smt貼片加工技術(shù)在電子行業(yè)中用來加工精密的元件,用來連接元件與PCB焊盤。那么這種加工貼片的技巧有哪些呢?在使用中它又有哪些優(yōu)勢呢?我們對這種技術(shù)的了解是少之又少,一起來看看專業(yè)人士對此是怎么解釋的呢?下面我們就“smt貼片加工技巧及其技術(shù)展示”來詳細了解下。
【smt貼片加工之回流焊】
回流焊是業(yè)內(nèi)普遍采用廣泛的一種表面元件焊接方式,很多人也稱為再流焊工藝,它的原理是通過在PCB焊盤印刷或者注射適量錫膏,并貼裝對應(yīng)的SMT貼片加工元件,然后利用回流爐的熱風對流加熱作用,使錫膏熔化成型,通過冷卻形成可靠焊點,連接元件與PCB焊盤,起到機械連接和電氣連接的作用。
回流焊接工藝比較復雜,涉及的知識面比較廣,屬于多門學科交叉的一門新技術(shù),一般來說,回流焊分為:預熱,恒溫,回流,冷卻這四個階段。
一、預熱區(qū)
預熱區(qū):是產(chǎn)品開始的升溫階段,其目的是使產(chǎn)品在室溫條件下快速加熱,使錫膏助焊劑活性化,同時也是為了避免后段浸錫時進行高溫急劇加熱所引發(fā)的元件熱損不良所必需的一種加熱方式。
因此升溫速率對產(chǎn)品影響非常重要,必需控制在合理范圍以內(nèi),如果過快,會產(chǎn)生熱沖擊,PCB板和元件都會受到熱應(yīng)力作用,造成損傷,同時錫膏里面溶劑由于急速加熱,會迅速揮發(fā)造成飛濺,形成錫珠,過慢,則會使錫膏溶劑不能充分揮發(fā),影響焊接質(zhì)量。
通常很多SMT貼片加工廠中所使用的每種錫膏的升溫速率,供應(yīng)會有推薦,大部分都要求在4℃/sec以下,以防元件受到熱沖擊損傷,眾焱電子的產(chǎn)品因工藝本身較為復雜,升溫斜率設(shè)定在1~3℃/sec之間,綜上所述,如果PCB板元件類型單一,且元件數(shù)量不多時,其預熱階段的末端溫度可以達到回流區(qū)的起點溫度。
二、恒溫區(qū)
恒溫區(qū):其目的是使PCB板上各元件溫度趨于穩(wěn)定,并盡可能達成一致,以減少各元件之間的溫差。在此階段,各元器件的受熱時間都比較長,原因是小元器件因吸熱量少會先達到平衡,大元器件因吸熱量大,需要足夠的時間方能追趕上小元器件,并保證錫膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。此階段,在助焊劑作用下,焊盤,焊料球及元件引腳上的氧化物將被去除,同時助焊劑也會去除元件和焊盤表面油污、增大焊接面積,防止元件再被氧化。
此階段結(jié)束后,各元器件應(yīng)保持相同或相近的溫度,否則有可能因為溫度差異過大,而產(chǎn)生焊接不良現(xiàn)象。
恒溫的溫度和時間取決于PCB設(shè)計的復雜性,元件類型差異以及元件數(shù)量,通常選擇在120-170℃之間,如果PCB特別復雜,恒溫區(qū)溫度應(yīng)以松香軟化溫度作為參考進行確定,目的是減少后段回流區(qū)焊接時間,我司恒溫區(qū)一般選在160度。
三、回流區(qū)
回流區(qū)的目的是使錫膏達到熔化狀態(tài),并潤濕待焊接元件表面焊盤。
當PCB板進入回流區(qū)時,溫度會急速上升使錫膏達到熔化狀態(tài),有鉛錫膏Sn:63/Pb:37的熔點為183℃,無鉛焊膏Sn:96.5/Ag:3/Cu:0。5的熔點為217℃,在此段區(qū)域里,加熱器提供的熱量多,爐溫也會設(shè)置到,使錫膏溫度快速上升到峰值溫度。
回流焊曲線的峰值溫度總的來說是由錫膏熔點,PCB板,以及元件本身的耐熱溫度決定,在回流區(qū)產(chǎn)品的峰值溫度根據(jù)所用錫膏類型而有所不同,通常來講,無鉛錫膏峰值溫度一般在230~250℃,有鉛錫膏一般在210~230℃,如果峰值溫度太低易產(chǎn)生焊點冷焊和潤濕不足現(xiàn)象;
太高則環(huán)氧樹脂類型的基板和塑膠部分易出現(xiàn)焦化,PCB起泡及脫層現(xiàn)象,而且也會導致過量的共晶金屬化合物形成,使焊點變脆,焊接強度變?nèi)?,影響產(chǎn)品機械性能。
需要強調(diào)的是,回流區(qū)域錫膏中的助焊劑在此時是有助于促進錫膏與元件焊端潤濕,降低錫膏表面張力作用,但因回流爐中殘留氧氣以及金屬表面氧化物,對助焊劑的促進會起到遏制作用。
通常良好的爐溫曲線,必須滿足PCB上各點的峰值溫度要盡可能保持一致,差異不能超過10度,只有這樣,才能確保產(chǎn)品在進入冷卻區(qū)時,所有焊接動作都已順利完成。
四、冷卻區(qū)
冷卻區(qū)的目的是使已熔化的錫膏顆粒迅速冷卻,并快速形成光亮,弧度較緩,錫量飽滿的焊點。因此許多SMT貼片加工廠都會控制好冷卻區(qū),因為這有利于焊點成型。通常來說,過快的冷卻速率,會使熔融的錫膏來不及冷卻緩沖,
導致成型的焊點有拖尾,拉尖甚至毛邊現(xiàn)象,過低的冷卻速率,會使PCB板焊盤表的基材物資融入錫膏,使焊點粗糙,空焊及焊點偏暗現(xiàn)象,更有甚者,元件焊端的所有金屬雜志都會熔解在焊點位置,造成元件焊端拒潤濕或是焊接不良,影響焊接質(zhì)量,因此良好的冷卻速率,對于焊點成型至關(guān)重要,一般來講,錫膏供應(yīng)商會推薦焊點冷卻速率≥3℃/S,眾焱電子則要求在4℃/S。
【smt貼片加工的優(yōu)勢】
smt貼片加工的優(yōu)點:
1、電子產(chǎn)品體積小。貼片元件的體積只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右,一般SMT貼片加工之后,電子產(chǎn)品體積縮小40%~60%。
2、功效且成本低。SMT貼片加工易于實現(xiàn)自動化,提高生產(chǎn)效率,節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時間等,降低成本達30%~50%。
3、重量輕。貼片元件的重量也只有傳統(tǒng)插裝元件的10%,一般采用SMT之后,重量減輕60%~80%。
4、可靠性高,抗振能力強。
5、高頻特性好,減少了電磁和射頻干擾。
6、焊點缺陷率低。
SMT基本工藝構(gòu)成要素包括:絲?。ɑ螯c膠)、貼裝(固化)、spi、回流焊接、清洗、檢測、返修。
1、絲印:其作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上,為元器件的焊接做準備。所用設(shè)備為絲印機(絲網(wǎng)印刷機),位于SMT生產(chǎn)線的前端。
2、點膠:它是將膠水滴到PCB板的固定位置上,其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設(shè)備為點膠機,位于SMT生產(chǎn)線的前端或檢測設(shè)備的后面。
3、貼裝:其作用是將表面組裝元器件準確安裝到PCB的固定位置上。所用設(shè)備為貼片機,位于SMT生產(chǎn)線中絲印機的后面。
4、固化:其作用是將貼片膠融化,從而使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設(shè)備為固化爐,位于SMT生產(chǎn)線中貼片機的后面。
5、SPI:用于印刷機之后,對于焊錫印刷的質(zhì)量檢查及對印刷工藝的驗證和控制。
6、回流焊接:其作用是將焊膏融化,使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設(shè)備為回流焊爐,位于SMT生產(chǎn)線中貼片機的后面。
7、清洗:其作用是將組裝好的PCB板上面的對人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。所用設(shè)備為清洗機,位置可以不固定,可以在線,也可不在線。
8、檢測:其作用是對組裝好的PCB板進行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測。所用設(shè)備有放大鏡、顯微鏡、在線測試儀(ICT)、飛針測試儀、自動光學檢測(AOI)、X-RAY檢測系統(tǒng)、功能測試儀等。位置根據(jù)檢測的需要,可以配置在生產(chǎn)線合適的地方。
9、返修:其作用是對檢測出現(xiàn)故障的PCB板進行返工。所用工具為烙鐵、返修工作站等。配置在生產(chǎn)線中任意位置。
以上關(guān)于“smt貼片加工之回流焊”和“smt貼片加工的優(yōu)勢”的介紹,希望能讓您了解“smt貼片加工技巧及其技術(shù)展示”帶來幫助。