SMT詳(xiáng)細生產工(gōng)藝流程,沒去過貼片廠的(de),快進(jìn)來看!
1.1回流焊(hàn)工藝(yì)流程
回流焊接是指通過融化預先印刷在PCB焊盤上的錫膏,實(shí)現表麵組裝(zhuāng)元器件焊端或引腳與PCB焊盤之間機械和電器連接的(de)一種軟釺焊工(gōng)藝。其工藝流程為:印(yìn)刷錫膏(gāo)--貼片--回(huí)流焊接,如下圖所示。
1.1.1錫膏(gāo)印刷
其目的(de)是(shì)將適量的錫膏均勻的施加(jiā)在PCB的焊盤上,以保證貼片元器(qì)件與PCB相對應的焊盤再回流焊接時,達到良好的電(diàn)器連接,並具有足夠的機械強度。
怎(zěn)麽樣保證焊膏均勻(yún)的施加在各焊盤上呢?我們需要製作鋼網。錫(xī)膏通過各(gè)焊盤在鋼網上對應(yīng)的開孔,在刮刀的作用下將錫均勻的塗覆在各(gè)焊盤(pán)上。
1.1.2貼片
本工序是用(yòng)貼裝機將片式元器件準確的貼裝(zhuāng)到印好錫膏或貼(tiē)片(piàn)膠的PCB表麵相應的位置(zhì)。
貼片機按照功能可分(fèn)為兩(liǎng)種類型:
A高速機:適(shì)用於貼裝(zhuāng)小型大(dà)量(liàng)的組件:如電容,電(diàn)阻等,也可貼裝一些IC組件,但精度收到限製。
B泛用機:適用(yòng)於(yú)貼(tiē)裝異性的或精密度高的組件:如QFP,BGA,SOT,SOP,PLCC等。
1.1.3回流(liú)焊(hàn)接
回流焊是英(yīng)文Reflow Soldring的直譯,是通過熔(róng)化電路(lù)板焊盤上的錫膏,實現表麵組裝元器件(jiàn)焊端與PCB焊盤之間機械與(yǔ)電氣連接,形成電氣回路(lù)。
回流焊作為SMT生產中的關鍵工序(xù),合理(lǐ)的溫度曲線設置是保證(zhèng)回流焊質(zhì)量的關鍵。不恰當的溫度曲線會使PCB板出現焊接不全、虛焊、元件翹立、焊錫球過多等焊接缺(quē)陷,影響產品質量(liàng)。
回(huí)流焊接爐設備圖如下圖所(suǒ)示(shì)。
1.2波峰焊工藝流(liú)程 波峰焊(hàn)一般是針對於插件器件(jiàn)的一種焊接工藝。是將熔融的液態焊料,借(jiè)助於(yú)泵的作用,在焊料槽液(yè)麵形成特定形(xíng)狀的焊料波(bō),插裝了元器件的PCB在(zài)傳送鏈上經過某(mǒu)一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現焊點焊接的過程,
其一般工藝流程為:器件插裝(zhuāng)--PCB上料--波峰焊--PCB下料--DIP引腳修剪--清洗,如下圖所示。
1.2.1 THC插裝技術
1.元器件引腳成型
DIP器件在插裝之前需要對引腳進行整形
(1)手工加工的元(yuán)器件整形:彎引腳可以借助鑷子或小螺絲刀對引腳整形,如(rú)下圖所示。
2)機器加工的元器件整形:元器件的機器整形是用專用的整形機械來完成,其工作原理(lǐ)是,送料器(qì)用震動送料方式送物料,(比如說插件三極管)用分割器定位三極管,**步先把左右兩邊的引腳折彎成型;第二步將中間引腳向後或向前折彎成型。如下(xià)圖所示(shì)。
2.元器件插裝
通孔插裝技術分為手工插裝和自動機械設(shè)備插裝
(1)手工插裝、焊接,應該先(xiān)插裝那些需要(yào)機械固定的元器件,如功率器件的散熱架、支架、卡子等,然後再插裝需焊接固定的元器件。插(chā)裝時不要用手直接碰元器(qì)件引腳(jiǎo)和印刷板上的銅箔。
(2)機械自動(dòng)插(chā)件(簡稱AI)是當代電子產品裝聯中(zhōng)較先進的自動化(huà)生產技術。自動機(jī)械(xiè)設備插裝應該先(xiān)插裝那些高度較低的元器件,後安裝那些高度較高的元器件,貴重的關鍵元器件應該放到*後插裝,散熱(rè)架、支架、卡(kǎ)子等的插裝,要靠(kào)近焊接工(gōng)序。PCB元器件裝配順序如下圖所示。
1.2.2波峰焊
(1)波峰焊工作原理
波峰焊是種借(jiè)助泵壓作用,使熔融的液態(tài)焊料(liào)表麵形成特(tè)定形狀的(de)焊料波,當插裝了元器件的裝(zhuāng)聯組件以定角度通過焊料波時,在引腳焊區形成焊點的工藝技(jì)術。組件(jiàn)在由鏈式傳送帶傳送的過程中,先在焊(hàn)機預熱區進行(háng)預熱(組件預熱及其所要達到的溫度依然由(yóu)預(yù)定(dìng)的溫度曲線控製)。實際焊接中,通(tōng)常還要控製組件麵的預熱溫度,因此許(xǔ)多設備都增加了(le)相應的(de)溫度檢測裝置(如紅外探測器)。預熱後,組件進入鉛(qiān)槽進行焊接。錫槽盛有(yǒu)熔融的液態焊料,鋼槽底部噴嘴將熔碰焊料噴出定形狀的波峰,這樣,在(zài)組件焊接麵(miàn)通過(guò)波時就被焊料波加熱,同(tóng)時焊料波也就潤濕焊區並(bìng)進行擴展填充,終實現焊接過程。
波峰焊是采用對流傳熱原理對焊區進行加熱的。熔融的焊料波作為熱源,一方麵流動以衝刷引腳焊區(qū),另一方麵也起到了熱傳導作(zuò)用,引腳焊區正是在此作用下加(jiā)熱的。為了保證焊區升溫,焊料波通常具有一定(dìng)的寬度,這樣(yàng),當組件焊接麵通過波時就有充分的加熱、潤濕等時間。傳(chuán)統的波峰焊中,一般采用單波,而且(qiě)波比較平坦。隨著鉛焊料(liào)的使用,目(mù)前(qián)多采取雙波形式(shì)。
元(yuán)器件的引腳為固態,焊料浸入金屬(shǔ)化通孔提供了條途徑。當引腳接觸(chù)到焊料波後,借助於表麵張力的作用,液態焊料沿引腳和孔壁向上爬升。金屬化通孔的毛細管作用進步促進了焊料(liào)的(de)爬升。焊料到達PcB部焊盤後,在焊盤的(de)表麵張力作用下鋪展開來。上升中的焊料(liào)排出了通孔中的焊劑氣體和空氣,從而填充了通孔,在冷卻後終形成了焊點。
(2)波峰焊機的主要部件構成(chéng)
一台波(bō)峰焊機,主要由傳送帶、加熱器、錫槽、泵、助焊劑發泡(或噴霧)裝置等組成。主要分為助焊劑添加區、預熱區、焊接區、冷卻區,
1.2.3 波峰焊與回流焊的主要區(qū)別
波峰焊與回流焊的主要區別在(zài)於焊接中的加熱源和焊料的供給方式不同。波峰焊中,焊料在槽中被預先(xiān)加(jiā)熱熔化狀態,泵起的焊料波起著(zhe)熱源和提供(gòng)焊(hàn)料的雙(shuāng)重作用。熔融的焊料波(bō)使PCB的通孔、焊盤(pán)和元器(qì)件引腳被(bèi)加熱,同時也為形成焊點提(tí)供了所需(xū)的焊料。在回流焊中,焊料(焊(hàn)錫膏)是被(bèi)預(yù)先定量分配到PCB的焊區上,回流(liú)時(shí)熱源的作用在於使(shǐ)焊料重新被熔化。
1.3選擇性波峰焊(hàn)接工藝介紹
波峰焊(hàn)設備發明至今已有50多年的曆史了,在通孔元器件電路板的製造中具有生產(chǎn)效率高和產量(liàng)大(dà)等優點,因此曾(céng)經是電子產品自動化大(dà)批量生產中*主要的焊接設備(bèi)。但是,在其應用中(zhōng)也存在有一定的局限性:
(1)焊接參數不同。
同一塊線路板上的不同焊點因其特性不(bú)同(tóng)(如熱容量、引腳間距、透錫要求等),其所需的焊接參數可能大(dà)相徑庭。但是,波峰焊的特點是使整塊線路板上的所有焊點在(zài)同(tóng)一設(shè)定參數下完(wán)成焊接,因(yīn)而不同焊點間需要彼此“將就”,這使得波峰焊較難完全滿足高(gāo)品質(zhì)線路板的焊接要求;
(2)運行成(chéng)本較高。
在傳統波峰焊的實際應用中,助焊劑的全板噴塗和(hé)錫渣的產生都帶(dài)來了較高的運行成本;尤其是無鉛焊接時,因為無鉛焊料的價格是有鉛焊料的3倍(bèi)以上,錫渣產生所帶(dài)來的運行成本(běn)增加是很驚人的。此外,無鉛焊料不斷(duàn)熔解焊盤上的銅,時間一長便會使錫缸中(zhōng)的焊料成分發(fā)生變化,這需要定期添(tiān)加純錫(xī)和昂貴的銀來加以解決;
(3)維護(hù)與保養麻(má)煩。
生產中殘餘的助(zhù)焊劑會留在波峰焊的(de)傳(chuán)送係統中,而且產生的錫渣需要定期清除,這些都給使用者帶來較為繁複的設備維護(hù)與保養工作;
......
諸如此類的原(yuán)因,選擇性波峰焊應運而生。
所謂的PCBA選擇性波峰焊接還是采用原來的錫爐,所不同的是板子需要放到過錫爐載具/托盤(carrier)之(zhī)中,也就是(shì)我們常說的過(guò)爐治具,
然後將需要波峰焊接的零件露出來沾錫而已,其他的(de)零件則用載具包覆保護起來,如下(xià)圖所示。這(zhè)有點像是在遊泳池中套(tào)上救生圈一樣,被救生圈覆蓋(gài)住的地方就(jiù)不會沾到水,換(huàn)成錫爐,被(bèi)載具包覆(fù)的地方自然就不會沾到錫,也就不會有重(chóng)新融錫或掉件的問題。
1.4通孔回流焊接工藝介紹
通孔回(huí)流焊是一種插裝元器件的回流焊接工藝方法,主要用於含有少數插件的(de)表麵組裝板的製(zhì)造(zào),其技術(shù)的核(hé)心是焊膏的施加方法(fǎ)。
1.4.1工藝流程介紹(shào)
根據焊膏的施加方法(fǎ),通孔回流焊可分為三種:管狀印刷通孔回流焊接工藝、焊膏印刷通孔回(huí)流(liú)焊接工藝和成型錫片(piàn)通孔回流焊接工(gōng)藝。
1.管狀印刷通孔回流焊接工藝
管狀印刷通孔回流焊接工藝是*早應用的通孔元器件回流焊接工藝,主(zhǔ)要應用(yòng)於彩色電視機調諧器的(de)製造。其工藝的核心是焊膏的管狀印刷機,工藝(yì)過程如下(xià)圖所示。
2.焊膏印刷通孔回流(liú)焊接(jiē)工藝
焊膏印(yìn)刷通孔(kǒng)回流焊接工(gōng)藝是目前應用*多的通孔回流焊接工藝,主要用於含有少量插件的混裝PCBA,工藝與常規回流焊(hàn)接工藝完全兼容,不(bú)需要特殊工藝設備,**的要求就是被焊接的插裝元器件必須適合通孔回流(liú)焊(hàn),工(gōng)藝(yì)過程如下圖所(suǒ)示。
3.成型錫片通孔回流(liú)焊接工藝
成型錫片(piàn)通孔回流焊接工藝主要用於多腳的(de)連接器,焊料不是焊膏而是成型錫片(piàn),一般由連接器廠家直接加好,組裝時(shí)僅加熱即可。
1.4.2通孔回流焊設(shè)計要求
1.PCB設計要求
(1)適合(hé)PCB厚度小(xiǎo)於等於1.6mm的板。
(2)焊(hàn)盤(pán)*小還款0.25mm,一遍“拉”住熔融(róng)焊膏,不形(xíng)成錫珠。
(3)元器件離板間隙(Stand-off)應大於(yú)0.3mm
(4)引線伸出(chū)焊盤合適的長(zhǎng)度為0.25~0.75mm。
(5)0603等精細間距元器件(jiàn)離焊盤*小距離為2mm。
(6)鋼網開孔*大可外擴1.5mm。
(7)孔徑為引(yǐn)線直徑加0.1~0.2mm。如下圖所示。
1.鋼網開窗要求
一般而言,為了達到50%的孔填充,鋼網開窗必須外擴,具(jù)體外擴多少,應根據PCB厚度、鋼網的厚度、孔(kǒng)與引線的間隙等因素決定。
一般來說,外擴隻要不超過(guò)2mm,焊膏都會拉回來,填充到孔中。要(yào)注意的是外擴的地方不能被元器件封裝壓住,或者說必須避開元器件(jiàn)的封裝(zhuāng)體,一麵形成錫珠,如下圖所示。
1.5 PCBA的常規組裝類型及工藝流(liú)程介紹
1.5.1 單麵貼裝
1.5.2 單麵插裝
波峰焊中器(qì)件引腳(jiǎo)的成型工作,是生產過程中效率*低的部分之一,相應帶來了靜電損壞風險並使交貨期延長,還增加了出錯的機會。
1.5.3 雙麵(miàn)貼裝
1.5.3 單麵混裝
工藝流程如(rú)下圖所示
如果通孔元件很少,可采用回流焊(hàn)和手工焊的方式。
1.5.5 雙麵混裝
工藝流程如下圖所(suǒ)示
如果雙麵SMD器件較多,THT元件很少時,插件器件可采用回流焊或者手工焊的方式

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