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1、表面貼裝工程,-關(guān)于SMA的介紹,目 錄,什么是SMA？,SMT工藝流程,Screen Printer,MOUNT,REFLOW,AOI,ESD,WAVE SOLDER,SMT Tester,SMA Clean,SMT Inspection spec.,SMA Introduce,什么是SMA？,SMA(Surface Mount Assembly)的英文縮寫(xiě)，中文意思是 表面貼裝工程 。是新一代電子組裝技術(shù)，它將傳統(tǒng)的 電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一的器件。 表面安裝不是一個(gè)新的概念，它源于較早的工藝，如 平裝和混合安裝。 電子線(xiàn)路的裝配，最初采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的布線(xiàn)方法，而且 根本沒(méi)有基片。

2、第一個(gè)半導(dǎo)體器件的封裝采用放射形的引 腳，將其插入已用于電阻和電容器封裝的單片電路板的通 孔中。50年代，平裝的表面安裝元件應(yīng)用于高可靠的軍方， 60年代，混合技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，70年代，受日本消費(fèi)類(lèi) 電子產(chǎn)品的影響，無(wú)源元件被廣泛使用，近十年有源元件 被廣泛使用。,SMA Introduce,SMA Introduce,什么是SMA？,Surface mount,Through-hole,與傳統(tǒng)工藝相比SMA的特點(diǎn)：,SMA Introduce,SMT工藝流程,一、單面組裝： 來(lái)料檢測(cè) = 絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）= 貼片 = 烘干（固化）= 回流焊接= 清洗 = 檢測(cè) = 返修 二、雙面組裝；

3、 A：來(lái)料檢測(cè) = PCB的A面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）= 貼片 = 烘干（固化） = A面回流焊接 = 清洗 = 翻板= PCB的B面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）= 貼片 = 烘干 = 回流焊接 （最好僅對(duì)B面 = 清洗 =檢測(cè) = 返修） 此工藝適用于在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的SMD時(shí)采用。,最最基礎(chǔ)的東西,SMA Introduce,B：來(lái)料檢測(cè) = PCB的A面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）= 貼片 = 烘干（固化）= A面回流焊接 = 清洗 = 翻板= PCB的B面點(diǎn)貼片膠 = 貼片 = 固化 = B面波峰焊 = 清洗 = 檢測(cè) = 返修） 此工藝適用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB

4、的B面組裝的SMD中，只有SOT或SOIC（28）引腳以下時(shí)，宜采用此工藝。 三、單面混裝工藝： 來(lái)料檢測(cè) = PCB的A面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）= 貼片 = 烘干（固化）=回流焊接 = 清洗 = 插件 = 波峰焊 =清洗 = 檢測(cè) = 返修,SMT工藝流程,SMA Introduce,四、雙面混裝工藝： A：來(lái)料檢測(cè) = PCB的B面點(diǎn)貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = PCB的A面插件 = 波峰焊 = 清洗 = 檢測(cè) = 返修 先貼后插，適用于SMD元件多于分離元件的情況 B：來(lái)料檢測(cè) = PCB的A面插件（引腳打彎）= 翻板 = PCB的B面點(diǎn) 貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板

5、= 波峰焊 = 清洗 = 檢測(cè) = 返修 先插后貼，適用于分離元件多于SMD元件的情況 C：來(lái)料檢測(cè) = PCB的A面絲印焊膏 = 貼片 = 烘干 = 回流焊接 = 插件，引腳打彎 = 翻板 =PCB的B面點(diǎn)貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = 波峰焊 = 清洗 = 檢測(cè) = 返修 A面混裝，B面貼裝。,SMT工藝流程,SMA Introduce,D：來(lái)料檢測(cè) = PCB的B面點(diǎn)貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = PCB的A面 絲印焊膏 = 貼片 = A面回流焊接 = 插件 = B面波峰焊 = 清洗 = 檢測(cè) = 返修 A面混裝，B面貼裝。先貼兩面SMD，回流焊接，后插裝，波峰焊 E

6、：來(lái)料檢測(cè) = PCB的B面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）= 貼片 = 烘干（固化）= 回流焊接 = 翻板 = PCB的A面絲印焊膏 = 貼片 = 烘干 = 回流焊接1（可采用局部焊接）= 插件 = 波峰焊2 （如插裝元件少，可使用手工焊接）= 清洗 = 檢測(cè) = 返修 A面貼裝、B面混裝。,SMT工藝流程,SMA Introduce,Screen Printer,Mount,Reflow,AOI,SMT工藝流程,SMA Introduce,Screen Printer,STENCIL PRINTING,Screen Printer 內(nèi)部工作圖,Screen Printer,Screen Printer

7、 的基本要素：,Solder (又叫錫膏） 經(jīng)驗(yàn)公式：三球定律 至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能垂直排在模板的厚度方向上 至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能水平排在模板的最小孔的寬度方向上 單位： 錫珠使用米制（Micron)度量，而模板厚度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)的專(zhuān)用 單位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm1thou) 判斷錫膏具有正確粘度的一種經(jīng)濟(jì)和實(shí)際的方法： 攪拌錫膏30秒，挑起一些高出容器三，四英寸，錫膏自行下滴， 如果開(kāi)始時(shí)象稠的糖漿一樣滑落，然后分段斷裂落下到容器內(nèi) 為良好。反之，粘度較差。,SMA Introduce,SMA Introduce,Scr

8、een Printer,SMA Introduce,Squeegee(又叫刮板或刮刀）,菱形刮刀,拖裙形刮刀,聚乙烯材料 或類(lèi)似材料,金屬,Screen Printer,SMA Introduce,第一步：在每50mm的Squeegee長(zhǎng)度上施加1kg的壓力。 第二步：減少壓力直到錫膏開(kāi)始留在模板上刮不干凈，在增加 1kg的壓力 第三步：在錫膏刮不干凈開(kāi)始到掛班沉入絲孔內(nèi)挖出錫膏之間 有1-2kg的可接受范圍即可達(dá)到好的印制效果。,Screen Printer,Squeegee的硬度范圍用顏色代號(hào)來(lái)區(qū)分： very soft 紅色 soft 綠色 hard 藍(lán)色 very hard 白色,SM

9、A Introduce,Stencil,PCB,Stencil的梯形開(kāi)口,Screen Printer,PCB,Stencil,Stencil的刀鋒形開(kāi)口,激光切割模板和電鑄成行模板,化學(xué)蝕刻模板,SMA Introduce,Screen Printer,模板(Stencil)制造技術(shù):,SMA Introduce,Screen Printer,模板(Stencil)材料性能的比較:,SMA Introduce,Screen Printer,錫膏絲印缺陷分析:,問(wèn)題及原因 對(duì) 策,搭錫BRIDGING 錫粉量少、粘度低、粒度大、室溫度、印膏太厚、放置壓力太大等。（通常當(dāng)兩焊墊之間有少許印膏搭連

10、，于高溫熔焊時(shí)常會(huì)被各墊上的主錫體所拉回去，一旦無(wú)法拉回，將造成短路或錫球，對(duì)細(xì)密間距都很危險(xiǎn)）。,提高錫膏中金屬成份比例（提高到88 %以上）。 增加錫膏的粘度（70萬(wàn) CPS以上） 減小錫粉的粒度（例如由200目降到300目） 降低環(huán)境的溫度（降至27OC以下） 降低所印錫膏的厚度（降至架空高度SNAP-OFF，減低刮刀壓力及速度） 加強(qiáng)印膏的精準(zhǔn)度。 調(diào)整印膏的各種施工參數(shù)。 減輕零件放置所施加的壓力。 調(diào)整預(yù)熱及熔焊的溫度曲線(xiàn)。,SMA Introduce,問(wèn)題及原因 對(duì) 策,2.發(fā)生皮層 CURSTING 由于錫膏助焊劑中的活化劑太強(qiáng),環(huán)境溫度太高及鉛量太多時(shí),會(huì)造成粒子外層上的氧化

11、層被剝落所致. 3.膏量太多 EXCESSIVE PASTE 原因與“搭橋”相似.,避免將錫膏暴露于濕氣中. 降低錫膏中的助焊劑的活性. 降低金屬中的鉛含量. 減少所印之錫膏厚度 提升印著的精準(zhǔn)度. 調(diào)整錫膏印刷的參數(shù).,錫膏絲印缺陷分析:,Screen Printer,SMA Introduce,錫膏絲印缺陷分析:,Screen Printer,問(wèn)題及原因 對(duì) 策,4.膏量不足 INSUFFICIENT PASTE 常在鋼板印刷時(shí)發(fā)生,可能是網(wǎng)布的絲徑太粗,板膜太薄等原因. 5.粘著力不足 POOR TACK RETENTION 環(huán)境溫度高風(fēng)速大,造成錫膏中溶劑逸失太多,以及錫粉粒度太大的問(wèn)

12、題.,增加印膏厚度,如改變網(wǎng)布或板膜等. 提升印著的精準(zhǔn)度. 調(diào)整錫膏印刷的參數(shù). 消除溶劑逸失的條件(如降低室溫、減少吹風(fēng)等）。 降低金屬含量的百分比。 降低錫膏粘度。 降低錫膏粒度。 調(diào)整錫膏粒度的分配。,SMA Introduce,錫膏絲印缺陷分析:,Screen Printer,問(wèn)題及原因 對(duì) 策,6.坍塌 SLUMPING 原因與“搭橋”相似。 7.模糊 SMEARING 形成的原因與搭橋或坍塌 很類(lèi)似，但印刷施工不善的原因居多，如壓力太大、架空高度不足等。,增加錫膏中的金屬含量百分比。 增加錫膏粘度。 降低錫膏粒度。 降低環(huán)境溫度。 減少印膏的厚度。 減輕零件放置所施加的壓力。 增

13、加金屬含量百分比。 增加錫膏粘度。 調(diào)整環(huán)境溫度。 調(diào)整錫膏印刷的參數(shù)。,SMA Introduce,Screen Printer,在SMT中使用無(wú)鉛焊料：,在前幾個(gè)世紀(jì)，人們逐漸從 醫(yī)學(xué)和化學(xué)上認(rèn)識(shí)到了鉛（PB） 的毒性。而被限制使用。現(xiàn)在電 子裝配業(yè)面臨同樣的問(wèn)題，人們 關(guān)心的是：焊料合金中的鉛是否 真正的威脅到人們的健康以及環(huán) 境的安全。答案不明確，但無(wú)鉛 焊料已經(jīng)在使用。歐洲委員會(huì)初,步計(jì)劃在2004年或2008年強(qiáng)制執(zhí)行。目前尚待批準(zhǔn)，但是電子裝配業(yè)還是 要為將來(lái)的變化作準(zhǔn)備。,SMA Introduce,無(wú)鉛錫膏熔化溫度范圍：,Screen Printer,SMA Introduc

14、e,Screen Printer,無(wú)鉛焊接的問(wèn)題和影響：,SMA Introduce,MOUNT,表面貼裝對(duì)PCB的要求：,第一：外觀(guān)的要求,光滑平整,不可有翹曲或高低不平.否者基板會(huì)出現(xiàn) 裂紋，傷痕，銹斑等不良.,第二：熱膨脹系數(shù)的關(guān)系.元件小于3.2*1.6mm時(shí)只遭受部分應(yīng)力，元件 大于3.2*1.6mm時(shí)，必須注意。,第三：導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系.,第四：耐熱性的關(guān)系.耐焊接熱要達(dá)到260度10秒的實(shí)驗(yàn)要求，其耐熱性 應(yīng)符合：150度60分鐘后，基板表面無(wú)氣泡和損壞不良。,第五：銅鉑的粘合強(qiáng)度一般要達(dá)到1.5kg/cm*cm,第六：彎曲強(qiáng)度要達(dá)到25kg/mm以上,第七：電性能要求,第八：對(duì)清

15、潔劑的反應(yīng)，在液體中浸漬5分鐘，表面不產(chǎn)生任何不良， 并有良好的沖載性,SMA Introduce,MOUNT,表面貼裝元件介紹：,表面貼裝元件具備的條件,元件的形狀適合于自動(dòng)化表面貼裝,尺寸，形狀在標(biāo)準(zhǔn)化后具有互換性,有良好的尺寸精度,適應(yīng)于流水或非流水作業(yè),有一定的機(jī)械強(qiáng)度,可承受有機(jī)溶液的洗滌,可執(zhí)行零散包裝又適應(yīng)編帶包裝,具有電性能以及機(jī)械性能的互換性,耐焊接熱應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定,SMA Introduce,MOUNT,表面貼裝元件的種類(lèi),有源元件 （陶瓷封裝）,無(wú)源元件,單片陶瓷電容,鉭電容,厚膜電阻器,薄膜電阻器,軸式電阻器,CLCC （ceramic leaded chip car

16、rier） 陶瓷密封帶引線(xiàn)芯片載體,DIP（dual -in-line package）雙列直插封裝,SOP（small outline package）小尺寸封裝,QFP(quad flat package) 四面引線(xiàn)扁平封裝,BGA( ball grid array) 球柵陣列,SMC泛指無(wú)源表面 安裝元件總稱(chēng),SMD泛指有源表 面安裝元件,SMA Introduce,阻容元件識(shí)別方法 1元件尺寸公英制換算（0.12英寸=120mil、0.08英寸=80mil）,Chip 阻容元件,IC 集成電路,英制名稱(chēng),公制 mm,英制名稱(chēng),公制 mm,1206,0805,0603,0402,0201

17、,3.21.6,50,30,25,25,12,1.27,0.8,0.65,0.5,0.3,2.01.25,1.60.8,1.00.5,0.60.3,MOUNT,SMA Introduce,MOUNT,阻容元件識(shí)別方法 2片式電阻、電容識(shí)別標(biāo)記,電 阻,電 容,標(biāo)印值,電阻值,標(biāo)印值,電阻值,2R2,5R6,102,682,333,104,564,2.2,5.6,1K,6800,33K,100K,560K,0R5,010,110,471,332,223,513,0.5PF,1PF,11PF,470PF,3300PF,22000PF,51000PF,SMA Introduce,MOUNT,IC第一

18、腳的的辨認(rèn)方法, IC有缺口標(biāo)志, 以圓點(diǎn)作標(biāo)識(shí), 以橫杠作標(biāo)識(shí), 以文字作標(biāo)識(shí)（正看IC下排引腳的左邊第一個(gè)腳為“1”）,SMA Introduce,MOUNT,常見(jiàn)IC的封裝方式,SMA Introduce,MOUNT,常見(jiàn)IC的封裝方式,SMA Introduce,MOUNT,常見(jiàn)IC的封裝方式,SMA Introduce,MOUNT,來(lái)料檢測(cè)的主要內(nèi)容,SMA Introduce,MOUNT,貼片機(jī)的介紹,拱架型(Gantry),元件送料器、基板(PCB)是固定的，貼片頭(安裝多個(gè)真空吸料嘴)在 送料器與基板之間來(lái)回移動(dòng)，將元件從送料器取出，經(jīng)過(guò)對(duì)元件位置與 方向的調(diào)整，然后貼放于基板

19、上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐 標(biāo)移動(dòng)橫梁上，所以得名。,這類(lèi)機(jī)型的優(yōu)勢(shì)在于： 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)高精度，適于各種大小、形狀的元件，甚 至異型元件，送料器有帶狀、管狀、托盤(pán)形式。適于中小批量生產(chǎn)， 也可多臺(tái)機(jī)組合用于大批量生產(chǎn)。,這類(lèi)機(jī)型的缺點(diǎn)在于： 貼片頭來(lái)回移動(dòng)的距離長(zhǎng)，所以速度受到限制。,SMA Introduce,MOUNT,對(duì)元件位置與方向的調(diào)整方法：,1)、機(jī)械對(duì)中調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法能達(dá)到的精 度有限，較晚的機(jī)型已再不采用。,2)、激光識(shí)別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種 方法可實(shí)現(xiàn)飛行過(guò)程中的識(shí)別，但不能用于球柵列陳元件BGA。,3)、

20、相機(jī)識(shí)別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，一般相 機(jī)固定，貼片頭飛行劃過(guò)相機(jī)上空，進(jìn)行成像識(shí)別，比激光識(shí) 別耽誤一點(diǎn)時(shí)間，但可識(shí)別任何元件，也有實(shí)現(xiàn)飛行過(guò)程中的 識(shí)別的相機(jī)識(shí)別系統(tǒng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)方面有其它犧牲。,SMA Introduce,MOUNT,轉(zhuǎn)塔型(Turret),元件送料器放于一個(gè)單坐標(biāo)移動(dòng)的料車(chē)上，基板(PCB)放于一 個(gè)X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)移動(dòng)的工作臺(tái)上，貼片頭安裝在一個(gè)轉(zhuǎn)塔上，工作 時(shí)，料車(chē)將元件送料器移動(dòng)到取料位置，貼片頭上的真空吸料嘴在 取料位置取元件，經(jīng)轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動(dòng)到貼片位置(與取料位置成180度)，在 轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)對(duì)元件位置與方向的調(diào)整，將元件貼放于基板上。,一般，轉(zhuǎn)塔

21、上安裝有十幾到二十幾個(gè)貼片頭，每個(gè)貼片頭上安裝 24個(gè)真空吸嘴(較早機(jī)型)至56個(gè)真空吸嘴(現(xiàn)在機(jī)型)。由于轉(zhuǎn)塔的 特點(diǎn)，將動(dòng)作細(xì)微化，選換吸嘴、送料器移動(dòng)到位、取元件、元件識(shí) 別、角度調(diào)整、工作臺(tái)移動(dòng)(包含位置調(diào)整)、貼放元件等動(dòng)作都可以 在同一時(shí)間周期內(nèi)完成，所以實(shí)現(xiàn)真正意義上的高速度。目前最快的 時(shí)間周期達(dá)到0.080.10秒鐘一片元件。,這類(lèi)機(jī)型的優(yōu)勢(shì)在于：,這類(lèi)機(jī)型的缺點(diǎn)在于： 貼裝元件類(lèi)型的限制，并且價(jià)格昂貴。,SMA Introduce,MOUNT,對(duì)元件位置與方向的調(diào)整方法：,1)、機(jī)械對(duì)中調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法能達(dá)到的 精度有限，較晚的機(jī)型已再不采用。,2)、相

22、機(jī)識(shí)別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴自旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，相 機(jī)固定，貼片頭飛行劃過(guò)相機(jī)上空，進(jìn)行成像識(shí)別。,SMA Introduce,MOUNT,貼片機(jī)過(guò)程能力的驗(yàn)證：,第一步 ：最初的24小時(shí)的干循環(huán)，期間機(jī)器必須連續(xù)無(wú)誤地工作。,第二步：要求元件準(zhǔn)確地貼裝在兩個(gè)板上，每個(gè)板上包括32個(gè)140引腳的玻璃 心子元件。主板上有6個(gè)全局基準(zhǔn)點(diǎn)，用作機(jī)器貼裝前和視覺(jué)測(cè)量系 統(tǒng)檢驗(yàn)元件貼裝精度的參照。貼裝板的數(shù)量視乎被測(cè)試機(jī)器的特定頭 和攝像機(jī)的配置而定 。,第三步：用所有四個(gè)貼裝芯軸，在所有四個(gè)方向：0 , 90 , 180 , 270 貼裝元件。,一種用來(lái)驗(yàn)證貼裝精度的方法使用了一種玻璃心子，它和一

23、個(gè)“完美的”高引 腳數(shù)QFP的焊盤(pán)鑲印在一起，該QFP是用來(lái)機(jī)器貼裝的(看引腳圖)。通過(guò)貼裝一個(gè) 理想的元件，這里是140引腳、0.025”腳距的QFP，攝像機(jī)和貼裝芯軸兩者的精度 都可被一致地測(cè)量到。除了特定的機(jī)器性能數(shù)據(jù)外，內(nèi)在的可用性、生產(chǎn)能力和 可靠性的測(cè)量應(yīng)該在多臺(tái)機(jī)器的累積數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提供。,SMA Introduce,MOUNT,貼片機(jī)過(guò)程能力的驗(yàn)證：,第四步：用測(cè)量系統(tǒng)掃描每個(gè)板，可得出任何偏移的完整列表。每個(gè)140引 腳的玻璃心子包含兩個(gè)圓形基準(zhǔn)點(diǎn)，相對(duì)于元件對(duì)應(yīng)角的引腳布 置精度為 0.0001”，用于計(jì)算X、Y和q 旋轉(zhuǎn)的偏移。所有32個(gè) 貼片都通過(guò)系統(tǒng)測(cè)量，并計(jì)算出每個(gè)

24、貼片的偏移。這個(gè)預(yù)定的參 數(shù)在X和Y方向?yàn)?0.003”，q 旋轉(zhuǎn)方向?yàn)?0.2，機(jī)器對(duì)每個(gè) 元件貼裝都必須保持。,第五步：為了通過(guò)最初的“慢跑”，貼裝在板面各個(gè)位置的32個(gè)元件都必須 滿(mǎn)足四個(gè)測(cè)試規(guī)范：在運(yùn)行時(shí)，任何貼裝位置都不能超出 0.003” 或 0.2的規(guī)格。另外，X和Y偏移的平均值不能超過(guò) 0.0015”， 它們的標(biāo)準(zhǔn)偏移量必須在0.0006”范圍內(nèi)， q 的標(biāo)準(zhǔn)偏移量必須小 于或等于0.047 ，其平均偏移量小于 0.06 ，Cpk(過(guò)程能力 指數(shù)process capability index) 在所有三個(gè)量化區(qū)域都大于1.50。 這轉(zhuǎn)換成最小4.5s 或最大允許大約每百萬(wàn)之3

25、.4個(gè)缺陷 (dpm, defects per million)。,SMA Introduce,MOUNT,貼片機(jī)過(guò)程能力的驗(yàn)證：,3 = 2,700 DPM4 = 60 DPM5 = 0.6 DPM6 = 0.002DPM,在今天的電子制造中，希望cmk要大于1.33，甚至還大得多。1.33的cmk也 顯示已經(jīng)達(dá)到4工藝能力。6的工藝能力，是今天經(jīng)常看到的一個(gè)要求，意 味著cmk必須至少為2.66。在電子生產(chǎn)中，DPM的使用是有實(shí)際理由的，因?yàn)槊?一個(gè)缺陷都產(chǎn)生成本。統(tǒng)計(jì)基數(shù)3、4、5、6和相應(yīng)的百萬(wàn)缺陷率(DPM)之間的 關(guān)系如下：,在實(shí)際測(cè)試中還有專(zhuān)門(mén)的分析軟件是JMP專(zhuān)門(mén)用于數(shù)據(jù)分析，

26、這樣簡(jiǎn)化了 整個(gè)的過(guò)程，得到的數(shù)據(jù)減少了人為的錯(cuò)誤。,SMA Introduce,REFLOW,再流的方式：,SMA Introduce,REFLOW,熱風(fēng)回流焊過(guò)程中，焊膏需經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)階段，溶劑揮發(fā)；焊劑清除焊件 表面的氧化物 ；焊膏的熔融 、再流動(dòng)以及 焊膏的冷卻、 凝固。,基本工藝：,SMA Introduce,REFLOW,工藝分區(qū)：,（一）預(yù)熱區(qū) 目的： 使PCB和元器件預(yù)熱 ，達(dá)到平衡，同時(shí)除去焊膏中的水份 、溶劑，以防焊膏發(fā)生塌落和焊料飛濺。要保證升溫比較 緩慢，溶劑揮發(fā)。較溫和，對(duì)元器件的熱沖擊盡可能小， 升溫過(guò)快會(huì)造成對(duì)元器件的傷害，如會(huì)引起多層陶瓷電容 器開(kāi)裂。同時(shí)還會(huì)造

27、成焊料飛濺，使在整個(gè)PCB的非焊接 區(qū)域形成焊料球以及焊料不足的焊點(diǎn)。,SMA Introduce,REFLOW,目的：保證在達(dá)到再流溫度之前焊料能完全干燥，同時(shí)還起 著焊劑活化的作用，清除元器件、焊盤(pán)、焊粉中的金 屬氧化物。時(shí)間約60120秒，根據(jù)焊料的性質(zhì)有所差異。,工藝分區(qū)：,（二）保溫區(qū),SMA Introduce,REFLOW,目的：焊膏中的焊料使金粉開(kāi)始熔化，再次呈流動(dòng)狀態(tài)，替代液態(tài)焊 劑潤(rùn)濕 焊盤(pán)和元器件，這種潤(rùn)濕作用導(dǎo)致焊料進(jìn)一步擴(kuò)展，對(duì) 大多數(shù)焊料潤(rùn)濕時(shí)間為6090秒。再流焊的溫度要高于焊膏的熔 點(diǎn)溫度，一般要超過(guò)熔點(diǎn)溫度20度才能保證再流焊的質(zhì)量。有 時(shí)也將該區(qū)域分為兩個(gè)區(qū)

28、，即熔融區(qū)和再流區(qū)。 （四）冷卻區(qū) 焊料隨溫度的降低而凝固，使元器件與焊膏形成良好的電接觸，冷卻速度要求同預(yù)熱速度相同。,（二）再流焊區(qū),工藝分區(qū)：,SMA Introduce,REFLOW,影響焊接性能的各種因素：,工藝因素,焊接前處理方式，處理的類(lèi)型，方法，厚度，層 數(shù)。處理后到焊接的時(shí)間內(nèi)是否加熱，剪切或經(jīng)過(guò) 其他的加工方式。,焊接工藝的設(shè)計(jì),焊區(qū)：指尺寸，間隙，焊點(diǎn)間隙 導(dǎo)帶（布線(xiàn)）：形狀，導(dǎo)熱性，熱容量 被焊接物：指焊接方向，位置，壓力，粘合狀態(tài)等,SMA Introduce,REFLOW,焊接條件,指焊接溫度與時(shí)間，預(yù)熱條件，加熱，冷卻速度 焊接加熱的方式，熱源的載體的形式（波長(zhǎng)，

29、導(dǎo)熱 速度等）,焊接材料,焊劑：成分，濃度，活性度，熔點(diǎn)，沸點(diǎn)等 焊料：成分，組織，不純物含量，熔點(diǎn)等 母材：母材的組成，組織，導(dǎo)熱性能等 焊膏的粘度，比重，觸變性能 基板的材料，種類(lèi)，包層金屬等,影響焊接性能的各種因素：,SMA Introduce,REFLOW,幾種焊接缺陷及其解決措施,回流焊中的錫球,回流焊中錫球形成的機(jī)理,回流焊接中出的錫球，常常藏于矩形片式元件兩端 之間的側(cè)面或細(xì)距引腳之間。在元件貼裝過(guò)程中，焊膏 被置于片式元件的引腳與焊盤(pán)之間，隨著印制板穿過(guò)回 流焊爐，焊膏熔化變成液體，如果與焊盤(pán)和器件引腳等 潤(rùn)濕不良，液態(tài)焊錫會(huì)因收縮而使焊縫填充不充分，所 有焊料顆粒不能聚合成一

30、個(gè)焊點(diǎn)。部分液態(tài)焊錫會(huì)從焊 縫流出，形成錫球。因此，焊錫與焊盤(pán)和器件引腳潤(rùn)濕 性差是導(dǎo)致錫球形成的根本原因。,SMA Introduce,原因分析與控制方法,以下主要分析與相關(guān)工藝有關(guān)的原因及解決措施： a) 回流溫度曲線(xiàn)設(shè)置不當(dāng)。焊膏的回流是溫度與時(shí)間的函數(shù)，如果未到 達(dá)足夠的溫度或時(shí)間，焊膏就不會(huì)回流。預(yù)熱區(qū)溫度上升速度過(guò)快， 達(dá)到平頂溫度的時(shí)間過(guò)短，使焊膏內(nèi)部的水分、溶劑未完全揮發(fā)出來(lái) ，到達(dá)回流焊溫區(qū)時(shí)，引起水分、溶劑沸騰，濺出焊錫球。實(shí)踐證明， 將預(yù)熱區(qū)溫度的上升速度控制在14C/s是較理想的。 b) 如果總在同一位置上出現(xiàn)焊球，就有必要檢查金屬板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。模板 開(kāi)口尺寸腐蝕精度達(dá)不

31、到要求，對(duì)于焊盤(pán)大小偏大，以及表面材質(zhì)較 軟（如銅模板），造成漏印焊膏的外形輪廓不清晰，互相橋連，這種 情況多出現(xiàn)在對(duì)細(xì)間距器件的焊盤(pán)漏印時(shí)，回流焊后必然造成引腳間 大量錫珠的產(chǎn)生。因此，應(yīng)針對(duì)焊盤(pán)圖形的不同形狀和中心距，選擇 適宜的模板材料及模板制作工藝來(lái)保證焊膏印刷質(zhì)量。,REFLOW,SMA Introduce,c) 如果在貼片至回流焊的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則因焊膏中焊料粒子的氧化，焊劑 變質(zhì)、活性降低，會(huì)導(dǎo)致焊膏不回流，焊球則會(huì)產(chǎn)生。選用工作壽命 長(zhǎng)一些的焊膏（至少4小時(shí)），則會(huì)減輕這種影響。 d) 另外，焊膏印錯(cuò)的印制板清洗不充分，使焊膏殘留于印制板表面及通 孔中?；亓骱钢?，被貼放的元器件重

32、新對(duì)準(zhǔn)、貼放，使漏印焊膏變 形。這些也是造成焊球的原因。因此應(yīng)加強(qiáng)操作者和工藝人員在生產(chǎn) 過(guò)程的責(zé)任心，嚴(yán)格遵照工藝要求和操作規(guī)程行生產(chǎn)，加強(qiáng)工藝過(guò)程 的質(zhì)量控制。,REFLOW,SMA Introduce,REFLOW,立片問(wèn)題（曼哈頓現(xiàn)象）,回流焊中立片形成的機(jī)理,矩形片式元件的一端焊接在焊 盤(pán)上，而另一端則翹立，這種現(xiàn)象 就稱(chēng)為曼哈頓現(xiàn)象。引起該種現(xiàn)象 主要原因是元件兩端受熱不均勻， 焊膏熔化有先后所致。,SMA Introduce,REFLOW,如何造成元件兩端熱不均勻：,a) 有缺陷的元件排列方向設(shè)計(jì)。我們?cè)O(shè)想在 再流焊爐中有一條橫跨爐子寬度的再流焊 限線(xiàn)，一旦焊膏通過(guò)它就會(huì)立即熔化

33、。片 式矩形元件的一個(gè)端頭先通過(guò)再流焊限線(xiàn)， 焊膏先熔化，完全浸潤(rùn)元件的金屬表面， 具有液態(tài)表面張力;而另一端未達(dá)到183C 液相溫度，焊膏未熔化，只有焊劑的粘接 力，該力遠(yuǎn)小于再流焊焊膏的表面張力， 因而，使未熔化端的元件端頭向上直立。 因此，保持元件兩端同時(shí)進(jìn)入再流焊限 線(xiàn)，使兩端焊盤(pán)上 的焊膏同時(shí)熔化，形 成均衡的液態(tài)表面張力，保持元件位置 不變。,SMA Introduce,在進(jìn)行汽相焊接時(shí)印制電路組件預(yù)熱不充分。 汽相焊是利用惰性液體蒸汽冷凝在元件引腳和PCB焊盤(pán)上時(shí)，釋放出熱 量而熔化焊膏。汽相焊分平衡區(qū)和飽和蒸汽區(qū)，在飽和蒸汽區(qū)焊接溫度 高達(dá)217C，在生產(chǎn)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，如果被

34、焊組件預(yù)熱不充分，經(jīng)受 一百多度的溫差變化，汽相焊的汽化力容易將小于1206封裝尺寸的片式 元件浮起，從而產(chǎn)生立片現(xiàn)象。我們通過(guò)將被焊組件在高低箱內(nèi)以 145C-150C的溫度預(yù)熱1-2分鐘，然后在汽相焊的平衡區(qū)內(nèi)再預(yù)熱1 分鐘左右，最后緩慢進(jìn)入飽和蒸汽區(qū)焊接消除了立片現(xiàn)象。,c) 焊盤(pán)設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響。 若片式元件的一對(duì)焊盤(pán)大小不同或不對(duì)稱(chēng)，也會(huì)引起漏印的焊膏量不 一致，小焊盤(pán)對(duì)溫度響應(yīng)快，其上的焊膏易熔化，大焊盤(pán)則相反，所 以，當(dāng)小焊盤(pán)上的焊膏熔化后，在焊膏表面張力作用下，將元件拉直 豎起。焊盤(pán)的寬度或間隙過(guò)大，也都可能出現(xiàn)立片現(xiàn)象。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范進(jìn)行焊盤(pán)設(shè)計(jì)是解決該缺陷的先決條件。,RE

35、FLOW,SMA Introduce,REFLOW,細(xì)間距引腳橋接問(wèn)題,導(dǎo)致細(xì)間距元器件引腳橋接缺陷的主要因素有： a) 漏印的焊膏成型不佳； b) 印制板上有缺陷的細(xì)間距引線(xiàn)制作； c) 不恰當(dāng)?shù)幕亓骱笢囟惹€(xiàn)設(shè)置等。 因而，應(yīng)從模板的制作、絲印工藝、回流焊工藝等關(guān)鍵 工序的質(zhì)量控制入手，盡可能避免橋接隱患。,SMA Introduce,回流焊接缺陷分析:,REFLOW,1.吹孔 BLOWHOLES 焊點(diǎn)中（SOLDER JOINT）所出現(xiàn)的孔洞，大者稱(chēng)為吹孔，小者叫做針孔，皆由膏體中的溶劑或水分快速氧化所致。,調(diào)整預(yù)熱溫度，以趕走過(guò)多的溶劑。 調(diào)整錫膏粘度。 提高錫膏中金屬含量百分比。,問(wèn)

36、題及原因 對(duì) 策,2.空洞 VOIDS 是指焊點(diǎn)中的氧體在硬化前未及時(shí)逸出所致，將使得焊點(diǎn)的強(qiáng)度不足，將衍生而致破裂。,調(diào)整預(yù)熱使盡量趕走錫膏中的氧體。 增加錫膏的粘度。 增加錫膏中金屬含量百分比。,SMA Introduce,回流焊接缺陷分析:,REFLOW,問(wèn)題及原因 對(duì) 策,3.零件移位及偏斜 MOVEMENT AND MISALIGNNENT 造成零件焊后移位的原因可能有：錫膏印不準(zhǔn)、厚度不均、零件放置不當(dāng)、熱傳不均、焊墊或接腳之焊錫性不良，助焊劑活性不足，焊墊比接腳大的太多等，情況較嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)纬杀ⅰ＃═OMBSTONING 或 MAMBATHAN EFFECT，或 DRAWBR

37、IGING），尤以質(zhì)輕的小零件為甚。,改進(jìn)零件的精準(zhǔn)度。 改進(jìn)零件放置的精準(zhǔn)度。 調(diào)整預(yù)熱及熔焊的參數(shù)。 改進(jìn)零件或板子的焊錫性。 增強(qiáng)錫膏中助焊劑的活性。 改進(jìn)零件及與焊墊之間的尺寸比例。 不可使焊墊太大。,SMA Introduce,回流焊接缺陷分析:,REFLOW,問(wèn)題及原因 對(duì) 策,4.縮錫 DEWETTING 零件腳或焊墊的焊錫性不佳。 5.焊點(diǎn)灰暗 DULL JINT 可能有金屬雜質(zhì)污染或給錫成份不在共熔點(diǎn)，或冷卻太慢，使得表面不亮。 6.不沾錫 NON-WETTING 接腳或焊墊之焊錫性太差，或助焊劑活性不足，或熱量不足所致。,改進(jìn)電路板及零件之焊錫性。 增強(qiáng)錫膏中助焊劑之活性。

38、 防止焊后裝配板在冷卻中發(fā)生震動(dòng)。 焊后加速板子的冷卻率。 提高熔焊溫度。 改進(jìn)零件及板子的焊錫性。 增加助焊劑的活性。,SMA Introduce,回流焊接缺陷分析:,REFLOW,問(wèn)題及原因 對(duì) 策,7.焊后斷開(kāi) OPEN 常發(fā)生于J型接腳與焊墊之間，其主要原因是各腳的共面性不好，以及接腳與焊墊之間的熱容量相差太多所致（焊墊比接腳不容易加熱及蓄熱）。,改進(jìn)零件腳之共面性 增加印膏厚度，以克服共面性之少許誤差。 調(diào)整預(yù)熱，以改善接腳與焊墊之間的熱差。 增加錫膏中助焊劑之活性。 減少焊熱面積，接近與接腳在受熱上的差距。 調(diào)整熔焊方法。 改變合金成份（比如將63/37改成10/90，令其熔融延后

39、，使焊墊也能及時(shí)達(dá)到所需的熱量）。,SMA Introduce,AOI,自動(dòng)光學(xué)檢查(AOI, Automated Optical Inspection),運(yùn)用高速高精度視覺(jué)處理技術(shù)自動(dòng)檢測(cè)PCB板上各種 不同帖裝錯(cuò)誤及焊接缺陷.PCB板的范圍可從細(xì)間距高密 度板到低密度大尺寸板,并可提供在線(xiàn)檢測(cè)方案,以提高 生產(chǎn)效率,及焊接質(zhì)量 .,通過(guò)使用AOI作為減少缺陷的工具,在裝配工藝過(guò)程 的早期查找和消除錯(cuò)誤,以實(shí)現(xiàn)良好的過(guò)程控制.早期發(fā) 現(xiàn)缺陷將避免將壞板送到隨后的裝配階段,AOI將減少修 理成本將避免報(bào)廢不可修理的電路板.,SMA Introduce,通過(guò)使用AOI作為減少缺陷的工具,在裝配工

40、藝過(guò)程的早期 查找和消除錯(cuò)誤,以實(shí)現(xiàn)良好的過(guò)程控制.早期發(fā)現(xiàn)缺陷將避免 將壞板送到隨后的裝配階段,AOI將減少修理成本將避免報(bào)廢不 可修理的電路板.,由于電路板尺寸大小的改變提出更多的挑戰(zhàn),因?yàn)樗故止z查更加困難.為了對(duì)這些發(fā)展作出反應(yīng)，越來(lái)越多的原設(shè)備制造商采用AOI.,為 什 么 使 用 AOI,AOI,SMA Introduce,AOI 檢 查 與 人 工 檢 查 的 比 較,AOI,SMA Introduce,1）高速檢測(cè)系統(tǒng) 與PCB板帖裝密度無(wú)關(guān),2）快速便捷的編程系統(tǒng) - 圖形界面下進(jìn)行 -運(yùn)用帖裝數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè) -運(yùn)用元件數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的快速編輯,主 要 特 點(diǎn),4

41、）根據(jù)被檢測(cè)元件位置的瞬間變化進(jìn)行檢測(cè)窗口的 自動(dòng)化校正，達(dá)到高精度檢測(cè),5）通過(guò)用墨水直接標(biāo)記于PCB板上或在操作顯示器 上用圖形錯(cuò)誤表示來(lái)進(jìn)行檢測(cè)電的核對(duì),3）運(yùn)用豐富的專(zhuān)用多功能檢測(cè)算法和二元或灰度水 平光學(xué)成像處理技術(shù)進(jìn)行檢測(cè),AOI,SMA Introduce,可 檢 測(cè) 的 元 件,元件類(lèi)型,-矩形chip元件（0805或更大） -圓柱形chip元件 -鉭電解電容 -線(xiàn)圈 -晶體管 -排組 -QFP,SOIC（0.4mm 間距或更大） -連接器 -異型元件,AOI,SMA Introduce,AOI,檢 測(cè) 項(xiàng) 目,-無(wú)元件：與PCB板類(lèi)型無(wú)關(guān) -未對(duì)中：（脫離） -極性相反：元件

42、板性有標(biāo)記 -直立：編程設(shè)定 -焊接破裂：編程設(shè)定 -元件翻轉(zhuǎn)：元件上下有不同的特征 -錯(cuò)帖元件：元件間有不同特征 -少錫：編程設(shè)定 -翹腳：編程設(shè)定 -連焊：可檢測(cè)20微米 -無(wú)焊錫：編程設(shè)定 -多錫：編程設(shè)定,SMA Introduce,影 響 AOI 檢 查 效 果 的 因 素,影響AOI檢查效果的因素,內(nèi)部因素,外部因素,部 件,貼 片 質(zhì) 量,助 焊 劑 含 量,室 內(nèi) 溫 度,焊 接 質(zhì) 量,AOI 光 度,機(jī) 器 內(nèi) 溫 度,相 機(jī) 溫 度,機(jī) 械 系 統(tǒng),圖 形 分 析 運(yùn) 算 法 則,AOI,SMA Introduce,序號(hào) 缺陷 原因 解決方法,1 元器件移位 安放的位置不

43、對(duì) 校準(zhǔn)定位坐標(biāo) 焊膏量不夠或定位壓力不夠 加大焊膏量，增加安放元器件 焊膏中焊劑含量太高， 的壓力 在再流焊過(guò)程中焊劑的 減小錫膏中焊劑的含量 流動(dòng)導(dǎo)致元器件移動(dòng),2 橋接 焊膏塌落 增加錫膏金屬含量或黏度 焊膏太多 減小絲網(wǎng)孔徑，增加刮刀壓力 加熱速度過(guò)快 調(diào)整再流焊溫度曲線(xiàn),3 虛焊 焊盤(pán)和元器件可焊性差 加強(qiáng) PCB 和元器件的篩選 印刷參數(shù)不正確 檢查刮刀壓力、速度 再流焊溫度和升溫速度不當(dāng) 調(diào)整再流焊溫度曲線(xiàn),不良原因列表,SMA Introduce,序號(hào) 缺陷 原因 解決方法,4 元器件豎立 安放的位置移位 調(diào)整印刷參數(shù) 焊膏中焊劑使元器件浮起 采用焊劑較少的焊膏 印刷焊膏厚度不

44、夠 增加焊膏厚度 加熱速度過(guò)快且不均勻 調(diào)整再流焊溫度曲線(xiàn) 采用Sn63/Pb37焊膏 改用含 Ag 的焊膏,6 焊點(diǎn)錫過(guò)多 絲網(wǎng)孔徑過(guò)大 減小絲網(wǎng)孔徑 焊膏黏度小 增加錫膏黏度,5 焊點(diǎn)錫不足 焊膏不足 擴(kuò)大絲網(wǎng)孔徑 焊盤(pán)和元器件焊接性能差 改用焊膏或重新浸漬元件 再流焊時(shí)間短 加長(zhǎng)再流焊時(shí)間,不良原因列表,SMA Introduce,ESD(Electro-Static Discharge,即靜電釋放),Whats ESD？,ESD,怎樣能產(chǎn)生靜電？ 摩擦電 靜電感應(yīng) 電容改變 在日常生活中，可以從以下多方面感覺(jué)到靜電 閃電 冬天在地墊上行走以及接觸把手時(shí)的觸電感 在冬天穿衣時(shí)所產(chǎn)生的噼啪

45、聲 這些似乎對(duì)我們沒(méi)有影響，但它對(duì)電子元件及電子 線(xiàn)路板卻有很大的沖擊。,SMA Introduce,對(duì)靜電敏感的電子元件,晶 片 種 類(lèi),靜電破壞電壓,VMOS MOSFET Gaa SFET EPROM JFET SAW OP-AMP CMOS,30-1,800 100-200 100-300 100- 140-7,200 150-500 190-2,500 250-3,000,ESD,SMA Introduce,電子元件的損壞形式有兩種 完全失去功能 器件不能操作 約占受靜電破壞元件的百分之十 間歇性失去功能 器件可以操作但性能不穩(wěn)定，維修次數(shù)因而增加 約占受靜電破壞元件的百分之九十 在

46、電子生產(chǎn)上進(jìn)行靜電防護(hù)，可免： 增加成本 減低質(zhì)量 引致客戶(hù)不滿(mǎn)而影響公司信譽(yù),ESD,SMA Introduce,從一個(gè)元件產(chǎn)生以后，一直到它損壞以前，所有的過(guò)程都受到靜電 的威脅。這一過(guò)程包括： 元件制造：包含制造、切割、接線(xiàn)、檢驗(yàn)到交貨。 印刷電路板：收貨、驗(yàn)收、儲(chǔ)存、插入、焊接、品管、包裝到出貨。 設(shè)備制造：電路板驗(yàn)收、儲(chǔ)存、裝配、品管、出貨。 設(shè)備使用：收貨、安裝、試驗(yàn)、使用及保養(yǎng)。 其中最主要而又容易疏忽的一點(diǎn)卻是在元件的傳送與運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程。,ESD,遭受靜電破壞,SMA Introduce,靜電防護(hù)要領(lǐng) 靜電防護(hù)守則 原則一：在靜電安全區(qū)域使用或安裝靜電敏感元件 原則二：用靜電屏蔽

47、容器運(yùn)送及存放靜電敏感元件或電路板 原則三：定期檢測(cè)所安裝的靜電防護(hù)系統(tǒng)是否操作正常 原則四：確保供應(yīng)商明白及遵從以上三大原則,ESD,SMA Introduce,ESD,1.避免靜電敏感元件及電路板跟塑膠制成品或工具（如計(jì)算機(jī)，電腦及 電腦終端機(jī)）放在一起。 2.把所有工具及機(jī)器接上地線(xiàn)。 3.用靜電防護(hù)桌墊。 4.時(shí)常遵從公司的電氣安全規(guī)定及靜電防護(hù)規(guī)定。 5.禁止沒(méi)有系上手環(huán)的員工及客人接近靜電防護(hù)工作站。 6.立刻報(bào)告有關(guān)引致靜電破壞的可能。,靜電防護(hù)步驟,SMA Introduce,質(zhì)量控制,總次品機(jī)會(huì)=總檢查數(shù)目每件產(chǎn)品潛在次品機(jī)會(huì),（次品的數(shù)目總次品的機(jī)會(huì)）1000000=PPM

48、（Parts Per Million)或DPMO（Defection Per Million Opportunities),影響各行各業(yè)的ISO9000出現(xiàn)。在品質(zhì)管理上，它是一個(gè)很好的制度?？墒?， 這些文件管理只產(chǎn)生官僚化現(xiàn)象。這制度只可以保證現(xiàn)有品質(zhì)要求，但在產(chǎn) 品不斷改善(Continuous Improvement)方面，并沒(méi)有什麼貢獻(xiàn)。,其實(shí)在八十年代至九十年代，亦倡行全面優(yōu)質(zhì)管理方法（Total Quality Management），其方法是不斷改善品質(zhì)，以達(dá)到零缺點(diǎn)的夢(mèng)想。,PPM的計(jì)算方法：,SMA Introduce,波峰焊（Wave Solder),什么是波峰焊,波峰焊是

49、將熔融的液態(tài)焊料借助與泵的作用在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波插裝了元器件的PCB置與傳送鏈上經(jīng)過(guò)某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過(guò)焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過(guò)程。,葉泵,移動(dòng)方向,焊料,SMA Introduce,波峰焊（Wave Solder),波峰焊機(jī),1波峰焊機(jī)的工位組成及其功能,裝板,涂布焊劑,預(yù)熱,焊接,熱風(fēng)刀,冷卻,卸板,2波峰面,波的表面均被一層氧化皮覆蓋它在沿焊料波的整 個(gè)長(zhǎng)度方向上幾乎都保持靜態(tài)在波峰焊接過(guò)程中PCB 接觸到錫波的前沿表面氧化皮破裂PCB前面的錫波無(wú) 皸褶地被推向前進(jìn)這說(shuō)明整個(gè)氧化皮與PCB以同樣的 速度移動(dòng),SMA Introduce,波峰焊（Wave S

50、older),波峰焊機(jī),3焊點(diǎn)成型,沿深板,焊料,A,B1,B2,v,v,PCB離開(kāi)焊料波時(shí)分離點(diǎn)位與 B1和B2之間的某個(gè)地方分離后 形成焊點(diǎn),當(dāng)PCB進(jìn)入波峰面前端（A）時(shí)基板與 引腳被加熱并在未離開(kāi)波峰面（B）之 前整個(gè)PCB浸在焊料中即被焊料所橋 聯(lián)但在離開(kāi)波峰尾端的瞬間少量的焊 料由于潤(rùn)濕力的作用粘附在焊盤(pán)上并 由于表面張力的原因會(huì)出現(xiàn)以引線(xiàn)為中 心收縮至最小狀態(tài)此時(shí)焊料與焊盤(pán)之間 的潤(rùn)濕力大于兩焊盤(pán)之間的焊料的內(nèi)聚力 。因此會(huì)形成飽滿(mǎn)圓整的焊點(diǎn)離開(kāi)波 峰尾部的多余焊料由于重力的原因回 落到錫鍋中,SMA Introduce,波峰焊（Wave Solder),波峰焊機(jī),4防止橋聯(lián)的發(fā)

51、生,沿深板,焊料,A,B1,B2,v,v,PCB離開(kāi)焊料波時(shí)分離點(diǎn)位與 B1和B2之間的某個(gè)地方分離后 形成焊點(diǎn),1使用可焊性好的元器件/PCB 2提高助焊剞的活性 3提高PCB的預(yù)熱溫度增加焊盤(pán) 的濕潤(rùn)性能 4提高焊料的溫度 5去除有害雜質(zhì)減低焊料的內(nèi)聚 力以利于兩焊點(diǎn)之間的焊料分 開(kāi),SMA Introduce,波峰焊（Wave Solder),波峰焊機(jī)中常見(jiàn)的預(yù)熱方法,波峰焊機(jī)中常見(jiàn)的預(yù)熱方式有如下幾種,1空氣對(duì)流加熱 2紅外加熱器加熱 3熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱,SMA Introduce,波峰焊（Wave Solder),波峰焊工藝曲線(xiàn)解析,預(yù)熱開(kāi)始,與焊料接觸,達(dá)到潤(rùn)濕,與焊料

52、脫離,焊料開(kāi)始凝固,凝固結(jié)束,預(yù)熱時(shí)間,潤(rùn)濕時(shí)間,停留/焊接時(shí)間,冷卻時(shí)間,工藝時(shí)間,SMA Introduce,波峰焊（Wave Solder),波峰焊工藝曲線(xiàn)解析,1潤(rùn)濕時(shí)間 指焊點(diǎn)與焊料相接觸后潤(rùn)濕開(kāi)始的時(shí)間 2停留時(shí)間 PCB上某一個(gè)焊點(diǎn)從接觸波峰面到離開(kāi)波峰面的時(shí)間 停留/焊接時(shí)間的計(jì)算方式是 停留/焊接時(shí)間=波峰寬/速度 3預(yù)熱溫度 預(yù)熱溫度是指PCB與波峰面接觸前達(dá)到 的溫度(見(jiàn)右表） 4焊接溫度 焊接溫度是非常重要的焊接參數(shù)通常高于 焊料熔點(diǎn)（183C ）50C 60C大多數(shù)情況 是指焊錫爐的溫度實(shí)際運(yùn)行時(shí)所焊接的PCB 焊點(diǎn)溫度要低于爐溫這是因?yàn)镻CB吸熱的結(jié) 果,SMA I

53、ntroduce,波峰焊（Wave Solder),波峰焊工藝參數(shù)調(diào)節(jié),1波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數(shù)值通?？刂圃赑CB板厚度 的1/22/3,過(guò)大會(huì)導(dǎo)致熔融的焊料流到PCB的表面形成“橋連” 2傳送傾角 波峰焊機(jī)在安裝時(shí)除了使機(jī)器水平外還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角通過(guò) 傾角的調(diào)節(jié)可以調(diào)控PCB與波峰面的焊接時(shí)間適當(dāng)?shù)膬A角會(huì)有助于 焊料液與PCB更快的剝離使之返回錫鍋內(nèi) 3熱風(fēng)刀 所謂熱風(fēng)刀是SMA剛離開(kāi)焊接波峰后在SMA的下方放置一個(gè)窄長(zhǎng)的帶開(kāi)口 的“腔體”窄長(zhǎng)的腔體能吹出熱氣流尤如刀狀故稱(chēng)“熱風(fēng)刀” 4焊料純度的影響 波峰焊接過(guò)程中焊料的雜質(zhì)主要是來(lái)源于PCB上焊盤(pán)的銅

54、浸析過(guò)量的銅 會(huì)導(dǎo)致焊接缺陷增多 5助焊劑 6工藝參數(shù)的協(xié)調(diào) 波峰焊機(jī)的工藝參數(shù)帶速預(yù)熱時(shí)間焊接時(shí)間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào) 反復(fù)調(diào)整。,SMA Introduce,波峰焊接缺陷分析:,波峰焊（Wave Solder),1.沾錫不良 POOR WETTING:,這種情況是不可接受的缺點(diǎn),在焊點(diǎn)上只有部分沾錫.分析其原因及改善方式如下:1-1.外界的污染物如油,脂,臘等,此類(lèi)污染物通常可用溶劑清洗,此類(lèi)油污有時(shí)是在印刷防焊劑時(shí)沾上的.1-2.SILICON OIL 通常用于脫模及潤(rùn)滑之用,通常會(huì)在基板及零件腳上發(fā)現(xiàn),而 SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是當(dāng)它做抗氧化油常會(huì)

55、發(fā)生問(wèn)題,因它會(huì)蒸發(fā)沾在基板上而造成沾錫不良.1-3.常因貯存狀況不良或基板制程上的問(wèn)題發(fā)生氧化,而助焊劑無(wú)法去除時(shí)會(huì)造成沾錫不良,過(guò)二次錫或可解決此問(wèn)題.1-4.沾助焊劑方式不正確,造成原因?yàn)榘l(fā)泡氣壓不穩(wěn)定或不足,致使泡沫高度不穩(wěn)或不均勻而使基板部分沒(méi)有沾到助焊劑.1-5.吃錫時(shí)間不足或錫溫不足會(huì)造成沾錫不良,因?yàn)槿坼a需要足夠的溫度及時(shí)間WETTING,通常焊錫溫度應(yīng)高于熔點(diǎn)溫度50至80之間,沾錫總時(shí)間約3秒.調(diào)整錫膏粘度。,問(wèn)題及原因 對(duì) 策,SMA Introduce,波峰焊接缺陷分析:,波峰焊（Wave Solder),2.局部沾錫不良 DE WETTING:,此一情形與沾錫不良相似

56、,不同的是局部沾錫不良不會(huì)露出銅箔面,只有薄薄的一層錫無(wú)法形成飽滿(mǎn)的焊點(diǎn).,問(wèn)題及原因 對(duì) 策,3.冷焊或焊點(diǎn)不亮 COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS:,焊點(diǎn)看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點(diǎn)時(shí)振動(dòng)而造成,注意錫爐輸送是否有異常振動(dòng).,4.焊點(diǎn)破裂 CRACKS IN SOLDER FILLET:,此一情形通常是焊錫,基板,導(dǎo)通孔,及零件腳之間膨脹系數(shù),未配合而造成,應(yīng)在基板材質(zhì),零件材料及設(shè)計(jì)上去改善.,SMA Introduce,波峰焊接缺陷分析:,波峰焊（Wave Solder),5.焊點(diǎn)錫量太大 EXCES SOLDER:,通常在評(píng)定一個(gè)焊點(diǎn),希望能又大又圓又胖的焊點(diǎn),但事實(shí)上過(guò)大的焊點(diǎn)對(duì)導(dǎo)電性及抗拉強(qiáng)度未必有所幫助.5-1.錫爐輸送角度不正確會(huì)造成焊點(diǎn)過(guò)大,傾斜角度由1到7度依基板設(shè)計(jì)方式?#123;整,一般角度約3.5度角,角度越大沾錫越薄角度越小沾錫越厚.5-2.提高錫槽溫度,加長(zhǎng)焊錫時(shí)間,使多余的錫再回流到錫槽.5-3.提高預(yù)熱溫度,可減少基板沾錫所需熱量,曾加助焊效果.5