SMT工艺标准与制程Word下载.docx
- 文档编号:363876
- 上传时间:2023-04-28
- 格式:DOCX
- 页数:31
- 大小:299.68KB
SMT工艺标准与制程Word下载.docx
《SMT工艺标准与制程Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SMT工艺标准与制程Word下载.docx(31页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
有铅焊膏
有铅焊膏的组成与其对性能的影响
1.锡铅合金锡球(SolderBall)
比重85---90%:
合金锡球比重高低将会影响焊点锡量的多少与爬升性,因为焊接时锡球合金不会挥发,相同体积的锡膏膜,锡铅合金球的比重越高焊点就会越饱满。
球径25---55um:
生产机板上的最小印刷间距决定了被选用锡膏锡球球径的范围。
一般要求球径要小于最小印刷间距的1/3。
如球径太大在印刷时网
孔易堵塞,锡膏粘度会变小,不易均匀涂布;
球径太小易塌边,锡球易氧化,焊接时易起锡珠.
锡铅比63/37:
锡球的锡铅比例将决定锡膏的熔点,Sn/Pb为63/37的锡膏熔点约为183C,近年来由于环保的要求多用无铅锡球.
2.助焊剂(Flux)
比重9—12%一般在10%r右
种类RSA、RARMAR现一般采用RMA型
RMA弱活化性卤素含有量小于0.5%。
,腐蚀性很小作用与要求:
清除PCB表面PAD上的氧化层,并保护其不再被氧化.降低焊接中焊料的表面张力,促进焊料的流动与分散.加强了锡膏的润湿性.
要求助焊剂无腐蚀,低残留,免清洗.
3.粘度、流变动调节剂,溶剂(Solvent)
比重2---3%
粘度调节剂控制锡膏的粘度与沉积特性,是影响粘度的主要因素。
影响粘度的其它因素:
I锡球颗粒外形尺寸与形状,外形尺寸越小粘度就越大;
n助焊剂所占锡膏的比重,含有助焊剂越多,
粘度就小;
m锡球颗粒的形状越圆,粘度越大
粘度对印刷质量的影响:
粘度太大:
不易穿过网孔,不利脱网,印出的线残缺不全,滚动性差.粘度太小:
易流淌和塌边,影响印刷的分辨变率和线条的平整性,不利于组件的贴片.
般的粘度要求:
生产普通SMD寸要求粘度500900Pa.S;
生产细间距SMD寸要求粘度800--1200Pa.S
*流变动调节剂在焊接时,调节锡水的流动,保证焊接质量
*溶剂保证锡膏润湿性,改变锡膏的存贮期限.要求其沸点较高,常温下不易挥发,在Reflow中快速挥发.
锡膏选用的性能检查项目
1.
印刷前贮存稳定性粘度测试
焊点与焊点的绝缘性抗腐蚀性
锡膏的选用依据
1焊点质量
主要焊点的爬升性焊点的光泽度短路情况空焊情
2印刷质量
主要脱网性塌边性连续印刷性
3采购价格考虑锡膏的性能价格比
4采购周期从定货到到货所需的时间,最好是国内采购,不需报关
5售后服务情况
锡膏的保存条件:
低温冷藏2—10C,保存期不超过3个月,使用时先进先出
锡膏的使用准备:
先回温4—8小时,拌3—5分钟
回温:
锡膏的保存为低温冷藏如不回到室温就生产,易使锡膏周围的水蒸汽液化,而吸收水分,破坏锡膏的组成,影响锡膏的性能;
锡膏品牌不同回温时间稍有差异,最佳的回温时间可咨询供应商
搅拌:
锡膏长期存放,由于组成成份的比重不同而分层,搅拌有利于锡膏成份的均匀,控制好锡膏的粘度,便于印刷;
锡膏品牌不同搅拌时间稍有差异,最佳的搅拌时间可咨询供应商;
也有些锡膏不用机器搅拌
钢网(Stencil)
1.加工方式
便宜精度差
价格适中精度较好现普遍采用
加工费高周期长易脱网精度好
化学蚀刻(Etching)激光加工(Laser)电铸加工(Additive)
2.钢网的制作对锡膏印刷的影响(主要考虑锡球的流入与脱网)
*网孔的长或宽L/W,深度(网的厚度)H与锡球直径D的关系
W/L>
=5DH>
=3D
*STENCIL的厚度:
决定了锡膏的涂布量(0.12mm/0.15mm)影响开口比例.
*网孔的开口比例:
起到锡量的调控作用。
为减少空焊,有些地方要加大开口;
为减少短路或起锡珠,部分组件相应于PAD的尺寸缩小开孔.
*网孔的开口形状:
为了便于锡膏膜的脱网,减少网孔残留锡膏,网孔应尽量保证面积的情况下减小其周长,方形网孔四角倒圆角R(0.2mm,IC焊盘两
端做成半圆。
为确保印刷精度,网上应有Mark点,通常采用半刻方式
3.钢网制作要求与指针
要求:
A.开孔的位置精度B.开孔尺寸的精度
C.
孔壁的粗糙度D.
孔壁呈小梯形(有利于锡膏的脱网)
E.
钢网的张力要求
指标
:
A.框架尺寸B.
模板在框架中的位置和方向
模板材料D.
模板厚度
E.定位边或定位孔F.
Mark点
例:
松下SPP印刷机钢网制作标准
一外框尺寸
宽600mrH长550mm
二Stencil厚度选择
如有ICPitch<
0.5mm的元件Stencil厚度选用0.12mm
如有CSPPitch<
1.0mm的元件Stencil厚度选用0.12mm
无上述元件的Stencil厚度选用0.15mm
三制作方式
ICPitch<
0.5mm的元件位置采用Electropolsh
CSPPitch<
1.0mm的元件位置采用Electropolsh
四开口形状
Chip元件等四方直角焊盘网孔四直角均做成R=0.2mm的倒角如图1
SOPQFP等长方形焊盘网孔两端开成P=Pitch/2的半圆如图2
CSP元件女口CSPPitch<
1.0mm网孔开成方形
图1
图2
五开口比例(特殊异形元件根据实际情况而定)
A.选用0.15mm的钢板时
Chip元件(1005或以下尺寸)元件按焊盘面积100%开孔
Chip元件(1005以上尺寸)元件按焊盘面积95%开孔
SOP,QFP等元件元件按焊盘宽度95%开孔、长度100%开孔
BGA/CSP等到元件元件按焊盘面积105%开孔
B.选用0.12mm的钢板时
Chip元件(1005或以下尺寸)元件按焊盘面积110%开孔
Chip元件(1005以上尺寸)元件按焊盘面积100%开孔
SOP,QFP(Pitch>
=0.5mm)元件按焊盘宽度、长度100%开孔
SOP,QFP(Pitch<
0.5mm〉元件按焊盘宽度100%、长度110%开孔
BGA/CSP(Pitch>
=1.0mm)元件按焊盘面积115%开孔
BGA/CSP(Pitch<
1.0mm)元件按焊盘面积120%开孔
六Mark的制作
底面半刻深度:
网板厚度1/2图形:
圆形尺寸:
1.0mm
七钢网方向
以定位孔为正方向
八钢网标记
A.
PCBNO.PCB板板号
B.
Stencil厚度
生产方式,生产日期注明
D.
在外框上刻箭头标明钢网投入方向
标记位置钢网正方向右下角
4.钢网的正常使用寿命3万一5万片板
刮刀
直接接触模板的生产工具,要求耐磨,边缘平整
1不锈钢刮刀
印刷品质良好,在细间距,超细间距模板的印刷时,大多采用钢刮刀,寿命较长,每天24小时使用,寿命一般有三四个月;
对钢网的磨损较快,要注意刮刀压力
有PITCH小于0。
65IC或BGA/CS组件的钢网印刷时必需采用钢刮刀
2聚亚氨酯橡胶刮刀
刮刀形状有V形,棱形;
由于橡胶有弹性,能压到模板的网孔中,刮走一部分锡膏,使锡膏膜不平整,印刷质量较差,一般在手工印刷时采用;
寿命较短,易磨损,每日24小时使用,寿命一般在一月内
印刷的主要参数
1.刮刀的运行速度PrintSpeed15---50mm/s
2.
刮刀压力
PrintPressure
取决于所用机型与刮刀的材质与角度
3.
脱网速度
SeparateSpeed0.1
---1mm/s
4.
脱网距离
SeparationDistanee
1---1.5mm
5.
印刷间隙
PrintGap0mm
6.
印刷角度
PrintDegree45---75
度
(推荐使用60度刮刀)
7.
清洁钢网模式CleaningScreen
Mode
干擦、溶剂擦、真空擦
8.
清洁钢网间隔CleaningScreen
Interval2-
---8PCS
影响印刷质量的几大因素
1.锡膏A.流动性(滚动性)B.粘度
C.焊剂的含量(润湿性)D.锡球的尺寸
2.钢网A.
钢网厚度
B.钢网材质C.钢网的张力
钢网成形方式
E.网孔开孔比例
3.印刷参数同上4.刮刀材质
锡膏板的温度曲线(Profile)
1.回焊炉的种类
A.红外线炉较古老,隧道加热,受热不均匀,由于红外线不能不穿透物体,在生产PLCCBGA/CSP等焊点在组件本体下面的组件时,会产生“阴影效应”;
且光波易反射,受反射面积,颜色,平整性的影响较大,已较少使用
B.热风强制性炉耐热风扇或者对流喷射管来迫使气流循环,能使PCB板均匀受热,温差较小,焊接性能较佳;
但在高温下易助长焊点氧化,PCB板上的板香挥发严重。
现普遍采用
C.气相焊炉较先进,一般采用氮气,可以防止氧化,减少锡珠等优点,但较
贵,在军工产品和无铅焊锡的生产中,已大量采用
2.回焊炉的要求
A.相邻加热区温度不相干扰
C.区内加热均匀准确
D.速度精确,传送链传送平稳
E.具有冷却风扇且温区不应太少
F.有良好的排气系统,松香回收系统
3.温度曲线的设定
温度曲线(Profile)指PCB通过回焊炉时,PCB上某焊点的温度随时间
变化的曲线.锡膏板一般分为预热区、恒温区、回流区、冷却区四个阶段.
温度曲线的设定要考虑的四大因素:
所选用锡膏的特性,锡铅合金、助焊剂的种类与比重。
每种锡膏也都会推荐一种温度曲线,主要参考依据
所用回焊炉的种类、温区数、长度,每种回焊炉都会推荐一种温度曲线,可作参考
所生产的PCB板的板材、变形情况、外形尺寸,单面板还是双面板,板上组件的种类与分布情况,是否有特别温度要求的组件
印刷锡膏膜的厚度与锡量的多少
A.预热区(室温---120C):
时间上一般无要求;
温升太快,由于热冲击,PCB和组件都可能受损;
温升太慢,助焊剂挥发,不利于焊接;
温升应为1---3°
C/S
B.恒温区(120C---160C):
使PCB板上的组件均匀受热,助焊剂充分活化,让溶剂完全挥发,温升一般为0.5---2C/S;
根据锡膏的不同,时间一般在60S---120S
C.回流区(183C---183C):
在此区内锡膏将完全熔化,为防止对PCBA造成不良,时间不易过长,PCBA无BGACSP大QFP组件一般30---60S,有此类组件40---80S;
峰值一般为锡膏熔点加20---40C,在210---230C内;
由于时间不易太长,温升一般为2---3.5C/S
B冷却区:
应尽可能快的速度冷却,为防止冷焊温降不超过4C/S
C
无铅锡膏的简单介绍
根据欧洲的EU有害物质规定(ROHS),预定从2006年1月1日开始,禁止在电气机器中使用铅(Pb),以此为背景,无铅锡膏将在未来几年内得到飞速发展,逐步、全面取代有铅锡膏.由于现阶段无铅锡膏的生产工艺还不成熟,应密切的关注其发展动态,积极的参与准备.
无铅锡膏的基本特性:
(相对与现普遍米用的Sn/Pb63/37锡膏)
A.锡焊溶点温度高(高出10度以上)B.C.焊点质量差(短路漏焊洞锡)D.
E.使用范围小,比重轻F.
G.过回焊炉时,PCBA的焊点光泽度较差
锡焊熔析面差(85%)
结合强度较强
材料费高(是有铅的2.5倍)
三元系正逐渐成为行业的主流无铅锡膏的温度特性
锡膏种类
熔点(大约值)
Reflow温度
Sn-Ag-Cu(96.5-3-0.5)
216C
235---245C
Sn-Ag-Bi-Cu(96-2.5-1-0.5)
217C
Sn-Cu
227C
245---255C
Sn-Zn
195C
215---235C
Sn-Ag
221C
240---250C
Sn-Pb(63-37)有铅
183C
210---230C
无铅锡膏的温度曲线与有铅锡膏的温度曲线一样分为四区
A.预热区(室温---150C):
温升一般为1---3CIS
B.恒温区(150C---190C):
时间在60---120S
C.回流区(216C---216C):
最高温度在245C左右,时间在50---90S,
环氧型胶水的组成
1.环氧树脂63%
能良好
2.无机填料30%
四胶水部分
SMT生产设备中用以固化胶水的设备以回流焊为主,属于热固化,所以一般选用热固化胶水环氧型胶水
(比重为大概值)
有很强的粘附性和柔韧性,优异的稳定性,电气性
添加固化剂后,胶水的粘度非常强,不利于生产工
艺,填料的添加有利于降低胶水的固化点,调控粘度
3.固化剂4%
控制固化温度,一般采用胺系固化剂
4.其它添加济3%
润湿剂,阻燃剂,颜料等
胶水的特性要求
1.固化时间短,固化温度低.
2.固化前有一定的粘合力,固化后有足够的粘合强度
3.点胶时无拉丝,无塌边.
4.有良好的绝缘特性,对PCBA勺高频特性无影响.
5.有良好的耐热性,可靠的有效寿命.
影响点胶质量的因素
点胶嘴的尺寸:
*点胶嘴直径的大小直接影响胶水的出胶量;
*止动高度ND决定了胶点的成形。
ND太小胶点漫流,图形不完;
ND太大胶点易拖尾拉丝;
*两点胶柱之间的距离P。
P太小胶点易相连,安装组件时易溢胶;
P太大安装小尺寸组件易飞料
点胶头的气压:
直接影响胶水的出胶量
出胶时间:
出胶时间的长短将影响出胶量,也会影响点胶效率
温度设置:
温度能明显的影响胶水的粘度,温度降低,粘度升高,易产生漏点
胶水,其它外部条件相同下出胶量也会减小;
温高太高,粘度降低,胶点易拖尾易漫流
推荐Chip组件33°
CIC30°
Z轴(头上下的轴)的回程高度:
回程高度太小,点胶嘴从一个胶点移到另一个胶点是易拖尾、拉丝;
回程高度太大又会影响点胶效率
推荐Chip组件3.5mmmmIC5.5mmmm
Z轴的运动速度:
Z轴运动速度太快(头上下运动)会影响点胶图形的完美,容易拉丝、拖尾;
太慢又影响点胶效
推荐Chip组件快速mmIC慢速m
点胶嘴(双点)的主要参数
以下单位:
mm
1608
2125
3216
TR
IC
点胶嘴直径
0.3
0.4
0.6
松下专用点胶嘴
0.31
0.41
胶嘴与保护针的距离止动高度ND
0.1
0.15
两点胶柱的距离P
0.8
1
1-1.2
1-1.3
2
点胶面积电阻
0.55
0.65
0.75
点胶面积电容
0.7
0.85
胶水板的温度曲线(Profile)
胶水固化的温度曲线的要求较为简单:
一般胶水固化要求超过120C的时间超过120S;
最高温度超过140C,不易超过160C;
温度太高的坏处:
AI组件不一定能承受
PCB表面保护松香挥发太多
PCB上的PAD易氧化
电力消耗太多.
组件的推力要求
E:
IC2.5Kgf
胶水的保存条件:
低温冷藏0—10C,保存期不超过3个月,使用时先进先出
胶水的使用条件:
使用前回温2小时,机上使用时温度30--35C五组件(SMD的基本知识
SMT组件的包装
1.带装TAPE(Paper/Emboss)
OOOOOOOOOO
P
包装带的宽度W组件与组件的距离P有以下尺寸种类的包装WXP
W=8121624324456
P=2481216244XN
N为整数单位:
管装STICK广
3.盘装TARY
□□□
托盘的热温度可达125C,不超过140C
4.散装BULK
SMT组件的认识
1.标准的Chip电阻、电容、电感按照外形尺寸
1005型
(L
XW:
1.0X0.5
英制0402)
1608型
1.6X0.8
英制0603)
2125型
.2.0X1.25
英制0805)
3216型
3.2X1.6
英制1206)
3025型
XW:
3.0X2.5)
4532型
4.5X3.2)
2.异形组件
电容A.TantalumCapacitor钽电容
B.AIElectrolyticCapacitor电解电容
C.TrimmerResistor可调电容
电阻A.TrimmerResistor可调电阻
B.ChipResistorNetwork网络电阻
连接器Connector
二极管A.MELF圆柱形二极管3.5X?
1.452.0X?
1.25
B.贴片形二极管,发亮二极管
三极管A.三个引脚的三极管
本体:
2.8X1.62.0X1.2
B.四个引脚的三极管
C.功率三极管
SOPSmallOutlinePackage)小形的外形圭寸装IC,引脚向本体两边'
'
形延伸.
常见封装宽度5.729.5311.43
SOJSmallOutlineJ-LeadPackage)小形的外形圭寸装IC,引脚向本体底侧'
形弯曲.
引脚间距:
PITCH
1.0
0.64
0.5
引脚宽度:
WIDTH
0.35
0.29
0.21
0.16
对应的PAD宽度:
0.25
0.2
四方扁平封装IC,引脚向本体四边'
形延伸.四方扁平封装IC,引脚向本体底侧'
钢网网孔的宽度:
建议与引脚宽度一致
QFPQuadFlatPackage)
PLCCQuadFlatPackage)
BGA/CSP-种高密度的IC,没有引脚,端子在本体下成球形列阵分布
BGA/CSP的一些主要参数
焊球间距
1.5
1.27
球的直径
0.74
常见厚度
2.35/2.1
5
2.43
1.7/1.2/1
.0
以上单位:
六PCB板的基本要求
1.SMT生产对PCB的要
*PWB长、宽设计的参考资料
未加工的PW晾材料的面积一般有两种
1000XlOOOmmim1200x1000mmim
数量
3
4
6
7
8
9
10
V
297
237
197
168
147
130
117
数量\
宽\
330
247
163
139
122
108
97
12
16
20
24
28
32
36
40
15
25
30
35
45
50
18
42
48
54
60
21
49
56
63
70
上表适用于规则的PWB
PWB的厚度
玻璃纤维的PWB勺厚度有2.0,1.6,1.2,1.0,0.8之分纸纤维
PWB隹荐厚度为1.6
2.定位孔的要求
*孔径根据生产设备的要求分为?
3.1士0.1?
4.1士0.1;
*孔中心与两边的距离为5士0.1;
*左边定位孔这圆孔,右边定位孔为长条孔,条孔长度约为4.5mm
*在生产过程中为防止PCB板的流入方向错误,建议PCB只保留一边的定位孔.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SMT 工艺 标准
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)