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SMT贴片加工过程详细说明

文章出处:纸卡板人气:13发表时间:2019-03-09 03:37:28【

  根据生产所需材料进行领料。所领材料要求与材料清单相符,如规格、型号、数量、认证等。将领出的物料根据工艺要求进行剪脚或引脚整型。整形时需注意相近规格、形状的元件必须间插一种不同规格的物料,且整形完后要做好标识、包装好放回原处,避免元件混放。


整型的物料包括:整形的物料包括:跳线、电阻、电解电容、集成块、散热器、二极管、三极管、电感等。

2、贴片:主要是将锡膏按工艺要求涂覆在板上相应位置并进行加热固化。

锡膏准备:

锡膏应放在冰箱冷藏(5℃左右),取出待恢复到室温(约4 小时)后再打开盖,并搅拌均匀,约0.5-1小时可以使用;

安装并校正模板及钢网:钢网上漏印图形与PCB焊盘图形重合并对准位置,最后锁紧相关旋钮。

刷锡膏(有铅、无铅)

用量根据PCB板尺寸、数量估计;

使用中应注意补充焊锡,保持正常漏印,避免各焊盘漏印锡膏不均匀;

刮板速度定为12-40mm/S,刮刀压力应为0。5Kg-/30mm。
  
  刷锡膏可在半自动印刷机或全自动印刷机上完成。全自动印刷机=上板+印刷,30s可完成一个板,锡膏钢网每加工5块,印刷机自动清洗一次,每加工20块需人工清理一次,清洗的方法是酒精喷射钢网。

  进入高速贴片:PCB板印刷完之后,直接进入高速贴片机,进行贴片, 贴片机实际上是一种精密的工业机器人,是机-电-光以及计算机控制技术的综合体。它通过吸取-位移-定位-放置等功能,在不损伤元件和印制电路板的情况下,实现了将SMC/SMD元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置上。贴片机外有各种物料盘,通过贴片机的吸料装置对物料进行吸取并进行贴装,物料的选取是按照程序员事先设定的程序运行的,所以各个物料能够有条不紊的进行贴片安装。高速贴片机主要贴装的是小物料(电阻、电容、二三级管之类的电子产品),贴装完成之后PCB板进入多功能贴片机进行大物料的贴装。

   多功能贴片贴装的物料是大物件,主要有:(SOP、PLCC、SOJ、BGA)等重要部件。具体工作原理多功能贴片和高速贴片差不多,只是多功能贴片的贴片精度要比高速贴片高,另外多功能贴片机的贴装范围和元件尺寸都比高速机宽许多。

  PCB板从多功能贴片出来之后进入回流焊机。
  
回流焊工艺发展沿革:

  由于电子产品不断小型化的需要,出现了片状元件,传统的焊接方法已不能适应需要。首先在混合集成电路组装中采用了回流焊工艺,组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感,贴装型晶体管及二极管等。随着SMT整个技术发展日趋完善,多种贴片元件(SMC)和贴装器件(SMD)的出现,作为贴装技术一部分的回流焊工艺技术及设备也得到相应的发展,其应用日趋广泛,几乎在所有电子产品领域都已得到应用,而回流焊技术,围绕着设备的改进也经历以下发展阶段。

  回流焊炉的温区长度一般为45cm~50cm,温区数量可以有3、4、5、6、7、8、9、10、12、15甚至更多温区,从焊接的角度,回流焊至少有3个温区,即预热区、焊接区和冷却区,很多炉子在计算温区时通常将冷却区排除在外,即只计算升温区、保温区和焊接区。
 
(1)预热段?

  该段的目的是把室温的电路板尽快加热,但快速的加热不能快到板子或零件的损坏及导致助焊剂中溶剂的丧失,通常的加热速率为1-3℃/秒。?

(2)保温段?

  溶剂的沸点在125-150℃之间,从保温段开始溶剂将不断蒸发,树脂或松香在70-100℃开始软化和流动,一旦熔化,树脂或松香能在被焊表面迅速扩散,溶解于其中的活性剂随之流动并与铅锡粉末的表面氧化物进行反应,以确保铅锡粉末在焊接段熔焊时是清洁的。

(3)回流焊接段?
  
  这一段把电路板带入铅锡粉末熔点之上,让铅锡粉末微粒结合成一个锡球并让被焊金属表面充分润湿。结合和润湿是在助焊剂帮助下进行的,温度越高助焊剂效率越高,粘度及表面张力则随温度的升高而下降,这促使焊锡更快地湿润。

(4)冷却段?

  这一段焊膏中的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被焊接表面,快速度地冷却会得到明亮的焊点并有好的外形及低的接触角度,缓慢冷却会使板材溶于焊锡中,而生成灰暗和毛糙的焊点,并可能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。

   PCB从回流焊接出来之后,先是由人工对pcb焊点进行检查,然后由专门工作人员通过光学检测仪进行检查。

   AOI光学检测仪主要是检查元件的缺失、偏移和歪斜情况,以及所有极性方面的缺陷,还对焊点的正确性以及焊膏不足、焊接短路和翘脚等缺陷进行检测,回流焊后端检测是目前AOI 最流行的选择,此位置可发现全部的装配错误,提供高度的安全性。

   照明方式有三种:同轴照明、中间照明、侧面照明。

   AOI光学检测仪的原理:

   用光学手段获取被测物图形,一般通过一传感器(摄像机)获得检测物的照明图像并数字化,然后以某种方法进行比较、分析、检验和判断,相当于将人工目视检测自动化、智能化。

接下来的工序就是将检测出来的PCB板送到QA站点进行维修,对于没有问题的PCB板移送到插装车间,进行组件插装。

   通过贴装加工的PCB板,转送插装车间进行插装,插装的元器件(三极管、晶振、电容器)是由预加工车间进行剪脚出来的元器件,工作人员必须手带静电环,防止静电发生,避免PCB元器件被击穿。插装之前工作人员需要对要插装的元器件的规格型号和插装位置进行核对,并且插装时只能对一种元器件进行插装,不能混合插装。
   
   插装好的PCB板随着传送带传送到波峰焊机进行焊接。不过在此之前要对PCB板进行固定(固定在托盘上),然后随着传送带送到波峰焊机。进入波峰焊机主要进行四个环节的加工喷雾、预热、波峰焊接、冷却。

   线路板通过传送带进入波峰焊机以后,会经过助焊剂涂敷装置,在这里助焊剂利用波峰、发泡或喷射的方法涂敷到线路板上。
   
   由于大多数助焊剂在焊接时必须要达到并保持一个活化温度来保证焊点的完全浸润,因此线路板在进入波峰槽前要先经过一个预热区。助焊剂涂敷之后的预热可以逐渐提升PCB的温度并使助焊剂活化,这个过程还能减小组装件进入波峰时产生的热冲击。它还可以用来蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂,波峰焊机预热段的长度由产量和传送带速度来决定,产量越高,为使板子达到所需的浸润温度就需要更长的预热区。
 
   然后进行波峰焊接:波峰焊是将熔融的液态焊料,借助与泵的作用,在焊料槽液面形成特定形状的焊料波,插装了元器件的PCB板放置在传送链上,经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。?

   焊接完成之后,将PCB板从托盘拆掉,随着传送链传送到补焊人员手中,进行补焊。

   进行补焊的原因是因为插装的元器件在进行波峰焊接时会出现漏焊现象,由人工进行焊接,焊接完成之后,由剪脚人员,对突出出来的焊角进行处理,随后是由质检人员对完成的PCB板进行质量检测,质检完成后进行包装。
 
  包装材料要用防静电气泡袋或者其他材料包装,防止线路板在运输过程中碰撞和产生静电。
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