SMT整个工艺流程细讲_2

SMT整个工艺流程细讲一、SMT工艺流程简介4二、焊接材料6锡膏6锡膏检验工程9锡膏保存，使用及环境要求9助焊剂FLUX9焊锡：11红胶11洗板水12三、钢网印刷制程标准13锡膏印刷机丝印机13SMT半自动印刷机(PT-250)作业标准13刮刀(squeegee)14真空支座14影响因素151钢网/PCB精确对位：152、消除钢网支撑架的厚度误差：153、消除PCB的翘曲：164、 印刷时刮刀的速度：165、 刮刀压力：166、钢网/PCB别离：167、 钢网清洗：178、印刷方向：179、温度：1710、焊膏图形的印刷后检测：17焊膏图形的缺陷类型及产生原因18钢网stencils19自动光学检测(AOI)21四、贴片制程规定23贴片机简介23YAMAHA贴片机YV100X25使用条件和参数25各部件的名称及功能26供料器feeder29盘装供料器29托盘供料器31管装供料器31排除流程图元件不能被拾取产生拾取故障时32贴片机YV100X的根本操作321、日常生产根本操作集中在running菜单中324、PCB生产开始335、PCB生产完成336、关电源347、改变运输轨部件设置34贴片机YV100X的高级操作351、创立新的PCB板35找Mark352、创立新的器件库database353、生产信息查看354、打特定几个器件(补料)35YV100X贴片机常见故障及解决方法351、PCB传输故障：352、丢料故障373、元件计数停止故障：374、托盘供料器故障375、联锁故障：396、暖机操作397、其它故障信息：40工艺分析41A：元器件贴装偏移41B：器件贴装角度偏移41C：元件丧失：42D：取件不正常：42E：随机性不贴片漏贴：43F：取件姿态不良：43贴片机抛料原因分析及对策44五、回流焊47回流焊炉47回焊炉KWA-1225 Super EP8结构47操作指导47回流焊的保养48锡膏的回流过程482.怎样设定锡膏回流温度曲线515.回焊之PROFILE量测546.标准有铅制程567.无铅焊接制程588.点胶制程62回流焊接缺陷分析631.未焊满632断续润湿633低残留物644间隙645焊料成球646焊料结珠657焊接角焊接抬起658竖碑Tombstoning659、 BGA成球不良6610形成孔隙66六、手工焊接制程以及手工标准674.1焊接操作的正确姿势684.2焊接操作的根本步骤684.3焊接温度与加热时间694.4焊接操作的具体手法694.5焊点质量及检查70手工烙铁焊接技术744.3 焊接温度与加热时间754.4 焊接操作的具体手法754.5 焊点质量及检查76五静电简介79七、波峰焊机81波峰焊机组件日常维护要点82八、其他SMT设备84空压机84空气压缩机操作指导84螺杆式空气压缩机SA-350W操作指导84冷冻式枯燥机85冷冻式枯燥机GC-75/ GC-30/ GC-10操作指导85水洗机85九、运输、储存和生产环境86十、料件的根本知识90PCBPrintedCircuitBoard即印刷电路板902.2 元件根本知识91电阻器912.2.2 电容器91表贴阻容元件的封装代号922.2.4 二极管93存储器93芯片：94BGA封装942.3SMD元件的包装形式：952.4 PCB及IC的方向95十一、如何读懂BOM98贴片机料件知识99十二、SMT设计可生产性101影响回流焊接缺陷的设计因素。101SMT就是外表组装技术Surface Mounted Technology的缩写,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。外表组装技术是一种无需在印制板上钻插装孔，直接将外表组装元器件贴焊到印制电路板外表规定位置上的电路装联技术。具体的说，外表组装技术就是一定的工具将外表组装元器件引脚对准预先涂覆了了粘接剂和焊膏的焊盘图形上，把外表组装组件贴装元器件贴装到未钻安装孔的PCB外表上，然后经过波峰焊或回流焊使外表组装元器件和电路之间建立可靠的机械和电气连接。SMTSurface Mounting Technology外表安装技术的由来在几十年代的温长岁月中，电路组装技术得到经历三次大的变革。六十年代和七十年代导体集成电路的推广应用爆发了电路组装技术的第一次变革通孔插装技术的兴起和开展，出现了半自动和全自动插装以及浸焊和波峰焊接技术。六十年代开发，七十年代开始应用的外表组装元器件动遥了通孔插装技术的“统治地位，以自身的特点显示出强大的生命力，激起了电路组装技术的第二次变革外表组装技术的蓬勃开展。八十年代中期出现高速开展局面，九十年代初进入完全成熟阶段，现已成为电路组装技术主流，九十年代初兴起的第三次变革，使电路组装技术进入微组装技术的新时代。一、SMT的特点：1.组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%60%,重量减轻60%80%。2.可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。3.高频特性好。减少了电磁和射频干扰。4.易于实现自动化,提高生产效率。5.降低本钱达30%50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。二、为什么要用外表贴装技术(SMT)？1.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 。2.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,不得不采用外表贴片元件。3.产品批量化,生产自动化,厂方要以低本钱高产量,出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力 。4.电子元件的开展,集成电路(IC)的开发,半导体材料的多元应用。5.电子科技革命势在必行,追逐国际潮流。一、 SMT工艺流程简介根据器件的放置可以分为两种：单面板和双面板。一般流程包括：PCB检查刷锡锡膏印刷机器件摆放贴片机过炉回流炉、波峰焊检查测试。详细区分如下：1单面板生产流程供板印刷红胶(或锡膏) 贴装SMT元器件回流固化(或焊接) 检查测试包装2双面板生产流程(1)一面锡膏一面红胶之双面板生产流程:供板丝印锡膏贴装SMT元器件回流焊接检查供板(翻面)丝印红胶贴装SMT元器件回流固化波峰焊接检查包装即一面用红胶固定这样回流温度低，不会让反面的器件掉落，再用波峰焊来焊接。(2)双面锡膏板生产流程供板第一面(集成电路少,重量大的元器件少)丝印锡膏贴装SMT元器件回流焊接检查供板第二面(集成电路多重量大的元器件多)丝印锡膏贴装SMT元器件回流焊接检查包装这种情况下，第一面因为器件较轻，利用焊锡的附着力就可以保持器件不会脱落。现在的回流炉已经可以改变上下面的温度来防止此问题。每个步骤详细解释如下1.供板印刷电路板是针对某一特定控制功能而设计制造，供板时必须确认印刷电路板的正确性。一般以PCB面丝印编号进行核对。同时还需要检查PCB有无破损，污渍和板屑等引致不良的现象。如有发现PCB编号不符有破损污渍和板屑等，作业员需取出并及时汇报管理人员。2.印刷锡膏确保印刷的质量，需控制其三要素：力度速度和角度。据不同丝印钢网，辅料(锡膏)和印刷要求质量等合理调校，锡膏平时保存于适温冰箱中，使用前从冰箱取出解冻至室温下方可开盖搅拌至均匀流畅后投入使用。印刷后需检查锡膏是否均匀适量地印刷于PCB焊盘上，有无坍塌和散落于PCB面，确保回流焊接元器件良好，无锡珠散落于板面。3.贴装SMT元器件贴装SMT元器件主要控制元器件的正确性和贴装质量。(1)元器件正确性的控制使用正确型号和版本的排位表核对物料站位物料名称物料编号，全部一致方可将物料装于FEEDER上料于机组相应站位。以便与生产技术员所调用贴装程序匹配。(2)贴装质量的控制生产技朮员依据客户品质标准调校机组贴装质量，生产线作业员全面检查，反响贴装不良信息予生产技朮员，再次调校机组，直至到达客户品质标准。4.回流固化(或焊接)对已贴装完成SMT元器件的半成品经生产线作业员检查后，需经回流焊接炉熔焊锡膏。回流焊接是使用锡膏的PCB某一贴装面将元器件与之焊接。回流焊接所需温度条件由PCB材质PCB大小元器件重量和锡膏型号类别等设定。在投入半成品前，需由生产技朮员确认炉温，指导放板密度和方向。5.检查生产线作业员依据客户品质标准,全面检查半成品质量状况,将不良点标识数量记录,并及时反响与生产管理员,相应及时联络生产技朮员品质人员针对不良情况分析原因,作出改善控制。6.测试假设客户要求对SMT半成品进行测试，确认元器件贴装质量和性能等时，需经ICT测试机对所有半成品进行测试。针对不良现象，相关部门需及时分析原因作出改善控制，并跟踪至完全改善。7.包装依客户包装要求，对生产完成品用符合客户要求的包装材料和方式进行正确包装，包装时，需注意不混入异机种半成品，不得损坏PCB或PCB面元器件。丝印：其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上,为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机丝网印刷机,位于SMT生产线的最前端。点胶：它是将胶水滴到PCB的的固定位置上,其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机,位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。贴装：其作用是将外表组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机,位于SMT生产线中丝印机的后面。固化：其作用是将贴片胶融化,从而使外表组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。回流焊接：其作用是将焊膏溶化,使外表组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。清洗：其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机,位置可以不固定,可在线上,也可不在线上。检测：其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、线上测试仪ICT、飞针测试仪、自动光学检测AOI、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要,可以配置在生产线适宜的地方。返修：其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。二、 焊接材料锡膏焊膏是由合金焊料粉未和焊剂等均匀混合而的膏状体。合金的化学成份应符合GB3131中的有关规定。焊剂应符合GB9491中的有关规定。焊膏具有三种功能：A. 在焊料热熔前，使元器件固定在焊盘上。B.提供促进润湿和清洁外表的焊剂。C.提供形成焊点的焊料。合金焊料粉未：合金焊料未是焊膏的主要成份。它占焊膏质量百分比的80-96%，体积百分比的50%左右。影响合金焊料粉未的主要因素有合金金属组份及含量、粒度、氧含量和粉未形状。合金金属组及含量：合金金属组份及含量的选择主要是根据PCB上焊盘材料、元器件焊端和再流焊温度来确定。目前电子行业应用最多的是63Sn/37Pb，约占总用量的65%，其次是62Sn/36Pb/2Ag，约占总用量25%，合金金属组份主要有锡铅、银、铟等，其性质及用途见表一和表二表一 焊膏合金的主要应用 合金应用48Sn/52In低温焊接50Sn/50In低温焊接52Sn/48In低温焊接58Bi/42Sn低温焊接58Sn/42In低温焊接80In/15Pb/5Ag低温焊接43Sn/43Pb/14Bi铜、镍、锡和锡/铅外表的焊接70In/30Pb金外表的焊接，要求合金具有良好的延展性60In/40Pb类同70In/30Pb63Sn/37Pb铜、镍、锡和锡/铅外表的焊接，再流温度215到250，外表组装件最常用的合金。60Sn/40Pb金属性质和温度范围类同63Sn/37Pb，但是现在主要应用于要求不高的组件中。62Sn/36Pb/2Ag银和银/钯外表的焊接，再流温度215到250。当对焊点强度有更高要求时，可替代63Sn/37Pb或60Sn/40Pb。由于固状银迁移的影响，这种替代很少见。50In/50Pb类同70In/30Pb和60In/40Pb96.5Sn/3.5Ag可用于在热循环中有良好的焊点强度，特别是银和银/钯金属化外表的厚膜混合电路。用于焊接工作温度较高的元器件，例如，“机罩下的汽车部件。40In/60Pb类同70In/30Pb和60In/40Pb95Sn/5Sb当需要较高的抗张强度时，用于替代96.5Sn/3.5Ag，不适合厚膜电路，在电子工业中应用有限。95Sn/5Ag需要较高熔点时，替代96.5Sn/3.5Ag80Au/20Sn金和金合外表的焊接19In/81Pb类同70In/40Pb，特别用于替代相同熔点的80Au/20Sn92.5Pb/5Sn/2.5Ag用于高温厚膜混合电路，也用于银或银/钯金属化外表的元器件焊接，如电容器。10Sn/88Pb/2.5Ag类同92.5Pb/5Sb/2.5Ag92.5Pb/5In/2.5Ag铟/铅合金的高温替代10Sn/90Pb不采用银和银/钯金属化外表的元器件组装95Pb/3Sn/2Ag替代92.5Pb/5Sn/2.5Ag，具有较小糊状和塑性范围97.5Pb/1Sn/1.5Ag共晶态，但由于含铅量较高，因此稳定性比92.5Pb/3Sn/2Ag差5Sn/95Pb类同10Sn/90Pb，但是熔点高，塑性范围窄表二 焊膏合金的性质与用途金属组份物态范围性质与用途Sn63Pb37183E共晶常温焊料。适用于常用SMA焊接，但不适用于含Ag、Ag/Pa材料电极的元器件Sn60Pb40183188L近共晶常温焊料，易制得，用途同上Sn62Pb36Ag2179E共晶常温焊料，易于减少Ag、Ag/Pa材料电极的浸析，广泛用于SMA焊接不适用于金Sn10Pb88Ag2268S290L近共晶高温焊料。适用于耐高温元器件及需两次再流焊的SMA的第一再流焊不适用于金221E共晶高温焊料，适用于要求焊点强度较高的SMA的焊接不适用于金Sn42Bi58138E共晶低温焊料。适用于热敏元器件及需要两次再流焊的SMA的第二次再流焊 注：S-固态；L-液态；E-共晶态。S、L、E前的数值是温度值粒度：选择粒度的主要依是PCB上焊盘的间距。对于标准焊盘间距，通常选用-200/+325目的颗粒尺寸；对于间距小于0.6mm(25mi1)的PCB,通常选用-325/+500目的颗粒尺寸,适合标准QFP、LCCC、SOT和BGA的焊接。超细间距器件选用-400/+500目的颗粒尺寸。焊盘/间距小于0.3mm的器件选用-500目的焊膏。颗粒小要求合金百分含量少一些，焊剂多一些。颗粒小，外表积大，氧化严重，可焊性降低。再流焊时，所需的去氧化时间长。一般来说，颗粒尺寸是模板最窄开口的1/41/5。小于10-15m的颗粒应尽可能少，要少于质量百分比的10%。小的颗粒在焊熔化过程容易从焊点冲走，产生过多的焊球。同时，丝网印刷、模板漏印和注射滴涂也影响粒度的选择。氧含量：合金焊料粉未的氧含量直接影响焊接效果。它降低了可焊性，使邻近焊盘产生桥接，形成焊球等。氧含量应不大于200ppM。粉未形状：粉未形状最好是球形，即90%以上的合金粉未为球形式长轴与短轴比小于1.5的近球形。球形捕面积最小，氧化的机率也最小，同时印刷时容易滚动。合金焊料粉未形成焊点的主要成份。质量百分比含量影响再流焊后焊点的厚度和元器件同PCB之间的长起高度。焊点质量的好坏影响焊点的导电性和机械强度。百分含量高。焊膏重，印刷来说最好选用百分比为90%92%的焊膏。焊料粉未含量同粘度成正比，含量高、粘度大，印刷后不易坍塌，减少了桥接的可能性。同时含量在90%以上时，焊膏的粘度可以保持更长时间。锡膏由锡粉及助焊剂组成： 根据助焊剂的成份分为：松香型锡膏、免洗型锡膏、水溶性型锡膏。 根据回焊温度分：高温锡膏、常温锡膏、低温锡膏。 根据金属成份分：含银锡膏Sn62/Pb36/Ag2，非含银锡膏Sn63/ Pb37)、含铋锡膏Bi14/Sn43/Pb43)。二、锡膏中助焊剂作用： 1. 除去金属外表氧化物。 2. 覆盖加热中金属面，防止再度氧化。 3. 加强焊接流动性。三、锡膏要具备的条件：保质期间中，粘度的经时变化要很少，在常温下锡粉和焊剂不会别离，常要保持均质。要有良好涂抹性。要好印刷，丝印版的透出性要好，不会溢粘在印板开口部周围，给涂拌后，在常温下要保持长时间，有一定的粘着性，就是说置放IC零件时，要有良好的位置安定性。给加热后对IC零件和回路导体要有良好焊接性，并要有良好的凝集性，不产生过于滑散现象。焊剂的耐蚀性，空气绝缘性，要有良好的标准规格，并无毒性。焊剂的残渣要有良好的溶解性及洗净性。锡粉和焊剂不别离。锡膏检验工程要求： 1. 锡粉颗粒大小及均匀度。 2. 锡膏的粘度和稠性。 3. 印刷渗透性。 4. 气味及毒性。 5. 裸露在空气中时间与焊接性。 6. 焊接性及焊点亮度。 7. 铜镜测验。 8. 锡珠现象。 9. 外表绝缘值及助焊剂残留物。锡膏保存，使用及环境要求锡膏是一种比拟敏感性的焊接材料、污染、氧化、吸潮都会使其产生不同程度变质。一、锡膏存放： 1. 要求温度510相对温度低于50%。 2. 保存期为5个月，采用先进先用原那么。二、使用及环境要求：1. 从冰箱里取出的锡膏至少解冻34小时方可使用。2. 使用前对罐风锡膏顺同一方向分搅拌，机器搅拌为45分钟。3.已开盖的锡膏原那么上尽快用完，工作结束将钢模、用过锡膏装入空罐子内，下次优先使用。4. 防止助焊剂挥发，印锡膏工位空气流动要小。5. 当天气湿度大时要特别注意出炉的品质。备注：水溶性锡膏对环境要求特别严格，湿度必须低于70%。助焊剂FLUX助焊剂是焊接过程中不可缺少的辅料，在波峰焊中助焊剂和合金焊料分开使用，而在回流焊中，助焊剂那么作为焊膏的重要组成局部。焊接效果的好坏，除了与焊接工艺、元器件和印刷板的质量有关外，助焊剂的选择是十分重要的，性能良好的助焊剂应具有以下作用：除去焊接外表的氧化物。防止焊接时焊料和焊接外表的氧化 。降低焊料的外表张力。有利于热量传递到焊接区。一：特性为充分发挥助焊剂的作用，对助焊剂的性能提出了各种要求，主要有以下几方面：具有除表氧化物、防止再氧化、降低外表张力等特性，这是助剂必需具备的根本性能。熔点比焊料低，在焊料熔化之前，助焊剂要先熔化，才能充分发挥助焊作用。浸润扩散速度比熔化焊料快，通常要求扩展率在90%左右或90%以上。粘度和比重比焊料小，粘度大会使浸润扩散困难，比重大就不能覆盖焊料外表。焊接时不产生焊珠飞溅，也不产生毒气和强烈的刺激性臭味。焊后残渣易于去除，并具有不腐蚀、不吸湿和不导电等特性。不沾性、焊接后不沾手，焊点不易拉尖。在常温下贮稳定。二、化学组成传统的助焊剂通常以松香为基体：松香具有弱酸性和热熔流动性，并具良好的绝缘性、耐湿性，无毒性和长期稳定性，是不可多得的助焊材料。目前在SMT中采用的大多是以松香为基体的活性助焊剂，通用的助焊剂还包括以下成分：1. 活性剂活性剂是为了提高助焊能力而在焊剂中参加的活性物质。2. 成膜物质参加成膜物质，能在焊接后形成一层紧密的有机膜，保护了焊点和基板，具有防腐蚀性和优良的电气绝缘性。3. 添加剂添加剂是为适应工艺和工艺环境而参加的具有特殊物理的化学性能的物质，常用的添加剂有：调节剂：为调节助焊剂的酸性而参加的材料。消光剂：能使焊点消光,操作和检验时克服眼睛疲劳和视力衰退。缓蚀剂：参加缓蚀剂能保护印制板和元器件引线，具有防潮、防霉、防腐蚀性，又保持了优良的可焊性。光亮剂：能使焊点发光阻燃剂：为保证使用平安，提高抗燃性而参加的材料。4. 溶剂对助焊剂中各种固体成分均具有良好的溶解性。常温下挥发程度适中,在焊接温度下迅速挥发。气味小、毒性小。三、助焊剂的分类 1. 按状态分有液态、糊状和固态三类。 2. 常温下挥发程度适中，在焊接温度下迅速挥发。 3. 按助焊剂的活性大小分：未活化、低活化、适度活化和高度活化四类。 4. 按化学成分分为三大类，即：无机系列、有机系列和树脂系列。5. 按残留物的溶解性能，将助焊剂分为如下三类：无活性R类有机溶剂清洗型中等活性活性RMA类无机盐类助焊剂水清洗型有机盐类有机酸类免洗型四：选用原那么助焊剂的选择一般考虑以下几点：助焊效果好、无腐蚀、高绝缘、耐湿、无毒和长期稳定，但还需根据不同的焊接对象来选用不同的焊剂。1.不同的焊接方法需用不同状态的助焊剂，波峰焊应用液态助焊剂，回流焊应用糊状助焊剂。2.当焊接对象可焊性好时不必采用活性较强的助焊剂,焊接对象可焊性差时必须采用活性较强的助焊剂,SMT中最常用的是中等活性的助焊剂。3. 清洗方式不同，要用不同类型的肋焊剂。焊锡：1.金属：金属是一个具有光泽、坚硬、有延展性、好的热与电的导体的化学元素。2.合金：两种以上的不同金属组合，具有其独特性，与其原来金属的特性完全不同。3.焊锡是白铅和锡合成的合金,中锡占63, 铅占37, 焊锡因铅锡的比例不同，而溶点不同，当比例为63锡，37铅时，焊锡的溶点为183。4.焊锡在使用过程中，受到污染而会影响其焊接品质。5.焊锡线：分为免洗型、水溶性、松香型，根据清洗的方式不同选择相应锡线。红胶 特点红胶具有粘度流动性，温度特性，润湿特性等。根据红胶的这个特性，在生产中，利用红胶的目的就是使零件牢固地粘贴于PCB外表，防止其掉落。 工艺方式特点印刷方式钢网刻孔要根据零件类型和基材性能来决定：其厚度和孔的大小及形状。其优点是速度快、效率高。 点胶方式点胶是利用压缩空气，将红胶透过专用点胶头点到基板上，胶点的大小、多少、由时间、压力管直径等参数来控制，点胶机具有灵活的功能。 对于不同的零件，我们可以使用不同的点胶头，设定参数来改变，也可以改变胶点的形状和数量，以求到达效果，优点是方便、灵活、稳定。缺点是易有拉丝和气泡等。我们可以对作业参数、速度、时间、气压、温度调整，来尽量减少这些缺点。 针转方式针转方式是将一个特制的针膜，浸入浅胶盘中每个针头有一个胶点，当胶点接触基板时，就会脱离针头，胶量可以借着针的形状和直径大小来变化。 保存条件在室温下可储存7天，在小于5时储存大于个6月，在525可储存大于30天。 应用红胶于印刷机或点胶机上使用。 1、为保持贴片胶的品质，请置于冰箱内冷藏53储存； 2、从冰箱中取出使用前，应放在室温下回温23小时； 3、可以使用甲苯或醋酸乙酯来清洗胶管。 点胶： 1、在点胶管中参加后塞，可以获得更稳定的点胶量； 2、推荐的点胶温度为30-35； 3、分装点胶管时，请使用专用胶水分装机进行分装，以防止在胶水中混入气泡。 刮胶：推荐的刮胶温度为30-35。 注意：红胶从冷藏环境中移出后，到达室温前不可翻开使用。为防止污染原装产品，不得将任何使用过的贴片胶倒回原包装内。 固化温度100 120 150 固化时间5分钟 150秒 60秒 典型固化条件注意点： 1、固化温度越高以及固化时间越长，粘接强度也越强。 2、由于贴片胶的温度会随着基板零件的大小和贴装位置的不同而变化，因此我们建议找出最适宜的硬化条件。 管理由于红胶受温度影响用本身粘度，流动性，润湿等特性，所以红胶要有一定的使用条件和标准的管理。 1、红胶要有特定流水编号，根据进料数量、日期、种类来编号。 2、红胶要放在28的冰箱中保存，防止由于温度变化，影响特性。 3 、红胶回温要求在室温下回温4小时，按先进先出的顺序使用。 4、对于点胶作业，胶管红胶要脱泡，对于一次性未用完的红胶应放回冰箱保存，旧胶与新胶不能混用。 5、要准确地填写回温记录表，回温人及回温时间，使用者需确认回温OK前方可使用。 通常，红胶不可使用过期的洗板水三、 钢网印刷制程标准锡膏印刷是SMT工艺的第一步工序，也是焊点形成的根底，许多焊后产生的焊接缺陷并不是回流焊工序产生的；而是印刷锡膏时的质量原因产生的。焊膏印刷不同于贴片工序，贴片好坏主要由贴片机的精度和性能决定，而影响印后焊膏图形的因素很多，它包括PCB质量基准标志和定位孔的精度，焊盘图形尺寸的误差、阻焊膜误差、平整度，钢网和丝印机的性能。锡膏印刷机丝印机现代锡膏印刷机一般由装版、加锡膏、压印、输电路板等机构组成。它的工作原理是：先将要印刷的电路板制成印版，装在印刷机上，然后由人工或印刷机把锡膏涂敷于印版上有文字和图像的地方，再直接或间接地转印到电路板上，从而复制出与印版相同的PCB板。锡膏印刷质量对外表贴装产品的质量影响很大，有统计资料说明，60%的返修理工板是因锡膏印刷不良引起故障的，丝印的好坏根本上决定了SMT好坏程度。所以在外表贴装中严格把好锡膏印刷这一关。即使是最好的锡膏、设备和应用方法，也不一定充分保证得到可接受的结果。使用者必须控制工艺过程和设备变量，以到达良好的印刷品质。在印刷锡膏的过程中，基板放在工作台上，机械地或真空夹紧定位，用定位销或视觉来对准。在手工或半自动印刷机中，印刷刮板向下压在模板上，使模板底面接触到电路板顶面。当刮板走过所腐蚀的整个图形区域长度时，锡膏通过模板/丝网上的开孔印刷到焊盘上。在锡膏已经沉积之后，丝网在刮板之后马上脱开(snap off)，回到原地。左图为实际印刷机照片。SMT半自动印刷机(PT-250)作业标准 工程内容目的为标准操作人员能正确调试、操作机台，提高产品质量及生产率。使操作人员能正确维护此机台。范围具有相关专一培训上岗人员。职责严格按照作业标准以及使用说明书操作。作业程序1. 选取正确型号钢网与板一致包括观察钢网厚度与PCB版本匹配，再用柔布调配洗板水，擦拭干净。2. 将钢网和PCB直接放在操作台上大致对准，再把钢网固定在操作台两边支架中心处(拧紧4个固定螺丝)。3. 固定PCB选好固定孔或固定边，将钢网压下，再通过移动操作台下面的3个旋钮进行位置微调，使PCB与钢网一一对应。4. 调整印刷机参数下降行程为: 1.5-2.0mm,印刷压力:2kgf/cm2,刮刀角度:45-60 ,刮刀速度:10-20mm/s.5. 边调试边观察印刷质量。不得有拉丝、塌落、连锡膏、无锡膏、堵网现象。6. 干式或湿式法清洁不定时每5-10pcs以保焊膏印刷质量稳定性。考前须知对印刷之“PCB要不定时检查印刷效果确认且对PCB结构对印刷质量带来不良检查。印刷“PCB不宜过多且印刷有质量缺陷，需及时清洗后再印刷。工单完成后，待换的钢网在清洗按规定方法之后，放置于规定区域。刮刀(squeegee)刮刀是印刷时直接接触模板产生用力的工具，对它的要求是耐磨、边缘锋利。刮刀的磨损、压力和硬度决定印刷质量，应该仔细监测。对可接受的印刷品质，刮板边缘应该锋利和直线。刮板压力低造成遗漏和粗糙的边缘，而刮板压力高或很软的刮板将引起斑点状的(smeared)印刷，甚至可能损坏刮板和模板或丝网。过高的压力也倾向于从宽的开孔中挖出锡膏，引起焊锡圆角不够。刮刀的材料：有不锈钢镀镍或镀钛和聚亚氨酯橡胶两种。聚亚氨酯橡胶的硬度为80到120。刮刀形状有V形高19mm宽9.5mm和棱形边长9.5mm，不锈钢刮刀主要用于细间距和超细间距模板漏印。橡胶刮刀有弹性，它可能压到模板的开孔中，刮走一些焊膏，使焊膏图形的顶部出现凹形。属性规格印刷的角度关键参数602.5度。量测方法：Bevel量角器刮刀旁锡膏档片按照要求，在印刷过程中如果没有装载钢板，Retainer接近钢板外表但是不能接触钢板。DEK&MPM及同等印刷机的刮刀宽度板的长度四舍五入，接近标准宽度。注意！刮刀弯曲力是一个关键的参数。 真空支座性质规定材料机械构造金属：如钢或铝合金。建议使用上外表摩擦较大者，使用材料符合静电防护要求。支撑台与钢板平行度在支撑台区域上最大0.2mm支撑外表光滑度整个区域0.025mm加工深度*大于最大组件高度+5 mm组件边缘支撑*组件边缘支撑从边缘指向组件中心1.5mm0.5mm。最大无支撑的关键区域间距：15MM。支撑台大小应或等于待印板子的大小。支撑台上的真空孔真空孔定位在非印刷区域，并且防止真空泄漏到印刷区域。如果真空可以可靠的限制在100-200 mbar范围内，在仔细制程调节下整个区域的真空才成为可能。真空支撑台-支撑台凹槽应足够大且深，保证组件不能接触到支撑台。-应对支撑台进行记录和版本控制，并且同意产品的所有支撑台应该是一样的。Panel alignment ?Mechanical, so called “Hard Stopper recommended especially for products having0.5 mmpitch CSP components？*只有第2面支撑台影响因素选择了适宜的焊膏和高质量的钢网后，下一步就是印刷了。目前用于钢网印刷的丝印机有全自动、半自动和手动三种。设定的参数有速度、压和钢网/PCB间距等，下面主要表达一下使用丝印机应该考虑的一些因素。1钢网/PCB精确对位：钢网/PCB精确对位是保证钢网开孔/PCB焊盘重叠的关键，它直接影响焊膏图形覆盖焊盘的百分率，对位方式有定位孔/定位销方式、边缘增强视觉系统对位和基准标志视觉系统对位。在定位孔/定位销对位方式中，对定位孔提出了以下要求：沉印制板的长边相对应角位置，应至少各有一个定位孔；定位孔的尺寸公差应在0.75mm之间。定位孔/定位销对位方式多数用在手动丝印机中，有些也用在半自动丝印机中。半自动丝印机多数采用双摄像、彩色、边缘增强视觉系统对位方式。视觉系统观察钢网开孔同PCB焊盘对位情况，测算覆盖百分率，合格后，锁定PCB。全自动丝印机采用基准标志识别视觉系统对位。而PCB上的基准标志图形和标志误差那么根据视觉系统来定。例如MPM公司的Utraprint3000型丝印机要求PCB上有2至5个尺寸为0.5.3mm的基准标志。2、消除钢网支撑架的厚度误差：钢网支撑架的厚度误差一般在0.0254mm0.3mm(lmil12mil)之间，它影响焊膏印刷的重复性。要调整支撑架的四个角的高度消误差，而不能只调整Z轴高度。3、消除PCB的翘曲： 印刷时对PCB的翘曲度有要求。对厚度为1.6mm的PCB，在90mm长度上的翘曲应不大于1.5mm。把PCB放在真空印刷平台上，真空将PCB紧紧吸附在平台上，消除了PCB的翘曲。4、 印刷时刮刀的速度：刮刀的速度主要取决于焊膏的性质。对于粘度大的焊膏，速度过快，容易使刮刀打滑，产生遗漏。有时过快的速度也会产生焊膏的差异，即钢网开孔的长边同刮刀动行方向平行时，焊膏量多；而钢网开孔的长边同刮刀动行方向垂直时，焊膏少。速度和压力要一起考虑，因为焊膏是假塑性流体，其粘度是剪切力的函数，但非线性。在剪切刀到达一定值时，粘度下降，有利于印刷和焊膏脱模。在满足印刷质量的前提下，速度要快，那么工作效率高，产量大。一般来说，不同的丝机其最正确的速度设定范围是不同的，但所有丝机都应以匀速印刷。建议100mm/s，范围70 120 mm/s。无铅制程：10030 mm/s。5、 刮刀压力：调整刮刀压力时应从小到大进行。压力应尽可能小，这有利于保护钢网，使其不易产生变形。同时，压力太大会造成焊膏从钢网底部挤出，散落在焊盘中间引起桥接或焊球。刮刀压力要均匀一致。这有两个含意：u 整个印刷行程中保持刮刀压力一致；u 刮刀上每一点的压力都相同。均匀一致的刮刀压力可减少PCB表在焊盘和阻焊膜高度误差造成的影响。刮刀压力还同刮刀在钢网/PCB上的吃力深度有关，在整个印刷行程中都要保护刮刀/钢网/PCB之间的平行度。在constant force mode模式力大小可自动调节，印刷头悬浮下，200mm宽的刮刀压力平安边界：可擦干净钢板的最小力+5N。通常在40-50N之间。6、钢网/PCB别离：印刷行程完成后，钢网/PCB要别离。别离时注意三点：l 离时钢网/PCB要保持平行；l 别离期间，不要对PCB施加任何压力；l 防止钢网弹跳。别离速度要小些，可以获得完整晰的焊膏图形。Snap-off脱模距离：在整个板子区域-0.50.0mm(建议负的snap-off以抵消机器的误差)别离速度：在别离的阶段,要保持PCB与底座的接触。建议MPM印刷机的Slow Snap-Off设定为“No。7、 钢网清洗：钢网开孔阻塞会引起漏印。焊膏涂到钢网的底部使钢网厚度增加，焊膏量增加引起桥接。钢网底面焊膏散落在PCB上，引起误印，因此必须定时清洗钢网底面。清洗时间间隔同焊膏类型，钢网开孔尺寸、元器件引线间距和印刷速度有关。如果钢网/PCB接触良好、压力均匀、钢网底面所带的焊膏少，就可减少清洗掉的焊膏量，节省焊膏。通常采用溶剂结合脱棉纸的清洗方式。自动擦拭频率：有铅每印刷5-15次。注意：如果出现临时性的技术问题，可提高擦拭频率。无铅每印刷3-6次。建议擦拭方式：一次真空干擦或者一次湿擦加上一次不带真空的干擦。8、印刷方向：焊盘长边的方向同刮刀运动方向不一致时，容易产生焊膏图形高度的差异，例如QFP器件的焊盘图形，过去由贴片机工艺方向决定印刷方向。如果钢网开孔的长边同刮刀运行方向一致时，那么印刷印焊膏图形；如果开孔的长边同刮刀运动方向垂直时，那么焊膏图形薄。为了消防除焊膏图形的不一致性，有些丝印机可以旋转PCB平台成45度角，然后印刷，可以保证焊膏厚度的一致性，这一点对QFP器较多的PCB尤其重要，有些资料说明细间距器件如：0.3mm、0.4mm和0.5mm，采用45度角印刷，明显改善焊膏厚度的不一致性。而引脚间距大于0.5mm时，45度角印刷同0度角印刷效果根本一致。 9、温度：温度应控制在20左右，误差12，有时也通过调整温度，改变焊膏的粘度。10、焊膏图形的印刷后检测：印刷后对焊膏图形检测的要求如下：焊膏图形与焊位置、尺寸、形状相符； 焊膏图形印刷厚度符合工艺设计厚度要求，一致性好，厚薄均匀；焊膏图形外表平整，无凸、凹现象；焊膏图形完整，至少覆盖焊盘面积的75%以上对于0.5mm间距的QFP要求80%以上；焊膏图形边缘清晰，无塌边、无桥接、无坫污、无漏印。印后检测主要采用视觉系统。有两种视觉系统：二维2D和三维3D。2D方式检测焊图形覆盖焊盘的情况和漏印。计算覆盖率，并将数据传输到SPC系统中，为工艺工程师诊断提供依靠。3D方式采用视觉结合激光的技术，不但可以检验焊膏图形的覆盖率，而且可以测量焊膏图形的高度，并计算每个焊盘上的焊膏量。这些特点对BGA器件的PCB一次通过率是很重要的。对于CBGA器件来说，印刷后焊盘上的焊膏量是非常关键的。PCB和BCGA之间的热膨胀系数CTE不同，在PCB/CBGA的焊接点处存在着应力断裂的可能性，因此必须有足够的焊膏量才能保证焊点的长期可靠性。CBGA的焊盘一般采用园形，但为了提高焊盘上的焊膏量，在不引起桥接的情况下，有时也采用方形。对于CCGA器件来说，焊膏图形的高度比焊膏量更重要，因为它能够补偿CCGA焊柱之间的误差。同样对引线共面性考虑较多的器件，焊膏图形的高度和一致性都是重要因素。对于TBGA器件来说，焊膏量不像CBGA那样重要。但焊膏图形高度的共面性对组装影响很大。它必须同TBGA器件焊球的共面性相匹配。PBGA的共晶态焊球是形成时点的主要成份。印刷焊膏的主要目的是使焊剂发挥作用，充分润湿焊盘。与CBGA不同，过多的焊膏对提高长期可靠性影响不大，太多的话，反而易产生桥接。BGA的焊点隐藏在器件下方，不太好检测。即使是一个焊点出现缺陷，也不得不拿掉整个器件返修，这一点同QFP不一样。因此，一次通过是非常必要的。在印刷焊膏后，最好采用视觉系统检测。钢板上锡膏量控制开始时的用量：200 mm宽的刮刀：150 160 g；250 mm宽的刮刀：190-200 g。重要规那么：锡膏滚动直径最大20 mm(10 cent coin)，最小12mm。增加锡膏在锡膏滚动直径到达12 mm前，增加锡膏量20 40 g。锡膏的再使用钢板上的锡膏可以转移到其它钢板上，或者可被暂时储存于干净的塑料罐子中。在钢板上以及被临时储存的有效期一共为6个小时。停线超过15分钟，应用塑料薄膜将钢板上的锡膏封盖保存。如果锡膏在钢板上无保护的停留超过1个小时，应更换新的锡膏，原有锡膏做报废处理。建议使用的钢板自动擦洗剂Multicore Prozone SC-0，Kiwoclean或者印刷机制造商许可的同类快速溶剂.出于防火平安的考虑，异丙醇(IPA)或此类溶剂不推荐使用。清洗印错的板子以及手动清洗钢板和设备建议使用之清洗剂最好使用Multicore Prozone SC-01，Kiwoclean (SC-02对丙烯酸和一些橡胶手套有轻微伤害)。异丙醇(IPA)允许但不推荐使用，妥善处理废弃物。注意！在清洗完PCB及其激光过孔后，不允许液体清洗之组件应更换。经过OSP处理以及全部或局部Aramid based之PCB不允许清洗！清洗液进入PCB结构内部，而且会降低尤其是CSP组件的焊点可靠性。焊膏图形的缺陷类型及产生原因如果印刷不当，会产生以下焊膏图形缺陷：3.3.1 位置偏移；原因是钢网/PCB对位不准；PCB制作误差。3.3.2 图形薄；原因是钢网本身薄；采用橡胶刮刀时，由于橡胶的弹性，刮出钢网开孔上面一局部焊膏；刮刀速度快、压力低，使焊膏溢流性变差，不能充分填充钢网开孔。3.3.3 图形厚；原因是钢网本身厚；阻焊膜过厚，高于焊盘；钢网底面清洗不彻底，形一层干焊膏层，加厚了钢网。3.3.4 图形边缘模糊：原因是焊膏粘度低，产生塌落；焊盘上镀层太厚，产生凹凸不平；钢网孔壁粗糙；刮刀压力过大，焊膏从钢网底部挤出；刮刀/钢网别离时，钢网抖动。3.3.5 图形不完整：原因是钢网开孔堵塞；刮刀别离过快；焊盘外表清洁度差，减弱了焊膏/焊盘附着力；阻焊膜覆盖了PCB焊盘；焊膏枯燥；钢网开孔/钢网厚度比率小。3.3.6 图形薄厚不均匀：原因是钢网开孔同印刷方向不一致；钢网/PCB不平行；焊膏混合不均匀。3.3.7 有焊膏峰：原因是钢网/PCB间距过大。3.3.8 焊膏玷污：原因是钢网/PCB未对准；刮刀压力过大，烛膏从钢网底面挤出；模板/PCB间距过大，焊膏从钢网底面渗出；钢网底面清洗不彻底。缺陷类型可能原因改正行动锡膏对焊盘位移钢网未对准，模板或电路板不良调整丝印机，测量模板或电路板锡膏桥锡膏过多，丝孔损坏检查模板锡膏模糊模板底面有锡膏、与电路板面间隙太多清洁模板底面锡膏面积缩小丝孔有干锡膏、刮板速度太快清洗丝孔、调节机器锡膏面积太大刮板压力太大、丝孔损坏调节机器、检查模板锡膏量多、高度太高模板变形、与电路板之间污浊检查模板、清洁模板底面锡膏下塌刮板速度太快、锡膏温度太高、吸入潮汽调节机器、更换锡膏锡膏高度变化大模板变形、刮板速度太快、分开控制速度太快调节机器、检查模板锡膏量少刮板速度太快、塑料刮刀扣刮出锡膏调节机器钢网stencils钢网是丝印机的关键部件之一，它控制着焊膏图形的面积、厚度和形状。由于PFQ、BGA、Flipchip等器件的开展，使引线间距到达0.6mm(25mil),而超细间距器件引线间距那么小于0.5mm(20mil)。这就对钢网制作提出了以下要求：孔的位置精度；开孔尺寸的精度；孔壁的精糙度；孔壁呈小梯形有一微小锥度，有利于焊膏脱模；精确控制钢网厚度；精确控制开孔长/宽比和厚度/开孔深宽比；方形或长方形开孔的四角处制成园弧形，有利于焊膏脱模。为了减少刮刀的磨损和焊膏图形的挤压变形，钢网材料的摩擦系数要注意。为使钢网图形在刮刀压力作用下不变形，钢网材料的弹性模量应该大。钢网制作主要采用的金属材料有黄铜、锈钢、钼、铜/铍/镍合金、镍/铁合金等，目前也有用塑料制作钢网的。见表三钢网制的主要困难是开孔太小，钢网开孔的尺寸决定了焊膏图形的面积和形状。而开孔的尺寸由元器件引线和焊盘的尺寸决定。同时最大和最小焊盘尺寸也决字钢网的厚度。对于引线焊盘较小的元器件来说，钢网厚度是一个关键因素，因为它决定了印刷后的焊膏厚度。理论上钢网开孔的窄边至少要比厚度大1.5倍，有利于焊膏脱模。所以说，钢网越薄、开孔越大，脱模越易。有关各种主要器件的开孔宽度和钢网厚度见表四和表五。用户制作钢网时，应提出以下指标：框架尺寸；钢网在框架中的位置和方向；模板材料；钢网厚度；定位边或定位孔；基准标志。对PCB上有标准器件和细间距的混合PCB，可采用阶梯钢网。在细间距器件图形的边缘，必须留有6.4mm的空间，以便刮刀降低高度。而较薄的图形区域在印刷和清洗的作用下，更易损坏。因此，一般还是采用同样厚度的钢网，只是对细间距器件图形的开孔有所修正，减少开孔尺寸如0.4mm0.25mm的开孔减少到0.3mm0.23mm。表三 钢网材料及特点钢网材料制作方法特点黄铜化学蚀刻易蚀刻、孔壁较光滑，本钱低，但耐用性差，适合小批量低本钱生产不锈钢化学蚀刻和激光切割耐用。激光切割后，最好电抛光，可以获得满意的孔壁粗糙度钼化学蚀刻孔壁粗糙度好，但材料本钱高镍/铁合金化学蚀刻和激光切割晶作结构比不锈钢更细镍激光切割和电铸法孔壁粗糙度小表四 PLCC、LCCC、QFP、SOIC、SOJ焊盘及开孔尺寸Pitch焊盘宽度开孔宽度钢网厚度mmmilmmmilmmmilmmmil1.27500.635250.58230.20.258100.65250.35140.30.3312130.150.1867.50.5200.3120.220.2549100.120.15570.4160.2290.180.2780.10.12460.3120.1870.120.15560.135表五 CSP、BGA、Filp chip焊盘及开孔尺寸Pitch焊盘宽度开孔宽度钢网厚度mmmilmmmilmmmilmmmilBGA1.27500.3320.76300.20.258101.0400.635250.56220.150.2680.5200.254100.2390.120.1957.5FLIP CHIP0.25100.1250.1250.080.1340.280.140.140.050.1240.1560.0830.0830.0250.0813属性规定钢板材料一般等级的聚脂板55T-66T (140-167 mesh/inch)，同等的不锈钢也可以，但不推荐。对应框架的可交换之钢板也可以使用。钢板装上后钢板各点张力最小25N/cm(量测可能会不准确，但是可以显示结果)钢板开口精度最大10m or5%钢板厚度0.10mm0.01mm，决定了锡膏的厚度钢板厚度0.12mm0.01mm(0402 or min0.4mm pitch QFP，min0.75mm pitch CSP)钢板材料/制造工艺对于微小间距组件(0201，0.5 CSPs)，未保证良好脱模，钢板开口使用E-fab类型。电镀镍或激光刻不锈钢。建议钢板与框架面积比60%10%在生产过程中量测任何点之钢板张力拒收标准小于等于20N/cm。量测方法：Fabric Tension Gauge，例如：ZBF Tetkomat, CH-8803之类工具。基准点蚀刻在钢板上的两个直径为1mm的半球状点Step stencils?Max step thickness /= 25% of nominal stencil thickness (e.g. 100m stencil, step area 125m ?注意：如果使用聚脂材料，那么应注意ESD防护措施。自动光学检测(AOI)3.1.AOI一般在生产线中的位置在大多数情况下，AOI的最正确位置应在高速贴片机