有谁懂SMT工艺操作的进来。
表面贴装技术,简称SMT,作为新一代电子组装技术,已经渗透到各个领域。SMT产品具有结构紧凑、体积小、耐振动、耐冲击、高频特性好、生产效率高的优点。SMT在电路板组装过程中占据了主导地位。
典型的表面贴装工艺分为三个步骤:涂焊膏-贴装元件-回流焊。
第一步:涂焊膏
其目的是将适量的焊膏均匀地涂在PCB的焊盘上,以保证SMT元器件与PCB的对应焊盘在回流焊时能够实现良好的电气连接,并具有足够的机械强度。
焊锡膏是由合金粉、锡膏助焊剂和一些添加剂制成的具有一定粘度和良好触摸特性的浆料。在室温下,由于焊膏的粘性,可以将电子元件粘贴在PCB的焊盘上。在倾斜角度不太大,没有外力碰撞的情况下,一般部件是不会移动的。当焊锡膏加热到一定温度时,焊锡膏中的合金粉再次熔化流动,液态焊料渗入元器件的焊接端子和PCB焊盘。冷却后,元件的焊接端子和焊盘通过焊料相互连接,形成电连接和机械连接的焊点。
焊膏通过特殊设备涂在焊盘上,包括:
全自动印刷机、半自动印刷机、手动印刷台、半自动锡膏分配器等。
应用方法的优缺点
机印批量大,供货周期紧,资金足够批量生产,生产效率高,使用工艺复杂,投资大。
手工印刷用于中小批量生产,产品开发操作简单,成本低,需要手工定位,无法进行大批量生产。
普通电路板手工滴涂的研发,无需辅助设备即可修补锡膏,只适用于焊盘间距在0.6 mm以上的元器件滴涂。
步骤2:安装组件。
这个过程是通过贴片机或手工将芯片元件准确贴合到印刷有焊膏或贴片胶的PCB表面的相应位置。
有两种安装方式,比较如下:
应用方法的优缺点
机器安装批量大,供货周期紧,适合大批量生产。工序复杂,投资大。
手工贴装中小批量生产,产品开发操作简单,成本低。生产效率取决于操作人员的熟练程度。
手工贴装的主要工具:真空吸笔、镊子、IC吸放对准器、低倍立体显微镜或放大镜等。
第三步:回流焊接
回流焊(Reflow soldering)是英文reflow soldering ring的直译,是通过将印制板焊盘上预先分布的焊膏重熔,实现表面组装元器件的焊接端子或引脚与印制板焊盘之间的机械和电气连接。
从SMT温度特性曲线分析回流焊的原理(见图)。首先,当PCB进入预热温度区140℃ ~ 160℃时,锡膏中的溶剂和气体蒸发。同时,焊膏中的助焊剂润湿焊盘、焊接端子和引脚,焊膏软化并塌陷,覆盖焊盘并将焊盘和引脚与氧气隔离。表面贴装元器件充分预热,然后进入焊接区,以每秒2-3℃的国际标准升温速率迅速升温,使焊膏达到熔融状态,液态焊料在PCB的焊盘、元器件焊接端和引脚上润湿、扩散、溢出和回流,在焊接界面生成金属化合物,形成焊点;最后,PCB进入冷却区固化焊点。
回流焊方法介绍;
机械式加热方式的优缺点
红外再流焊辐射传导热效率高,温度梯度大,温度曲线容易控制,双面焊接时PCB上下温度容易控制。阴影效应,温度不均匀,容易造成元器件或PCB局部烧毁。
热风再流焊对流传导温度均匀,焊接质量好。温度梯度不容易控制。
强制热风回流焊红外线热风混合加热结合了红外线和热风炉的优点,在焊接产品时能获得优异的焊接效果。
强制热风回流焊根据其生产能力可分为两种类型:
机器类型适用性的优点和缺点
温区设备批量生产适用于大批量生产放置在行走带上的PCB板,PCB板必须依次经过几个固定的温区。如果温区太少,会出现温度跳变现象,不适合焊接高密度的组装板。而且体积庞大,功耗高。
无温区小型台式设备中小批量生产在固定空间内快速发展,温度根据设定条件随时间变化,操作简单,特别适合BGA QFP PLCC。它可以修复有缺陷的表面贴装元件(尤其是大型元件),不适合大规模生产。
由于回流焊工艺具有“回流焊”和“自定位效应”的特点,回流焊工艺对贴装精度要求宽松,更容易实现焊接的高自动化和高速度。同时,由于回流焊的特点和自定位效应,回流焊工艺对焊盘设计、元器件标准化、元器件端和印制板质量、焊料质量和工艺参数设置有更严格的要求。
清洗是通过物理作用和化学反应去除被清洗物体表面的污染物和杂质的过程。无论使用溶剂清洗还是水清洗,表面都必须被润湿、溶解、乳化、皂化等。,通过施加不同的机械力将污垢从表面组装板的表面剥离,然后漂洗或冲洗,最后烘干、干燥或自然干燥。
再流焊是SMT生产中的关键工序,合理的温度曲线设置是保证再流焊质量的关键。温度曲线不合适会导致PCB的焊接缺陷,如未焊透、虚焊、元器件翘起、焊球过多等,影响产品质量。
SMT是一项综合性的系统工程技术,涉及基板、设计、设备、元器件、组装技术、生产配件和管理。SMT设备和SMT工艺要求电压稳定、防电磁干扰、防静电、良好的照明和废气排放设施,对操作环境的温度、湿度和空气洁净度有特殊要求,操作人员还应接受专业技术培训。