SMT工藝技術的特點 ：

    SMT工藝技術的特點可以通過其與傳統(tǒng)通孔插裝技術(THT)的差別比較體現(xiàn)。從組裝工藝技術的角度分析，SMT和THT的根本區(qū)別是“貼”和“插”。二者的差別還體現(xiàn)在基板、元器件、組件形態(tài)、焊點形態(tài)和組裝工藝方法各個方面。

THT通孔插件焊接技術 :

       THT采用有引線元器件，在印制板上設計好電路連接導線和安裝孔，通過把元器件引線插入PCB上預先鉆好的通孔中，暫時固定后在基板的另一面采用波峰焊接等軟釬焊技術進行焊接，形成可靠的焊點，建立長期的機械和電氣連接，元器件主體和焊點分別分布在基板兩側。采用這種方法，由于元器件有引線，當電路密集到一定程度以后，就無法解決縮小體積的問題了。同時，引線間相互接近導致的故障、引線長度引起的干擾也難以排除。

 DIP封裝（DualIn-linePackage）是THT插件工藝中的一種零件封裝，也叫雙列直插式封裝技術，是一種最簡單的封裝方式.指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路均采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般不超過100。DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳，需要插入到具有DIP結構的芯片插座上。

 

在傳統(tǒng)的THT印制電路板上，元器件和焊點分別位于板的兩面；而在SMT電路板上，焊點與元器件都處在板的同一面上。因此，在SMT印制電路板上，通孔只用來連接電路板兩面的導線PTH，孔的數(shù)量要少得多，孔的直徑也小很多。這樣，就能使電路板的裝配密度極大提高。

 

↓↓從前的電路板都采用DIP插件工藝↓↓

 

電子元器件經(jīng)過重新設計，原有的引腳被縮短甚至取消，體積也變得更小，再通過回流焊或浸焊等方法直接焊接到印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）或其它基板表面上。這種小金屬片或端帽被稱作表面貼裝元器件（Surface Mounted Devices，SMD）。

 

下圖為THT插件工藝與SMT貼片工藝的演變過程

SMT和THT元器件安裝焊接方式的區(qū)別

 

SMT點膠工藝中常見的缺陷與解決方法

 

1、元器件移位

1）現(xiàn)象是貼片膠固化后元器件移位,嚴重時元器件引腳不在焊盤上.產生原因是貼片膠出膠量不均勻,例如片式元件兩點膠水中一個多一個少;貼片時元件移位或貼片膠初粘力低;點膠后PCB放置時間太長膠水半固化.

解決方法:檢查膠嘴是否有堵塞,排除出膠不均勻現(xiàn)象;調整貼片機工作狀態(tài);換膠水;點膠后PCB放置時間不應太長(短于4h)

 

2、波峰焊后會掉片

1）現(xiàn)象是固化后元器件粘結強度不夠,低于規(guī)定值,有時用手觸摸會出現(xiàn)掉片.產生原因是因為固化工藝參數(shù)不到位,特別是溫度不夠,元件尺寸過大,吸熱量大;光固化燈老化;膠水量不夠;元件/PCB有污染.

解決辦法:調整固化曲線,特別是提高固化溫度,通常熱固化膠的峰值固化溫度為150℃左右,達不到峰值溫度易引起掉片.對光固膠來說,應觀察光固化燈是否老化,燈管是否有發(fā)黑現(xiàn)象;膠水的數(shù)量和元件/PCB是否有污染都是應該考慮的問題。

 

3、固化后元件引腳上浮/移位

1）這種故障的現(xiàn)象是固化后元件引腳浮起來或移位,波峰焊后錫料會進入焊盤下,嚴重時會出現(xiàn)短路、開路.產生原因主要是貼片膠不均勻、貼片膠量過多或貼片時元件偏移。

解決辦法:調整點膠工藝參數(shù);控制點膠量;調整貼片工藝參數(shù)。

 

焊錫膏印刷與貼片質量分析

 

焊錫膏印刷質量分析

由焊錫膏印刷不良導致的品質問題常見有以下幾種:

①、焊錫膏不足(局部缺少甚至整體缺少)將導致焊接后元器件焊點錫量不足、元器件開路、元器件偏位、元器件豎立。

②、焊錫膏粘連將導致焊接后電路短接、元器件偏位。

③、焊錫膏印刷整體偏位將導致整板元器件焊接不良,如少錫、開路、偏位、豎件等。

④、焊錫膏拉尖易引起焊接后短路。

 

1、導致焊錫膏不足的主要因素

1.1、印刷機工作時,沒有及時補充添加焊錫膏.

1.2、焊錫膏品質異常,其中混有硬塊等異物.

1.3、以前未用完的焊錫膏已經(jīng)過期,被二次使用.

1.4、電路板質量問題,焊盤上有不顯眼的覆蓋物,例如被印到焊盤上的阻焊劑(綠油).

1.5、電路板在印刷機內的固定夾持松動.

1.6、焊錫膏漏印網(wǎng)板薄厚不均勻.

1.7、焊錫膏漏印網(wǎng)板或電路板上有污染物(如PCB包裝物、網(wǎng)板擦拭紙、環(huán)境空氣中漂浮的異物等).

1.8、焊錫膏刮刀損壞、網(wǎng)板損壞.

1.9、焊錫膏刮刀的壓力、角度、速度以及脫模速度等設備參數(shù)設置不合適.

 

1.10焊錫膏印刷完成后,因為人為因素不慎被碰掉

2、導致焊錫膏粘連的主要因素

2.1、電路板的設計缺陷,焊盤間距過小

2.2、網(wǎng)板問題,鏤孔位置不正

2.3、網(wǎng)板未擦拭潔凈

2.4、網(wǎng)板問題使焊錫膏脫落不良

2.5、焊錫膏性能不良,粘度、坍塌不合格

2.6、電路板在印刷機內的固定夾持松動

2.7、焊錫膏刮刀的壓力、角度、速度以及脫模速度等設備參數(shù)設置不合適

2.8、焊錫膏印刷完成后,因為人為因素被擠壓粘連

3、導致焊錫膏印刷整體偏位的主要因素

3.1、電路板上的定位基準點不清晰

3.2、電路板上的定位基準點與網(wǎng)板的基準點沒有對正

3.3、電路板在印刷機內的固定夾持松動.定位頂針不到位

3.4、印刷機的光學定位系統(tǒng)故障

3.5、焊錫膏漏印網(wǎng)板開孔與電路板的設計文件不符合

4、導致印刷焊錫膏拉尖的主要因素

4.1、焊錫膏粘度等性能參數(shù)有問題

4.2、電路板與漏印網(wǎng)板分離時的脫模參數(shù)設定有問題

4.3、漏印網(wǎng)板鏤孔的孔壁有毛刺

 

SMT貼片質量分析

 

SMT貼片常見的品質問題有漏件、側件、翻件、偏位、損件等。

1、導致貼片漏件的主要因素

1.1、元器件供料架(feeder)送料不到位

1.2、元件吸嘴的氣路堵塞、吸嘴損壞、吸嘴高度不正確

1.3、設備的真空氣路故障,發(fā)生堵塞

1.4、電路板進貨不良,產生變形

1.5、電路板的焊盤上沒有焊錫膏或焊錫膏過少

1.6、元器件質量問題,同一品種的厚度不一致

1.7、貼片機調用程序有錯漏,或者編程時對元器件厚度參數(shù)的選擇有誤

2、導致SMC電阻器貼片時翻件、側件的主要因素

2.1、元器件供料架(feeder)送料異常

2.2、貼裝頭的吸嘴高度不對

2.3、貼裝頭抓料的高度不對

2.4、元件編帶的裝料孔尺寸過大,元件因振動翻轉

2.5散料放入編帶時的方向弄反

3、導致元器件貼片偏位的主要因素

3.1、貼片機編程時,元器件的X-Y軸坐標不正確

3.2、貼片吸嘴原因,使吸料不穩(wěn)

4、導致元器件貼片時損壞的主要因素

4.1、定位頂針過高,使電路板的位置過高,元器件在貼裝時被擠壓.

4.2、貼片機編程時,元器件的Z軸坐標不正確

4.3、貼裝頭的吸嘴彈簧被卡死.

 

影響SMT回流焊品質的因素

 

1、焊錫膏的影響因素

再流焊的品質受諸多因素的影響,最重要的因素是再流焊爐的溫度曲線及焊錫膏的成分參數(shù).現(xiàn)在常用的高性能再流焊爐,已能比較方便地精確控制、調整溫度曲線.相比之下,在高密度與小型化的趨勢中,焊錫膏的印刷就成了再流焊質量的關鍵.

 

焊錫膏合金粉末的顆粒形狀與窄間距器件的焊接質量有關,焊錫膏的粘度與成分也必須選用適當.另外,焊錫膏一般冷藏儲存,取用時待恢復到室溫后,才能開蓋,要特別注意避免因溫差使焊錫膏混入水汽,需要時用攪拌機攪勻焊錫膏。

 

2、焊接設備的影響

有時,再流焊設備的傳送帶震動過大也是影響焊接質量的因素之一。

 

3、再流焊工藝的影響

在排除了焊錫膏印刷工藝與貼片工藝的品質異常之后,再流焊工藝本身也會導致以下品質異常:

①、冷焊通常是再流焊溫度偏低或再流區(qū)的時間不足

②、錫珠預熱區(qū)溫度爬升速度過快(一般要求,溫度上升的斜率小于3度每秒)

③、連錫電路板或元器件受潮,含水分過多易引起錫爆產生連錫

④、裂紋一般是降溫區(qū)溫度下降過快(一般有鉛焊接的溫度下降斜率小于4度每秒)