by ZOU
表面贴装技术(SMT),俗称电装,是指印刷电路板上无需通孔,直接将表面贴装元器件贴、焊到PCB表面规定位置(即焊盘)上的电路装联技术。
我司板卡电装采用双面回流焊工艺,其主要工序流程如下:
据统计,行业内名列不良前3位的是虚焊、桥连、少锡,而这些不良现象的产生很大程度上与锡膏印刷、回流焊温度曲线设定有关。而其它不良如侧立、立碑、移位、反向、漏贴等,则与贴片有关。
据资料统计,在设计正确、元器件和PCB质量有保证的前提下,电装质量问题有70%是由锡膏印刷环节导致的。而锡膏印刷的质量主要与以下几方面有关:
1、锡膏质量:锡膏的黏度、印刷性、常温下的使用寿命等都会影响印刷质量。而锡膏的这些特性与其合金成分、金属含量、锡粉的直径大小、助锡膏类型等有关;
2、钢网设计:钢网印刷是接触印刷,因此钢网厚度与开口尺寸决定了锡膏的印刷量。锡膏量过多会产生桥连,锡膏量过少会产生虚焊或少锡。钢网开口形状以及开口是否光滑也会影响锡膏的转移率。为达到最佳的锡膏释放,钢网的开窗面积与侧壁面积比应大于0.66,这是一个实现70%以上锡膏转移的经验数值,也是钢网设计的依据;
3、印刷工艺参数:主要包括刮刀速度、刮刀压力、刮刀与钢网的角度、PCB的支撑方式以及脱网速度等,只有正确控制这些参数,才能保证锡膏的印刷质量。
贴片不良主要有侧立、立碑、移位、反向、漏贴等,保证贴片质量的三要素为:元件正确、位置准确、压力合适。
1、元件正确:要求各装配位号元器件的类型、型号、标称值和极性等符合千亿体育在线游戏丨中国有限公司官网的装配图和明细表要求;
2、位置准确:元器件的端头或引脚均要和焊盘图形尽量对齐、居中,还要确保元件焊端接触锡膏图形;
3、压力合适:贴片压力过小,元器件焊端或引脚浮在锡膏表面,传递和回流焊时容易产生位移;贴片压力过大,锡膏挤出量过多,容易造成锡膏粘连,产生桥连。同时由于滑动也会造成元件位置偏移,严重时还会损坏元器件。
回流焊的本质就是“加热”,其工艺核心就是传送带的速度和回流温度曲线的设定。传送带的速度决定了每区的加热时间。回流温度曲线,根据功能可划分为4个区,即预热区、活性区、回流区和冷却区。其中各个区又可划分为多个温区,以使真实温度尽量接近设定温度。目前多采用十温区回流焊炉。
1、预热区:将PCB的温度提升到所需的活性温度。预热开始温度通常比预热结束温度低50℃左右,预热结束温度通常设为锡膏熔点以下20~30℃;
2、活性区:此区有两个作用:①减小焊接时PCBA各部位的温度差;②使助焊剂活化,溶剂等挥发性物质从锡膏中挥发。保温时间一般为2~3min,只要PCBA在进入回流焊阶段前达到基本的热平衡即可,在这个前提下,越短越好。从经验看,保温时间只要不超过5min,一般不会出现所谓的焊剂提前失效问题;
3、回流区:真正进行焊接的区域。温度设计的原则是,达到所有元器件的焊接峰值温度,既不能高于元件的最高耐热温度,也不能低于焊接的最低温度要求,在此前提下我们希望焊接的温度越低越好。一般设定焊接峰值温度比锡膏的熔点高11~12℃且不高于260℃(无铅工艺);
4、冷却区:冷却快,焊点强度会稍微大一点,但太快会引起元件内部的温度应力。
因为每步工序都会带来缺陷,为了检出并消除缺陷,一件千亿体育在线游戏丨中国有限公司官网电装过程中最少要经历5次检查:
1、首件检查:生产前先进行首件贴装,首件检验OK后方可批量生产;
2、印刷质量检查:对锡膏的印刷质量进行检查,不得有漏印、偏移、锡膏桥连等不良;
3、贴片质量检查:对贴片的质量进行检查,不得有侧立、立碑、移位、反向、漏贴等不良,发现不良时及时修正;
4、AOI自动光学检测:对回流焊接完成的千亿体育在线游戏丨中国有限公司官网采用AOI光学对比法进行检测。不良品维修后也必须再次进行AOI检测;
5、出货前抽检:按照相应的标准规定,对千亿体育在线游戏丨中国有限公司官网质量进行抽检。
由于AOI检测不能观测到底部焊盘的焊点状况,必要时还需结合X-RAY设备对底部焊盘焊点进行检查。