（1） PCB： printed circuit board 印刷電路板 （按材質分為:Rigid PCB & Flexible PCB）（圖層分類為三類:Single Side PCB /Double Side PCB/Multilayer PCB）（2） SMC/D：Surface Mount Component/ Device表面貼裝組件 （3）AI :Auto-Insertion 自動插件 （4）IC :integrate circuit 集成電路 （5）SMA：Surface Mounting Assembly 表面貼裝工程 （6）ESD：Electro State Discharge 靜電防護（7）Chip：片狀元器件（無源元器件）（8）ppm:parts per million 指每百萬PAD(點)有多少個不良PAD(點) (9) 錫膏：用于電子元器件連接到電路板焊盤的一種輔材，有鉛錫膏的熔點183左右，錫和鉛的成分比約為63/37左右，約有1%不到的活性物質，重點講述活性物質的作用是助焊和可揮發性，此外過爐后的熔點不在183了而是250左右。如圖D (10)紅膠/黃膠：用于有直立元件的電路板背面（焊接面）的表貼元件裝連工作。固化溫度約在130-150之間。 (11)鋼網（網板）：用于印刷的模具，鋼板厚度僅為0.12mm，蹦得很緊、碰一下很容易變形，一旦變形就報廢，和PCB的焊盤是一模一樣的 (12)爐溫曲線圖：分為四個區-升溫區、浸潤區、回流區、冷卻區，有鉛峰值溫度230左右 ,無鉛峰值260 左右. (13) Feeder：喂料器是給貼片機供給物料的一個部件一、SMT單面板元件組裝工藝流程二、 SMT雙面板元件組裝工藝流程 現代SMT工廠的主要設備流程圖（一）現代SMT工廠tester設備配置圖（三）1、ICT （In-circuit tester)簡介也稱為線上測試機 線上測度機屬于接觸式檢測技術，也是生產中測試最基本的方法之一，由于它具有很強的故障診斷能力而廣泛使用。放置專門設計的針床夾具上，安裝在夾具上的彈簧測試探針與元件的引線或測試焊盤接觸，由於接觸了板子上所有線路，所有仿真和數位器件均可以單觸測試，並可以迅速診斷出故障器件。 可檢出項目：焊接橋接、線路斷路、 虛焊元件漏貼、極性等2、X-RAY 簡介：X射線，具備很強的穿透性，是最早用于各種檢測場合的一種儀器。X射線透視圖可以顯示焊點厚度，形狀及品質的密度分布。這些指針能充分反映出焊點的焊接品質，包括斷路、短路、孔、洞、內部氣泡以及錫量不足，并能做到定量分析。X-Ray測試機就是利用X射線的穿透性進行測試的。n 第一問題.01005小間距器件的貼片的批量生產的工藝技術的控制.n 主要是采用什么樣的錫膏和錫膏球徑的要求.n 設備的公差的影響如吸嘴的慣性/貼片機的精度的影響 n 間距0.2mm將造成一系列的工藝問題.n 料帶的選擇目前市場上是8mm寬的料帶.n ESD的影響n 加工環境的影響等等問題如何通過工藝上的控制來解決這些問題將01005的器件應用到電子制造業中?POP是package on package components 將不同IC進行疊裝的一種新技術,具體如下圖 電阻（Resistor） 電容（Capacitor）鉭電容（Capacitor Tantalum）二極體（Diode） 保險絲（Fuse）電感（Inductor）振蕩晶體（Monofier） 排阻（Arrange Resistance）小小外形晶體管（SOT） 外形集成電路（SOIC） 塑封有引線芯片載體（PLCC） 四邊扁平封裝器件（QFP） 球柵陣列（BGA） 小外形封裝（SOP） 小外形封裝雙列直插內存顆粒 （SODIMM） 插座（SOCKET） 插孔（Jack） 連接器（Connecter）開關（Switch） SOT:Small Outline Transistor 小外形晶體管 SOIC: Small Outline Integrated Circuit 小外形集成電路 PLCC:Plastic Leaded Chip Carriers 塑封有引線芯片載體 QFP:Quad Flat Package 四邊扁平封裝器件 BGA:Ball Gird Array 球柵陣列 SOP:Small Outline Package 小外形封裝1.焊膏種類 隨著再流焊技術的應用，焊膏已成為表面組裝技術（SMT）中最要的工藝材料，近年來獲得飛速 發展。在表面貼裝裝配的回流焊接中，錫膏用于表面貼裝元件的引腳或端子與焊盤之間的連接。焊膏 涂覆是表面組裝技術一道關鍵工序，它將直接影響到表面組裝件的焊接質量和可靠性。 焊錫通常定義為液化溫度在400C(750F)以下的可熔合金。裸片級的(特別是倒裝芯片)錫球的基 本合金含有高溫、高鉛含量，比如Sn5/Pb95或Sn10/Pb90。共晶或臨共晶合金，如Sn60/Pb40， Sn62/Pb36/Ag2和Sn63/Pb37，也成功使用。 另外，考慮到鉛(Pb)在技術上已存在的作用與反作用，焊錫可以分類為含鉛或不含鉛。現在，已 經在無鉛系統中找到可行的、代替錫/鉛材料的、元件和PCB的表面涂層材料。可是對連接材料，對實 際無鉛系統的尋找仍然進行中。 2.焊膏主要成分及特性 焊膏是一種均質混合物，由合金焊料粉，糊狀焊劑和一些添加劑混合而成的具有一定粘性和良好 觸變性的膏狀體。在常溫下，焊膏可將電子元器件初粘在既定位置，當被加熱到一定溫度時（通常 183 ）隨著溶劑和部分添加劑的揮發，合金粉的熔化，使被焊元器件和焊盤連在一起，冷卻形成永 久連接的焊點。對焊膏的要求是具有多種涂布方式，特別具有良好的印刷性能和再流焊性能，并在貯 存時具有穩定性。 合金焊料粉是焊膏的主要成分，約占焊膏重量的8590。常用的合金焊料粉有以下幾種：錫 鉛（Sn Pb）、錫 鉛 銀（Sn Pb Ag）、錫 鉛 鉍（Sn Pb Bi）等。合金焊料粉的成分和 配比以及合金粉的形狀、粒度和表面氧化度對焊膏的性能影響很大，因此制造工藝較高。幾種常用合 金焊料粉的金屬成分、熔點，最常用的合金成分為Sn63Pb37。Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2,其中Sn63Pb37 的熔點為183，共晶狀態，摻入2的銀以后熔點為179，為共晶狀態，它具有較好的物理特性和 優良的焊接性能，且不具腐蝕性，適用范圍廣，加入銀可提高焊點的機械強度。 在焊膏中，焊劑是合金焊料粉的載體，其主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物， 使焊料迅速擴散并附著在被焊金屬表面。對焊劑的要求主要有以下幾點：a 焊劑與合金焊料粉要混合 均勻；b 要采用高沸點溶劑，防止再流焊時產行飛濺；c 高粘度，使合金焊料粉與溶劑不會分層；d 低 吸濕性，防止因水蒸汽引起飛濺；e 氯離子含量低。焊劑的組成：通常，焊膏中的焊劑應包括以下幾 種成分：活性劑、成膜劑和膠粘劑、潤濕劑、觸變劑、溶劑和增稠劑以及其他各類添加劑。 3.焊膏的保存及使用注意事項 焊膏購買到貨后，應登記到達時間、保質期、型號，并為每罐焊膏編號。 焊膏應以密封形式保存在恒溫、恒濕的冰箱內，溫度在約為（210），溫度過高，焊劑與合 金焊料粉起化學反應，使粘度上升影響其印刷性；溫度過低（低于0），焊劑中的松香會產生結晶 現象，使焊膏形狀惡化。 焊膏使用時，應提前至少4小時從冰箱中取出，寫下時間、編號、使用者、應用的產品，并密封 置于室溫下，待焊膏達到室溫時打開瓶蓋。如果在低溫下打開，容易吸收水汽，再流焊時容易產行錫 珠。注意：不能把焊膏置于熱風器、空調等旁邊加速它的升溫。 焊膏開封后，應至少用攪拌機或手工攪拌5分鐘，使焊膏中的各成分均勻，降低焊膏的粘度。注 意：用攪拌機進行攪拌時，攪拌頻率要慢，大約12轉/秒鐘。 焊膏置于漏版上超過30分鐘未使用時，應先用絲印機的攪拌功能攪拌后再使用。若中間間隔時間 較長，應將焊膏重新放回罐中并蓋緊瓶蓋，再次使用應按進行操作。 根據印制板的幅面及焊點的多少，決定第一次加到漏版上的焊膏量，一般第一次加200300克， 印刷一段時間后再適當加入一點。 焊膏印刷后應在24小時內貼裝完，超過時間應把焊膏清洗后重新印刷。 焊膏開封后，原則上應在當天內一次用完，超過時間使用期的焊膏絕對不能使用。 從漏版上刮回的焊膏也應密封冷藏。 焊膏印刷時間的最佳溫度為253，溫度以相對濕度60為宜。溫度過高，焊膏容易吸收水汽， 在再流焊時產生錫珠。 四、絲網印刷簡介 1.模板(Stencil)種類 模板所用材料有不銹鋼、尼龍、聚脂材料等。歷史上，使用一種厚的乳膠絲網，它有別于絲印模 板，現在只有少數錫膏絲印機使用。金屬模板比乳膠絲網普遍得多，優越得多，并且也不會太貴。 2.模板的開孔方式 制作開孔的工藝過程控制開孔壁的光潔度和精度。有三種常見的制作模板的工藝：化學腐蝕、激 光切割和電鑄成型工藝。 化學腐蝕(Chemically etched)模板：在金屬箔上涂抗蝕保護劑，用銷釘定位感光工具，將圖形曝 光在金屬箔兩面，然后使用雙面工藝同時從兩面腐蝕金屬箔。優點：成本最低，周轉最快；缺點：開 口形成刀鋒或沙漏形狀； 激光切割(Laser-cut)模板：直接從客戶的原始Gerber數據產生，在作必要修改后傳送到激光機， 由激光光束進行切割。優點：錯誤減少，消除位置不正機會；缺點：激光光束產生金屬熔渣，造成孔 壁粗糙； 電鑄成型(Electroformed)模板：通過在一個要形成開孔的基板上顯影刻膠，然后逐個原子，逐層 在光刻膠周圍電鍍出模板。優點：提供完美的工藝定位，沒有幾何形狀的限制，改進錫膏的釋放；缺 點：要涉及一個感光工具，電鍍工藝不均勻失去密封效果，密封塊可能會去掉。 化學腐蝕和激光切割是制作模板的減去工藝。化學蝕刻工藝是最老的、使用最廣的。激光切割相 對較新，而電鑄成型模板是最新時興的東西。 3.刮板(squeegee)類型及特點 刮板的磨損、壓力和硬度決定印刷質量，應該仔細監測。對可接受的印刷品質，刮板邊緣應該鋒 利和直線。刮板有兩種形式：菱形和拖裙形，拖裙形分成橡膠或聚氨酯(Polyurethane)(或類似)材料和 金屬。 拖裙形：這種形式很普遍，由截面為矩形的金屬構成，夾板支持，需要兩個刮板，一個絲印行程 方向一個刮板。無需跳過錫膏條，因錫膏就在兩個刮板之間，每個行程的角度可以單獨決定。大約 40mm刮板是暴露的，而錫膏只向上走15-20mm，所以這種形式更干凈些。 菱形：這種形式現在已很不普遍了，雖然還在使用，特別在美國和日本。它由截面為大約 10mmx10mm的正方形組成，由夾板夾住，形成兩面45的角度。這種刮板可以兩個方向工作，每個行 程末都會跳過錫膏條，因此只要一個刮板。可是，這樣很容易弄臟，因為錫膏會往上跑，而不是只停 留在聚乙烯的很少的暴露部分。其撓性不夠意味著不能貼合扭曲變形的PCB，可能造成漏印區域。不 可調節。 4.影響印刷品質的幾個重要參數 刮刀壓力：刮刀壓力的改變，對印刷來說影響重大。太小的壓力，導致印刷板上焊膏量不足；太 大的壓力，則導致焊膏印得太薄。一般把刮刀壓力設定為0.5Kg/25mm，在理想的刮刀速度及壓力下， 應該正好把焊膏從模板表面刮干凈。另外刮刀的硬度也會影響焊膏的厚薄。太軟的刮刀會使焊膏凹陷 所以建議采用較硬的刮刀或金屬刀； 印刷厚度：印刷厚度是由模板的厚度所決定的，機器設定和焊膏的特性也有一定的關系。模板厚 度是與IC腳距密切相關的。印刷厚度的微量調整，經常是通過調節刮刀速度及刮刀壓力來實現； 五、貼片機簡介 貼片機就是用來將表面組裝元器件準確安裝到PCB的固定位置上的設備，貼片機的貼裝精度及穩 定性將直接影響到所加工電路板的品質及性能。目前SESC車間內貼片機主要分為兩種： 1.拱架型(Gantry)：元件送料器、基板(PCB)是固定的，貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基 板之間來回移動，將元件從送料器取出，經過對元件位置與方向的調整，然后貼放于基板上。由于貼 片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標移動橫梁上，所以得名。這類機型的優勢在于：系統結構簡單，可實 現高精度，適于各種大小、形狀的元件，甚至異型元件，送料器有帶狀、管狀、托盤形式。適于中小 批量生產，也可多臺機組合用于大批量生產。這類機型的缺點在于：貼片頭來回移動的距離長，所以 速度受到限制。 都屬于拱架型，主要貼裝大型、異型零件以及細間距引腳零件； 2.轉塔型(Turret)：元件送料器放于一個單坐標移動的料車上，基板(PCB)放于一個X/Y坐標系統移 動的工作臺上，貼片頭安裝在一個轉塔上，工作時，料車將元件送料器移動到取料位置，貼片頭上的 真空吸料嘴在取料位置取元件，經轉塔轉動到貼片位置(與取料位置成180度)，在轉動過程中經過對元 件位置與方向的調整，將元件貼放于基板上。這類機型的優勢在于：一般，轉塔上安裝有十幾到二十 幾個貼片頭，每個貼片頭上安裝2-4個真空吸嘴(較早機型)至5-6個真空吸嘴(現在機型)。由于轉塔的特 點，將動作細微化，選換吸嘴、送料器移動到位、取元件、元件識別、角度調整、工作臺移動(包含位 置調整)、貼放元件等動作都可以在同一時間周期內完成，所以實現真正意義上的高速度。目前最快的 時間周期達到0.08-0.10秒鐘一片元件。這類機型的缺點在于：貼裝元件類型的限制，并且價格昂貴。 六、回流焊簡介 1.回流焊的種類 回流焊是SMT流程中非常關鍵的一環，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，如不能較好地對其進行控制，將對所生產產品的可靠性及使用壽命產生災難性影響。回流 焊的方式有很多，較早前比較流行的方式有紅外式及氣相式，現在較多廠商采用的是熱風式回流焊， 還有部分先進的或特定場合使用的再流方式，如：熱型芯板、白光聚焦、垂直烘爐等。以下將對現在 比較流行的熱風式回流焊作簡單的介紹。 2.熱風式回流焊 現在所使用的大多數新式的回流焊接爐，叫做強制對流式熱風回流焊爐。它通過內部的風扇，將 熱空氣吹到裝配板上或周圍。這種爐的一個優點是可以對裝配板逐漸地和一致地提供熱量，不管零件 的顏色和質地。雖然，由于不同的厚度和元件密度，熱量的吸收可能不同，但強制對流式爐逐漸地供 熱，同一PCB上的溫差沒有太大的差別。另外，這種爐可以嚴格地控制給定溫度曲線的最高溫度和溫 度速率，其提供了更好的區到區的穩定性，和一個更受控的回流過程。 3.溫區分布及各溫區功能 熱風回流焊過程中，焊膏需經過以下幾個階段，溶劑揮發；助焊劑清除焊件表面的氧化物；焊膏 的熔融、再流動以及焊膏的冷卻、凝固。一個典型的溫度曲線（Profile：指通過回焊爐時，PCB上某 一焊點的溫度隨時間變化的曲線）分為預熱區、保溫區、回流區及冷卻區。(見附圖) 預熱區：預熱區的目的是使PCB和元器件預熱，達到平衡，同時除去焊膏中的水份、溶劑，以防 焊膏發生塌落和焊料飛濺。升溫速率要控制在適當范圍內（過快會產生熱沖擊，如：引起多層陶瓷電 容器開裂、造成焊料飛濺，使在整個PCB的非焊接區域形成焊料球以及焊料不足的焊點；過慢則助焊 劑Flux活性作用），一般規定最大升溫速率為4/sec，上升速率設定為1-3/sec，標準為低于 2.5/sec。 保溫區：指從120升溫至160的區域。主要目的是使PCB上各元件的溫度趨于均勻，盡量減少 溫差，保證在達到再流溫度之前焊料能完全干燥，到保溫區結束時，焊盤、錫膏球及元件引腳上的氧 化物應被除去，整個電路板的溫度達到均衡。過程時間約60-120秒，根據焊料的性質有所差異。 標準為：130-160，MAX120sec； 回流區：這一區域里的加熱器的溫度設置得最高，焊接峰值溫度視所用錫膏的不同而不同，一般 推薦為錫膏的熔點溫度加20-40。此時焊膏中的焊料開始熔化,再次呈流動狀態，替代液態焊劑潤濕 焊盤和元器件。有時也將該區域分為兩個區，即熔融區和再流區。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點的 “尖端區”覆蓋的面積最小且左右對稱，一般情況下超過200的時間范圍為30-40sec。SESC的標準為 Peak Temp.:210-220，超過200的時間范圍：403sec； 冷卻區：用盡可能快的速度進行冷卻，將有助于得到明亮的焊點并飽滿的外形和低的接觸角度。 緩慢冷卻會導致PAD的更多分解物進入錫中，產生灰暗毛糙的焊點，甚至引起沾錫不良和弱焊點結合 力。降溫速率一般為-4/sec以內，冷卻至75左右即可，一般情況下都要用離子風扇進行強制冷卻。 SESC的標準為：Slope-3/sec。 4.氮氣的作用 使用惰性氣體，一般采用氮氣，這種方法在回流焊工藝中已被采用了相當長的一段時間，因為惰 性氣體可以減少焊接過程中的氧化，因此，這種工藝可以使用活性較低的焊膏材料。這一點對于低殘 留物焊膏和免清洗尤為重要。另外，對于多次焊接工藝也相當關鍵。比如：在雙面板的焊接中，氮氣 保護板子在多次回流工藝中有很大的優勢，因為在N2的保護下，板上的銅質焊盤與線路的可焊性得到 了很好的保護。使用氮氣的另一個好處是增加表面張力，它使得制造商在選擇器件時有更大的余地 （尤其是超細間距器件），并且增加焊點表面光潔度，使薄型材料不易褪色。 5.助焊劑簡介 在焊膏中，焊劑是合金焊料粉的載體，其主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物， 使焊料迅速擴散并附著在被焊金屬表面。表面貼裝用助焊劑的要求：具一定的化學活性；具有良好的 熱穩定性；具有良好的潤濕性；對焊料的擴展具有促進作用；留存于基板的焊劑殘渣對基板無腐蝕性； 具有良好的清洗性；氯的含有量在0.2%(W/W)以下。助焊劑的物理化學作用是：輔助熱傳導，去處金 屬表面和焊料本身的氧化物或其它污染，浸潤被焊接金屬的表面，覆蓋在高溫焊料表面，保護金屬表 面避免氧化和減少熔融焊料表面張力，促進焊料擴展和流動，提高焊接質量。 七、SMT測試方法簡介 電子組裝測試包括兩種基本類型:裸板測試和加載測試。裸板測試是在完成線路板生產后進行，主 要檢查短路、開路、網表的導通性。加載測試在組裝工藝完成后進行，它比裸板測試復雜。組裝階段 的測試包括：生產缺陷分析(MDA)、在線測試(ICT)和功能測試(使產品在應用環境下工作)及其三者的 組合。最近幾年，組裝測試還增加了自動光學檢測(AOI)和自動X射線檢測。SESC目前SMT生產線采 用的測試有四種類型: 1.AOI(Automatic Optical Inspection自動光學檢查) 由于電路板尺寸大小的改變，對傳統的檢測方法提出更大的挑戰，因為它使人工檢查更加困難。 為了對這些發展作出反應，越來越多的原設備制造商采用AOI。通過使用AOI作為減少缺陷的工具， 在裝配工藝過程的早期查找和消除錯誤，以實現良好的過程控制。早期發現缺陷將避免將壞板送到隨 后的裝配階段，AOI將減少修理成本，將避免報廢不可修理的電路板。 AOI采用了高級的視覺系統、新型的給光方式、高的放大倍數和復雜的處理法，從而能夠以高測 試速度獲得高缺陷捕捉率。AOI系統能夠檢驗大部分的零件，包括有：矩形chip元件（0805或更大）、 圓柱形chip元件、鉭電解電容、線圈、晶體管、排組、QFP,SOIC（0.4mm 間距或更大）、連接器、異 型元件等，能夠檢測以下不良：元器件漏貼、鉭電容的極性錯誤、焊腳定位錯誤或者偏斜、引腳彎曲 或者折起、焊料過量或者不足、焊點橋接或者虛焊等。但AOI 系統不能檢測電路錯誤，同時對 不可見焊點的檢測也無能為力。 2.ICT（In-Circuit Tester在線測試儀） ICT測試的原理是使用專門的針床與已焊接好的線路板上的元器件焊點接觸，并用數百毫伏電壓 和10毫安以內電流進行分立隔離測試，從而精確地測了所裝電阻、電感、電容、二極管、可控硅、場 效應管、集成塊等通用和特殊元器件的漏裝、錯裝、參數值偏差、焊點連焊、線路板開短路等故障， 并將故障是哪個元件或開路位于哪個點準確告訴用戶。 這種測試方式的優點是：測試速度快，適合單一品種民用型家電線路板及大規模生產的測試，而 且主機價格便宜。但隨著線路板組裝密度的提高，特別是細間距SMT組裝以及新產品開發生產周期越 來越短，線路板品種越來越多，針床式在線測試儀存在一些難以克服的問題：測試用針床夾具的制作、 調試周期長、價格貴；對于一些高密度SMT線路板由于測試精度問題無法進行測試。 3.FCT（Functional Tester功能測試） FCT的工作原理是將線路板上的被測試單元作為一個功能體，對其提供輸入信號，按照功能體的 設計要求檢測輸出信號。特點是方法簡單，投資少，但不能自動診斷故障。 4.X-Ray（Automatic X-Ray Inspection自動X射線檢查） 當待測基板進入機器內部后，位于線路板上方有一X-Ray發射管，其發射的X射線穿過線路板后被 置于下方的探測器（一般為攝像機）接收，由于焊點中含有可以大量吸收X射線的鉛，因此與玻璃纖 維、銅、硅等其它材料的X射線相比，照射在焊點上的X射線被大量吸收，而呈黑點產生良好圖象， 使得對焊點的分析變得相當直觀。3D X-Ray技術除了可以檢驗雙面貼裝線路板外，還可以對那些不可 見焊點如BGA等進行多層圖象“切片”檢測，即對BGA焊接連接處的頂部、中部和低部進行逐層檢驗。 同時利用此方法還可測通孔（PHT）焊點，檢查通孔中焊料是否充實，從而極大地提高焊點連接質量。環境 SMT生產時的室內溫度控制在1727之間;濕度控制在40%85%之間。 壓縮空氣的氣壓控制在90100PIS,如果達不到要求需通知SMT工程師。 無論任何人觸摸靜電敏感元件都必需戴上靜電帶，防止人體靜電對電子元件的破壞。 收料 所有發給SMT生產部的物料，必需經過IQC檢查符合標準后才能發給SMT貨倉。一、SMT工藝流程-單面組裝工藝來料檢測 - 絲印焊膏（點貼片膠）- 貼片 - 烘干（固化） - 回流焊接 - 清洗 -