田哲宇　張雪

摘 要：表面貼裝技術(shù)是新一代的電子組裝技術(shù)，自出現(xiàn)以來它以其產(chǎn)品自身體積小、重量輕的特點動搖了通孔插裝技術(shù)的“統(tǒng)治地位”，使電子設(shè)備微電子化、小型化成為可能，成為板級電路組裝技術(shù)的主流，在各種電子行業(yè)有非常廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：SMT 生產(chǎn)工藝 質(zhì)量

中圖分類號：TG40 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-00-01

隨著貼裝元件的小型化，SMT生產(chǎn)精密程度越來越高，如何有效地使用設(shè)備，合理地設(shè)計工藝已經(jīng)成為影響SMT生產(chǎn)質(zhì)量和效率的重要因素，下面將對生產(chǎn)中的三個主要環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。

1 絲網(wǎng)印刷

焊膏印刷質(zhì)量對表面貼裝產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，有60%的返修板子是因焊膏印刷不良引起的，它有很強的工藝性，涉及到參數(shù)非常多，若設(shè)計不良，必將對整個生產(chǎn)造成影響。其影響因素主要有以下4個方面。

1.1 印刷厚度

印刷厚度大體上是鋼網(wǎng)厚度與鋼網(wǎng)和PCB板間距的和，但是也可以通過刮刀壓力進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)，刮刀的壓力直接影響印刷錫膏的質(zhì)量，壓力太小，則錫膏的量不足；壓力太大，則印刷錫膏太薄。2種情況都會影響焊接質(zhì)量。最好是將壓力調(diào)節(jié)到把鋼網(wǎng)表面的錫膏刮干凈，又不會對鋼網(wǎng)有太大壓力，這需要憑經(jīng)驗針對不同設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，無法定量，這也是印刷工藝難度大的原因之一。

1.2 印刷速度

印刷過程中，印刷速度要配合上錫膏流進(jìn)速度，網(wǎng)板孔越小速度要越慢，要讓錫膏有足夠的時間流過網(wǎng)板，否則會導(dǎo)致錫膏量不足。在進(jìn)行高精度印刷時，速度一般在20 mm/s左右。添加錫膏要本著“少量多餐”的原則，這樣既可以節(jié)省錫膏也可以減少錫膏在空氣中暴露的時間。

1.3 網(wǎng)板脫離

網(wǎng)板的脫離對印刷的效果影響很大，脫離不好會導(dǎo)致錫膏邊緣不整齊或錫膏量不足，直接影響后續(xù)工序?，F(xiàn)在有一種震動脫離方式：在脫離的時間網(wǎng)板還在做上下往復(fù)動動，較傳統(tǒng)直接脫離方式有一定可取之處。

1.4 網(wǎng)板清洗

網(wǎng)板清洗可根據(jù)產(chǎn)品的要求以及錫膏的成分設(shè)置，一般機車電子批量小錫膏也不是很特殊，10塊清洗一次即可。

2 貼片

貼片機是SMT生產(chǎn)的核心設(shè)備，在整條生產(chǎn)線中，貼片的速度遠(yuǎn)低于印刷、回流等設(shè)備，所以貼片是生產(chǎn)速度的瓶頸，合理的設(shè)計貼片工藝有助于提高生產(chǎn)效率。貼片機的工藝要注重質(zhì)量和速度，影響貼片的質(zhì)量主要有3個方面。

2.1 元件正確

要求各裝配元器件的類型、型號、標(biāo)稱值和極性等特征標(biāo)記要符合產(chǎn)品的裝配圖和明細(xì)表要求，不能貼錯位置。

2.2 位置正確

元器件貼裝位置要滿足工藝要求。Chip元件自定位能力比較強，貼裝時元件寬度方向有75%以上搭接在焊盤上；長度方向兩上端頭只要接到相應(yīng)的焊盤上并接觸焊膏，回流焊時就能夠自定位，但如果其中一個端頭沒有接一到焊盤上或沒有接觸焊膏，回流焊時就會產(chǎn)生移位或吊橋；對于SOP、SOJ、QFP、PLCC、BGA等器件的自定位作用比較小，貼裝偏移是不能通過回流焊糾正的。如果貼裝位置超出允許偏差范圍，必須進(jìn)行人工調(diào)整后再進(jìn)入回流焊爐。否則回流焊后必須返修，會造成工時、材料浪費甚至后影響產(chǎn)品可靠性。生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)貼裝位置超出允許偏差范圍時應(yīng)及時修正貼裝程序。

2.3 壓力（貼片高度）合適

貼片壓力（Z軸高度）要恰當(dāng)合適。壓力過小，元件引腳浮在焊膏表面，焊膏與元件不能充分接觸，在傳輸和焊接時容易產(chǎn)生位置偏移，另外如果高度過高，貼片時元件相當(dāng)于從高處扔下，也會造成位置偏移：貼片壓力過大，焊膏擠出量過多，容易造成焊膏粘連，回流焊接時容易產(chǎn)生短路，同時也會由于滑動造成貼片位置偏移，嚴(yán)重時還會損壞元器件。

影響速度的是編程與feeder（供料器）的擺放，目前很多機器都帶有智能feeder和優(yōu)化編程功能，這使貼片機的編程大為簡化，但是最佳的程序還是要根據(jù)不同產(chǎn)品和設(shè)備經(jīng)過人工不斷摸索改進(jìn)而來。

3 回流焊

回較焊的基本工作方法就是通過設(shè)定不同溫區(qū)的溫度與鏈條速度達(dá)到焊膏需要的焊接曲線，圖1就是某種焊膏的溫度曲線，當(dāng)PCB通過回流爐時，可以達(dá)到圖1的曲線，那么焊接質(zhì)量（其他工序相同情況）是最好的。所以回流工藝就是控制溫度曲線的工藝，正確的焊接曲線將保證高品質(zhì)的焊點。

從圖1中可以看出，在快速升溫階段，溫度從150 ℃快速升到183 ℃（有鉛焊接），這就意味著預(yù)熱區(qū)最后一個溫區(qū)與回流區(qū)第一個溫區(qū)之間至少存在60 ℃以上的溫差，否則無法達(dá)到如此快速的升溫，但是由于PCB在爐腔內(nèi)是運動的，所以兩個爐腔又不是完全隔離，這便成為回流焊接設(shè)備的又一個重要參數(shù)，相鄰溫區(qū)溫差。

由于現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，一些較好的品牌，這個溫差目前已經(jīng)可以達(dá)到100 ℃，完全可以滿足無鉛焊接的要求。

有了以上的認(rèn)識，我們就可以開始調(diào)整設(shè)備進(jìn)行程序的編制，編制時應(yīng)注意一下幾點：（1）升溫區(qū)是要是把室溫的PCB盡快加熱，升溫速度應(yīng)不超過4 ℃/S，通常設(shè)置不大于2 ℃/S以防止熱沖擊。（2）保溫區(qū)溫升速率略低于升溫段，使各種元件的溫度趨于平衡減少溫度差。（3）回流區(qū)溫度需迅速上升使焊膏成為融化狀態(tài)，回流段的峰值溫度視所用焊膏的不同而不同?；亓鲿r間不要過長，以防對PCB和元件造成不良影響。（4）冷卻區(qū)應(yīng)盡可能快的進(jìn)行冷卻，使焊點凝固。冷卻降溫速率一般為不超過10 ℃。在無鉛焊接中，通常會向爐內(nèi)充入氮氣，防止高溫氧化等不良現(xiàn)象出現(xiàn)。但是這樣就會增加成本，所以應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的具體情況使用充氮氣工藝。

4 結(jié)語

工藝是應(yīng)用技術(shù)，雖然以上對SMT生產(chǎn)中的幾個關(guān)鍵工藝點進(jìn)行了分析，但是在生產(chǎn)中仍需針對不同產(chǎn)品和設(shè)備設(shè)計出不同的工藝流程。對于工藝設(shè)計，沒有最好只有更好。