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SMT技术资讯

SMT贴片加工基础知识

时间:2022-05-13 来源:system 点击:988次

◆ 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古板插装元件的1/10左右,一般接纳SMT之后,电子产品体积缩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  。减少了电磁和射频滋扰  。
4、易于实现自动化,提高生产效率  。降低本钱达30%~50%  。 节省质料、能源、设备、人力、时间等  。  
    

 

◆ 为什么要用外貌贴装技术(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,电子产品功效更完整,所接纳的集成电路(IC)已无穿孔元件,特别是大规模、高集成IC,不得不接纳外貌贴片元件产品批量化,生产自动化,厂方要以低本钱高产量,生产优质产品以迎合主顾需求及增强市场竞争力  。

2、电子元件的生长,集成电路(IC)的开发,半导体质料的多元应用,

电子科技革命势在必行,追逐国际潮流  。   

    

◆ 为什么在外貌贴装技术中应用免清洗流程?  
    

1、生产历程中产品清洗后排出的废水,带来水质、大地以至动植物的污染  。

2、除了水清洗外,应用含有氯氟氢的有机溶剂(CFC&HCFC)作清洗,亦对空气、大气层进行污染、破坏  。

3、清洗剂残留在机板上带来腐化现象,严重影响产品质素  。

4、减低清洗工序操作及机械保养本钱  。

5、免清洗可减少组板(PCBA)在移动与清洗历程中造成的伤害  。仍有部分元件不堪清洗  。

6、助焊剂残留量已受控制,能配合产品外观要求使用,制止目视检查清洁状态的问题  。

7、 残留的助焊剂已不绝改良其电气性能,以制止制品爆发漏电,导致任何伤害  。

8、免洗流程已通过国际上多项宁静测试,证明助焊剂中的化学物质是稳定的、无腐化性的  。

  

◆ 回流焊缺陷剖析:

 锡珠(Solder Balls):原因:

1、丝印孔与焊盘差池位,印刷不精确,使锡膏弄脏PCB  。

2、锡膏在氧化情况中袒露过多、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、助焊剂活性不敷  。

7、太多颗粒小的锡粉  。

 8、回流历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,锡珠直径不可凌驾0.13mm,或者在600mm平方规模内不可泛起凌驾五个锡珠  。

锡桥(Bridging):一般来说,造成锡桥的因素就是由于锡膏太稀,SMT贴片加工包括 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、助焊剂外貌张力太小  。焊盘上太多锡膏,回流温度峰值太高等  。

 


开路(Open):原因:

1、锡膏量不敷  。

2、元件引脚的共面性不敷  。

3、锡湿不敷(不敷熔化、流动性欠好),锡膏太稀引起锡流失  。

4、引脚吸锡(象灯炷草一样)或四周有连线孔  。引脚的共面性对密间距和超密间距引脚元件特别重要,一个解决要领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、上面加热少来避免  。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差别比例的阻滞熔化的锡膏来减少引脚吸锡  。

 


◆ SMT有关的技术组成

1、电子元件、集成电路的设计制造技术
2、电子产品的电路设计技术
3、电路板的制造技术
4、自动贴装设备的设计制造技术
5、电路装配制造工艺技术
6、装配制造中使用的辅助质料的开爆发产技术  
    

 

◆ 贴片机:  

image.png 

 

 拱架型(Gantry)
    

元件送料器、基板(PCB)是牢固的,贴片头(装置多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动,将元件从送料器取出,经过对元件位置与偏向的调解,然后贴放于基板上  。由于贴片头是装置于拱架型的X/Y坐标移动横梁上,所以得名  。


对元件位置与偏向的调解要领:

1)机械对中调解位置、吸嘴旋转调解偏向,这种要领能抵达的精度有限,较晚的机型已再不接纳  。

2)激光识别、X/Y坐标系统调解位置、吸嘴旋转调解偏向,这种要领可实现航行历程中的识别,但不可用于球栅列陈元件BGA  。

3)相机识别、X/Y坐标系统调解位置、吸嘴旋转调解偏向,一般相机牢固,贴片头航行划过相机上空,进行成像识别,比激光识别延长一点时间,但可识别任何元件,也有实现航行历程中的识别的相机识别系统,机械结构方面有其它牺牲  。

这种形式由于贴片头来回移动的距离长,所以速度受到限制  。OEM代工代料现在一般接纳多个真空吸料嘴同时取料(多达上十个)和接纳双梁系统来提高速度,即一个梁上的贴片头在取料的同时,另一个梁上的贴片头贴放元件,速度险些比单梁系统快一倍  。可是实际应用中,同时取料的条件较难抵达,并且差别类型的元件需要换用差别的真空吸料嘴,换吸料嘴有时间上的延误  。

这类机型的优势在于:系统结构简单,可实现高精度,适于种种巨细、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,也可多台机组适用于大批量生产  。

 


转塔型(Turret)

image.png 

 

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坐标系统移动的事情台上,贴片头装置在一个转塔上,事情时,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),在转动历程中经过对元件位置与偏向的调解,将元件贴放于基板上  。

对元件位置与偏向的调解要领:

1)机械对中调解位置、吸嘴旋转调解偏向,这种要领能抵达的精度有限,较晚的机型已再不接纳  。

2)相机识别、X/Y坐标系统调解位置、吸嘴自旋转调解偏向,相机牢固,贴片头航行划过相机上空,进行成像识别  。
    一般,转塔上装置有十几到二十几个贴片头,每个贴片头上装置2~4个真空吸嘴(较早机型)5~6个真空吸嘴(现在机型)  。由于转塔的特点,将行动细微化,选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调解、事情台移动(包括位置调解)、贴放元件等行动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抵达0.08~0.10秒钟一片元件  。

 

此机型在速度上是优越的,适于大批量生产,但其只能用带状包装的元件,如果是密脚、大型的集成电路(IC),只有托盘包装,则无法完成,因此另有赖于其它机型来配合相助  。这种设备结构庞大,造价腾贵,最新机型约在US$50万,是拱架型的三倍以上  。

 

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