PCBAPCBA生產流程簡介生產流程簡介SMT技朮簡介技朮簡介PCBA生產工藝流程生產工藝流程SMT段工藝流程段工藝流程lPrinterlMounterlReflowlAOIW/SICT22021/9/17SMTSMT技朮簡介技朮簡介SMT 表面贴装技术表面贴装技术(Surface Mounting Technology)SMD 表面贴装器件表面贴装器件(Surface Mounted Devices )SMT工藝 将元件装配到PCB或其它基板上的工艺方法称为SMT工艺3SMT生产流程（总）生产流程（总）4AI生产流程（总）生产流程（总）5DIP生产流程（总）生产流程（总）6PCBAPCBA生產工藝流程圖生產工藝流程圖發料發料基板烘烤基板烘烤送板機送板機錫膏印刷錫膏印刷點固定膠點固定膠印刷目檢印刷目檢AOI高速機貼片高速機貼片泛用機貼片泛用機貼片迴焊前目檢迴焊前目檢迴流焊接迴流焊接爐后比對目檢爐后比對目檢/AOI/AOI維修維修插件插件波峰焊接波峰焊接T/UT/U維修維修ICT/FCTICT/FCT品檢品檢入庫入庫維修維修orNGNGNG7SMT段工藝流程段工藝流程PrinterPrinterMounterMounterReflowReflowAOIAOI89单面贴装单面插装印 刷 锡膏贴 装 元件回 流焊锡膏锡膏回流焊工艺回流焊工艺简单，快捷成型插件波 峰焊波峰焊工艺波峰焊工艺简单，快捷波峰焊中的成型工作，是生产过程中效率最低的部分之一，相应带来了静电损坏风险并使交货期延长，还增加了出错的机会。 工艺流程工艺流程工艺流程工艺流程 910双面贴装B面A面印刷锡膏贴装元件回 流焊翻转贴装元件印刷锡膏回流焊翻转A面布有大型IC器件，B面以片式元件为主充分利用 PCB空间，实现安装面积最小化，效率高。1011单面混装* 如果通孔元件很少，可采用回流焊和手工焊的方式PCB组装二次加热，效率较高插通孔元件印刷锡膏贴装元件回 流焊波 峰焊1112一面贴装、另一面插装* 如果通孔元件很少，可采用回流焊和手工焊的方式印贴片胶贴 装 元件固化翻转插件波 峰焊PCB组装二次加热，效率较高印 刷 锡膏贴 装 元件回 流焊手 工焊红胶工艺红胶工艺波峰焊接波峰焊接合格率低合格率低不建议采不建议采用。用。1213双面混装（一）波 峰焊插 通 孔元件PCB组装三次加热，效率低印 刷 锡膏贴装元件回 流焊翻转贴片胶贴装元件加热固化翻转红胶工艺波红胶工艺波峰焊接合格峰焊接合格率低不建议率低不建议采用。采用。1314双面混装（二）B面A面印刷锡膏贴装元件回流焊翻转贴装元件印刷锡膏回流焊手 工 焊接 适用于双面SMD元件较多，THT元件很少的情况，建议采用手工焊；若THT元件较多的情况，建议采用波峰焊（模具）。波 峰 焊（模具）14SMT段工藝流程段工藝流程PrinterSolder pasteSqueegeeStencilPrinterPrinterPCB15在常温下，焊膏可将电子元器件初粘在既定在常温下，焊膏可将电子元器件初粘在既定位置，当被加热到一定温度时（通常位置，当被加热到一定温度时（通常183183）随着溶剂和）随着溶剂和部分添加剂的挥发，合金粉的熔化，使被焊元器件和焊盘部分添加剂的挥发，合金粉的熔化，使被焊元器件和焊盘连在一起，冷却形成永久连接的焊点连在一起，冷却形成永久连接的焊点。成分主要材料 作用焊料合金粉末助焊劑活化劑增粘劑溶劑附加劑Sn/Pb/Ag/Cu松香,甘油硬脂酸脂,盐酸,联氨,三乙醇酸松香，松香脂，聚丁烯丙三醇，乙二醇石腊（腊乳化液）软膏基剂SMD与电路的连接去除pad與零件焊接部位氧化物質净化金属表面，与SMD保持粘性防止過早凝固防离散，塌边等焊接不良SMT段工藝流程段工藝流程Solder paste16目前目前目前目前60606060度鋼刮刀使用較普遍度鋼刮刀使用較普遍度鋼刮刀使用較普遍度鋼刮刀使用較普遍刮刀刮刀菱形刮刀拖裙形刮刀10mm10mm10mm10mm45454545度角度角度角度角SqueegeeSqueegeeSqueegeeSqueegeeStencilStencilStencilStencilSqueegeeSqueegeeSqueegeeSqueegeeStencilStencilStencilStencil45-6045-6045-6045-60度角度角度角度角聚乙烯材料聚乙烯材料或类似材料或类似材料金屬金屬SMT段工藝流程段工藝流程Squeegee17StencilStencilPCBPCBStencilStencil的梯形开口的梯形开口的梯形开口的梯形开口PCBPCBStencilStencilStencilStencil的刀锋形开口的刀锋形开口的刀锋形开口的刀锋形开口鋼板的主要功能是幫助錫膏沉積到鋼板的主要功能是幫助錫膏沉積到PCBPCB的的PadPad上上, ,目目的是將准確數量的錫膏轉移到的是將准確數量的錫膏轉移到PCBPCB上准確的位置上准確的位置激光切割模板和激光切割模板和激光切割模板和激光切割模板和电铸成行模板电铸成行模板电铸成行模板电铸成行模板 鋼板制造技朮鋼板制造技朮 化学蚀刻模板化学蚀刻模板化学蚀刻模板化学蚀刻模板SMT段工藝流程段工藝流程Stencil18PCB成分l樹脂l玻纖l銅箔PCB作用l提供元件组装的基本支架l提供零件之间的电性连接(利用铜箔线)l提供组装时安全方便的工作环境PCB分類l按照線路層分l單面板l雙面板l多層板l按照Pad鍍層分l化金板l化銀板lOSPSMT段工藝流程段工藝流程PCB19Gerber release 之后考慮到制造性和提高生產效率之后考慮到制造性和提高生產效率往往還需要進行拼板設計往往還需要進行拼板設計.PCB拼板方式拼板方式兩連板兩連板多連板多連板(2的倍數的倍數)陰陽板陰陽板“陰陽板陰陽板”指的是拼板的指的是拼板的PCBPCB采取一正一反的拼板設計。這樣做往往是為了采取一正一反的拼板設計。這樣做往往是為了利于利于SMT LineSMT Line的平衡和提高設備的利用率。的平衡和提高設備的利用率。SMT段工藝流程段工藝流程Panel design20不良原因分析對策連錫錫膏量不足粘著力不夠坍塌锡粉量少、粒度大、室温度、印膏太厚、放置压力太大等可能是网布的丝径太粗,板膜太薄等原因环境温度高风速大,造成锡膏中溶剂逸失太多,以及锡粉粒度太大的问题原因与“連錫”相似l提高锡膏中金属成份比例l增加锡膏的粘度l加强印膏的精准度l调整印膏的各种施工参数l增加印膏厚度,如改变网布或板膜等l调整锡膏印刷的参数l消除溶剂逸失的条件(如降低室温、减少吹风等）l降低金属含量的百分比l降低锡膏粒度l提高锡膏中金属成份比例l增加锡膏的粘度l加强印膏的精准度l调整印膏的各种施工参数SMT段工藝流程段工藝流程錫膏錫膏印刷常見不良印刷常見不良21什么是貼片機什么是貼片機? ?將電子元件貼裝到已經印刷了將電子元件貼裝到已經印刷了錫膏或膠水的錫膏或膠水的PCBPCB上的設備上的設備高速機高速機適用于貼裝小型大量的元件；如電容，電阻等，也可貼裝一些適用于貼裝小型大量的元件；如電容，電阻等，也可貼裝一些ICIC元件，但精度受到限制。速度上是最快的。元件，但精度受到限制。速度上是最快的。泛用機泛用機適用于貼裝異性的或精密度高的元件；如適用于貼裝異性的或精密度高的元件；如QFP,BGA,SOT,SOP,PLCC,QFP,BGA,SOT,SOP,PLCC,ConnectorConnector等等. .速度比較慢。速度比較慢。中速機中速機特性介于上面兩種機器之間特性介于上面兩種機器之間SMT段工藝流程段工藝流程Mounter22Tape FeederStick FeederTray FeederBulk Feeder帶裝(Tape)管裝(Stick)托盤(Tray)散裝(Bulk)SMT段工藝流程段工藝流程SMD包裝形式包裝形式23焊錫原理焊錫原理 印刷有錫膏的PCB,在零件貼裝完成后,經過加熱, 錫膏熔化, 冷卻后將PCB和零件焊接成一体. 從而達到既定的机械性能 , 電器性能焊錫三要素焊錫三要素焊接物焊接物:PCB,:PCB,零件零件焊接介質焊接介質: :錫膏錫膏一定的溫度一定的溫度: :加熱設備加熱設備回流的方式回流的方式l紅外線焊接紅外線焊接l紅外紅外+熱風熱風(組合組合)l氣相焊氣相焊(VPS)l熱風焊接熱風焊接l熱型芯板熱型芯板SMT段工藝流程段工藝流程Reflow24HOT EXHAUST GASCOOL INLET GASPREHEAT 150 CSOAK 200 CREFLOW 250 CCOOLING 100 CXXXX預熱預熱(Pre-heat)使使PCBPCB和元器件预热和元器件预热 , ,达到平衡达到平衡, ,同时除去同时除去焊膏中的水份焊膏中的水份和和溶剂溶剂, ,以防焊膏发生塌落和以防焊膏发生塌落和焊料飞溅焊料飞溅恆溫恆溫恆溫恆溫(Soak)(Soak)(Soak)(Soak)保证在达到回流温度保证在达到回流温度之前料能完全干燥之前料能完全干燥, ,同时还起着焊剂活化同时还起着焊剂活化的作用的作用, ,清除元器件、清除元器件、焊盘、焊粉中的金属焊盘、焊粉中的金属氧化物氧化物回焊區回焊區回焊區回焊區(Reflow)(Reflow)(Reflow)(Reflow)焊膏中的焊焊膏中的焊料料合金粉合金粉开始熔化开始熔化, ,再次呈流再次呈流动状态动状态, ,替代液态焊替代液态焊剂润湿焊盘和元器件剂润湿焊盘和元器件冷卻區冷卻區冷卻區冷卻區(Cooling)(Cooling)(Cooling)(Cooling)焊料随温度的降低而焊料随温度的降低而凝固凝固, ,使元器件与焊膏使元器件与焊膏形成良好的电接触形成良好的电接触SMT段工藝流程段工藝流程Reflow25 不良不良 原因分析原因分析 對策對策 圖片圖片短路立碑錫球燈芯氣泡裂縫回焊時零件兩端受力不均勻或者急熱過程中兩端溫差造成的,多發生在小型的CHIP零件上.印刷偏移,預熱區升溫太快,PCB上有異物,如:灰塵,頭發,紙屑等預熱區升溫斜率過快(溶劑汽化時,錫膏飛濺)零件腳的溫度与PCB PAD的溫度不一致而造成的溶劑沒揮發完而造成零件在升溫和冷卻時,速率過快,產生熱應力所致PCB PAD DESIGNSTENCILDESIGN延長恆溫時間确保印刷精度,保持PCB表面干淨,降低預熱區升溫斜率.降低升溫斜率延長SOAK的時間,确保零件腳和PCB PAD的溫度能達到一致降低升溫斜率 ; 延長回焊時間設置較佳的PROFILESMT段工藝流程段工藝流程Reflow常見焊接不良常見焊接不良26什么是什么是什么是什么是AAOIOI ( (AAutomatic utomatic OOptical ptical I Inspection)?nspection)?运用高速高精度视觉处理技术运用高速高精度视觉处理技术运用高速高精度视觉处理技术运用高速高精度视觉处理技术自动检测自动检测自动检测自动检测PCBPCBPCBPCB板上各种不同貼装错误及焊接缺陷板上各种不同貼装错误及焊接缺陷板上各种不同貼装错误及焊接缺陷板上各种不同貼装错误及焊接缺陷PCBPCBPCBPCB板的板的板的板的范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板并可提供在线检测方案并可提供在线检测方案并可提供在线检测方案并可提供在线检测方案以提高生产效率以提高生产效率以提高生产效率以提高生产效率及焊接质量及焊接质量及焊接质量及焊接质量 . . . .通过使用通过使用通过使用通过使用AOIAOIAOIAOI作为减少缺陷的工具作为减少缺陷的工具作为减少缺陷的工具作为减少缺陷的工具在装配工艺过程的早期查找和消除错误在装配工艺过程的早期查找和消除错误在装配工艺过程的早期查找和消除错误在装配工艺过程的早期查找和消除错误以实以实以实以实现良好的制程控制现良好的制程控制现良好的制程控制现良好的制程控制及早及早及早及早发现缺陷发现缺陷发现缺陷发现缺陷避免不良品板流到随后的工站避免不良品板流到随后的工站避免不良品板流到随后的工站避免不良品板流到随后的工站减少修理成减少修理成减少修理成减少修理成本本本本避免报废品的產生避免报废品的產生避免报废品的產生避免报废品的產生. . . . SMT段工藝流程段工藝流程AOI27元件類型元件類型矩形矩形Chip元件元件(0805或更大或更大)圓柱形圓柱形Chip元件元件鉭質電容鉭質電容線圈線圈晶體管晶體管排組排組QFP,SOIC等等IC(0.4pitch間距或更大間距或更大)連接器連接器檢測項目檢測項目l缺件缺件l反向反向l直立直立l焊接破裂焊接破裂l錯件錯件l少錫少錫l翹腳翹腳l連錫連錫l多錫多錫SMT段工藝流程段工藝流程AOI檢測功能檢測功能28插件插件-DIP29叶泵叶泵 移动方向移动方向 焊料焊料波峰焊是将熔融的液态焊料波峰焊是将熔融的液态焊料借助与泵的作用借助与泵的作用在焊料槽液面形成特定形状的焊在焊料槽液面形成特定形状的焊料波料波插装了元器件的插装了元器件的PCBPCB置与传送链上置与传送链上经过某一特定的角度以及一定的浸入深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度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。什么是波峰焊什么是波峰焊什么是波峰焊什么是波峰焊Wave soldering30預熱開始預熱開始接觸焊料接觸焊料達到濕潤達到濕潤脫離焊料脫離焊料焊料凝固焊料凝固凝固結束凝固結束預熱時間預熱時間濕潤時間濕潤時間停留停留/焊接時間焊接時間工藝時間工藝時間冷卻時間冷卻時間Wave soldering31ICT (In-circuit tester) 在线测试属于接触式检在线测试属于接触式检测技朮测技朮, ,也是生产中测试最也是生产中测试最基本的方法之一基本的方法之一, ,由于它具由于它具有很强的故障诊断能力而有很强的故障诊断能力而广泛使用广泛使用. .通常将通常将PCBAPCBA放置放置在专门设计的针床在专门设计的针床治治具上具上, ,通過通過治治具上的测试探针接具上的测试探针接触触PCBPCB上的上的测试测试針針点来检测点来检测PCBAPCBA的线路开路、短路、的线路开路、短路、所有零件的焊接所有零件的焊接等等情况情况 德率德率TR-518TR-518捷智捷智GET-300GET-300ICT32可檢查到的焊接缺陷可檢查到的焊接缺陷短路短路空焊空焊虛焊虛焊斷線斷線可檢查到的元件缺陷可檢查到的元件缺陷l缺件缺件l方向方向l錯料錯料l浮高浮高l零件不良零件不良ICTICT檢測功能檢測功能33單面單面雙面雙面ICTICT治具治具34THANKS!35THE END35