SMT(表面貼裝技術(shù))作為現(xiàn)代電子制造的核心工藝,,通過自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)高精度、高密度的元器件貼裝與焊接。以下從生產(chǎn)準(zhǔn)備到成品交付的完整流程,,結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)與質(zhì)量控制要點(diǎn)展開分析:

1. 前期準(zhǔn)備

1.1 物料準(zhǔn)備

PCB(印刷電路板):檢查板材平整度,、氧化情況、有效期,。

電子元件:核對(duì)規(guī)格(封裝,、容值/阻值、耐壓等),,確保與BOM(物料清單)一致,。

焊錫膏:選擇適合的合金成分(如Sn63/Pb37或無(wú)鉛SAC305)和顆粒度(Type 3-5)。

1.2 文件與程序

Gerber文件:確認(rèn)PCB設(shè)計(jì)文件(焊盤尺寸,、間距等),。

貼片程序:生成元件坐標(biāo)文件,優(yōu)化貼裝順序和路徑,。

鋼網(wǎng)(Stencil):根據(jù)Gerber文件制作,,開孔尺寸需考慮焊膏釋放率(通常比焊盤小10%),。

2. 錫膏印刷

2.1 鋼網(wǎng)定位

將鋼網(wǎng)與PCB焊盤對(duì)齊,,使用光學(xué)對(duì)位(針對(duì)高精度板)或機(jī)械夾具固定。

2.2 印刷參數(shù)

刮刀:金屬刮刀(角度60°,,壓力5-15N),。

速度:20-80mm/s,視焊膏特性調(diào)整,。

厚度:通常4-6mil(0.1-0.15mm),,通過鋼網(wǎng)厚度控制。

2.3 檢測(cè)(SPI, Solder Paste Inspection)

使用3D SPI檢測(cè)焊膏體積,、高度,、偏移,不良品需清洗后重印,。

3. 元件貼裝

3.1 貼片機(jī)設(shè)置

供料器(Feeder):安裝卷帶,、管裝或托盤元件,校正供料步距,。

吸嘴選擇:根據(jù)元件尺寸(如0201,、QFN、BGA)匹配吸嘴類型,。

3.2 貼裝過程

精度:±25μm(高端設(shè)備可達(dá)±10μm),。

速度:高速機(jī)(如≥30,000 CPH)與多功能機(jī)(處理異形元件)配合使用。

3.3 首件檢驗(yàn)

通過AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))或人工核對(duì)首板元件位置,、極性,。

4. 回流焊接

4.1 溫度曲線設(shè)定

預(yù)熱區(qū):1-3℃/s升溫至150-180℃(活化助焊劑)。

回流區(qū):峰值溫度無(wú)鉛245-255℃(有鉛220-230℃),,時(shí)間40-90秒,。

冷卻區(qū):速率≤4℃/s,,避免熱應(yīng)力裂紋。

4.2 爐膛控制

氮?dú)猸h(huán)境(O?<1000ppm)可減少氧化,,提升焊接質(zhì)量,。

5. 檢測(cè)與返修

5.1 AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))

檢測(cè)內(nèi)容:缺件、錯(cuò)件,、偏移,、橋接、極性反等,。

誤報(bào)率:需通過算法優(yōu)化降低(通常<5%),。

5.2 X-ray檢測(cè)

針對(duì)BGA、QFN等隱藏焊點(diǎn),,檢查空洞率(要求≤15%),。

5.3 返修

使用熱風(fēng)返修臺(tái)或烙鐵,BGA需植球重新焊接,。

6. 后段工藝(可選)

6.1 通孔元件插裝(THT)

波峰焊:針對(duì)DIP元件,,需過波峰焊爐。

6.2 清洗

使用水基或溶劑清洗劑去除助焊劑殘留(針對(duì)高可靠性產(chǎn)品),。

6.3 涂覆(Conformal Coating)

噴涂三防漆(丙烯酸,、硅膠等),保護(hù)PCB免受潮濕,、腐蝕,。

7. 最終測(cè)試與包裝

7.1 功能測(cè)試(FCT)

通電測(cè)試,驗(yàn)證電路性能(如電壓,、信號(hào)完整性),。

7.2 包裝

防靜電袋+氣泡膜,濕度敏感元件(MSD)需干燥劑和濕度卡,。

8關(guān)鍵工藝控制點(diǎn)

8.1,、錫膏印刷:>90%良率是SMT良品率的基礎(chǔ)。

8.2,、回流焊曲線:直接影響焊點(diǎn)可靠性(IMC層厚度需0.5-3μm),。

8.3、ESD防護(hù):車間需維持靜電電壓<100V(EPA區(qū)域),。

9常見缺陷與對(duì)策

9.1,、立碑(Tombstoning):焊盤設(shè)計(jì)不對(duì)稱或溫度不均。

9.2,、虛焊:焊膏活性不足或氧化,。

9.3、錫珠:升溫過快或鋼網(wǎng)清潔不徹底。