FoxconnTechnologyGroupSMTTechnologyDevelopmentCommitteeSMTTechnologyCenterSMT技術(shù)中心SMT制程基礎(chǔ)及異常分析教材大綱：制程基礎(chǔ)異常分析一.制程基礎(chǔ)制程﹐簡(jiǎn)而言之﹐也就是製造的過(guò)程。從狹義上講﹐僅指PCBA生產(chǎn)在表面貼裝部份的製造過(guò)程。亦即將各種電子元件貼裝于空的線路板上這一生產(chǎn)過(guò)程。但這是狹義的制程。

實(shí)際生產(chǎn)需要的是廣義的制程，包括以下各個(gè)方面：----PCBLAYOUT設(shè)計(jì)對(duì)生產(chǎn)的影響----PCB制程對(duì)生產(chǎn)的影響----IQC進(jìn)料品質(zhì)管控對(duì)生產(chǎn)的影響----SMT生產(chǎn)自身問(wèn)題掌握一塊PCB在生產(chǎn)線上從頭到尾所發(fā)生的物理和化學(xué)變化，建立起一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的流動(dòng)模型。----狹義了解影響SMT量產(chǎn)的各種因素并通過(guò)改善它們來(lái)改善品質(zhì)。----廣義SMT理解SMT,即表面組裝技術(shù)（SurfaceMountedTechnology的縮寫(xiě)），是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝.

SMT的組成部分設(shè)備：印刷機(jī)/貼片機(jī)--三維坐標(biāo)系的應(yīng)用回焊爐—完美的溫度曲線制程：過(guò)程研究及改善>>建立PCB從投入到形成焊點(diǎn)的微觀動(dòng)態(tài)變化模型，從廣義的角度進(jìn)行全面的改善。SMT線體配置：印刷貼裝回焊1.鋼網(wǎng)“好的模板得到好的印刷結(jié)果，然后自動(dòng)化使其結(jié)果可以重復(fù)?！?/p>

模板的主要功能是幫助錫膏的沉積(deposition)。目的是將準(zhǔn)確數(shù)量的材料轉(zhuǎn)移到光板(barePCB)上準(zhǔn)確的位置。對(duì)於鋼板的使用完全按照(鋼板管理作業(yè)辦法)執(zhí)行。

模板制造技術(shù)

模板制造的三個(gè)主要技術(shù)是，化學(xué)蝕刻(etch)、激光(laser)切割和電鑄成形(electroform)。每個(gè)都有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)?；瘜W(xué)蝕刻和激光切割是遞減(substractive)的工藝、電鑄成形是一個(gè)遞增的工藝。ScreenPrinter：附：三種制作方法制作的鋼板效果比較：化學(xué)蝕刻(etch)、激光(laser)切割和激光切割+電拋光蝕刻鐳射切割激光切割+電拋光ScreenPrinter：2.錫膏包括以下三大組成部分：--合金粉粒--助焊劑--溶劑3.印刷參數(shù)設(shè)定--印刷速度--刮刀壓力--印刷間距4.Support支撐5.人員操作ScreenPrinter：表面貼裝元件介紹阻容元件識(shí)別方法MOUNT：MOUNT：表面貼裝元件介紹MOUNT：MOUNT：MOUNT：Chip阻容元件阻容元件識(shí)別方法1．元件尺寸公英制換算（0.12英寸=120mil、0.08英寸=80mil）英制名稱(chēng)公制mm120608050603040202013.2×1.62.0×1.251.6×0.81.0×0.50.6×0.3MOUNT：阻元件識(shí)別方法2．片式電阻識(shí)別標(biāo)記電阻標(biāo)印值電阻值2R25R61026823331045642.2Ω

5.6Ω

1KΩ

6800Ω

33KΩ

100KΩ

560KΩ

Reflow:(略)二.常見(jiàn)異常分析1.錫珠產(chǎn)生的原因及處理：錫珠（SOLDERBALL

）現(xiàn)象是表面貼裝（SMT）過(guò)程中的主要缺陷，主要發(fā)生在片式阻容元件（CHIP）的周?chē)?，由諸多因素引起。SolderBall一般來(lái)說(shuō)，錫珠的產(chǎn)生原因是多方面，綜合的。錫珠產(chǎn)生的原因及處理：因素一：錫膏的選用直接影響到焊接質(zhì)量錫膏中金屬的含量、錫膏的氧化度，錫膏中合金焊料粉的粒度度都能影響焊珠的產(chǎn)生。

a.錫膏的金屬含量

(錫膏中金屬含量其質(zhì)量比約為88％～92％，體積比約為50%。當(dāng)金屬含量增加時(shí)，錫膏的黏度增加，就能有效地抵抗預(yù)熱過(guò)程中汽化產(chǎn)生的力。另外，金屬含量的增加，使金屬粉末排列緊密，使其在熔化時(shí)更容結(jié)合而不被吹散。此外，金屬含量的增加也可能減小錫膏印刷后的“塌落”，因此，不易產(chǎn)生錫珠。)

b.錫膏的金屬氧化度在錫膏中，金屬氧化度越高在焊接時(shí)金屬粉末結(jié)合阻力越大，錫膏與焊盤(pán)及元件之間就越不浸潤(rùn)，從而導(dǎo)致可焊性降低。實(shí)驗(yàn)表明：錫珠的發(fā)生率與金屬粉末的氧化度成正比。一般的，錫膏中的焊料氧化度應(yīng)控制在0.05％以下，最大極限為0.15％。錫珠產(chǎn)生的原因及處理：因素一：錫膏的選用直接影響到焊接質(zhì)量

c.錫膏中金屬粉末的粒度

錫膏中粉末的粒度越小，錫膏的總體表面積就越大，從而導(dǎo)致較細(xì)粉末的氧化度較高，因而錫珠現(xiàn)象加劇。我們的實(shí)驗(yàn)表明：選用較細(xì)顆粒度的錫膏時(shí)，更容易產(chǎn)生焊錫粉。d.錫膏中助焊劑的量及助焊劑的活性

助焊劑量太多，會(huì)造成錫膏的局部塌落，從而使錫珠容易產(chǎn)生。另外，助焊劑的活性小時(shí)，焊劑的去氧化能力弱，從而也容易產(chǎn)生錫珠。免清洗錫膏的活性較松香型和水溶型錫膏要低，因此就更有可能產(chǎn)生錫珠。e.其它注意事項(xiàng)

此外，錫膏在使用前，一般冷藏在冰箱中，取出來(lái)以后應(yīng)該使其恢復(fù)到室溫后打開(kāi)使用，否則，錫膏容易吸收水分，在回流焊時(shí)飛濺而產(chǎn)生錫珠。

因此，錫膏品牌的選用(工程評(píng)估)及正確使用(完全依照錫膏使用管理辦法)，直接影響錫珠的產(chǎn)生。a.模板的開(kāi)口我們一般根據(jù)印制板上的焊盤(pán)來(lái)制作模板，所以模板的開(kāi)口就是焊盤(pán)的大小。在印刷錫膏時(shí)，容易把錫膏印刷到阻焊層上，從而在回流焊時(shí)產(chǎn)生錫珠。因此，我們可以這樣來(lái)制作模板，把模板的開(kāi)口比焊盤(pán)的實(shí)際尺寸減小10％，另外，可以更改開(kāi)口的外形來(lái)達(dá)到理想的效果。

b.模板的厚度錫膏在印制板上的印刷厚度。錫膏印刷后的厚度是漏板印刷的一個(gè)重要參數(shù)，通常在0.13mm-0.17mm之間。錫膏過(guò)厚會(huì)造成錫膏的“塌落”，促進(jìn)錫珠的產(chǎn)生。因素二：模板的制作及開(kāi)口

錫珠產(chǎn)生的原因及處理：錫珠產(chǎn)生的原因及處理：因素三：

貼片機(jī)的貼裝壓力如果在貼裝時(shí)壓力太高，錫膏就容易被擠壓到元件下面的阻焊層上，在回流焊時(shí)焊錫熔化跑到元件的周?chē)纬慑a珠。解決方法可以減小貼裝時(shí)的壓力，并采用合適的模板開(kāi)口形式，避免錫膏被擠壓到焊盤(pán)外邊去。因素四：爐溫曲線的設(shè)置錫珠是在印制板通過(guò)回流焊時(shí)產(chǎn)生的，在預(yù)熱階段使錫膏和元件及焊盤(pán)的溫度上升到120C—150C之間，減小元器件在再流時(shí)的熱沖擊，在這個(gè)階段，錫膏中的焊劑開(kāi)始汽化，從而可能使小顆粒金屬分開(kāi)跑到元件的底下，在回流時(shí)跑到元件周?chē)纬慑a珠。在這一階段，溫度上升不能太快，一般應(yīng)小于3℃/S，過(guò)快容易造成焊錫飛濺，形成錫珠。所以應(yīng)該調(diào)整回流焊的溫度曲線，采取較適中的預(yù)熱溫度和預(yù)熱速度來(lái)控制錫珠的產(chǎn)生。錫珠產(chǎn)生的原因及處理：其他外界因素的影響：

一般錫膏印刷時(shí)的最佳溫度為25℃

±3℃

，濕度為相對(duì)濕度40%-60％，溫度過(guò)高，使錫膏的黏度降低，容易產(chǎn)生“塌落”，濕度過(guò)高，錫膏容易吸收水分，容易發(fā)生飛濺，這都是引起錫珠的原因。另外，印制板暴露在空氣中較長(zhǎng)的時(shí)間會(huì)吸收水分，并發(fā)生焊盤(pán)氧化，可焊性變差。2.立碑問(wèn)題分析及處理

矩形片式元件的一端焊接在焊盤(pán)上，而另一端則翹立，這種現(xiàn)象就稱(chēng)為立碑。引起該種現(xiàn)象主要原因是錫膏熔化時(shí)元件兩端受力不均勻所致。TombstoneT1T3dT2立碑問(wèn)題分析及處理受力示意圖：T1+T2＜T3

T1.零件的重力使零件向下T2.零件下方的熔錫也會(huì)使零件向下T3.錫墊上零件外側(cè)的熔錫會(huì)使零件向上立碑問(wèn)題分析及處理產(chǎn)生的原因：因素一：熱效能不均勻，焊點(diǎn)熔化速率不同我們?cè)O(shè)想在回流焊爐中有一條橫跨爐子寬度的回流焊限線，一旦錫膏通過(guò)它就會(huì)立即熔化。片式矩形元件的一個(gè)端頭先通過(guò)回流焊限線，錫膏先熔化，完全浸潤(rùn)元件的金屬表面，具有液態(tài)表面張力；而另一端未達(dá)到183℃液相溫度，錫膏未熔化，只有焊劑的粘接力，該力遠(yuǎn)小于回流焊錫膏的表面張力，因而，使未熔化端的元件端頭向上直立。因此，保持元件兩端同時(shí)進(jìn)入回流焊限線，使兩端焊盤(pán)上的錫膏同時(shí)熔化，形成均衡的液態(tài)表面張力，保持元件位置不變。a.PCBpad大小不一，可使零件兩端受熱不均；b.PCBpad分布不當(dāng)（pad一端獨(dú)立，另一端與大銅面共累）立碑問(wèn)題分析及處理因素二：元器件兩個(gè)焊端或PCB焊盤(pán)的兩點(diǎn)可焊性不均勻因素三：在貼裝元件時(shí)偏移過(guò)大，或錫膏與元件連接面太小針對(duì)以上個(gè)因素，可采用以下方法來(lái)減少立碑問(wèn)題：

①適當(dāng)提高回流曲線的溫度②嚴(yán)格控制線路板和元器件的可焊性③嚴(yán)格保持各焊接角的錫膏厚度一致④避免環(huán)境發(fā)生大的變化⑤在回流中控制元器件的偏移⑥提高元器件角與焊盤(pán)上錫膏的之間的壓力橋接問(wèn)題：焊點(diǎn)之間有焊錫相連造成短路Short橋接問(wèn)題：產(chǎn)生原因：

①由于鋼網(wǎng)開(kāi)孔與焊盤(pán)有細(xì)小偏差，造成錫膏印刷不良有偏差②錫膏量太多可能是鋼網(wǎng)開(kāi)孔比例過(guò)大③錫膏塌陷④錫膏印刷后的形狀不好成型差⑤回流時(shí)間過(guò)慢⑥元器件與錫膏接觸壓力過(guò)大解決方法：

①選用相對(duì)粘度較高的錫膏，一般來(lái)說(shuō)，含