有差別,其不同之處在于元器件的封裝。表面安裝的封裝在焊接時(shí)要經(jīng)受奶高的溫度其元器件和基板必須具有匹配的熱膨脹系數(shù)。這些因素在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中必須全盤考慮。
選擇合適的封裝,其優(yōu)點(diǎn)主要是:1).有效節(jié)省PCB面積;2).提供更好的電學(xué)性能;3).對(duì)元器件的內(nèi)部起保護(hù)作用,免受潮濕等環(huán)境影響;4).提供良好的通信聯(lián)系;5).幫助散熱并為傳送和測(cè)試提供方便。
表面安裝元器件選取
表面安裝元器件分為有源和無源兩大類。按引腳形狀分為鷗翼型和“J”型。下面以此分類闡述元器件的選取。
無源器件
無源器件主要包括單片陶瓷電容器、鉭電容器和厚膜電阻器,外形為長方形或園柱形。園柱形無源器件稱為“MELF”,采用再流焊時(shí)易發(fā)生滾動(dòng),需采用特殊焊盤設(shè)計(jì),一般應(yīng)避免使用。長方形無源器件稱為“CHIP”片式元器件,它的體積小、重量輕、抗菌素沖擊性和抗震性好、寄生損耗小,被廣泛應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品中。為了獲得良好的可焊性,必須選擇鎳底阻擋層的電鍍。
有源器件
表面安裝芯片載體有兩大類:陶瓷和塑料。
陶瓷芯片封裝的優(yōu)點(diǎn)是:1)氣密性好,對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有良好的保護(hù)作用 2)信號(hào)路徑較短,寄生參數(shù)、噪聲、延時(shí)特性明顯改善 3)降低功耗。缺點(diǎn)是因?yàn)闊o引腳吸收焊膏溶化時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力,封裝和基板之間CTE失配可導(dǎo)致焊接時(shí)焊點(diǎn)開裂。最常用的陶瓷餅片載體是無引線陶瓷習(xí)片載體LCCC。
塑料封裝被廣泛應(yīng)用于軍、民品生產(chǎn)上,具有良好的性價(jià)比。其封裝形式分為:小外形晶體管SOT;小外形集成電路SOIC;塑封有引線芯片載體PLCC;小外形J封裝;塑料扁平封裝PQFP。
為了有效縮小PCB面積,在器件功能和性能相同的情況下首選引腳數(shù)20以下的SOIC,引腳數(shù)20-84之間的PLCC,引腳數(shù)大于84的PQFP。