1、表面貼裝技術(SMT是自動化程度非常高的電子裝聯技術。隨著電子產品向小型化發展，其生產工藝發生了根本性的革命。目前在生產裝配中有簡單單面SMT 或與通孔插裝(THT的混合組裝、雙面SMT或與通孔(THT的混合組裝的裝聯形式。在組裝件的基本構成中,元件、電路板、互連焊點三者都關聯著產品的使用壽命, 而電路中電氣信號的暢通性、機械連接的可靠性將完全由互連焊點保障, 焊點失效可能導致整個電路癱瘓。焊點作為焊接的直接結果, 它的質量與可靠性決定了產品的質量。熟悉工藝過程是提高SMT 產品質量和可靠性的根本。其中最重要的三個關鍵程序是: 涂覆、貼片和回流焊接。涂覆工藝過程和貼片工藝過程取決于設計階段和生

2、產能力，即產品的可生產性; 而回流焊接工藝過程則決定著產品焊接的質量，即產品的生產品質。SMT 生產中的工藝參數多，各工序間參數相互影響，又相互聯系，一個工藝參數的調整與變化會影響到其它參數的變化，以致發生焊接效果的不同。1.涂覆過程中的工藝參數控制回流焊之前必須將焊錫膏涂覆于印制板待貼裝元器件的焊盤上,點膠是最基本的方法;采用絲網印刷的技術可以更好地實現焊錫膏的涂覆。點膠的優點是不受基板設計模式的限制, 涂覆柔性好。缺點是精度低效率低,無法解決0.5mm 以下間距焊盤的問題。絲網涂覆的優點是涂覆精度高,可以較好地解決0.5mm 間距密集管腳器件的涂覆問題, 且生產效率較高，其缺點是生產成本較

3、高。點膠過程控制與許多參數有關:點膠量的大小; 點膠溫度;PCB與膠嘴間的間距；膠嘴的大小; 貼片膠固化的設計等。絲網印刷必須利用模板，模板設計中開口大小, 模板厚度等都影響焊錫膏的涂覆量和準確程度。對于細間距、高密度焊盤來說, 絲網印刷可保證焊錫膏精確地點涂于焊盤,不產生橋接、拉絲等不良現象,而且它的速度相當快, 絲網印刷相對于點涂具有絕對優勢。2.貼片過程中的工藝參數控制貼片工藝過程可分為兩種：手工貼片和機械貼片。(1手工貼片當待貼裝器件是大體積、少引腳、寬間距時, 手工貼裝也是很好的方法。用鑷子將器件取出, 目視對準焊盤將元器件放下, 適當施加背壓, 利用焊錫膏的黏性將元器件貼緊在印制板

4、上。手工貼裝輔以適當工具如真空吸筆、臺式放大鏡等可取得更優良的貼裝效果。(2機械貼片當待貼裝器件引腳多、間距細時,要求貼裝精度高,這時就需要采用機械貼裝的方法。貼裝機是通過真空吸筆將器件取出,通過放大鏡,利用機械裝置進行X、Y、Z 三方校準, 控制操作手柄將器件準確地貼裝到相應位置的設備。貼片的順序一般是從左至右、從上到下, 這樣可基本保證貼裝過的器件不被觸碰而產生位移、脫落等不良現象。3.回流焊接過程中的工藝參數控制回流焊一般分為三個階段: 預熱階段、保溫階段和回流階段。在進行回流焊之前, 必須對這三個階段進行溫度設定, 并且通過試驗確定每次生產的溫度曲線, 這樣才能確保每次焊接的高可靠性。

5、根據回流焊接設備的要求, 結合使用焊膏的規格參數, 制定出較為理想的溫度曲線。（1） 預熱階段的工藝參數控制預熱的目的是把室溫的印制板加熱, 以將焊錫膏帶到開始活化所希望的保溫溫度, 但升溫速率要控制在適當范圍內,如果過快,會產生熱沖擊, 電路板和元件都可能受損, 例如一些元件對內部應力比較敏感,如果元件外部溫度上升太快,會造成斷裂;如果過慢,則焊錫膏中的溶劑揮發不充分而影響焊接質量。經分析并反復實踐認為預熱區升溫速度3/s 最為合適，溫度上升至180時預熱效果最佳。這樣可得到良好的預熱效果, 還可以有效地限制沸騰和飛濺，防止形成小焊錫珠。（2）保溫階段的工藝參數控制保溫階段是指溫度升至焊錫膏

6、熔點的區域, 它一般占加熱通道的33%50%。在這個區域里提供足夠的時間使較大元件的溫度趕上較小元件, 此階段的主要目的是使印制板上各元件的溫度趨于穩定, 接近焊錫膏的熔點,并盡量減少溫差,使其較容易地轉變到回流階段; 此區域的另一目的是活化焊錫膏中的助焊劑,使其得到充分揮發,清除焊盤與引腳的氧化物, 留下焊錫可以附著的清潔表面。保溫階段的適用溫度范圍是120180,如果溫度設定太高, 助焊劑便沒有足夠的時間活性化, 最終影響焊接效果。（3） 回流階段的工藝參數控制回流階段的溫度設置得最高,它的作用是將印制板的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度, 使焊錫膏和焊盤以及引腳形成共晶合金。回流焊中

7、最普遍使用的是合金Sn63/Pb37,共晶錫鉛合金具有單一的熔點溫度183, 因此典型的回流階段溫度范圍是205220。回流階段溫度設置過高會引起印制板的翹曲、脫層或燒損, 而且會損壞元件的完整性。理想的溫度設定是超過焊錫熔點的“尖端區”覆蓋的區域最小。被送入回流焊爐傳送帶的印制板不間斷地依次經過預熱、保溫、回流階段, 大約需要4min,經自然冷卻,從傳送帶出口處便可得到焊接完畢的印制板。（4） 熱風對流風扇的速度控制增加對流導熱率可以增加從熱源向PCB 傳送的熱量。隨著熱傳遞速度的增加,可以縮短PCB 達到相同最終溫度的時間, 從而可以提高傳送帶的速度。如果傳送帶的速度保持恒定, 那么可以降

8、低加熱區的設定溫度, 從而降低能耗。4.生產質量過程控制熟悉質量檢驗過程是提高SMT產品質量和可靠性的關鍵。為了保證S M T 生產的正常運行, 必須加強各工序的加工工件質量檢查,從而監控其運行狀態。因而需要在一些關鍵工序后設立質量控制點, 這樣可以及時發現上道工序中的品質問題并加以糾正。杜絕不合格產品進入下道工序, 將因品質引起的經濟損失降低到最小程度。質量控制點的設置與生產工藝流程有關, 并在生產工藝中加入質量控制點。5. 結束語“可靠性”是電子產品在規定時間內保持其功能的一種能力。其一是產品質量在時間上的延續; 其二是反映產品的抗干擾能力; 其三是反映產品天性質量特性。它由高可靠性、高穩

9、定性、高一致性來衡量。表面組裝技術中，焊點的質量保證是最主要的。這涉及了方方面面的問題，必須在質量管理上下功夫，使各種影響焊點質量的因素盡量減小，這樣才能提供良好的質量保證，提高電子產品的整體可靠性。2.2 質量點的檢測方法印制板有無變形; 焊盤有無氧化; 印制板表面有無劃傷。檢查方法: 依據檢測標準目測檢驗。根據使用工藝的不同，又分為點膠和絲印。點膠檢測:點涂位置是否正確;膠量是否合適;有無漏點;有無污染盤;膠點形狀。檢查方法:依據檢測標準目測檢驗。絲印檢測: 印刷是否完整; 有無橋接; 厚度是否均勻;有無塌邊; 印刷有無偏差。檢查方法: 依據檢測標準目測檢驗或借助光學檢測設備檢驗。元件貼裝

10、位置;有無掉片;有無錯片。檢查方法: 依據檢測標準目測檢驗或借助放大鏡檢驗。2 . 2 . 4 回流焊接檢測元件的焊接情況, 有無橋接、立牌、錯位、焊料球、虛焊等不良焊接現象；焊點的情況。檢查方法:依據檢測標準目測檢驗，必要時可使用專用測試儀，如X-Ray 等。3 . 焊點的質量和可靠性分析31 壽命周期內焊點的失效形式分析考慮到失效與時間的關系，失效形式分為3 個不同的時期3 . 1 . 1 早期失效階段主要是一些質量不好的焊點發生失效，也有部分焊點是由于不當的工藝操作與裝卸造成的損壞。可以通過工藝過程進行優化來減少早期失效率。3 . 1 . 2 穩定失效率階段該階段大部分焊點的質量良好，失

11、效的發生率（失效率）很低，且比較穩定。3 . 1 . 3 壽命終結階段此階段的失效主要是由累積的破環性因素造成的，包括化學的、冶金的、熱機械特性等因素，如焊料與被焊金屬之間發生金屬化合反應，或熱機械應力造成焊點失效。失效主要由材料的特性、焊點的具體結構和所受載荷決定。32 焊接工藝引起的焊點失效機理焊接工藝中的一些不利因素及隨后進行的不適當的清洗工藝可能會導致焊點失效。3 . 2 . 1 熱應力與熱沖擊應力裂紋是影響焊點長期可靠性的不利因素。由于PCB 和元件之間的熱膨脹系數不同，有時也會導致陶瓷元件的破裂。在厚、薄膜混合電路( 包括片式電容 組裝中，常常有蝕金、蝕銀的現象。這是因為焊料中的錫與鍍金或鍍銀引腳中的金、銀會形成化合物，導致焊點的可靠性降低。3 . 2 . 2 基板和元件的過熱由于IC塑料封裝極易吸潮，當加熱時間過長時，潮氣就會釋放出來。回流焊時，潮氣汽化，在芯片底部的封裝薄弱界面處積累成一個氣泡，封裝受到氣泡的壓力，就會發生開裂。解決辦法是:先烘干IC，然后密封保存并保持干燥，或者在使用前幾個小時進行100以上的預先烘烤。33 提高焊點