软性印刷电路板SMT制程课件

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,软性印刷电路板,SMT,制程介绍,SMT,简介,表面贴装技术,（,Surface Mounting Technology,简称,SMT),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，从而实现电子产品组装的高密度、高可靠、小型化、成本低及生产的自动化。,这种小型化的元器件称为：,SMC(Surface Mounting Component),与传统工艺相比,SMT,的特点,Surface mount,Through-hole,高密度、高可靠、低成本、小型化、自动化,低空间利用率、低可靠、高成本、自动化不高,SMT,工艺及设备,SMT,工艺过程主要可分为三大步：,（,A,）涂布,将锡膏（或焊接剂）涂布到,FPC,板上。,主要的设备有锡膏印刷机、点膏机,（,B,）贴装,将,SMC,元件贴装到,FPC,板上对应的位置。,主要的设备有自动贴片机,（,C,）焊接,将组件板升温使锡膏熔化，使得器件与,FPC,焊盘达到,电气连接。,主要的设备有回流焊炉,SMT,流程,锡膏印刷,贴装,回流焊,AOI,FPC,板,SMT,流程图,进料检验,标识不良品,烘烤,（,120,/60mins),过回流焊,收板,（外观检查）,出货,锡膏印刷,转载,SMT,治具,贴装,中检,成品检验,包装,SMT,工艺流程图,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,元器件介绍,烘烤,烘烤：,因,FPC,的材质有一定的吸湿性，这样我们在过,REFLOW,时就会因高温导致,FPC,产生水气而爆板。故我们在,SMT,前要先赶走板材内的水份。,烘烤条件：,温度：,120,时间：,60Mins,半自动锡膏印刷机,锡膏涂布：,通过网板将锡膏均匀地涂布于,FPC,焊垫上，以作为电子元气件的焊接材料，在过回流焊炉后起到电路连通之功能。,印刷视频,网板印刷工作原理图,锡膏,刮刀,网板,网板,网板：,我们在一张薄钢片上依,FPC,须贴装零件的,PAD,处镂空，使得印刷锡膏时在该处下锡。,网板管控重点：,厚度：依所需锡面厚度而定。,张力：,35N,/CM,开口：依,PAD,及,PITCH,订定大小及形状,连续印刷：,20K,次要例行检查,网板的制造技术,模板制造技术,化学蚀刻模板,电铸成行模板,激光切割模板,简 介,优 点,缺 点,在金属箔上涂抗蚀保护剂,用销钉定位感光工具将图,形曝光在金属箔两面，然,后使用双面工艺同时从两,面腐蚀金属箔,通过在一个要形成开孔的,基板上显影刻胶，然后逐,个原子，逐层地在光刻胶,周围电镀出模板,直接从客户的原始,Gerber,数据产生，在作必要修改,后传送到激光机，由激光,光束进行切割,成本最低,周转最快,形成刀锋或沙漏形状,纵横比,1.5,：,1,提供完美的工艺定位,没有几何形状的限制,改进锡膏的释放,要涉及一个感光工具,电镀工艺不均匀失去,密封效果,密封块可能会去掉,纵横比,1,：,1,错误减少,消除位置不正机会,激光光束产生金属熔渣,造成孔壁粗糙,纵横比,1,：,1,锡膏,锡膏的主要成分：,成 分,焊料合,金粉末,助,焊,剂,主 要 材 料,作 用,Sn/Pb,Sn/Ag/Cu,活化剂,增粘剂,溶 剂,摇溶性,附加剂,SMD,与电路的连接,松香，甘油硬脂酸脂,盐酸，联氨，三乙醇酸,金属表面的净化,松香，松香脂，聚丁烯,净化金属表面，与,SMD,保,持粘性,丙三醇，乙二醇,对焊膏特性的适应性,Castor,石腊（腊乳化液）,软膏基剂,防离散，塌边等焊接不良,锡膏储存及回温,储藏：,一般锡膏存储条件为：,-20,5,，且保质期为,6,个月。,回温：,使用之前要将锡膏回温到室温,回温时间,4-8,小时,方法是将锡膏瓶倒置,让其自然回温。,搅拌：,在往钢板上涂布锡膏之前，先将锡膏放入搅拌机内搅拌,3,5,分钟，使其均匀。,判断锡膏具有正确粘度的一种经济和实际的方法：,搅拌锡膏,30,秒，挑起一些高出容器三，四英寸，锡膏自行下滴，如果开始时象稠的糖浆一样滑落，然后分段断裂落下到容器内为良好。反之，粘度较差。,涂布：,一次性涂布锡膏量应适中，整瓶的,1/2,锡量,不宜过多，剩余之锡膏应密封存放于生产线上。,刮刀,拖裙形刮刀,刮刀,网板,45-60,度角,10mm,45,度角,刮刀,网板,菱形刮刀,拖裙形刮刀,聚乙烯材料,或类似材料,金属,刮刀,菱形刮刀,刮刀,刮刀的硬度范围用颜色代号来区分：,very soft,红色,soft,绿色,hard,蓝色,very hard,白色,刮刀的压力设定,：,第一步,：在每,50mm,的刮刀长度上施加,1kg,的压力。,第二步,：减少压力直到锡膏开始留在模板上刮不干净，在增加,1kg,的压力,第三步,：在锡膏刮不干净开始到刮板沉入丝孔内挖出锡膏之间,有,1-2kg,的可接受范围即可达到好的印制效果。,载具：,因,FPC,本体比较软，这样会造成我们用自动贴片机打件困扰，故我们在贴片时将,FPC,贴于载板上，以辅助其强度。,管控重点：,(A),载具的平整度,(B)FPC,在载具上的定位一致性,(C),载具大小形状的一致性,载具,YAMAHA,全自动贴片 机,自动贴片机：,自动贴片机的原理：通过吸嘴将料枪中的零件按,FPC,对应的,PAD,位置贴装上元器件。,管控重点：,(A),元气件装贴位置与,BOM,表的一致性,(B),料枪中料件的使用正确性,(C),料枪位置摆放之准确性,回流焊炉,回流焊炉：,加热打完零件之,FPC,板材，完成锡膏焊接功能。其内部温区按不同作用可分为四个温区：,预热区：,1-3 /Sec,保温区：,140-170,60-120Sec,再流焊区：,200,60-90Sec,冷却区：,4/Sec,回流焊温度曲线,Temperature,Time (BGA Bottom),1-3,/Sec,200,峰值,225, 5,60-90 Sec,140-170,60-120 Sec,预热区,保温区,再流区,冷却区,热风回流焊过程中，焊膏需经过以下几个阶段，,(A)溶剂挥发；(B)焊剂清除焊件表面的氧化物;(C)焊膏的熔融、再流动,(D)焊膏的冷却、凝固。,温区介绍,一）预热区,目的： 使,PCB,和元器件预热 ，达到平衡，同时除去焊膏中的水份 、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。,要保证升温比较缓慢，溶剂挥发。较温和，对元器件的热冲击尽可能小，升温过快会造成对元器件的伤害，如会引起多层陶瓷电容器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使在整个,PCB,的非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。,温区介绍,二）保温区,目的：保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，同时还起着焊剂活化的作用，清除元器件、焊盘、焊粉中的金属氧化物。,时间约,60120,秒，根据焊料的性质有所差异。,温区介绍,三）再流区,目的：焊膏中的焊料开始熔化，再次呈流动状态，该液态焊剂润湿 焊盘和元器件，这种润湿作用导致焊料进一步扩展。,对大多数焊料润湿时间为,6090,秒,再流焊的温度要高于焊膏的熔点温度，一般要超过熔点温度,20,度才能保证再流焊的质量。有 时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。,温区介绍,四）冷却区,焊料随温度的降低而凝固，使元器件与焊膏形成良好的电接触，冷却速度要求同预热速度相同。,收板,收板：,为方便,搬运及,妥善保护,FPC,不受折压，我们对焊接后的,FPC,用纸板转载。,元器件介绍,表面贴装元件的种类,有源元件,（陶瓷封装）,无源元件,单片陶瓷电容,钽电容,厚膜电阻器,薄膜电阻器,轴式电阻器,CLCC,（,ceramic leaded chip carrier,）,陶瓷密封带引线芯片载体,DIP,（,dual -in-line package,）双列直插封装,SOP,（,small outline package,）小尺寸封装,QFP(quad flat package),四面引线扁平封装,BGA( ball grid array),球栅阵列,SMC,泛指无源表面,安装元件总称,SMD,泛指有源表,面安装元件,元器件介绍,电容,电阻,阻容元件识别方法,元器件介绍,IC,第一脚的的辨认方法,元器件介绍,元器件介绍,静电防护,ESD (,E,lectro-,S,tatic,D,ischarge,即静电释放,),带电（静电）的情况下接触另一种物体时，因电压的差异而放电，这时发生瞬间高压的现象。,怎样能产生静电？,摩擦电,静电感应,电容改变,在日常生活中，任何不相同材质的东西,相接触再分离后都会产生静电,静电强度,(Volt),活动情形,10%-20%,相对湿度,65%-95%,相对湿度,走过地毯,走过塑胶地板,在椅子上工作,拿起塑料文件夹,拿起塑胶带,工作椅垫摩擦,35,000,12,000,6,000,7,000,20,000,18,000,1,500,250,100,600,1,000,1,500,静电防护,对静电敏感的电子元件,晶 片 种 类,静电破坏电压,VMOS,MOSFET,Gaa SFET,EPROM,JFET,SAW,OP-AMP,CMOS,30-1,800,100-200,100-300,100-,140-7,200,150-500,190-2,500,250-3,000,静电防护,1,.,避免静电敏感元件及电路板跟塑胶制成品或工具（如计算机，电脑及,电脑终端机）放在一起。,2.,把所有工具及机器接上地线。,3.,用静电防护桌垫。,4.,时常遵从公司的电气安全规定及静电防护规定。,5.,禁止没有系上手环的员工及客人接近静电防护工作站。,6.,立刻报告有关引致静电破坏的可能。,静电防护步骤,Q&A,贴片机的介绍,拱架型,(Gantry),元件送料器、基板,(PCB),是固定的，贴片头,(,安装多个真空吸料嘴,),在,送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与,方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的,X/Y,坐,标移动横梁上，所以得名。,这类机型的优势在于：,系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚,至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产，,也可多台机组合用于大批量生产。,这类机型的缺点在于：,贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。,贴片机的介绍,对元件位置与方向的调整方法：,1),、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精,度有限，较晚的机型已再不采用。,2),、激光识别、,X/Y,坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种,方法可实现飞行过程中的识别，但不能用于球栅列陈元件,BGA,。,3),、相机识别、,X/Y,坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，一般相,机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别，比激光识,别耽误一点时间，但可识别任何元件，也有实现飞行过程中的,识别的相机识别系统，机械结构方面有其它牺牲。,贴片机的介绍,转塔型,(Turret),元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板,(PCB),放于一,个,X/Y,坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作,时，料车将元件送料器移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在,取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置,(,与取料位置成,180,度,),，在,转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。,一般，转塔上安装有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装,24,个真空吸嘴,(,较早机型,),至,56,个真空吸嘴,(,现在机型,),。由于转塔的,特点，将动作细微化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识,别、角度调整、工作台移动,(,包含位置调整,),、贴放元件等动作都可以,在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的高速度。目前最快的,时间周期达到,0.080.10,秒钟一片元件。,这类机型的优势在于：,这类机型的缺点在于：,贴装元件类型的限制，并且价格昂贵。,贴片机的介绍,对元件位置与方向的调整方法：,1),、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的,精度有限，较晚的机型已再不采用。,2),、相机识别、,X/Y,坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向，相,机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别。,阻容元件识别方法,Chip,阻容元件,IC,集成电路,英制名称,公制,mm,英制名称,公制,mm,1206,0805,0603,0402,0201,3.21.6,50,30,25,25,12,1.27,0.8,0.65,0.5,0.3,2.01.25,1.60.8,1.00.5,0.60.3,1,元件尺寸公英制换算（,0.12,英寸,=120mil,、,0.08,英寸,=80mil,）,阻容元件识别方法,2,片式电阻、电容识别标记,电 阻,电 容,标印值,电阻值,标印值,电阻值,2R2,5R6,102,682,333,104,564,2.2,5.6,1K,6800,33K,100K,560K,0R5,010,110,471,332,223,513,0.5PF,1PF,11PF,470PF,3300PF,22000PF,51000PF,OB36,HC08,13,24,厂标,型号,IC,第一脚的的辨认方法,OB36,HC08,1,13,24,12,厂标,型号,1,12, IC,有缺口标志,以圆点作标识,以横杠作标识,以文字作标识（正看,IC,下排引脚的左边第一个脚为“,1”,）,OB36,HC08,1,13,24,12,厂标,型号,T931511,HC02A,1,13,24,12,厂标,型号,与您一同创造,贵公司发展史上的奇迹,德信诚,