SMT基础知识培训.ppt

SMT基础知识培训,目 录 第一章 元器件知识 第一节电阻知识及电阻的识别 第一节电阻知识及电阻的识别 3 第二节电容知识及电容的识别 第二节电容知识及电容的识别 15 第三节晶体二极管知识及识别 第三节晶体二极管知识及识别 22 第四节三极管知识及识别 第四节三极管知识及识别 28 第五节电感知识及电感的识别 第五节电感知识及电感的识别 32 第六节集成电路芯片（ 第六节集成电路芯片（IC) IC)知识及识别 知识及识别 33,第二章 插件工艺介绍51 第三章焊接工程55 第四章 制造生产流程70 第五章 SMT基本常识83 第六章 品管基础知识92 第七章 防静电知识108,第一章 元器件知识 本章宗旨 主要培养学员对元器件知识的了解介绍内容包括常用元器件的性能、命名、标识、封装等基础知识；使我们的学员能识别各类常用元器件，对其性能有初步了解，能解决工作中常见的元器件方面的问题。,元器件知识 学习要点： 学习要点： 1、电阻知识及电阻的识别； 、电阻知识及电阻的识别； 2、电容知识及电容的识别； 、电容知识及电容的识别； 3、晶体二极管知识及识别； 、晶体二极管知识及识别； 4、三极管知识及识别； 、三极管知识及识别； 5、电感知识及电感的识别； 、电感知识及电感的识别； 6、集成电路芯片（ 、集成电路芯片（IC) IC)知识及集成电路芯片（ 知识及集成电路芯片（IC) IC)的识别。,第一节 电 阻 1、种类 a 按制作材料可分为有水泥电阻（制作成本低、功率大、热噪声大、阻值不够精确、工作不稳定等特点），碳膜电阻、金属膜电阻（体积小、工作稳定、噪声小、精度高等特点）以及金属氧化膜电阻等等； b 按功率大小可为1/8w以下(Chip)1/8w、1/4w、1/2w、1w、2w等； c按阻值标示法可分为直标法和色环标示法； d按阻值的精密度又可分为精密电阻和普通电阻(精密色环电阻为五环、普通色环电阻为四环)。精度F=1G=2J=5； e 按装配形式可分为贴片电阻、插装电阻。,以下是部分贴片电阻和插装电阻图例,2、电阻单位及换算 a电阻单位我们常用的电阻单位为千欧(K)、兆欧(M) 电阻最基本的单位为欧母() b 电阻单位的换算1G= 103M= 106K= 109 1= 10-3K= 10-6M= 10-9G c 直标法与电阻值的换算：102=10001001=1000+1% 470=471R0=1105=1M 3、电阻的电路符号及字母表示a电路符号我们常用的电路符号有二种或b字母表示R 4、电阻的作用：阻流和分压。 5、电阻的认识 各种材料的物体对通过它的电流呈现一定的阻力这种阻碍电流的作用叫电阻；具有一定的阻值一定的几何形状一定的技朮性能的在电路中起电阻作用的电子元件叫电阻器即通常所说的电阻。电阻阻值R在数值上等于加在电阻上的电压U通过的电流I的比值即R=U/I。,6、电阻的阻值辨认 由于电阻阻值的表示法有数字表示法和色环表示法两种因而电阻阻值的读数也有两种。 a 数字表示法此表示法常用于CHIP元件中。辨认时数字之前三位为有效数字而第四位为倍率。例如 表示332103=332 K 表示27105=2.7 M 表示100101=1000 表示100102=10 K332327510011002 b、色环表示法第一、二、三环颜色：黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金銀代码：0 1 2 3 4 5 6 7 89第四环：100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 10-1 10-2第五环：土1土2土0.5土0.25土0.1土0.1土5土10%（a）以上为五色环电阻的色环及表示相应的数字其中第一、二、三环为有效数字第四环为倍率第五环为误差。例如 红棕红棕棕阻值为212101=2.12 K1 棕灰绿橙棕阻值为185103=185 K1,3323,1001,1002,275,7、电阻数字表示法与色环表示法的相互运算 a 7.6 K5用色环表示为紫蓝红金 b 7.61 K1用色环表示为紫蓝棕棕棕 c 820 K用四环及五环表示四环为灰红黃金五环为灰红黑橙棕 (其中四环误差为金五环误差为棕) 八、型号说明：(以风华高科型号为例) RC -05 K 1RO J T 片状电阻尺寸(英寸) 电阻温度系数标称电阻值精度包装 02：0402（额定功率1/16W）K100ppm/1R0=1.0F=1T：编带包装 03：0603（额定功率1/16W）L200ppm/000=跨接电阻G=2B：塑料盒散包装 05：0805（额定功率1/10W）J=5 06：1206（额定功率1/8W或特殊定制1/4W）O=跨接电阻,第二节 电容 1、种类 a、 按极性可分为有极性电容和无极性电容，其中常用的有极性电容为电解电容和钽质电容。无极性电容常用的有陶瓷电容(又有瓷片电容)和塑胶电容(又有麦拉电容)； b、按电容器介质材料分有钽电解、聚笨乙烯等非极性有机薄膜、高频陶瓷、铝电解、合金电解、玻璃釉、云母纸、聚脂等极性有机薄膜等； c、 按其容质可调性分有可调电容和定值电容； d、 按其装配形式分有贴片电容和插装电容。,2、电容的电路符号及字母表示法 (1)电容的电路符号有两种 为有极性电容 为无极性电容 (2)电容字母表示C (3)电容的特性隔直通交。 (4)作用用于贮存电荷的元件贮存电量充值放电、滤波、耦合、旁路。 3、电容的单位及换算公式 a 电容的单位基本单位为法拉(F)，常用的有毫法(mF)、微法(UF)、纳法(nF)、皮法(PF)。 b 换算公式1F=103MF=106UF=109NF=1012PF,4、电解电容(EC)的参数 电解电容有三个基本参数容量、耐压系数、温度系数其中10UF为电容容量50V为耐压系数105为温度系数。电解电容的特点是容量大、漏电大、耐压低。按其制作材料又分为铝电解电容及钽质电解电容。 前者体积大损耗大后者体积小损耗小性能较稳定。极性区分通常情况下长脚为正短脚为负，负极有一条灰带,常用单位为uF级。10uf 50v223J,5、陶瓷电容(CC) 右上边的电容为常用的陶瓷电容其中有一橫的50V二橫的为100V而沒有一橫的为500V容量为0.022UF。 换算223J电容为22103PF=0.022UF “J”表示误差为5。 6、麦拉电容(MC) 常用的麦拉电容其表示法如104J表示容量为0.1UFJ为误差100V为耐压值。 7、色环电容(臥式)电容 材料一般为聚脂类体积较小数值与电阻读法相似但后面单们为PF。例如 (1) 棕红黄银黃銀容量为0.12UF 误差为10 (2) 棕红黄金 容量为0.12UF 误差为5 色环电容与色环电阻的区色环电容本体底色一般为淡色或红色中间部分又两端略高而色环电阻一般两端隆起中间部分略低。 8、电容常用字母代表误差B: 0.1%,C: 0.25%,D: 0.5%,F: 1%,G: 2%,J: 5%,K: 10%,M: 20%,N: 30%,Z:+80%-20%。,九、型号说明：(以风华高科型号为例) CC41 0805 CG 102 K500 N T CC41:一类瓷介尺寸(英寸) 介质种类标称容量精度额定电压 端极材料包装 CT41:二类瓷介0603COG 102：1000pF D=0.5pF 160：16V S：全银 0805（N：NPO）1R0：1pFF=1% 250：25V N：三层电镀 1206 B：X7R K=10% 500：50V 1210F：Y5VM=20% 630：63V 1812E/Z：Z5UZ=+80-20% 101：100V,第三节 二极管 1、组成 一个PN结构成晶体二极管,设法把P型半导体（有大量的带正电荷的空穴）和N型半导体（有大量的带负电荷的自由电子）结合在一起，在P型半导体的N型半导体相结合的地方，就会形成一个特殊的薄层，这个特殊的薄层就叫“PN结”。晶体二极管实际上就是由一个PN结构成的。,2、类型 a、根据构造分类半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。与PN结不可分割的点接触型和肖特基型，也被列入一般的二极管的范围内。包括这两种型号在内，根据PN结构造面的特点，把晶体二极管分类如下:点接触型二极管、键型二极管、合金型二极管、扩散型二极管、台面型二极管、平面型二极管、合金扩散型二极管、外延型二极管、肖特基二极管等; b 、根据用途分类 检波用二极管、整流用二极管、限幅用二极管、调制用二极管、放大用二极管、开关用二极管、变容二极管、频率倍增用二极管、稳压二极管、PIN型二极管（PIN Diode）等; c、根据特性分类 点接触型二极管、肖特基二极管SBD、光电二极管（LED）、真空管/电子管等; d、半导体材料可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。,3、二极管的导电特性 二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。 4、二极管的主要参数 用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数，不同类型的二极管有不同的特性参数，主要参数为：1、额定正向工作电流；2、最高反向工作电压；3、反向电流。,5、二极管的特性 晶体二极管（或PN结）具有单向导电特性 晶体二极管用字母“D”代表，在电路中常用图3的符号表示，即表示电流（正电荷）只能顺着箭头方向流动，而不能逆着箭头方向流动。下图是常用的晶体二极管的外形及符号。,6、电路符号及字母表示 整流二极管(D) 稳压二极管(ZD) 发光二极管(LED),7、二极管的测试 初学者在业余条件下可以使用万用表测试二极管性能的好坏。测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K档位（注意不要使用RX1档，以免电流过大烧坏二极管），再将红、黑两根表笔短路，进行欧姆调零。,第四节 三极管 1、晶体三极管的结构和类型 晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。,2、三极管的作用 晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将Ic/Ib的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。 3、符号 Q,4、三极管的封装形式和管脚识别 常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，如图对于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为e b c。,第五节 电感 1、定义 电感是用来储存电场能量的元器件，用字母L表示在电路中的符号为 2、电感的单位 最基本的单位为亨利(H)常用的有毫亨(MH)、微亨(UH)、享（H) 3、换算公式为1H =101MH=106UH,第六节、集成电路芯片 集成电路芯片 1、集成电路(Integrated Circuit, IC）分类 微处理器(Microprocessor)、逻辑芯片(Logic IC)、存储器(Memory IC)、模拟器件（Analog IC）、专用芯片等 2、集成电路(Integrated Circuit, IC）组成及工作原理 因设及专业性知识较深,此处省略 3、集成电路(Integrated Circuit,IC）的封装 集成电路(Integrated Circuit,IC）的封装存在两种标准：JEDEC标准和EIAJ标准，其中EIAJ标准主要用于日本市场，而JEDEC标准应用更为广泛。这两种标准：SOP-D（14Pin和16Pin）和SOP-DW（20Pin，通常所称的宽行）属于JEDEC标准，SOP-NS（20Pin，通常所称的窄行）属于EIAJ标准。,第二章 插件工艺介绍 本章宗旨 主要培养学员对插件工艺的认识介绍内容包括插件的种类、注意事项、常见插装元件以及生产流程；使我们的学员对插件工艺有一定程度的理性认识，能解决工作中有关插装件的一些常见问题。,一、插件的种类 MI和AI(MI为人工插件,AI为自动插件)。 二、注意事项 1、MI元件不可有错值、误配、极性反、漏件等不良现象对浮高及翘高应特别注意； 2、AI检验标准； 3、AI元件脚长及夹角检验标准折脚长度在1.5mm0.3mm之间折脚角度在3015之间特殊要求依据客戶要求而定； 4、常见的AI不良现象错值、误配、极性反、破皮、元件破、跪脚、硗脚、翘高、移位、浮高、元件断、PCB氧化、铜箔断、元件偏移、短路。 5、插件部分所插元件分立式元件和臥式元件。,三、生产流程,第三章焊接工程 本章宗旨 主要培养学员有关焊接方面的知识使我们的作业人员对焊接工艺有更深层次的了解，能够顺利解决焊接工作中遇到的一些常见问题，同时为更好的提高焊接技能打下坚实的理论基础。,一、焊接工程的种类 焊接分为自动焊接和人工焊接两种 1、自动焊接DIP又有为波峰焊 2、人工焊接分为人工手动焊接和浸焊 3、人工焊接是一门集技巧技术于一体的学问是电器制造工艺中 一个极其重要的环节。它必须由技术全面的人员担任。,二、烙铁 烙铁是我们手工焊接的重要工具，对它的选择与我们焊接质量密切相关。 1、烙铁的种类 (1)按功率分为 低温烙铁、高温烙铁、恒温烙铁。 A、低温烙铁通常为30W、40W、60W等主要用于普通焊接; B、高温烙铁通常指60W或60W以上烙铁主要用于大面积焊接例如电源线的焊接等; C、恒温烙铁又可分为恒温烙铁和温控烙铁(温控烙铁可以调节温度)温控烙铁主要用于IC或多脚密集元件的焊接恒温烙铁则主要用于CHIP元件的焊接。 (2)按烙铁头分为 尖嘴烙铁、斜口烙铁、刀口烙铁。 A、尖嘴烙铁用于普通焊接; B、斜口烙铁主要用于CHIP元件焊接; C、刀口烙铁用于IC或者多脚密集元件的焊接。,2、烙铁功率与温度的关系 15W 280-400 20W 290-410 25W 300-420 30W 310-430 40W 320-440 50W 320-440 60W 340-450 3、烙铁的正确使用 (1)烙铁的握法 A、低温烙铁手执钢笔写字状。B、高温烙铁手指向下抓握； (2)烙铁头与PCB的理想角度为45； (3)烙铁头需保持干净； (4)使用时严禁用手接触烙铁发热体； (5)使用时严禁暴力使用烙铁(例如用烙铁头敲击硬物)。,三、锡丝 1、种类 按锡丝的直径分为0.6、0.8、1.0、1.2等多种。 2、成分 锡丝由锡和铅组成其比重通常为63:37或65:35另外還会有2的助焊剂(主要成会为松香)。 注意沒有助焊剂的锡丝有为死锡助焊剂比重较小但在生产中若是沒有则不能使用。 3、烙铁与助焊剂的供給 (1)在焊接时先将烙铁头呈45角放在被焊物体上再将锡丝放在烙上，直到锡完全覆蓋至元件引脚上； (2)焊接完成后先移除锡丝再拿走烙铁否则等锡凝固后则无法抽走锡丝。,四、海棉 1、海棉含水理的标准 将海棉泡入水中取出后对折握住海棉稍施加力使水不到流出为准。 2、海棉含水量不当的后果 第一：会使烙铁头在擦拭时温度变化大; 第一会导致烙铁头的使用寿命缩短 第二会导致温度降低后升温慢直接影响焊接质量和时间的浪費。 3、当我们拿到新海棉时应在边沿剪开一个缺口作用为将烙铁上的残锡刮掉。,五、焊点好坏判断的标准 饱满光滑与焊盘充分接触与元件脚完全焊接且成圆锥状。 六、标准焊接的必要因素 1、PCB板材； 2、铜箔面的付锡程度； 3、烙铁的温度； 4、焊接的方法； 5、焊锡的质量； 6、焊锡线中助焊剂所占比例； 7、对焊接程度的正确断。 七、影响焊点好坏的因素 1、焊接材料是否氧化； 2、烙铁的温度； 3、焊锡线质量的好坏； 4、操作员工作业的熟练成度。,八、焊接过程中常出现的不良现象及修正方法,3、假焊(又有包焊)其现象有两种 (1)焊点量大完全覆蓋元件脚看不出元件脚的形状位置； (2)焊点是围丘状且与PCB铜箔接触位置有较小间隙。,4、短路 常见现象有两个不相連的锡点連在一起或元件脚連在一起如图,第四章 制造生产流程 本章宗旨 主要介绍有关制造生产流程方面的知识使我们的员工对我司现有制造生产流程和今后制造生产流程有更详细的了解，为今后的生产制程的过程控制打下伏笔。,第一节 SMT生产制造流程 一、流程图,二、设备功能介紹 1、送板机(Loader) 将空PC板利用推杆将空PC板送入印刷机中同时通过集板箱对双面板贴裝一个置放位置和送板这样可相容正反面SMT通过送板机全自动的将PC板送入锡膏印刷机中。 2、吸板机(VacwumLoader) 利用真空(Vacwum)吸力将PCB吸起送入锡膏印刷机中以便进入下一工站同为吸板机一次可置100200PCS这样可节省人员置板时间。 3、锡膏印刷(Solder Paste) 原理将锡膏(Solder Paste)通过钢板(Stencil)之孔脫膜接触锡膏而印置于基板之锡垫(PCB板焊盘)上。 锡膏印刷方式分类 (1)手印台(2)机印台(3)半自动锡膏印刷机(Semi Auto); (4)全自动锡膏印刷机。 4、贴片机(Pick and Placement System) 将SMT零件通过高速机或泛用机的抓取头将其元件抓取或吸取并经过辨识零件外形、厚度经确认OK后将元件按编程之位置贴装零件按照物料(BOM)之指示依序贴裝完成。 5、热风回流焊/氮气回流焊 贴片机将元件贴裝OK后进入炉堂內通过热传导对流及幅射的原理并依照厂商提供的锡膏特性温度曲线來设定炉堂温度将主/被动元件焊接于PCB板上完成SMT制程零件焊接固定作用。,二、各段簡介 1、插件段 主要通过链条的转动将PCB一片一片地送进锡炉口并承载在PC板面上人工将零件(Component)通过材料清单(BOM)插入于PCB之特定孔中。 承载方法1)直接承载:将PCB直接置插件段链条上 2)通过承载治具:通过治具将PCB置于治具中而裝载零件。 2、波焊炉 将零件之Lead和PCB之Pad通过本机而将锡铅合金(Sn63Pb73)将零件之Lead和PCB之Pad粘固在一起以完成电气联接制程参数:锡炉温度約240260之间軌道傾斜度4050加锡时间3.55S之间。 3、出锡炉段 4、后段皮带线 剪脚作业、补修焊点、贴PASS标签、外观检查包裝。 5、ICT测试 (1)定义 检查产品零件电阻(R)、电容(C)、电感(L)、晶体(TR) 是否存在和针对产品物质特性开路和短路之电气。,5、ICT测试 (1)定义 检查产品零件电阻(R)、电容(C)、电感(L)、晶体(TR) 是否存在和针对产品物质特性开路和短路之电气。 (2)目的 剔除不良电子元件PCB开、短路及PCBA电子元件空焊、错件等。 (3)方法 在ICT机器的基座上有如下四个按鈕,同时将TEST与DOWN按下则开始测试 同时将RESET与DOWN按下则重测 在测试中按下ABORT按鈕则终止测试压床上升 测试结果为良品时屏幕显示良品同时ACCEPT绿灯亮测试结果为不良品时屏幕显示开路不良短路不良或零件不良同时REJECT红灯会亮。,6、B/I (1)目的:改善电子元件的温度特性提高电子元件的电气稳定性剔除潛在的电气性能不稳定的电子元件。 (2)方法:应客戶要求设定B/I时间温度、驅动电源接线方法等。,第五章 SMT基本常识 本章宗旨 通过对SMT基本常识方面的培训使我们的员工对SMT基础方面有更深的认识，在我们今后生产过程中能够发现我们生产中的不足，并能提出相关改善建议，减少在我们生活、工作中的创意浪费；促进我们工艺的完善。,SMT基本常识 一、目前的SMT常用设备有 高温烤箱、上料机、下料机、丝印机、锡膏搅拌机、贴片机、回流炉、波峰炉、电阻立式成型机、电阻卧式成型机、电容成型机、跳线成型机、切脚机、ICT测试台、分板台等等。 二、SMT的生产要求 1、生产场地要求为无尘车间。 2、车间的温度要求在2026之间湿度要求为50%80%之间。 3、生产所要使用的锡膏和红胶必须保存在冰箱中冰箱的温度要求在010之间。 4、红胶和锡膏在使用前必须经过4小时的回温以使红胶、锡膏回温到室温状态。 5、锡膏在使用时也必须经搅拌搅拌的时间要在5分钟左右已开封的锡膏必须在24 小时內用完否则做报废处理。,三、常用电子元件的规 元件有各种不同的料号和品名原则上是一种元件只有一个料号同一种元件(品名和形状)不能存在2个以上不同料号不同的2种以上元件不能有同一个元件料号。 CHIP元件的规格名有(英制) 名有(公制) L W 0402 1005 1.0mm 0.5mm 0603 1608 1.6mm 0.8mm 0805 2125 2.0mm 1.25mm 1206 3216 3.2mm 1.6mm 1210 3225 3.2mm 2.5mm,四、常用电子元件的字母代号与符号表示,五、印刷锡膏时的注意事项 1、锡膏內不能有杂质； 2、刮刀的压力不能太大力度約在20N左右； 3、刮刀与钢网要有一定的角度約在60-70； 4、钢网开孔需适应PCB的焊盘及锡量开孔不能太大也不能太小要适宜； 5、钢网的厚度要适合一般印刷锡膏的钢网厚度在0.12mm0、15mm印刷红胶的钢网厚度在0.8mm0.25mm之间； 6、印刷的速度在1-2m/min左右脫模速度网板脫离印刷好的PCB时要轻轻揭起脫离后再加速抬起； 7、锡膏不能长时间暴露在空气中停留在网板上的时间不能超过1小时； 8、不同品牌的锡膏不能相互混在一起使用； 9、己失效的锡膏不能与好的锡膏混在一起使用应做报废处理； 10、锡膏使用时加在钢网上的量自动时为刮刀宽度的1/3左右手动时以填充合格即可。,六、焊炉的五个温区 1、预热区 2、升温区 3、恒温区 4、回焊区 5、冷卻区。,七、焊锡的三个重要条件 1、表面的清洁； 2、适当的加热； 3、适当的上锡量。 八、松香的作用 1、去除金属表氧化物； 2、在加热的过程中防止锡氧化； 3、降低锡膏的表面张力，使溶化了的锡膏能夠湿润在机板的铜箔 上； 4、起催化剂的作用，加强焊锡的焊接效果。,九、焊锡膏成分分析,