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現當下國內受國外半導體行業的種種限制和封鎖,國內半導體行業興起,進而也帶動了電子組裝(Electronics Assembly)的高速發展,所以,在當前只要一提到Electronics Assembly,大家都會想到“SMT”,但什么是“SMT”,它的工藝技術又是怎樣的......等等,相信還是有很多人是不知道或是一知半解的。特別是SMT制程加工過程中的種種,很多人就更懵圈了,其實SMT制程加工作為現代電子制造中的關鍵技術,在實踐過程中會遭遇各種挑戰,在SMT制程生產的過程中也會出現很多加工不良現象的。
在SMT制程過程中,都希望基板從印刷工序開始到回流焊接工序結束,質量處于零缺陷狀態,但實際上這是很難達到。由于SMT工序較多,不能保證每道工序不出現差錯。因此在SMT制程過程中會碰到一些焊接缺陷這些缺陷由多種原因造成。對于每個缺陷應分析其產生的根本原因,這樣才能消除這些缺陷,做好后續的預防工作。那么怎樣才能控制這些缺陷的產生呢?首先要認識什么是制程控制。簡單來說,制程控制是運用最合適的設備,工具或者方法材料,控制制造過程中各個環節,使之能生產出品質穩定的產品實際上實施制程控制的目的也就是希望提高生產效率提高生產品質,穩定工藝流程,用最經濟的手段得到最佳的效益,這些主要體現在生產能力的提升上,下面我就系統的給大家分享一下關于SMT的種種吧。
一、SMT技術的定義
表面貼裝技術,英文全稱:Surface Mount Technology,簡稱:SMT,它是現代電子制造中的關鍵技術之一,它極大地提高了電子產品的生產效率和可靠性。SMT工藝流程包括多個步驟,從PCB的準備到最終的組裝和測試。
二、SMT的工藝流程
以下是SMT工藝流程的詳細步驟:
1、PCB設計和制造
在SMT工藝開始之前,首先需要設計并制造印刷電路板(PCB)。PCB設計涉及到電路圖的繪制、元件布局、走線設計等。設計完成后,通過蝕刻、鉆孔、層壓等工藝制造出PCB。
2、錫膏印刷
錫膏印刷是SMT工藝的第一步。錫膏是一種含有金屬焊料(通常是錫和鉛的合金)的膏狀物質,用于連接電子元件和PCB。錫膏印刷機使用鋼網(Stencil)將錫膏精確地印刷到PCB的指定焊盤上。鋼網的設計必須與PCB上的焊盤位置相匹配。
3、元件放置
元件放置是將電子元件準確地放置到PCB上的錫膏上。這個過程可以通過手動或自動的方式完成。自動貼片機(Pick and Place Machine)能夠快速、準確地將元件放置到正確的位置,大大提高了生產效率。
4、回流焊接
回流焊接是SMT工藝中的關鍵步驟,目的是將錫膏熔化,使電子元件與PCB焊盤之間形成良好的電氣和機械連接?;亓骱附訝t通過控制溫度曲線,使錫膏經歷預熱、保溫和冷卻三個階段,完成焊接過程。
5、檢查和修復
焊接完成后,需要對PCB進行視覺檢查,以確保所有元件都正確放置,沒有焊接缺陷。自動光學檢測(AOI)和X射線檢測等技術可以輔助進行這一步驟。如果發現問題,需要進行手動修復或返工。
6、清洗
焊接過程中可能會產生殘留物,如助焊劑殘留。這些殘留物可能會影響電路的性能和可靠性。因此,清洗是SMT工藝中的一個重要步驟。可以使用溶劑清洗、水清洗或免清洗工藝來去除殘留物。
7、測試
為了確保組裝好的PCB板能夠正常工作,需要進行一系列的測試。這些測試包括功能測試、性能測試和可靠性測試。測試可以是手動的,也可以是自動化的,如使用飛行探針測試(Flying Probe Testing)或自動測試設備(ATE)。
8、組裝后處理
在測試通過后,PCB可能需要進行一些后處理,如涂覆保護層、貼標簽、包裝等。這些步驟有助于保護PCB免受環境因素的影響,并便于產品的存儲和運輸。
9、最終檢驗和發貨
在所有步驟完成后,需要進行最終檢驗,確保產品符合質量標準。通過檢驗的產品可以進行包裝和發貨,準備交付給客戶。
三、SMT工藝制程控制重點
制程控制需要重點考慮以下幾個方面:
1、明確裝配要求,工藝流程,工藝參數設定。
2、作業流程規范化,包括標準的制定和指導文件的規范化。
3、需要有培訓合格的作業員,使他們能夠適應新的工藝和新的設備與技術。
4、新產品試做時應了解各個環節的問題,再進行改善,便于量產的正常生產。
而實際上SMT制程控制中做關鍵的工序還是印刷工序,是影響制程品質的重點所在。
四、SMT制程常見的缺陷
SMT制程常見缺陷有:空焊、短路、直立、缺件、錫珠、翹腳、浮高、錯件、反向、反白/反面、冷焊、偏移、少錫、元件破損、多錫、打橫、金手指粘錫等等......
對于電子加工廠來說,解決每一個出現在加工過程和產品上的質量問題是重中之重,所以,本期主要跟大家分享的就是:表面貼裝技術(SMT)制程常見不良原因分析及改善對策,如有遺漏或是不足之處,還請大家多多批評指正:



















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五、SMT工藝的優勢
SMT工藝相較于傳統的通孔插裝技術,具有以下優勢:
1、高密度組裝
SMT允許更高密度的元件布局,節省空間。
2、生產效率
自動化的SMT生產線可以大幅提高生產效率。
3、可靠性
SMT焊接質量高,減少了焊接缺陷,提高了產品的可靠性。
4、成本效益
雖然初期投資較高,但長期來看,SMT可以降低生產成本。
六、SMT工藝的挑戰
盡管SMT工藝有許多優勢,但也面臨一些挑戰:
1、設備成本
自動化SMT生產線的設備成本較高。
2、技術要求
SMT工藝對操作人員的技術要求較高,需要專業的培訓。
3、元件選擇
不是所有的電子元件都適合SMT工藝,有些元件可能需要特殊的處理。
寫在最后面的話
SMT加工中的不良現象多種多樣,產生的原因也各不相同。為了避免這些不良現象的發生,需要在加工過程中嚴格控制各項工藝參數,確保焊接質量。同時,對于已經發生的不良現象,也需要及時進行分析和處理,防止問題擴大。
總之,SMT工藝是現代電子制造中不可或缺的一部分,它通過精確的自動化流程,提高了電子產品的生產效率和質量。隨著技術的不斷發展,SMT工藝也在不斷進步,以滿足更高性能、更小尺寸和更低成本的需求。

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