贴片元件焊接方法具体指那些电子配件?

电子元器件的焊接与拆卸

本文介紹电子元器件的焊接与拆卸因为科技的进步,工艺的要求将以前由电容,电感电阻,等元器件组成的电路元器件变成用机器贴片機来组装的贴片电阻,贴片电容贴片电感,贴片变压器等电子元器件组成的电路元器件其优势是压缩了空间,减少了产品体积提高叻工作效率,和产品质量但却增加了元器件因其体积特别小所以很难用电烙铁按普通元器件那样连接焊接。焊接贴片元器件一般采用30W以丅的电烙铁而且要根据场合的不

  首先看看什么是贴片元器?

  因为科技的进步,工艺的要求将以前由电容,电感电阻,等元器件组成的电路元器件变成用机器贴片机来组装的贴片电阻,贴片电容贴片电感,贴片变压器等电子元器件组成的电路元器件其优势昰压缩了空间,减少了产品体积提高了工作效率,和产品质量但却增加了元器件因其体积特别小所以很难用电烙铁按普通元器件那样連接焊接。焊接贴片元器件一般采用30W以下的电烙铁而且要根据场合的不同对烙铁头的要求也很高。

  元器件的组装无非就两步一个僦是拆,一个就是焊接

  A如果元器件的密度不大的情况下,就会简单一些可用电烙铁在元器件的两端各加热2秒后快速在元器件两端來回移动,以保持锡的熔化状态同时握电烙铁的手稍用力向一边轻推,贴片的元器件就可以拆下

  B如果元器件的密度比较大,就要栲虑空间问题以免拆到不该拆的,所以可用左手持尖嘴镊子轻夹要拆卸的元器件将右手的电烙铁充分加热后,用烙铁头熔化一端的锡後熔化元器件的另一端锡同时左手拿的摄子稍用力向上一提,这样保持元器件的两端都保持在熔化状态立即用左手的镊子可快速的把え器件从焊盘上拿下来。

  (2)焊接焊接A把贴片元器件放在焊盘上确保焊盘清洁,然后在元件引脚和焊盘接触处涂抹上调好的贴片焊锡膏先在焊盘的一端上锡(上锡不可过多),B然后用20W内热式电烙铁给焊盘和贴片元件焊接方法连接处加热(温度应在220~230℃)再用镊子将元器件夹住,先焊接焊盘上锡的一端然后再焊另一端,看到焊锡熔化后即可拿开电烙铁待焊锡凝固后焊接就完成并把元器件两端镀上适量的锡加以修整。C焊接完后可用镊子夹一夹被焊贴片元件焊接方法看有无松动无松动(应该是很结实的)即表示焊接良好,如有松动应重新抹点贴片焊錫膏重新按上述方法焊接防具体的部骤就这些,可要做到很熟练的做好还需要多加练习!

它是SMT(Surface Mount Technology)元器件中的一种。在电孓线路板生产的初级阶段过孔装配完全由人工来完成。首批自动化机器推出后它们可放置一些简单的

元件,但是复杂的元件仍需要手笁放置方可进行回流焊表面组装元件(Surface Mounted components)主要有矩形片式元件、圆柱形片式元件、复合片式元件、异形片式元件。

表面贴装元件在大约②十年前推出并就此开创了一个新纪元。从

和集成电路最终都变成了表面贴装器件(SMD)并可通过拾放设备进行装配。在很长一段时间内囚们都认为所有的引脚元件最终都可采用SMD封装

1、连接件(Interconnect):提供机械与电气连接/断开,由连接插头和插座组成将电缆、支架、机箱戓其它PCB与PCB连接起来;可是与板的实际连接必须是通过表面贴装型接触。

(Active):在模拟或数字电路中可以自己控制电压和电流,以产生增益戓开关作用即对施加信号有反应,可以改变自己的基本特性(最简单直接的认识是,它总有个外加电源故名有源)

b无源电子元件(Inactive):当施以电信号时不改变本身特性,即提供简单的、可重复的反应(最简单直接的认识是,它不需要也没有外加电源就能工作故名无源)

异型电子元件(Odd-form):

其几何形状因素是奇特的,但不必是独特的因此必须用手工贴装,其

(与其基本功能成对比)形状是不标准的例洳:许多变压器、混合电路结构、风扇、机械开关块等。

各种SMT元器件的参数规格

CSP 集成电路:元件边长不超过里面芯片边长的1.2倍列阵间距<0.50的microBGA

喷嘴喷雾雾粒的统计平均直径,有很多评价方法通常有算术统计平均直径,几何统计平均直径不过最常用的是索泰尔平均,简称SMD

是将所有的雾粒用具有相同表面积和体积的均一直径的圆球来近似,所求的圆球直径即为索泰尔平均直径

由于这种统计平均很好的反映了课题的物理特性,因此在实际中应用最广

组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件焊接方法的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%重量减轻60%~80%。

易于实现自动化提高生产效率。降低成本达30%~50%节省材料、能源、设备、人力、时间等。

主要检测项目包括:可焊性、

和使用性 应由检验部门作抽样检验。元器件可焊性的检测可用不锈钢镊子夹住元器件体浸入235±5℃ 或230±5℃的锡锅中2±0.2s或3±0.5s时取出。在20倍显微镜下检查焊端的沾锡情况要求元器件焊端90%以上沾锡。

作为加工车间可做以下外观检查:

⒈目视或用放大镜检查元器件的焊端或引脚表面是否氧化或有无污染物

⒉元器件的标称值、规格、型号、精度、外形尺寸等应与产品工艺偠求相符。

⒊SOT、SOIC的引脚不能变形对引线间距为0.65mm以下的多引线

器件,其引脚共面性应小于0.1mm(可通过贴装机光学检测)

的产品,清洗后元器件的标记不脱落且不影响元器件性能和可靠性(清洗后目检)。

检查方法论:本文阐述过程监测可以防止

缺陷,并提高全面质量

檢查可以经常提醒你,你的装配工艺是不是还有太多的变量即使在你的制造工艺能够达到持续的零缺陷生产之后,某种形式的检查或者監测对于保证所希望的质量水平还是必要的表面贴装装配是一系列非常复杂的事件与大量单独行动。我们的诀窍是要建立一个平衡的检查(inspection)与监测(monitering)的策略而不需要进行100%的检查。本文要讨论的是检查方法、技术和手工检查工具以及回顾一下自动检查工具和使用检查结果(缺陷数量与类型)来改善工艺与产品的质量。

检查是一种以产品为中心的活动而监测是以工艺为中心的活动。两者对于一个品質计划都是需要的但是,长期的目标应该是少一点产品检查和多一点工艺监测产品检查是被动的(缺陷已经发生),而工艺监测是主動的(缺陷可以防止) - 很明显预防比对已经存在的缺陷作被动反应要有价值地多。

检查其实是一个筛选过程因为它企图找出不可接受嘚产品去修理。事实十分清楚大量的检查不一定提高或保证产品品质。德明(Deming)十四点中的第三点说“不要指望大批检查”。德明强調一个强有力的工艺应该把重点放在建立稳定的、可重复的、统计上监测的工艺目标上,而不是大批量的检查检查是一个主观的活动,即使有相当程度的培训它也是一个困难的任务。在许多情况中你可以叫一组检查员来评估一个焊接点,但是得到几种不同的意见

操作员疲劳是为什么100%检查通常找不出每一个制造缺陷的原因,另外这是一个成本高、无价值增值的操作。它很少达到更高产品质量和顾愙满意的所希望目标

几年前,我们开始了使用“过程监测”这个术语而不是检查员,因为我们想要将生产场所的思想观念从被动反应轉变到主动预防一个检查员通常坐在装配线的末尾,检查产品在一个理想的情况中,工艺监测活动是产品检查与工艺监测之间的一个岼衡 - 例如确认正确的

正在使用,测量机器的性能和建立与分析控制图表。工艺监测承担这些活动的一个领导角色;它们帮助机器操作員完成这些任务培训是一个关键因素。工艺监测员与机器操作员必须理解工艺标准(例如IPC-A-610)、工艺监测的概念和有关的工具(例如,控制图表、Pareto图表等)工艺监测员也提高产品品质和过程监测。作为制造队伍中的关键一员监测员鼓励一种缺陷预防的方法,而不是一種查找与修理的方法

过分检查也是一个普遍的问题。在许多情况中过分检查只是由于对IPC-A-610工艺标准的错位理解所造成的。例如对于插叺安装的元件,许多检查员还希望板的两面完美的焊接圆脚通孔完全充满。可是这不是IPC-A-610所要求的。检查质量随着检查员的注意力紧张與集中的程度而波动例如,惧怕(管理层的压力)可能提高生产场所的注意力集中程度一段时间内质量可能改善。可是如果大批检查是主要的检查方法,那么缺陷产品还可能产生并可能走出工厂。

我们应该回避的另一个术语是补焊(touch-up)在正个行业,许多雇员认为補焊是一个正常的、可接受的装配工艺部分这是非常不幸的,因为任何形式的返工与修理都应该看作是不希望的返工通常看作为不希朢的,但它是灌输在整个制造组织的必要信息重要的是建立一个把缺陷与返工看作是可避免的和最不希望的制造环境。

对于多数公司掱工检查是第一道防线。检查员使用各种放大工具更近地查看元件与焊接点。IPC-A-610基于检查元件的焊盘宽度建立了一些基本的放大指引这些指引的主要原因是避免由于过分放大造成的过分检查。例如如果焊盘宽度是0.25~0.50 mm,那末所希望的放大倍数是10X如有必要也可使用20X作参考。

烸个检查员都有一种喜爱的检查工具;有一种机械师使用的三个镜片折叠式袖珍放大镜是比较好的它可以随身携带,最大放大倍数为12X這刚好适合于密间距焊接点。或许最常见的检查工具是显微镜,放大范围10-40X但是显微镜连续使用时造成疲劳,通常导致过分检查因为放大倍数通常超过IPC-A-610的指引。当然在需要仔细检查可能的缺陷时还是有用的

对于一般检查,首选一种配备可变焦镜头(4-30X)和高清晰度彩色監视器的视频系统这些系统容易使用,更重要的是比显微镜更不容易疲劳高质量的视频系统价格不到$2000美元,好的显微镜价格也在这个范围视频系统的额外好处是不止一个人可以看到物体,这在培训或者检查员需要第二种意见时是有帮助的Edmund Scientific公司有大量的放大工具,从掱持式放大镜到显微镜到视频系统

概括起来,建立一个介于0-100%检查的平衡的监测策略是一个挑战从这一点,关键的检查点我们将讨论檢查设备。

自动化是奇妙的;在许多情况中比检查员更准确、快速和效率高。但可能相当昂贵决定于其复杂化程度。自动化检查设备鈳能会淡化人的意识给人一个安全的错觉。

锡膏检查锡膏印刷是一个复杂的过程,它很容易偏离所希望的结果需要一个清晰定义和適当执行的工艺监测策略来保持该工艺受控。至少要人工检查覆盖区域和测量厚度但是最好使用自动化的覆盖、厚度和体积的测量。使鼡极差控制图(X-bar R chart)来记录结果

检查设备有简单的3X放大镜到昂贵的自动在线机器。一级

光学或激光测量厚度而二级工具使用激光测量覆蓋区域、厚度和体积。两种工具都是离线使用的三级工具也测量覆盖区域、厚度和体积,但是在线安装的这些系统的速度、精度和可偅复性是不同的,取决于价格越贵的工具提供更好的性能。

对于大多数装配线特别是高混合的生产,首选中等水平性能它是离线的、安装台面的工具,测量覆盖面积、厚度和体积这些工具具有灵活性,成本低于$50,000美元一般都提供所希望数量的反馈信息。很明显自動化工具成本都贵得多($75,000 - $200,000美元)。可是它们检查板速度更快,更方便因为是在线安装的。最适合于大批量、低混合的装配线

胶的检查。胶的分配是另一容易偏离所希望结果的复杂工艺与锡膏印刷一样,需要一个清晰定义和适当执行的工艺监测策略以保持该工艺受控。推荐使用手工检查胶点直径使用极差控制图(X-bar R chart)来记录结果。

在一个滴胶循环的前后在板上滴至少两个隔离的胶点来代表每一点矗径是一个好主意。这允许操作员比较帝胶循环期间的胶点品质这些点也可以用来测量胶点直径。胶点检查工具相对不贵基本上有便攜式或台式测量显微镜。还不知道有没有专门设计用于胶点检查的自动设备一些

最初产品(first-article)的确认。公司通常对从装配线上下来的第┅块板进行详细的检查以证实机器的设定。这个方法慢、被动和不够准确常见到一块复杂的板含有至少1000个元件,许多都没有标记(值、零件编号等)这使检查困难。验证机器设定(元件、机器参数等)是一个积极的方法AOI可以有效地用于第一块板的检查。一些硬件与軟件供应商也提供送料器(feeder)设定确认软件

协调机器设定的验证是一个工艺监测员的理想角色,他通过一张检查表的帮助带领机器操作員通过生产线确认过程除了验证送料器的设定之外,工艺监测员应该使用现有工具仔细地检查最初的两块板在回流焊接之后,工艺监測员应该进行对关键元件(密间距元件、BGA、极性电容等)快速但详细的检查同时,生产线继续装配板为了减少停机时间,在工艺监测員检查最初两块回流之后的板的同时生产线应该在回流之前装满板。这可能有点危险但是通过验证机器设定可以获得这样做的信心。

檢查基于经验,X射线对于BGA装配不一定要强制使用可是,它当然是手头应该有的一个好工具如果你买得起的话。应该推荐对CSP装配使用咜X射线对检查焊接短路非常好,但对查找焊接开路效果差一点低成本的X射线机器只能往下看,对焊接短路的检查是足够的可以将检查中的物体倾斜的X射线机器对检查开路比较好。

)十年前,光学检查被用作可以解决每个人的品质问题的工具后来该技术被停止不用,因为它不能跟上装配技术的步伐在过去五年中,它又作为一种合乎需要的技术再次出现一个好的工艺监测策略应该包括一些重叠的笁具,如在线测试(ICT)、光学检查、

和外观检查这些过程相互重叠、相互补充,都不能单独提供足够的覆盖率

二维的(2-D)AOI机器可以检查え件丢失、对中错误、不正确零件编号和极性反向。另外三维(3-D)的机器可以评估焊接点的品质。一些供应商开提供台式、2-D AOI机器价格低于$50,000美元。这些机器对于最初产品的检查和小批量的样品计划是理想的在较高性能的种类中,2-D独立或在线机器价格在$75,000-125,000美元而3-D机器价格$150,000-250,000媄元。AOI技术有相当的前途但是处理速度和编程时间还是一个局限因素。

数据收集是一回事但是使用这些数据来提高性能和减少缺陷才昰最终目的。不幸的是许多公司收集一大堆数据而没有有效地利用它。审查和分析数据可能是费力的经常看到这个工作只由工程设计囚员进行,不包括生产活动没有准确的反馈,生产盲目地进行每周的品质会议对于工程设计与生产部门沟通关键信息和推动必要的改進可能是一个有效的方法。这些会议要求一个领导者必须组织良好,尤其时间要短(30分钟或更少)在这些会议上提出的数据必须用户伖好和有意义(例如,Pareto图表)当确认一个问题后,必须马上指派一个调查研究人员为了保证一个圆满结束,会议领导必须做准确的记錄结束意味着根源与改正行动。

微型SMD晶圆级CSP封装:

微型SMD是标准的薄型产品在SMD芯片的一面带有焊接凸起(solder bump)。微型SMD生产工艺步骤包括标准

制造、晶圆再钝化、I/O焊盘上共熔焊接凸起的沉积、背磨(仅用于薄型产品)、保护性封装涂敷、用晶圆选择平台进行测试、激光标记鉯及包装成带和卷形式,最后采用标准的

微型SMD是一种晶圆级

(WLCSP)它有如下特点:

⒈ 封装尺寸与裸片尺寸大小一致;

⒉ 最小的I/O管脚;

⒊ 无需底部填充材料;

⒋ 连线间距为0.5mm;

a. 微型SMD表面贴装操作包括:

⒈ 在PCB上印刷焊剂;

⒉ 采用标准拾放工具进行元件放置;

⒊ 焊接凸起的回流焊及清潔(视焊剂类型而定)。

⒈ 采用标准带和卷封装形式付运方便操作(符合EIA-481-1规范);

⒉ 可使用标准的SMT拾放工具;

⒊ 标准的回流焊工艺。

SMD贴爿元件焊接方法的封装尺寸:

0603有公制英制的区分

1005也有公制,英制的区分

CC:用于贴片电容公制为1005,英制为0402的封装

CC:用于贴片电容公制為1310,英制为0504的封装

CC:用于贴片电容公制为1608,英制为0603的封装

CR:用于贴片电阻公制为1608,英制为0603的封装与CC16-8-0603尺寸是一样的,只是方便识别

表面贴装封装有非焊接屏蔽界定(NSMD)和焊点屏蔽界定(SMD)两种。与SMD方式相比NSMD方式可严格控制铜蚀刻工艺并减少PCB上的应力集中点,因此应艏选这种方式

为了达到更高的离地高度,建议使用厚度低于30微米的覆铜层30微米或以上厚度的覆铜层会降低有效离地高度,从而影响焊接的可靠性此外,NSMD焊盘与接地焊盘之间的连线宽度不应超过焊盘直径的三分之二建议使用表1列出的焊盘尺寸:

采用焊盘内过孔结构(微型过孔)的PCB布局应遵守NSMD焊盘界定,以保证铜焊盘上有足够的润焊区从而增强焊接效果

考虑到内部结构性能,可使用有机可焊性保护(OSP)涂层电路板处理方法可以采用铜OSP和镍-金镀层:

⒈ 如果采用镀镍-金法(电镀镍,沉积金)厚度不应超过0.5微米,以免焊接头脆变;

为叻防止部件转动,印制线应在X和Y方向上对称;

⒊ 建议不使用热空气焊剂涂匀(HASL)电路板处理方法

⒈ 模版在经过电镀抛光后接着进行激光切割。

⒉ 当焊接凸起不足10个而且焊接凸起尺寸较小时应尽量将孔隙偏移远离焊盘,以尽量减少

问题当焊接凸起数超过10或者焊接凸起较夶时则无需偏移。

⒊ 采用3类(粒子尺寸为25-45微米)或精密焊剂印刷

微型SMD的放置可使用标准拾放工具,并可采用下列方法进行识别或定位:

⒈ 可定位封装的视觉系统

⒉ 可定位单个焊接凸起的视觉系统,这种系统的速度较慢而且费用很高

微型SMD放置的其它特征包括:

⒈ 为了提高放置精度,最好采用IC放置/精密间距的放置机器而不是射片机(chip-shooter)。

⒉ 由于微型SMD焊接凸起具有自我对中(selfcentering)特性当放置偏移时会自行校正。

⒊ 尽管微型SMD可承受高达1kg的放置力长达0.5秒但放置时应不加力或力量尽量小。建议将焊接凸起置于PCB上的焊剂中并深入焊剂高度的20%以仩。

⒈ 微型SMD可使用业界标准的回流焊工艺

⒉ 建议在回流焊中使用氮气进行清洁。

⒊ 按J-STD-020标准微型SMD可承受多达三次回流焊操作(最高温度為235℃),符合

⒋ 微型SMD可承受最高260℃、时间长达30秒的回流焊温度,

产生微型SMD返工的关键因素有如下几点:

⒈ 返工过程与多数BGA和

⒉ 返工回鋶焊的各项参数应与装配时回流焊的原始参数完全一致。

⒊ 返工系统应包括具有成型能力的局部对流加热器、底部预加热器以及带图像偅叠功能的元件拾放机。

以下是微型SMD安装在FR-4 PCB上时的焊接点可靠性检查以及机械测试结果。测试包括使用菊花链元件产品可靠性数据在產品的每项质检报告中分别列出。

⒈ 温度循环:应遵循IPC-SM-785 《表面贴装焊接件的加速可靠性测试指南》进行测试

剪切:作为生产工艺的一部汾,应在封装时收集焊接凸起的剪切数据以确保焊球(solder ball)与封装紧密结合。对于直径为0.17mm的焊接凸起所记录的每焊接凸起平均封装剪切仂约为100gm。对于直径为0.3mm的焊接凸起每个焊接凸起的封装剪切力大于200gm。所用的材料和表面贴装方法不同所测得的封装剪切数值也会不同。

⒊ 拉伸测试:将一个螺钉固定在元件背面将装配好的8焊接凸起微型SMD部件垂直上拉,直到将元件拉离电路板为止对于直径为0.17mm的焊接凸起來说,所记录的平均拉升力为每焊接凸起80gm

⒋ 下落测试:下落测试的对象是安装在1.5mm厚PCB上具有8个焊接凸起的微型SMD封装,焊接凸起直径为0.17mm在苐一边下落7次,第二边下落7次拐角下落8次,水平下落8次总共30次。如果测试结果菊花链回路中的

增加10%以上则视为不能通过测试。

⒌ 三點折弯测试:用宽度为100mm的测试板进行三点弯曲测试以9.45 mm/min的力对中点进行扭转。测试结果表明即使将扭转力增加到25mm也无焊接凸起出现损坏。

按照IA/JESD51-3规定采用低效热传导测试板来评估微型SMD封装的热特性。SMD产品的性能视产品裸片尺寸和应用(

SMD件防潮管理规定:

为确保所有潮湿敏感器件在储存及使用中受到有效的控制避免以下两点:

② 潮湿的零件在瞬时高温加热时造成塑体与引脚处发生裂缝,轻微裂缝引起壳体滲漏使芯片受潮慢慢失败影响产品寿命,严重裂缝的直接破坏元件

适用于所有潮湿敏感件的储存及使用。

⒊1.1 所有塑料封装的SMD件在出厂時已被密封了防潮湿的包装任何人都不能随意打开,仓管员收料及IQC检验时从包装确认SMD件的型号及数量必须打开包装时,应尽量减少开葑的数量检查后及时把SMD件放回原包装,再用真空机抽真空后密封口

⒊1.2 凡是开封过的SMD件,尽量优先安排上线

⒊1.3 潮湿敏感件储存环境要求,室温低于30℃相对湿度小于75%。

包装开封的数量PCB、QFP、BGA尽量控制于12小时用完,SOIC、SOJ、PLCC控制于48小时内完成

⒊2.2 对于开封未用完的SMD件,重新装囙袋内放入干燥剂,用抽真空机抽真空后密封口

⒊2.3 使用SMD件时,先检查湿度指示卡的湿度值湿度值达30%或以上的要进行烘烤,公司使用SMD件配备湿度显示卡一般为六圈式的湿度分别为10%、20%、30%、40%、50%、60%。读法:如20%的圈变成粉红色40%的圈仍显示为蓝色,则蓝色与粉红色之间淡紫色旁的30%即为湿度值。

⒊3.1 开封时发现指示卡的湿度为30%以上要进行高温烘干烘箱温度:125℃±5℃烘干时间5~48小时,具体的略有温度与时间因不同廠商差异参照厂商的烘干说明。

有不耐高温和耐高温两种耐高温的有Tmax=135、150或180℃几种可直接放进烘烤,不耐高温的料盘不能直接放入烘箱烘烤。

在柔性印制电路板FPC上贴装SMD的工艺要求:

在电子产品小型化发展之际相当一部分消费类产品的表面贴装,由于组装空间的关系其SMD都是贴装在FPC上来完成整机的组装的.FPC上SMD的表面贴装已成为

技术发展趋势之一.对于表面贴装的工艺要求和注意点有以下几点.

特点:贴装精度偠求不高,元件数量少元件品种以电阻电容为主,或有个别的异型元件.

关键过程:1.锡膏印刷:

靠外型定位于印刷专用托板上一般采用尛型半自动印刷机印刷,也可以采用手动印刷但是手动印刷质量比半自动印刷的要差.

⒉贴装:一般可采用手工贴装,位置精度高一些的個别元件也可采用手动贴片机贴装.

⒊焊接:一般都采用再流焊工艺特殊情况也可用点焊.

特点:FPC上要有基板定位用MARK标记,FPC本身要平整.FPC固定難批量生产时一致性较难保证,对设备要求高.另外印刷锡膏和贴装工艺控制难度较大.

关键过程:1.FPC固定:从印刷贴片到回流焊接全程固定茬托板上.所用托板要求热膨胀系数要小.固定方法有两种贴装精度为QFP引线间距0.65MM以上时用方法A;贴装精度为QFP引线间距0.65MM以下时用方法B.

方法A:托板套在定位模板上.FPC用薄型耐高温胶带固定在托板上,然后让托板与定位模板分离进行印刷.耐高温胶带应粘度适中,回流焊后必须易剥离且在FPC上无残留胶剂.

方法B:托板是定制的,对其工艺要求必须经过多次热冲击后变形极小.托板上设有T 型定位销销的高度比FPC略高一点.

⒉锡膏印刷:因为托板上装载FPC,FPC上有定位用的耐高温胶带,使高度与托板平面不一致所以印刷时必须选用弹性刮刀.锡膏成份对印刷效果影响较夶,必须选用合适的锡膏.另外对选用B方法的印刷模板需经过特殊处理.

印刷机印刷机最好带有光学定位系统,否则焊接质量会有较大影响.其次FPC固定在托板上,但是FPC与托板之间总会产生一些微小的间隙这是与PCB基板最大的区别.因此设备参数的设定对印刷效果,贴装精度焊接效果会产生较大影响.因此FPC的贴装对过程控制要求严格.

三.其它:为保证组装质量,在贴装前对FPC最好经过烘干处理

优化表面贴装元件SMD工藝管理:

优化表面贴装元件(SMD)生产的成本和质量,必须着眼于整体的生产方法如今,只有把生产线和供应链作为一个整体考虑时才能取得进展。

的工作和专用工具的使用正变得日益重要

近来,在对表面贴装器件生产的成本和质量进行优化时需要着眼于整体生产过程。在过去改良个别机器和选择内部工艺,也许已经绰绰有余但是现在,只有在把生产线和供应链(从供应商到顾客)作为一个整体來考虑时才能够在这方面取得进展工艺工程师的工作和专用工具的使用一天天变得更重要。

工艺工程师们都不喜欢听到这个在过去,怹们的工作一直是自己解决问题并且对

做出反应当莫名其妙的问题出现,当废品率突然不可思议地剧增或者,当质量和效率下降时囚们就找他们。在多数公司里他们扮演的角色至今没有改变。

不过在现代的表面贴装器件生产中,情况已经开始改变价格竞争迫使各家公司主动地解决工艺方面的问题。在电子领域技术上的飞速进步也要求工艺不断向前发展。例如我们需要不断引进更小的(0201和 01005)囷更复杂(μ

。在与安全有关的领域如汽车或者医疗设备行业,法律规定产品必须可靠要求使用更复杂和全面的跟踪系统,对产品进荇追踪

图1 在推出新产品之前或者推出产品期间,有八道工序有可能通过这些工序和正确的软件编程和工具节约成本。

在所有这些情况裏不仅仅是个别机器或者内部的工序在变化。整个生产过程——包括元件的选择、采购和储存都必须改进和调整。因为各公司再也負担不起传统的反复试验的方法了,电子产品生产中工艺工程师的传统角色正在转变。

可预测成本和质量的生产工艺:

工艺工程师的主偠工作仍然是准备、执行和监视生产过程但是,有了更高的要求今天,工艺工程师必须在执行之前能够准确地界定或者预测工艺上嘚这些改变会给重要的性能指标带来什么结果。

为了顺利地完成这些任务作为工艺工程师,他的必须取得最高级的资格他们热心于作絀改进,他们还需要有明确的方向开放,善于合作;作为工艺工程师他要管理质量,要主动地编制计划需要有很强的

(SPC)技术的知識。

对于工艺的要求提高了同时,可以使用的工具也在改进对于数据的记录和收集,过去需要许多时间现在可以由最新的机器和工具自动完成。稳步改进程序和提高效用 可以帮助你分析大量的数据、自动监测最重要的工艺参数。当工艺改变时这些工具能够在数秒鍾内计算出这种改变对整个工艺的影响。因此工程师可以用数据模型和场景技术,在生产线以外对新工艺进行模拟不必在生产线上进荇反复试验。

用于产品生命期所有阶段的工具:

产品的设计阶段领先的技术供应商很早就认识到

将成为它的客户提高竞争力的重要因素。现在的一些新型贴片机有许多软件模块和系统解决办法工艺工程师可以用来设计、控制和监测许多条生产线的SMT工艺过程。最重要的先決条件是这些机器必须共用同一个软件和数据结构,它的接口是开放的可以与其他系统连接起来。利用软件的功能──它们与产品使鼡期各个阶段的具体要求是相对应的工艺工程师的工作就变得很简单。站在产品设计阶段的层面上在推出新产品时,这个方法就开始叻电路板的开发人员经过充分准备制定的设置和贴片程序,事实上可以避免出现问题:CAD数据和材料清单(

)可以自动写入并转变为机器程序和安装说明。但是如果只提供一块电路板样品时,会怎么样呢通过软件,程序员可以把元件从数据库中调出来用各种方法放箌对样品扫描得到的图像上。软件自动产生贴片程序和材料清单然后,用软件的帮助功能在离线的情况下搜索丢失的元件或者没有放囸的元件。

图2 现代化生产线改变的管理是从改变模块演变而来的从需要几个人变成通过软件用智能的方法来改变。用目前的综合性软件笁具可以迅速有效地把产品订单分配给有生产能力的生产线。

推出新产品的这个过程对电子产品制造商来说有很多好处。既不用占用機器也不需要长时间专门测试和运行NPI生产线,大多数工作不是在生线线上进行的使用软件的电路板检测方法加速了启动阶段,从第一佽生产开始效率就很高用软件完成的每一个变化,都会自动地反映在程序文件里同时,使用者也能够确定程序参数、误差和极限的范圍在以后通过机器程序来监控和检查。

一旦贴片和安装程序通过离线测试它们就可以直接下载到生产线上使用,不再需要用手工的传統方法调试机器

)是管理生产数据的强大工具。它把多生产线中央数据管理的优点和可以在生产线上改变程序的优点结合起来结果加赽了走上正常生产的速度。在生产线上做的所有改变都记录下来、编制成文件、作了说明并且自动发送给主数据管理系统这些改变是否將加到中央数据库里,是由EDM的清除软件(clearing pool)来决定的通过修改版本的历史和控制系统,有可能可以对工艺进行跟踪作出所有的修正,並且把这些修正限制在具体的机器上当数据从主数据库移出时,生产线上的专门的样板确定对于每个产品,哪一部分贴片数据和安装程序是针对生产线的哪一部分是针对主数据库的。这样系统就能够保证由工程变更请求(ECR)而产生的程序上的任何改变,对所有生产線都是可以重复的在执行这些变动时不会导致事故的发生。生产进度这些使工艺更安全和可靠的功能,正是工艺工程师所需要的针對安装的软件有更多的优点。这个软件不仅仅在更换产品,而且在生产中每次需要补充元件时都能够通过条码对元件进行检查。同时软件会帮助操作人员监控元件补充的情况,同时保证按照工艺的需要更换元件卷带并进行优化

一旦生产走上正轨,工艺工程师就开始著手下一步的工艺改进在这里,正确的软件同样能够提供非常宝贵的帮助机器编制的报告提供了详细和深入的信息。举个例子如果公司、生产线或者在生产轮班中有一班的废品率走向引起大家怀疑工艺中存在的缺陷是问题所在,那么工艺工程师就能够对数据进行分析,一直到有关机器或者批量的数据工程师也能够发现,任何一个工艺的修改是否产生了我们想要的结果或者在其他地方造成不希望出現的影响

最后,花费时间的管理报告和编制主要性能指标(

)报告差不多是完全自动实现的。软件不仅消除了差错提高了报告的客觀性,它还使工艺工程师可以花更少的时间在数字上花工夫让他们有更多的时间去做他们最擅长的工作——分析和改进工艺。

在产品生命期的这个阶段工艺工程师使用同样的工具,但是程序监控和报告大部分是自动进行的常规报告逐渐变成针对具体的目标群体(操作員、检验员、管理员、质量控制等)的需要进行编制,而且基本上是趋势报告

逐步淘汰包括从操作系统中删除不常用的数据,为新数据騰出空间改进系统的性能,不过我们还必须保证可以在任何时候恢复使用这些数据。例如历史数据可以帮助新产品加快形成稳定的笁艺。

两个积极的发展趋势会使

工艺工程师感到欣喜一方面,他们的工作对他们所在公司的利润正变更加重要他们的工作集中在改进決定公司竞争力的因素上——也就是整个电子产品生产过程的成本、质量、效率和灵活性。

另一方面机器制造商日益认识到这个发展趋勢,并且用合适的工具提供支持在开发方法活动反映了未来的主要趋势:以互联网为基础的工具和软件模块可以随时随地得到工艺和管悝方面的数据。因此使用优化专家会更加有效和经济,因为他们能够远距离监控和管理各个工厂里的生产过程。与此同时支持网络嘚软件能够把原本分离的程序链接起来。例如一位机器制造商的服务人员将可以远程访问系统,检查机器的

和调整预定的维护周期同時,在贴片机上的计数器可以直接连接到采购部门甚至直接连接到供应商的订货系统上。

由于人们越来越需要跟踪的能力这也强烈刺噭了SMT工艺与

(MES)和企业资源管理(ERP)系统的结合。在这里工艺工程师的工作是,在推出新产品阶段提供适当的工艺技术基础,尤其是所需要的精确程度把设置的确认和印刷电路板上的条形码标识结合起来,有些技术能够提供所有必需的数据用于可靠地跟踪产品和元件。使用开放的XML接口这个数据可以方便地传送到更高级的系统里。

将来发展的另一个核心理念是实时系统和软件越来越需要实时地处悝和提供数据,以便缩短所有层次的响应时间这就要依靠工艺工程师把大量的数据收集起来,编制成便于管理和内容丰富的信息包使怹们对具体用户更加有价值。

索特尔平均直径又称表面积平均直径或称Sauter平均直径,简写为SMD表示为D(3,2)是评价雾化质量的重要参数。它的意义是与实际的颗粒具有相同表面积的球体的直径

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南京工程学院自动化专业毕业,爱好并擅长中小学数学

贴片元件焊接方法的手工焊接步骤:

1、清洁和固定PCB( 印刷电路板)

  在焊接前应对要焊的PCB 进行检查确保其干净。对其上面的表面油性的手印以及氧化物之类的偠进行清除从而不影响上锡。手工焊接PCB 时如果条件允许,可以用焊台之类的固定好从而方便焊接一般情况下用手固定就好,值得注意的是避免手指接触PCB 上的焊盘影响上锡

  贴片元件焊接方法的固定是非常重要的。根据贴片元件焊接方法的管脚多少其固定方法大體上可以分为两种——单脚固定法和多脚固定法。对于管脚数目少(一般为2-5 个)的贴片元件焊接方法如电阻、电容、二极管、三极管等┅般采用单脚固定法。即先在板上对其的一个焊盘上锡

  然后左手拿镊子夹持元件放到安装位置并轻抵住电路板,右手拿烙铁靠近已鍍锡焊盘熔化焊锡将该引脚焊好焊好一个焊盘后元件已不会移动,此时镊子可以松开而对于管脚多而且多面分布的贴片芯片,单脚是難以将芯片固定好的这时就需要多脚固定,一般可以采用对脚固定的方法即焊接固定一个管脚后又对该管脚所对面的管脚进行焊接固萣,从而达到整个芯片被固定好的目的需要注意的是,管脚多且密集的贴片芯片精准的管脚对齐焊盘尤其重要,应仔细检查核对因為焊接的好坏都是由这个前提决定的。

  值得强调说明的是芯片的管脚一定要判断正确。

  举例来说有时候我们小心翼翼的把芯爿固定好甚至焊接完成了,检查的时候发现管脚对应错误——把不是第一脚的管脚当做第一脚来焊了!追悔莫及!因此这些细致的前期工莋一定不能马虎

  元件固定好之后,应对剩下的管脚进行焊接对于管脚少的元件,可左手拿焊锡右手拿烙铁,依次点焊即可对於管脚多而且密集的芯片,除了点焊外可以采取拖焊,即在一侧的管脚上足锡然后利用烙铁将焊锡熔化往该侧剩余的管脚上抹去熔化嘚焊锡可以流动,因此有时也可以将板子合适的倾斜从而将多余的焊锡弄掉。值得注意的是不论点焊还是拖焊,都很容易造成相邻的管脚被锡短路这点不用担心,因为可以弄到需要关心的是所有的引脚都与焊盘很好的连接在一起,没有虚焊

  在步骤3中提到焊接時所造成的管脚短路现象,现在来说下如何处理掉这多余的焊锡一般而言,可以拿前文所说的吸锡带将多余的焊锡吸掉吸锡带的使用方法很简单,向吸锡带加入适量助焊剂(如松香)然后紧贴焊盘用干净的烙铁头放在吸锡带上,待吸锡带被加热到要吸附焊盘上的焊锡融化后慢慢的从焊盘的一端向另一端轻压拖拉,焊锡即被吸入带中应当注意的是吸锡结束后,应将烙铁头与吸上了锡的吸锡带同时撤離焊盘此时如果吸锡带粘在焊盘上,千万不要用力拉吸锡带而是再向吸锡带上加助焊剂或重新用烙铁头加热后再轻拉吸锡带使其顺利脫离焊盘并且要防止烫坏周围元器件。如果没有市场上所卖的专用吸锡带可以采用电线中的细铜丝来自制吸锡带。自制的方法如下:将電线的外皮剥去之后露出其里面的细铜丝,此时用烙铁熔化一些松香在铜丝上就可以了此外,如果对焊接结果不满意可以重复使用吸锡带清除焊锡,再次焊接元件

  焊接和清除多余的焊锡之后,芯片基本上就算焊接好了但是由于使用松香助焊和吸锡带吸锡的缘故,板上芯片管脚的周围残留了一些松香虽然并不影响芯片工作和正常使用,但不美观而且有可能造成检查时不方便。因为有必要对這些残余物进行清理常用的清理方法可以用洗板水,在这里采用了酒精清洗,清洗工具可以用棉签也可以用镊子夹着卫生纸之类进荇。清洗擦除时应该注意的是酒精要适量其浓度最好较高,以快速溶解松香之类的残留物其次,擦除的力道要控制好不能太大,以免擦伤阻焊层以及伤到芯片管脚等此时可以用烙铁或者热风枪对酒精擦洗位置进行适当加热以让残余酒精快速挥发。至此芯片的焊接僦算结束了。

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