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AUTO(SMT)基本知识
2021/4/14 16:41:26 289

AUTO(SMT)基本知识

一.SMT机器安全操作

1.在进行自动运转和手动操作时,身体不要接近机器的可动部分。


2.机器外罩、安全门处于敞开的状态下,请不要运转机器。


3.在运转和操作机器之前请记住紧急停止开关的位置。


4.不可以拆除安全开关。


5.同时有两人以上进行工作时,请确认机器内部有无其他人。


6.进入防护栏内工作时,请不要关闭防护栏门。


7.即使在停止状态也不要马上接触机器。


8.在进行锡膏、胶着剂和元件等补充和更换时,请务必使用半自动模式进行操作。


9.不要将手放在主搬动轨道附近。


10.在带有200V电源的情况下,不可以进行注油和清洁等工作。


11.在通电的情况下,不要直接将插头拔下或是插上。


12.从搬运轨道处查看时,不要打开外罩(回焊炉)。


13.在操作机器时不要佩戴布制手套。


14.请扎好长发。


15.在没有切断压缩气体的情况下,不可拆卸汽缸、压缩泵、过滤器等。


16.在伺服轴等位置操作中,要一边查看触摸屏和动作轴一边操作。


17.在传感器被拆除或者是传感器无效的状态下,不要运转机器。


18.装有自动换线装置的机器,请确认屏幕上的信息,判断机器是否处于运转中。


19.不要把手或身体放入废料带切刀处。


20.请不要在卸下防护罩和状态下,运转机器。


21.请不要将安全开关处于无效状态时操作机器。


22.发生紧急情况时,请按下任何一个红色的[紧急停止]按钮,使机器停止。


二.SMT基本知识介绍

为什么要用表面贴装技术(SMT Surface Mounting Technology)

电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已无法缩小电子产品功能更完整,所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件,特别是大规模、高集成IC,不得不采用表面贴片元件产品批量化,生产自动化,厂方要以低成本高产量,出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力电子元件的发展,集成电路(IC)的开发,半导体材料的多元应用电子科技革命势在必行,追逐国际潮流。一条基本SMT生产线配置:

上板机→印刷机→点胶机→高速贴片机→多功能贴片机→热风回流炉→下板机


SMT工艺流程:

印刷锡浆或点胶→贴片→过炉→QC全检→QA抽检→下一工序




三.SMT焊膏印刷的质量控制

表面安装工艺流程的关键工序之一就是焊膏印刷。其控制直接影响着组装板的质量。焊膏印刷工艺是SMT的关键工艺,其印刷质量直接影响印制板组装件的质量,尤其是对含有0.4m以下引脚细微间距的IC器件贴装工艺,对焊膏印刷的要求更高。而这些都要受到焊膏印刷机的功能、模板设计和选用、焊膏的选择以及由实践经验所设定的参数的控制。

1、焊膏要求

焊膏主要有含铅锡膏和无铅锡膏(lead-free),含铅锡膏主要成分:锡,铅,我们常用的63Sn/37P含63%锡37%铅,熔点:183℃。

无铅锡膏是环保产品,将逐步应用。主要成分:锡,金,铜,Sn/Ag/Cu,熔点:217℃。锡膏使用前,必须经过回温,充分搅伴后方可使用。焊膏应在0-10℃保存,在22-25℃时使用。

1、1良好的印刷性

焊膏的粘度与颗粒大小是其主要性能。焊膏的粘度过大,易造成焊膏不容易印刷到模板开孔的底部,而且还会粘到刮刀上。焊膏的粘度过代,则不容易控制焊膏的沉积形状,印刷后会塌陷,这样较易产生桥接,同时粘度过代在使用软刮刀或刮刀压力较大时,会使焊膏从模板开孔被刮走,从而形成凹型焊膏沉积,使焊料不足而造成虚焊。焊膏粘度过大一般是由于配方原因。粘度过低则可以通过改变印刷温度和刮刀速度来调节,温度和刮刀速度降低会使焊膏粒度增大。通常认为对细间距印刷焊膏最佳粘度范围是800pa·s─1300pa·s,而普通间距常用的粘度范围是500pa·s─900pa·s。

焊膏的颗粒形状,直径大小及其均匀性也影响其印刷性能。一般焊膏颗粒为圆球形,直径约为模板开口尺寸的1/5,而且颗粒的直径应均匀一致,其最大尺寸与最小尺寸的颗粒数不应超过10%,这样才能提高印刷的均匀性和分辨率。


1、2良好的粘结性

焊膏的粘结性除与焊膏颗粒、直径大小有关外,主要取决于焊膏中助焊剂系统的成分以及其它的添加剂的配比量。焊膏良好的粘结性使其印刷时对焊盘的粘附力大于模板开口侧面的粘附力,使焊膏牢固的粘附在焊盘上,改善脱模性,粘接性好且能保持足够的时间,可使元件贴装时减少飞片或掉片。

1、3良好的焊接性

用于印刷的焊膏,典型金属含量为90%。焊膏的焊球必须符合无氧化物等级,即氧化物含量<0.1%,包括表面吸附氧在内的氧化物总含理=<0.04%。焊膏印后保存时间过长,印刷周期过长都会因熔剂等物质挥发而增加氧化程度,影响焊料的润湿性。焊膏应在0-10℃保存,在22-25℃时使用。


2、模板(Stencil)

Stencil模板也称钢网是焊膏印刷的基本工具。模板开口一般通过化学蚀刻,激光束切割以及电铸等方法制造。在制造过程中均以取得光滑一致的开口侧壁为目标。不锈钢是激光切割来制造模板最常用的材料,经激光束切割后获得的模板开口可以自然形成锥形内壁,有助于焊膏的释放这一特点对于细间距印刷尤为重要。另外,还可以通过电抛光或镀镍的方法使开口内壁更光滑致。金属模板四周距铝框架的距离不能太大,保证纤维拉紧超过弹性点,具有一定柔性,一般将距离控制在50-75mm。通常厚度在0.12~0.18MM。


3、印刷工艺参数的设定

3.1刮刀

b)刮刀压力并非只取决于气压缸行程要调整到最佳刮刀压力,还必须注意刮刀平行度。压力一般为30N/mm2。

3、2印刷速度

焊膏在刮刀的推动下会在模板上向前滚动。印刷速度快有利于模板的回弹,但同时会阻碍焊膏向PCB的焊盘上传递,而速度过慢,焊膏在模板上将不会滚动,引起焊盘上所印的焊膏分辨率不良,通常对于细间距的印刷速度范围为25-30mm/s,对于粗间距的印刷速度为25-50mm/s。



四.回流焊缺陷分析

锡珠(Solder Balls):原因:

1、丝印孔与焊盘不对位,印刷不精确,使锡膏弄脏PCB。


2、锡膏在氧化环境中暴露过多、吸空气中水份太多。


3、加热不精确,太慢并不均匀。


4、加热速率太快并预热区间太长。


5、锡膏干得太快。


6、助焊剂活性不够。


7、太多颗粒小的锡粉。


8、回流过程中助焊剂挥发性不适当。


锡球的工艺认可标准是:当焊盘或印制导线的之间距离为0.13mm时,锡珠直径不能超过0.13mm,或者在600mm平方范围内不能出现超过5个锡珠。


锡桥/连锡;(Bridging):

一般来说,造成锡桥的因素就是由于锡膏太稀,包括?锡膏内金属或固体含量低、摇溶性低、锡膏容易榨开,锡膏颗粒太大、助焊剂表面张力太小。焊盘上太多锡膏,回流温度峰值太高等。


开路(Open),假焊:原因:

1、锡膏量不够。


2、元件引脚的共面性不够。


3、锡湿不够(不够熔化、流动性不好),锡膏太稀引起锡流失。


4、引脚吸锡(象灯芯草一样)或附近有连线孔。引脚的共面性对密间距和超密间距引脚元件特别重

要,一个解决方法是在焊盘上预先上锡。引脚吸锡可以通过放慢加热速度和底面加热多、上面加热少来防止。也可以用一种浸湿速度较慢、活性温度高的助焊剂或者用一种Sn/Pb不同比例的阻滞熔化的锡膏来减少引脚吸锡。




25-30mm/s

,对于粗间距的印刷速度为

25-50mm/s


五.SMT元件的封装种类

1.纸带卷装(Paper Tape Package)通常用于电阻,电容类;


2.胶带卷装(Emboss Tape Package)通常用于电阻,电容,二极管,三极管,Led类;


3.管装(Stick or Tube Package)通常用于SOPIC类;


4.托盘装(Tray Package)通常用于细间距QFP,BGA IC类.装料器(Feeder)的种类



1.纸带卷装装料器(Paper Tape Feeder)


2.胶带卷装装料器(Emboss Tape Package Feeder)


3.气动卷装装料器


4.管装料装料器(Stick or Tube Feeder)


5.震动装料器(Feeder)


6.托盘架(Tray)


选择装料器Feeder时应注意:

1.与SMT元件的封装种类:卷装,管装,托盘等相对应;

2.带装料的宽度与卷装的直径;

3.装料器Feeder?Pitch的尺寸。

由于装料器Feeder是高精度产品,稍有变形和转动不良,将影响SMT贴片的精度,所以一定要轻摆轻放,并定期保养。


六.SMT上料、换料指引

1、上料时,要认真查看物料上的Part?No.是否与上料单及机器上料位置一致;


2、上料时,要扣好Feeder盖并上牢固,并将第一粒料调到取料位置,XP-242E贴片机每一个

Feeder装到机器时同时要接好气管和电源;


3、管装及托盘料上料时,检查所有元件方向及将有方向元件全部向里面装放;


4、上料、换料时,要通知IPQA工作人员核对料。


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