SMT现场工艺入门

PCBA

常用物料
（一）PCB
1，设计：
1）焊盘的大小：
它直接影响到钢网开口的大小，影响到少锡或多锡。
2）焊盘的间距：
间距不匹配，造成元件覆盖全部焊盘或元件搭接不上焊盘；对IC来说，它的间距影响锡膏，钢网厚度的选择。；
3）元件分布不合理
元件间距太小，可能造成连锡，特别是波峰焊工艺。
元件分布不均匀，有的地方太多有的地方太少，造成焊接加热不均匀，温度设置上不易兼顾；
热敏元件与BGA等需热量多的元件在同一面上，温度设置上不易兼顾；
元件能够一面分布的却两面分布，造成需两次过炉。
两面都有较重的元件如BGA，QFP，PLCC，易发生掉件，虚焊。
对波峰焊而言，元件的方向也应注意，如SOP元件。
2，可焊性
1）热风整平或电镀
PCB焊盘一般是铜箔，易氧化。为了保护铜箔，形成良好的焊接，一般要对铜箔进行处理，如预镀金，银，钯--镍，锡铅等易熔融与锡铅液的金属或合金。比较普遍的是锡铅。
2）存储条件
目前公司PCB要求供应商真空包装。
对非真空包装板，或开封后没用完或过炉前在空气中曝露时间太久，用前须在烘箱中进行110℃，2小时的烘烤，消除吸潮的影响。
3，MARK的设计
MARK点的外形有圆形，方形，三角形等，常见的是圆形。它的尺寸，颜色对比度直接影响到机器对它的识别，影响到印刷，贴片时的位置补偿的精确度。
4，可生产性
1）焊盘的准确性
包括焊盘的大小尺寸精度及相对距离。误差较大，可能发生与钢网之间的错位，导致印锡偏位，溢出焊盘，产生锡珠，连锡的缺陷。
2）弯曲度与扭曲度
一般要求PCB的弯曲不超过0.5%。弯曲度与扭曲度太大，在轨道上运行不畅易卡边，掉板；定位夹紧不精确而偏位；元件与板贴合不好，易飞件，虚焊。
3）焊盘的平面度
钢网的开口一般都比焊盘小，焊盘的平面度不好，会造成与PCB与钢网的贴合不紧，印刷漏锡，严重时会损伤钢网的开口边缘；对于点胶工艺而言，焊盘的平面度不好会抬高元件与PCB之间的距离，造成元件与胶接触面积太少或者根本就没有接触，粘合力不够造成掉件。
4）阻焊膜残破
会造成熔融锡铅液从焊盘上流失，造成少锡，锡珠或与其他焊盘连接起来形成桥接。

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（二）锡膏
目前所用为普通的63/37的Sn--Pb锡膏。有球状Sn--Pb合金颗粒外加松香，活化剂，溶剂，触变剂等混合而成膏状物。
为了避免产生桥接，锡珠，少锡等焊接缺陷，须注意以下因素：
1，合金颗粒尺寸
合金颗粒形状，直径大小，均匀性影响其印刷性能。
直径太大，印刷时易堵塞钢网的开口，造成印刷残缺，毛边，不易脱模；太小，合金颗粒表面积相对增加，氧化的可能性增大，增大锡珠产生的可能。
一般根据所用IC的PITCH对应的钢网开口尺寸来选择颗粒尺寸范围。颗粒直径约为开口尺寸的1/5以下。
目前所用锡膏颗粒尺寸-325/+500目即25um～45um范围。
对均匀性的要求一般是最大尺寸和最小尺寸的粒子数不应超过10%。
2，脱模性能不好
这跟钢网开口内壁状况，焊料颗粒的形状尺寸以及印刷机脱模时有否选择振动有关外，主要与锡膏的粘接性有关。
良好的粘接性能,使其印刷时对焊盘的粘力大于对钢网开口侧壁的粘附力，使锡膏牢固地粘附在焊盘上，改善脱模性。粘接性取决于助焊剂的成分及其它添加剂的配比量。             粘接性要适宜，太小，粘不住元件，太大，不易脱模，易粘附于刮刀上不掉下来。
3，粘度不当
太大，锡膏不易穿过钢网，印出的线条残缺不全；太小，易流淌蹋边，保形性不好。与粘接性一样，除了与本身的配比有关外，还与使用过程有关：
1）只使用经认证的锡膏。目前SMT01，SMT02线,SMT07只用KESTER锡膏，其余线用MULTICORE锡膏。当生产MBC产品时，只能用KESTER膏。
2）锡膏须在冰箱中保存。温度2℃～8℃。使用前应保证解冻时间4～8小时，原则上不超过48小时。未解冻完全的锡膏严禁开封，锡膏应整平，将内盖尽可能压到底，并将外盖拧紧，除了减少氧化量，也可降低溶剂的挥发量。
3）钢网上的锡膏量不可太多，大约直径为10mm，添加时少量多次，可降低同一次添加锡膏在空气中曝露的时间；停机不工作时，应立即将刮刀，钢网上的锡膏收回，应注意新旧锡膏不能混装，并严禁不同品牌锡膏混用混装。
4）超过使用期的锡膏不能再用
锡膏会随出厂时间的延长，焊料沉淀，各组分之间的化学反应，如果密封不好，溶剂挥发，焊粉氧化，使锡膏性能降低，甚至无法使用。
锡膏的储存期6个月到一年；一般是6个月。锡膏的出厂时间越短越好，所以购买时应少量多次购买，使用时注意“先买先用”的原则。
每周末钢网及刮刀上清理下来的锡膏要报废；
开封后的锡膏越快用完越好，开封后的锡膏超过24的时间就不能再用。
4，外界的因素
1）温度，湿度（车间，印刷机）。
应避免吸潮，助焊剂挥发过多。
2）环境的清洁度。
应避免在有灰尘的环境下使用锡膏。
3）钢网，PCB上残留物。
钢网上不应有清擦时留下的纤维；钢网空内不应有上次使用留下的残余锡膏（包括刮刀）；PCB板上不应有油污杂物，以确保印刷效果。

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（三）元件
来料质量情况也是影响焊接质量的因素，要考虑以下因素：
1，可焊性
与焊极的制作质量密切相关：外形尺寸大小的一致性，对称性；金属化处理质量。这些因素与碑立，不上锡或堆锡等焊接缺陷密切相关。
2，引脚的共面性
特别是IC元件，引脚的共面性不好，会造成虚焊。
3，外表反光度
这项因素主要与回焊炉的加热方式有关。主要针对红外线加热炉而言。不同颜色的元件对红外线的吸收能力有差别。一般来说应避免元件本体与引脚，焊盘的吸热能力相差太大，否则会造成元件本体吸热过多而损坏，而焊盘，引脚还处于加热不够的状态；也应注意尽量不要将吸热能力相差太大的元件放PCB的同一面。
4，引脚变形
会造成错位，虚焊的缺陷。
这要求在储存，搬运，备料等过程中小心操作；贴片机应处于正常状态，避免贴片过程中机器的原因发生抛料，夹伤，掉件等误动作而损伤元件。

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（四）固定胶
目前选用的是LOCTITE（乐泰）公司3609，3611两种胶。3609是点胶用胶，3611是刮胶用胶。
1，储存及使用：
1）胶必须用经过认证的
2）胶须在低温（2～8℃）下保存；使用前要进行回温处理。10ml封装的要回温2小时以上，30ml封装的要回温4小时以上，300ml封装的要回温12小时以上。
3）印刷胶水时，少量多次添加。生产完毕，钢网上的胶不能再用，还在包装中的胶，24小时内不用，应放回冰箱，但反复取用不能超过4次，否则予以报废。
2，点胶缺陷及影响因素
1）胶点形状及其保形性
胶点形状及其保形性,除与机器的参数设定及环境温度湿度有关外，主要与胶本身的粘度和触变特性有关。适宜的粘度和触变特性才能具有良好的保形性，施胶后不流淌塌陷，施胶过程中不回出现拖尾现象，从而避免污染焊盘，避免出现虚焊。
要保持良好的粘度，须注意回温时间，环境温度湿度，避免吸潮，以减少了固化产生气泡的机会，减少波峰焊掉件的可能。
2）粘接强度
指胶固化后抵抗振动或撞击和波峰焊冲击波的能力,这主要取决于胶本身，使用时应注意的工艺因素有：
a.接触面积
要根据元件封装外形尺寸，重量选择对应的点胶数量及胶点大小。
具体参考《点胶工艺规范》。
b.元件底板的类型
有些元件采用玻璃，陶瓷等底板，这种底斑上因有硅油脱模剂残留物，致使底板与胶结合力低。可选用防脱模剂的胶。
c.PCB板的状况
PCB板表面应清洁无污染；阻焊膜与胶的亲和力强。
d.固化曲线
不同等级的胶其固化温度和时间不完全相同。应根据供应商的具体要求以及PCB的厚度，元件的分布状况等设置温度和时间；同种胶采用的固化温度不同则相应的时间会不同，如3609的胶在150℃下需90sec，而在125℃下需3min。对抗潮性好的胶可选用较高的固化温度较快的温升速率，相应的固化时间可缩短，反之，对抗潮性差的胶可选用较低的固化温度较慢的温升速率，相应的固化时间要长。

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SMT工艺控制基本方法：
（一）工作准备
1，工艺规范
生产前阅读工艺规范是必须养成的职业习惯，以免发生版本或漏掉如印锡后要点胶这样的工序的错误。
所以：
1）PCB，钢网，发料单，BOM须与工艺规范一致。
2）要有工艺路线示意图及其说明，特别是对特殊元件的特殊工艺说明。
3）要有装配图，应标有装配位。
4）如是借用工艺规范，需有正式的工作联络单及其说明。
2，元件错误
1）元件型号，数量与发料单要吻合。
2）发料单与BOM要吻合。有差异时，可查询MRPⅡ，工艺规范，中试工作联络单，试制单板申请电子流或直接与项目人联系予以落实，不能凭经验想当然。
3）所发料的质量状况与生产质量也有直接的关系，如元件残破，变形，可根据流程进行报废，待处理，退库重新领料等处理。
4）上错料。

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（二）版本控制
1）正确情况是：
工艺规范，BOM，发料单，PCB，钢网的名称和版本一致。
2）如有差异，在工艺规范中应有说明或有正式的工作联络单。
（三）PCB，钢网的制作方式
1）当PCB，钢网都采用光绘文件制作时，精度会较高，可以保证焊盘与钢网开口位置吻合度高。
2）当钢网是采用提供的PCB进行采点制作时，可能出现采点不准确造成钢网与PCB吻合度差，出现印刷缺陷。

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（四）制程管制
1，在制品的搬运
参阅《生产现场装卸，周转物料和组件的有关规定》。
2，换料的控制
1）上机前所有的物料须经IPQC的检验。
2）生产过程中，带式料的换料须经IPQC的检验；TRAY盘料，管式料生产过程中IPQC不会全检，因此上料员要加强自检，以免上错料或上错轨道。
3）所换FEEDER，振动器应处于正常工作状态。
（五）预防性保养
是防止总是处于救火状态的前提。如果总是出现故障时才进行处理，损失已经造成，而且会大大降低设备的使用寿命。
（六）贴片编程
为了贴片位置准确，方向正确，必须：
1）有完善正确的数据库（如gf库）
2）有正确的坐标系
3）贴片坐标的准确性
4）有效的维护
（七）制程控制
应用SPC的一些常用统计，分析，控制手法来保证制造过程处于受控状态制程能力予以保障。
常用的方法有：
1）X--R管制
如锡膏厚度的管制。用此方法可以发现制程异常或判断出现异常的趋势。
2）柏拉图法
用此方法可分析引起质量问题的主要次要因素，从而有的放矢地解决问题。
3）鱼骨图法
可用此方法来分析产生问题的各种因素或解决问题的各种措施。
（八）结果的检验

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SMT环境控制
（一）生产环境（大环境）
温度：20℃～26℃
相对湿度：45%～60%
（二）小环境
1）印刷机内部环境
温度：25℃
相对湿度：45～50%
（三）干燥箱及烘箱
潮湿敏感器件所需
（四）冰箱：储存锡膏，红胶等
（五）静电防护环境
静电地板，静电胶皮，静电服，静电鞋，静电帽，静电腕带（有线），静电手套，设备接地等等。

hung

很不错，谢谢楼主们的分享！！！！！

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hung 发表于 2012-11-7 16:25

                               
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很不错，谢谢楼主们的分享！！！！！

作为基础知识来推广吧，希望有更多的人参与进来，呵呵