全面了解SMT組裝流程,有助于降低生產(chǎn)成本
表面貼裝技術(shù)(SMT)組裝已成為電子產(chǎn)品性能和效率方面的領(lǐng)先制造技術(shù)。在保證高可靠性的前提下,低成本無(wú)疑是原始設(shè)備制造商(oem)必須考慮的重要因素。表面貼裝工藝由許多步驟組成,每一個(gè)步驟都有助于最終產(chǎn)品的質(zhì)量。此外,每個(gè)制造步驟發(fā)生的任何修改都可能導(dǎo)致巨大的成本波動(dòng)。因此,充分了解表面貼裝工藝是非常積極的,這也是在不犧牲性能的前提下降低成本的捷徑。
一般來(lái)說(shuō),SMT組裝程序主要包括以下步驟:錫膏印刷、錫膏檢測(cè)(SPI)、芯片安裝、目測(cè)、回流焊、AOI、目測(cè)、ICT(電路內(nèi)測(cè)試)、功能測(cè)試、除氣等,對(duì)整個(gè)過(guò)程的全面了解有助于降低生產(chǎn)成本。步驟1:印刷錫膏
SMT組裝從錫膏印刷開(kāi)始,目的是在焊盤(pán)上放置適量的錫膏,在焊盤(pán)上焊接元件。錫膏印刷質(zhì)量的好壞主要取決于三個(gè)因素:錫膏狀況、刮削角度和刮削速度。
SMT組裝的多氯聯(lián)苯,除非錫膏被正確地儲(chǔ)存和使用,否則無(wú)法獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。錫膏在貼片生產(chǎn)線上使用前,必須先存放在冰箱中,低溫保存,溫度應(yīng)恢復(fù)到室溫。此外,未覆蓋的焊膏必須在兩小時(shí)內(nèi)用完。除了錫膏狀態(tài)外,錫膏打印機(jī)的參數(shù)也要適當(dāng)設(shè)置,尤其是刮削角度和速度,因?yàn)殡p方都與錫膏在焊盤(pán)上的殘留量密切相關(guān)。步驟2:錫膏檢驗(yàn)(SPI)
焊膏檢測(cè)本身就是一種降低成本的可選方法,因?yàn)楝F(xiàn)在減少焊膏缺陷比以后再發(fā)現(xiàn)焊膏缺陷要好。SPI不是SMT組裝過(guò)程中必須的步驟,但它的應(yīng)用有助于降低制造成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量。畢竟,貼片組裝中的大多數(shù)缺陷都是由錫膏印刷引起的,如果能在早期發(fā)現(xiàn)并加以處理,就可以減少甚至消除在后期制造中可能導(dǎo)致缺陷的威脅。SPI機(jī)分為二維和三維兩種,PCBCart在車(chē)間內(nèi)擁有一臺(tái)3D SPI機(jī),為客戶提供更好的檢測(cè)服務(wù)。
步驟3:芯片安裝
貼片在貼片組裝過(guò)程中起著核心作用。芯片安裝由芯片安裝機(jī)完成,芯片安裝機(jī)的速度和安裝能力各不相同。一些小部件通常由高速貼片機(jī)放置,這些貼片機(jī)能夠快速放置,使這些部件快速粘附在焊盤(pán)上的錫膏上。
然而,諸如bga、ic、連接器等大型組件通常由運(yùn)行速度相對(duì)較低的多功能貼片機(jī)放置。就這些組件而言,對(duì)齊確實(shí)很重要。多功能貼片機(jī)比高速貼片機(jī)的速度要慢得多,因此在貼片前要花更多的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。此外,由于尺寸的限制,多功能貼片機(jī)中使用的一些元件不依賴于卷帶,而使用托盤(pán)或管。
步驟4:目視檢查+手動(dòng)安裝部件
芯片安裝后,必須進(jìn)行外觀檢查,以確?;亓骱冈诤艽蟪潭壬蠜](méi)有缺陷。在這一步中要找出的主要問(wèn)題包括錯(cuò)位、零件丟失等。一旦回流焊完成,這些缺陷將很難處理,因?yàn)樗鼈儗⒗喂痰毓潭ㄔ赑CB上。從而降低了產(chǎn)品的可靠性,提高了生產(chǎn)成本。
另一方面,在這個(gè)步驟中,有些元件可以直接用手放置,包括一些大型元件、DIP元件或由于某些原因無(wú)法通過(guò)貼片機(jī)放置的元件。
步驟5:回流焊
在回流焊過(guò)程中,焊膏被熔化產(chǎn)生IMC(金屬間化合物)來(lái)連接元件引腳和電路板?;亓骱高^(guò)程中的溫度分布包括預(yù)熱、溫升、回流和冷卻。以無(wú)鉛焊膏SAC305為例,熔點(diǎn)約217℃,除非回流焊席溫度高于217℃,否則焊膏不能再熔化。此外,再流焊爐的最高溫度不應(yīng)高于250℃,否則許多部件無(wú)法承受如此高的溫度而無(wú)法熔化。
事實(shí)上,溫度曲線的設(shè)置決定了回流焊的質(zhì)量,有助于降低生產(chǎn)成本。因此,最好找一位經(jīng)驗(yàn)豐富的SMT裝配工,作為一個(gè)完全了解影響SMT焊接質(zhì)量的因素和改進(jìn)措施的合同制造商。所有這些因素都將導(dǎo)致生產(chǎn)成本的降低。
步驟6:AOI(自動(dòng)光學(xué)檢查)
到目前為止,元件在回流焊后已經(jīng)固定在PCB上,這意味著SMT組裝任務(wù)的關(guān)鍵部分已經(jīng)完成。然而,除非進(jìn)行了充分的測(cè)試和檢驗(yàn),否則組裝好的板材不能直接用于最終產(chǎn)品。應(yīng)用AOI可以檢測(cè)焊點(diǎn)的性能,AOI可以暴露一些缺陷,如墓碑、邊緣、缺失元件、錯(cuò)位、取向、橋接、虛焊等。
步驟7:AXI(自動(dòng)X射線檢查)
X射線檢測(cè)是AOI的一種補(bǔ)充,因?yàn)樗芨宄?、更直接地顯示某些缺陷?;亓骱负蟛槐販y(cè)量。然而,只要SMT裝配廠更加注重產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性,X射線探傷機(jī)就一定會(huì)得到應(yīng)用,以滿足一些原始設(shè)備制造商對(duì)提高效率的嚴(yán)格要求。
步驟8:ICT或功能測(cè)試
ICT的目的是通過(guò)測(cè)量電路中的電阻、電容和電感來(lái)檢測(cè)電路中是否存在開(kāi)路和短路現(xiàn)象,并揭示某些元件的缺陷。因此,組件在回流焊后要經(jīng)過(guò)測(cè)試以確保其高性能。
功能測(cè)試是ICT的一個(gè)補(bǔ)充,ICT只能測(cè)試裸板上的開(kāi)路和短路,而組裝后的pcb功能卻無(wú)法測(cè)試。因此,為了保證最終產(chǎn)品的高可靠性,需要對(duì)組裝后的pcb進(jìn)行功能測(cè)試。