SMT印刷、贴片、回流焊标准讲解

第一章:锡膏印刷工艺

一:简述锡膏及印刷

锡膏可分为免洗型锡膏,现主流使用。FLUX在10%以下,成份主要是锡(Sn),铅(Pb)组成,另无铅锡膏因单价较高还未广泛使用。

印刷即是通过钢板将PCB焊垫(PAD)上印刷锡膏。

因好坏直接关系到生产质量,故有一定之标准。

二:印刷质量

1.锡膏保存及使用

将锡膏置于冷藏库(摄氏0°--10°C,相对湿度35-55%)保存。有效期从制造日起4-5个月内使用完毕为宜。

锡膏自冷藏库取出后,在室温25°C 的环境下至少回温8小时以上,方可使用。

回温后之锡膏搅拌,使Flux及其他溶剂能均匀分布。手动搅拌:15-30下。机器搅拌:1-5分钟。搅拌的时间不可过长,如过长因锡粉末中粒子间磨擦,锡膏的温度上升,引起化学变化,使锡膏的特性劣质化。


2.注意事项:

(1)印刷作业环境:摄氏21-28°C。相对湿度30-65%。

(2)不同规格或厂牌的锡膏,不可混合使用。

(3)锡膏印刷在PCB并搭载零件完成后,须于6-8小时内回焊完成。

(4)印刷错误之PCB,须把锡膏刮除干净,并使用专用溶剂擦拭干净,再用空气枪清洁基板孔,不可有残锡。

3.印刷之PCB不可有订状物、锡孔、塌边、偏移、短路等现象


二:印刷的一些不良现象

印刷的主要不良现象有少锡、锡量过多、过厚、漏铜、短路、锡尖、偏移。

1.少锡,锡量过多,过厚。

此不良现象是指印刷之锡量低于或高于标准锡量,锡膏印刷过厚。

一般锡厚是通过钢板来决定的。锡厚不能低于钢板厚度或高于钢板厚度的0.03mm。标准钢板一般分为:0.13mm,0.15mm,0.18mm。

例:0.13mm,锡厚在0.15左右较好,决不能低于0.13或高于0.16。

2.露铜

是指在该覆盖锡膏的焊盘上而没有锡膏,造成漏铜现象。(如图一)

3.短路

短路是指相邻PAD上之锡膏连接在一起。(如图二)

4.锡尖

锡尖是指焊盘上之锡膏呈凸状,订状。(如图三)

5.偏移

所印刷之锡膏偏移PAD的四分之一(如图四)

 


第二章:简述SMT及贴片技术

一、SMT简介

Surface Mount Technology 表面黏着技术

SMT已经渐渐取代大部分的传统“手插零件”制程.符合现代潮流须求.更轻.薄.短.小.让目前电子产品能小型化.高密度化.高电讯效率.举如:翻译机.电子记事本.手机.B.B.C. 手提电脑.仪器.上至航天科技.下至家电用品.

 


贴片机分类

一般贴片机分高速机和泛用机。

高速机是以极快的速度将细小零件吸取并装着于基板上。

泛用机是识别大零件的外形或脚位能精准着装于基板上

贴片机贴装精密度非常高,贴装之零件坐标一定要准确,不能有反向,缺件现象。

二:贴片的主要不良现象

1.偏移

即贴装之零件偏离所应贴装的位置(如图五)

2.反向

有极性之零件角度贴装错误(如图六)

3.缺件

缺件是指机台跳过应贴装之零件而没有贴装

4.错件

零件贴装错误

 


第三章:锡量回焊工艺

一:简述回焊过程

基板通过回焊炉先预温再升温将锡熔化使零件与基板结合形成电子通路

回焊过程主要通过升温区、预热区、恒温区、回焊区、冷却区。(如图七)

升温区:PCB零件逐渐加温挥发多于的溶剂

预热区:Flax的流动与锡粉表面氧化,逐渐将PCB零件加热至锡膏溶点温度

恒温区:使PCB及各种不同之零件有足够时间吸收热量,以达到均温,同时Flux完全挥发

回焊区:已活化的Flux及完全熔化的锡膏,开始进行焊接功能

冷却区:焊接功能完成,已熔化的锡膏快速冷却完成焊接

二:回焊效果

1.回焊后之焊点应光滑,有光泽,吃锡性好,焊点与零锡焊应呈弧形。(如图)

2.具有良好的导电性:即焊锡相互扩散形成合金属.

3.具有一定的强度:即焊点必须具有一定抗拉强度和抗冲击韧性.

4.回焊时尽量使用N2,回焊效果更佳。

三:不良焊点

生产中由于PCB线路设计,生产中工艺控制以及锡膏的选择等因素影响,均会出现不良焊点,所出现的不良时点主要有以下几种:

1.短路   

现象:两个直立的接点,因焊锡连通而导致电流跨越,即不同线路上的焊点连在一起.(如图)

2.冷焊

现象:焊点看似碎裂、不平、焊锡溶化.未与焊点溶合或完全溶合之前凝固,焊锡表面光泽不佳表面粗糙.

3.空焊(假焊)

现象:零件脚与PAD间沾有锡,但实际上没有被锡完全焊接上.(如图)

4.焊点过大

焊点又圆又胖(事实上焊点过大不能对导电性及抗拉强度有所帮助,反而容易造成短路.

a.焊点与相邻可导电零件距离须大于0.5mm.(如下图)

b.SOJC.PQFP零件两PIJN脚焊量之最小间距不能小于两PAD间距的1/2.(如图)

5.零件偏移

零件之端点偏离PCB铜箔超过零件端点宽度1/4,但未空焊.

6.浮高

零件高翘超过1.6mm,但未空焊.

7.直立

又称立碑效应,指零件经过回焊像墓碑一样直立起来

8.反向

反向的指有极性之零件,极性错误

 

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