XX公司SMT操作員培訓手冊

SMT基礎學問

書目

一、SMT簡介

二、SMT工藝介紹

三、元器件學問

四、SMT幫助材料

五、SMT質量標準

六、平安及防靜電常識

第一章SMT簡介

SMT是Surfacemountingtechnology的簡寫，意為表面貼裝技術。

亦即是無需對PCB鉆插裝孔而干脆將元器件貼裝焊接到PCB表面規定位置上的焊接技

術。

SMT的特點

從上面的定義上，我們知道SMT是從傳統的穿孔插裝技術(THT)發展起來的，但

又區分于傳統的THT。那么，SMT及THT比較它有什么優點呢？下面就是其最為突出的

優點：

1.組裝密度高、電子產品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統插裝元件

的1/10左右，一般接受SMT之后，電子產品體積縮小40%飛0機重量減輕60k80%。

2.牢靠性高、抗振實力強。焊點缺陷率低。

3.高頻特性好。削減了電磁和射頻干擾。

4.易于實現自動化，提高生產效率。

5.降低成本達30Q50*。節約材料、能源、設備、人力、時間等。

接受表面貼裝技術(SMT)是電子產品業的趨勢

我們知道了SMT的優點，就要利用這些優點來為我們服務，而且隨著電子產品的微型

化使得THT無法適應產品的工藝要求。因此，SMT是電子焊接技術的發展趨勢。其表現

在：

1.電子產品追求小型化，使得以前運用的穿孔插件元件已無法適應其要求°

2.電子產品功能更完整，所接受的集成電路(IC)因功能強大而引腳眾多，已無法做成

傳統的穿孔元件，特殊是大規模、高集成IC,不得不接受表面貼片元件的封裝。

3.產品批量化，生產自動化，廠方要以低成本高產量，出產優質產品以迎合顧客需求

及加強市場競爭力C

4.電子元件的發展，集成電路(IC)的開發，半導體材料的多元應用。

5.電子產品的高性能及更高焊接精度要求。

6.電子科技革命勢在必行，追逐國際潮流。

SMT有關的技術組成

SMT從70年頭發展起來，到90年頭廣泛應用的電子焊接技術。由于其涉及多學科

領域，使其在發展初期較為緩慢，隨著各學科領域的協調發展，SMT在90年頭得到快

速發展和普及，預料在21世紀SMT將成為電子焊接技術的主流。下面是SMT相關學科

技術。

?電子元件、集成電路的設計制造技術

?電子產品的電路設計技術

?電路板的制造技術

?自動貼裝設備的設計制造技術

?電路裝配制造工藝技術

?裝配制造中運用的幫助材料的開發生產技術

其次章SMT工藝介紹

SMT工藝名詞術語

1、表面貼裝組件(SMA)(surfacemountassemblys)

接受表面貼裝技術完成貼裝的印制板組裝件。

2、回流焊(reflowSDldering)

通過熔化預先支配到PCB焊盤上的焊膏，實現表面貼裝元器件及PCB焊盤的連接。

3、波峰焊(wavesoldering)

將溶化的焊料，經專用設備噴流成設計要求的焊料波峰，使預先裝有電子元器件的

PCB通過焊料波峰，實現元器及PCB焊盤之間的連接°

4、細間距(finepitch)

小于0.5mm引腳間距

5、引腳共面性(leadcoplanarity)

指表面貼裝元器件引腳垂直高度偏差，即引腳的最高腳底及最低引腳底形成的平面

這間的垂直距離。其數值一般不大于0.1mm。

6、焊膏(solderpaste)

由粉末狀焊料合金、助焊劑和一些起粘性作用及其他作用的添加劑混合成具有確定

粘度和良好觸變性的焊料膏。

7、固化(curing)

在確定的溫度、時間條件下，加熱貼裝了元器件的貼片膠，以使元器件及PCB板短

暫固定在一起的工藝過程。

8、貼片膠或稱紅膠(adhesives)(SMA)

固化前具有確定的初粘度有外形，固化后具有足夠的粘接強度的膠體。

9、點膠(dispensing)

表面貼裝時，往PCB上施加貼片膠的工藝過程。

10>膠機(dispenser)

能完成點膠操作的設備。

11、貼裝(pickandplace)

將表面貼裝元器件從供料器中拾取并貼放到PCB規定位置上的操作。

12、貼片機(placementequipment)

完成表面貼裝元器件貼片功能的專用工藝設備。

13、高速貼片機(highplacementequipment)

實際貼裝速度大于2萬點/小時的貼片機。

14、多功能貼片機(multi-functionplacementequipment)

用于貼裝體形較大、引線間距較小的表面貼裝器件，要求較高貼裝精度的貼片機，

15、熱風回流焊(hotairreflowsoldering)

以強制循環流淌的熱氣流進行加熱的回流焊。

16、貼片檢驗(placementinspection)

貼片完成后，對于是否有漏貼、錯位、貼錯、元器件損壞等狀況進行的質量檢驗。

17、鋼網印刷(netalstencilprinting)

運用不銹鋼網板將焊錫膏印到PCB焊盤上的臼刷工藝過程。

18、印刷機(printer)

在SMT中，用于鋼網印刷的專用設備。

19、爐后檢驗(inspectionaftersoldering)

對貼片完成后經回流爐焊接或固化的PCBA的質量檢驗。

20、爐前檢驗(inspectionbeforesoldering)

貼片完成后在回流爐焊接或固化前進行貼片質量檢驗。

21、返修(reworking)

為去除PCBA的局部缺陷而進行的修復過程。

22、返修工作臺(reworkstation)

能對有質量缺陷的PCBA進行返修的專用設備。

表面貼裝方法分類

依據SMT的工藝制程不同，把SMT分為點膠制程(波峰焊)和錫膏制程(回流焊)。

它們的主要區分為：

?貼片前的工藝不同，前者運用貼片膠，后者運用焊錫膏。

?貼片后的工藝不同，前者過回流爐后只起固定作用、還須再過波峰焊，后者過回流

爐后起焊接作用。

依據SMT的工藝過程則可把其分為以下幾種類型。

第一類只接受表面貼裝元件的裝配

IA只有表面貼裝的單面裝配

工序：絲印錫膏=＞貼裝元件今回流焊接

IB只有表面貼裝的雙面裝配

工序：絲印錫膏=＞貼裝元件=＞回流焊接二〉反面二〉絲印錫膏二》貼裝元件=＞回流焊接

其次類一面接受表面貼裝元件和另一面接受表面貼元件及穿孔元件混合的裝配

工序：絲印錫膏（頂面）=＞貼裝元件=＞回流焊接二）反面=＞點膠（底面）=＞貼裝元件=＞烘

干膠二》反面。插元件二》波峰焊接

第三類頂面接受穿孔元件，底面接受表面貼裝元件的裝配

工序：點膠二）貼裝元件二〉烘干膠二》反面二＞插元件。波峰焊接

SMT的工藝流程

領PCB、貼片元件一?貼片程式錄入、道軌調整、爐溫調整一?上料一?上PCB

點膠（印刷）_＞貼片一＞檢查一＞固化_?檢查一包裝—》保管

各工序的工藝要求及特點：

1.生產前準備

?清楚產品的型號、PCB的版本號、生產數量及批號。

?清楚元器件的種類、數量、規格、代用料。

?清楚貼片、點膠、印刷程式的名稱。

?有清楚的Feederlist。

?有生產作業指導卡、及清楚指導卡內容。

2.轉機時要求

?確認機器程式正確。

?確認每一人Feeder位的元器件及Feederlist相對應。

?確認全部軌道寬度和定位針在正確位置。

?確認全部Feeder.正確、堅實地安裝及料臺上。

?確認全部Feeder的送料間距是否正確。

?確認機器上板及下板是非順暢。

?檢查點膠黃及大小、高度、位置是否適合。

?檢查印刷錫膏量、高度、位置是否適合。

?檢查貼片元件及位置是否正確。

?檢查固化或回流后是否產生不良。

3.點膠

?點膠工藝主要用于引線元件通孔插裝（THT）及表面貼裝（SMT）共存的貼

插混裝工藝。在整個生產工藝流程（見圖）中，我們可以看到，印刷電路板（PCB）

其中一面元件從起先進行點膠固化后，到了最終才能進行波峰焊焊接，這期間

間隔時間較長，而且進行其他工藝較多，元件的固化就顯得尤為重要。

?點膠過程中的工藝限制。生產中易出現以下工藝缺陷：膠點大小不合格、

拉絲、膠水浸染焊盤、固化強度不好易掉片等。因此進行點膠各項技術工

藝參數的限制是解決問題的方法。

3.1點膠量的大小

依據工作閱歷，膠點直徑的大小應為焊盤間距的一半，貼片后膠點直徑

應為膠點直徑的1.5倍。這樣就可以保證有足夠的膠水來粘結元件又避開過

多膠水浸染焊盤。點膠量多少由點膠時間長短及點膠量來確定，實際中應依

據生產狀況（室溫、膠水的粘性等）選擇點膠參數。

3.2點膠壓力

目前公司點膠機接受給點膠針頭膠筒施加一個壓力來保證足夠膠水擠

出點膠嘴。壓力太大易造成膠量過多；壓力太小則會出現點膠斷續現象，漏

點，從而造成缺陷。應依據同品質的膠水、工作環境溫度來選擇壓力。環境

溫度高則會使膠水粘度變小、流淌性變好，這時需調低壓力就可保證膠水的

供應，反之亦然。

3.3點膠嘴大小

在工作實際中，點膠嘴內徑大小應為點膠膠點直徑的1/2,點膠過程中，

應依據PCB上焊盤大小來選取點膠嘴:如0805和1206的焊盤大小相差不大,

可以選取同一種針頭，但是對于相差懸殊的焊盤就要選取不同的點膠嘴，這

樣既可以保證膠點質量，又可以提高生產效率。

3.4點膠嘴及PCB板間的距離

不同的點膠機接受不同的針頭，點膠嘴有確定的止動度。每次工作起先

應保證點膠嘴的止動桿接觸到PCBo

3.5膠水溫度

一般環氧樹脂膠水應保存在0-5℃的冰箱中，運用時應提前1/2小時拿

出，使膠水充分及工作溫度相符合。膠水的運用溫度應為23℃-25℃；環境

溫度對膠水的粘度影響很大，溫度過低則會膠點變小，出現拉絲現象。環境

溫度相差5℃,會造成50%點膠量變更。因而對于環境溫度應加以限制。同

時環境的溫度也應當賜予保證，濕度小膠點易變干，影響粘結力,

3.6膠水的粘度

膠的粘度干脆影響點膠的質量。粘度人，則膠點會變小，甚至拉絲；粘

度小，膠點會變大，進而可能滲染焊盤。點膠過程中，應對不同粘度的膠水,

選取合理的壓力和點膠速度。

3.7固化溫度曲線

對于膠水的固化，一般生產廠家已給出溫度曲線。在實際應盡可能接受

較高溫度來固化，使膠水固化后有足夠強度。

3.8氣泡

膠水確定不能有氣泡。一個小小氣泡就會造成許多焊盤沒有膠水；每次

裝膠水時時應排空膠瓶里的空氣，防止出現空打現象。

對于以上各參數的調整，應按由點及面的方式，任何一個參數的變更都

會影響到其他方面，同時缺陷的產生，可能是多個方面所造成的，應對可能

的因素逐項檢查，進而解除。總之，在生產中應當依據實際狀況來調整各參

數，既要保證生產質量，又能提高生產效率

4.印刷

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及焊盤之間的連

接，有許多變量。如錫膏、絲印機、錫膏應用方法和印刷工藝過程。在印刷錫膏的過程中，

基板放在工作臺上，機械地或真空夾緊定位，用定位銷或視覺來對準，用模板(stencil)

進行錫膏印刷。

在模板錫膏印刷過程中，印刷機是達到所希望的印刷品質的關鍵。

在印刷過程中，錫膏是自動支配的，印刷刮板向下壓在模板上，使模板底面接觸到電

路板頂面。當刮板走過所腐蝕的整個圖形區域長度時，錫膏通過模板/絲網上的開孔印刷

到焊盤上。在錫膏已經沉積之后，絲網在刮板之后立即脫開(snapoff),回到原地。這個

間隔或脫開距離是設備設計所定的，大約0.020〃?0.D40”。

脫開距離及刮板壓力是兩個達到良好印刷品質的及設備有關的重要變量。

假如沒有脫開，這個過程叫接觸(on-contact)E.刷。當運用全金屬模板和刮刀時，運

用接觸印刷。非接觸(off-contact)卬刷用丁柔性的金屬絲網。

在錫膏絲印中有三個關鍵的要素，我們叫做3S：Solderpaste(錫膏)，Stencils(模

板)，和Squeegees(絲印刮板)。三個要素的正確結合是持續的絲印品質的關鍵所在。

刮板(squeegee)

刮板作用，在印刷時，使刮板將錫膏在前面滾動，使其流入模板孔內，然后刮去多余

錫膏，在PCB焊盤上留下及模板一樣厚的錫膏。

常見有兩種刮板類型：橡膠或聚氨酯(polyurethane)刮板和金屬刮板。

金屬刮板由不銹鋼或黃銅制成，具有平的刀片形態，運用的印刷角度為30、55°。運

用較高的壓力時，它不會從開孔中挖出錫膏，還因為是金屬的，它們不象橡膠刮板那樣簡

潔磨損，因此不須要鋒利,它們比橡膠刮板成本貴得多，并可能引起模板磨損C

橡膠刮板，運用70-93橡膠硬度計(durometer)硬度的刮板。當運用過高的壓力時，

滲入到模板底部的錫膏可能造成錫橋，要求常見的底部抹擦。甚至可能損壞刮板和模板或

絲網°過高的壓力也傾向干從寬的開孔中投出錫膏，引起焊錫圓角不夠°刮板壓力低造成

遺漏和粗糙的邊緣，

刮板的磨損、壓力和便度確定印刷質量，應當細致監測。對可接受的印刷品質，刮板

邊緣應當鋒利、平直和直線。

模板(stencil)類型

目前運用的模板主要有不銹鋼模板，其的制作主要有三種工藝：化學腐蝕、激光切割

和電鑄成型。

由于金屬模板和金屬刮板印出的錫膏較飽滿，有時會得到厚度太厚的印刷，這可以

通過削減模板的厚度的方法來訂正。

另外可以通過削減(“微調”)絲孔的長和寬10%,以削減焊盤上錫膏的面積。從而

可改善因焊盤的定位不準而引起的模板及焊盤之間的框架的密封狀況，削減了錫膏在模

板底和PCB之間的“炸開”。可使印刷模板底面的清潔次數由每5或10次印刷清潔

一次削減到每50次印刷清潔一次。

錫膏(solderpaste)

錫膏是錫粉和松香(resin)的結合物，松香的功能是在回流(reflowing)焊爐的第一階

段，除去元件引腳、焊盤和錫珠上的氧化物，這個階段在150C持續大約三分鐘。焊

錫是鉛、錫和銀的合金，在回流焊爐的其次階段，大約220C時回流。

粘度是錫膏的一個重要特性，我們要求其在印刷行程中，其粘性越低，則流淌性越好,

易于流入模板孔內，印到PCB的焊盤上。在印刷過后，錫膏停留在PCB焊盤上，其粘性高,

則保持其填充的形態，而不會往下塌陷。

錫膏的標準粘度大約在500kcps^l200kcps范圍內，較為典型的800kcps用于模板絲

印是志向的。推斷錫膏是否具有正確的粘度,有一種實際和經濟的方法，如下：

用刮勺在容器罐內攪拌錫膏大約30秒鐘，然后挑起一些錫膏，高出容器罐三、四英

寸，讓錫膏自行往下滴，起先時應當象稠的糖漿一樣滑落而下，然后分段斷裂落下到容器

罐內。假如錫膏不能滑落，則太稠，粘度太低。假如始終落下而沒有斷裂，則太稀，粘度

太低。

印刷的工藝參數的限制

模板及PCB的分別速度及分別距離(Snap-off)

絲印完后，PCB及絲印模板分開，將錫膏留在PCB上而不是絲印孔內。對于最細密

絲印孔來說，錫膏可能會更簡潔粘附在孔壁上而不是焊盤上，模板的厚度很重要，有兩

個因素是有利的，第一，焊盤是一個連續的面積，而絲孔內壁大多數狀況分為四面，

有助于釋放錫膏；其次，重力和及焊盤的粘附力一起，在絲印和分別所花的2飛秒時

間內，將錫膏拉出絲孔粘著于PCB上。為最大發揮這種有利的作用，可將分別延時，起先

時PCB分開較慢。許多機器允許絲印后的延時，工作臺下落的頭2~3mm行程速度可調慢。

印刷速度

印刷期間，刮板在印刷模板上的行進速度是很重要的，因為錫膏須要時向來滾動和

流入模孔內。假如時間不夠，那么在刮板的行進方向，錫膏在焊盤上將不平。當速度高

于每秒20mm時，刮板可能在少于幾十毫秒的時間內刮過小的模孔。

印刷壓力

印刷壓力須及刮板硬度協調，假如壓力太小，亂板將刮不干凈模板上的錫膏，假如壓

力太大，或刮板太軟，那么刮板將沉入模板上較大的孔內將錫膏挖出。

壓力的閱歷公式

在金屬模板上運用刮板，為了得到正確的壓力，起先時在每501nm的刮板長度上施

加1kg壓力，例如300mm的刮板施加6kg的壓力,逐步削減壓力直到錫膏起先留在

模板上刮不干凈，然后再增加1kg壓力。在錫膏刮不干凈起先到刮板沉入絲孔內挖出錫

膏之間，應當有廣2kg的可接受范圍都可以到達好的絲印效果。

為了達到良好的印刷結果，必需有正確的錫膏材料（黏度、金屬含量、最大粉末尺寸

和盡可能最低的助焊劑活性）、正確的工具（印刷機、模板和刮刀）和正確的工藝過程（良好

的定位、清潔拭擦）的結合。依據不同的產品，在印刷程序中設置相應的印刷工藝參數，

如工作溫度、工作壓力、刮刀速度、模板自動清潔周期等，同時要制定嚴格的工藝管理制

定及工藝規程。

①嚴格依據指定品牌在有效期內運用焊膏，平日焊膏保存在冰箱中，運用前要求

置于室溫6小時以上，之后方可開蓋運用，用后的焊膏單獨存放，再用時要確定品質是否

合格。

②生產前操作者運用專用不銹鋼棒攪拌焊膏使其勻整，并定時用黏度測試儀對焊

膏黏度進行抽測。

③當日當班印刷首塊印刷析或設備調整后，要利用焊膏厚度測試儀對焊膏印刷厚度進

行測定，測試點選在印刷板測試面的上下，左右及中間等5點，記錄數值，要求焊膏厚度

范圍在模板厚度-10%-模板厚度+15%之間。

④生產過程中，對焊膏印刷質量進行100%檢驗，主要內容為焊膏圖形是否完整、

厚度是否勻整、是否有焊目拉尖現象。

⑤當班工作完成后按工藝要求清洗模板。

⑥在印刷試驗或印刷失敗后，印制板上的焊膏要求用超聲波清洗設備進行徹底清洗并

晾干，或用酒精及用高壓氣清洗，以防止再次運用時由于板上殘留焊膏引起的回流焊后出

現焊球等現象。

5.貼裝

貼裝前應進行下列項目的檢查:

?,元器件的可焊性、引線共面性、包裝形式

?PCB尺寸、外觀、翹曲、可焊性、阻焊膜（綠油）

?Feeder位置的元件規格核對

?是否有須要人工貼裝元器件或臨時不貼元器件、加貼元器件

?Feeder及元件包裝規格是否一樣。

貼裝時應檢杳項目：

?檢查所貼裝元件是否有偏移等缺陷，對偏移元件要進行位置調整。

?檢查貼裝率，并對元件及貼片頭進行時時臨控。

6.固化、回流

在固化、回流工藝里最主要是限制好固化、回流的溫度曲線亦即是固化、回流條件,

正確的溫度曲線將保證高品質的焊接錫點。在回流爐里，其內部對于我們來說是一個黑箱,

我們不清楚其內部發生的事情，這樣為我制定工藝帶來重重困難。為克服這個困難，在SMT

行業里普遍接受溫度測試儀得出溫度曲線，再參考之進行更改工藝。

溫度曲線是施加于電路裝配上的溫度對時間的座數，當在笛卡爾平面作圖時，回流過

程中在任何給定的時間上，代表PCB上一個特定點上的溫度形成一條曲線。

幾個參數影響曲線的形態，其中最關鍵的是傳送帶速度和每個區的溫度設定。傳送帶

速度確定機板暴露在每個區所設定的溫度下的持續時間，增加持續時間可以允許更多時間

使電路裝配接近該區的溫度設定。每個區所花的持續時間總和確定總共的處理時間。

每個區的溫度設定影響PCB的溫度上升速度，高溫在PCB及區的溫度之間產生一個較

大的溫差。增加區的設定溫度允許機板更快地達到給定溫度。因此，必需作出一個圖形來

確定PCB的溫度曲線。接下來是這個步驟的輪廓，用以產生和優化圖形。

須要下列設備和幫助工具：溫度曲線儀、熱電偶、將熱電偶附著于PCB的工具和錫膏

參數表。測溫儀器一般分為兩類：實時測溫儀，即時傳送溫度/時間數據和作出圖形；而

另一種測溫儀采樣儲存數據，然后上載到計算機。

將熱電偶運用高溫焊錫如銀/錫合金，焊點盡量最小附著于PCB,或用少量的熱化合物

（也叫熱導膏或熱油脂）斑點覆蓋住熱電偶，再用高溫膠帶（如Kapton）粘住附著于PCBo

附著的位置也要選擇，通常最好是將熱電偶尖附著在PCB焊盤和相應的元件引腳或金

屬端之間。如圖示

（將熱電偶尖附著在PCB焊盤和相應的元件引腳或金屬端之間）

錫膏的特性參數表也是必要的，其應包含所希望的溫度曲線持續時間、錫膏活性溫度、

合金熔點和所希望的回流最高溫度。

志向的溫度曲線

理論上志向的曲線由四個部分或區間組成，前面三個區加熱、最終一個區冷卻。爐的

溫區越多，越能使溫度曲線的輪廓達到更精確和接近設定。

（理論上志向的回流曲線由四個區組成，前而三個區加熱、最終一個區冷卻）

預熱區，用來將PCB的溫度從四周環境溫度提升到所須的活性溫度。其溫度以不超過

每秒2~5。C速度連續上升，溫度升得太快會引起某些缺陷，如陶瓷電容的微小裂紋，而

溫度上升太慢，錫膏會感溫過度，沒有足夠的時間使PCB達到活性溫度。爐的預熱區一般

占整個加熱通道長度的25、33乳

活性區，有時叫做干燥或浸濕區，這個區一般占加熱通道的33~50%,有兩個功用，第

一是，將PCB在相當穩定的溫度下感溫，使不同質量的元件具有相同溫度，削減它們的相

當溫差。其次個功能是，允許助焊劑活性化，揮發性的物質從錫膏中揮發。一般普遍的活

性溫度范圍是120~150。C,假如活性區的溫度設定太高，助焊劑沒有足夠的時間活性化。

因此志向的曲線要求相當平穩的溫度，這樣使得PCB的溫度在活性區起先和結束時是相等

的。

回流區，其作用是將PCB裝配的溫度從活性溫度提高到所舉薦的峰值溫度,典型的峰

值溫度范圍是205~230°C,這個區的溫度設定太高會引起PCB的過分卷曲、脫層或燒損，

并損害元件的完整性。

志向的冷卻區曲線應當是和回流區曲線成鏡像關系。越是靠近這種鏡像關系，焊點達

到固態的結構越緊密，得到焊接點的質量越高，結合完整性越好。

實際溫度曲線

當我們按一般PCB回流溫度設定后，給回流爐通電加熱，當設備臨測系統顯示爐內溫

度達到穩定時，利用溫度測試儀進行測試以視察其溫度曲線是否及我們的預定曲線相符。

否則進行各溫區的溫度重新設置及爐子參數調整，這些參數包括傳送速度、冷卻風扇速度、

強制空氣沖擊和惰性氣體流量，以達到正確的溫度為止。

典型PCB回流區間溫度設定

區間區間溫度設定區間末實際板溫

預熱210°C140°C

活性180°C150°C

回流240°C210°C

以下是一些不良的回流曲線類型:

圖一、預熱不足或過多的回流曲線

時值K速度的函靈0-

圖二、活性區溫度太高或太低

圖三、回流太多或不夠

圖四、冷卻過快或不夠

當最終的曲線圖盡可能的及所希望的圖形相吻合，應當把爐的參數記錄或儲存以密后

用。雖然這個過程起先很慢和費勁，但最終可以取得嫻熟和速度，結果得到高品質的PCB

的高效率的生產

回流焊主要缺陷分析：

?錫珠(SolderBalls)：緣由：1、絲印孔及焊盤不對位，印刷不精確，使錫膏弄臟

PCBo2、錫膏在氧化環境中暴露過多、吸空氣中水份太多。3、加熱不精確，太慢

且不勻整。4、加熱速率太快且預熱區間太長。5、錫膏干得太快。6、助焊劑活性

不夠。7、太多顆粒小的錫粉。8、回流過程中助焊劑揮發性不適當。錫球的工藝認

可標準是：當焊盤或印制導線的之間距離為0.13mm時，錫珠直徑不能超過0.13mm,

或者在600mn1平方范圍內不能出現超過五個錫珠。

?錫橋(Bridging)：一般來說，造成錫橋的因素就是由于錫膏太稀，包括錫膏內金

屬或固體含量低、搖溶性低、錫膏簡潔炸開，熊膏顆粒太大、助焊劑表面張力太小。

焊盤上太多錫膏，回流溫度峰值太高等。

?開路（Open）：緣由：1、錫膏量不夠。2、元件引腳的共面性不夠。3、錫濕不夠（不

夠熔化、流淌性不好），錫膏太稀引起錫流失c4、引腳吸錫（象燈芯草一樣）或旁邊

有連線孔。引腳的共面性對密間距和超密間距引腳元件特殊重要，一個解決方法是

在焊盤上預先上錫°引腳吸錫可以通過放慢加熱速度和底面加熱多、上面加熱少來

防止。也可以用一種浸濕速度較慢、活性溫度高的助焊劑或者用一種Sn/Pb不同比

例的阻滯熔化的錫膏來削減引腳吸錫。

7.檢查、包裝

檢查是為我們客戶（亦是下一工序）供應100%良好品的保障，因此我們必需對每一個

PCBA進行檢查。

檢查著重項目：

?PCBA的版本號是否為更改后的版本。

?客戶有否要求元器件運用代用料或指定廠商、牌子的元器件。

?IC、二極管、三極管、鋁電容、鋁電容、開關等有方向的元器件的方向是否正確。

?焊接后的缺陷：短路、開路、缺件、假焊

包裝是為把PCBA平安地運輸到客戶（下一工序）的手上。要保證運輸途中的PCBA的

平安，我們就要有牢靠的包裝以進行運輸。公司目前所用的包裝工具有：

?用膠袋包裝后豎狀堆放于防靜電膠盆

?把PCBA運用專用的存儲架（公司定做、設備專商供應）存放

?客戶指定的包裝方式

不管運用何種包裝均要求對包裝箱作明確的標識，該標識必需包含下元列內容：

?產品名稱及型號

?產品數量

?生產日期

?檢驗人

8、在SMT貼裝過程中，難免會遇上某些元器件運用人工貼裝的方法，人工貼裝時我

們要留意下列事項：

?避開將不同的元件混在一起

?切勿使元器件受到過度的拉力和壓力

?轉動元器件應當夾著主體，不應當夾著引腳或焊接端

?放置元件是應運用清潔的鐐子

?不運用丟掉或標識不明的元器件

?運用清潔的元器件

?當心處理可編程裝置，避開導線損壞

第三章元器件學問

SMT無器件名詞說明

1>小外形晶體管(SOT)(smalloutlinetransister)

接受小外形封裝結構的表面組裝晶體管。

2、小外形二極管(SOD)(smalloutlinediode)

接受小外形封裝結構的表面組裝二極管。

3、片狀元件(chip)(rectangularchipcomponent)

兩端無引線，有焊接端，外形為薄片矩形的表面組裝元件。

4、小外形封裝(SOP)(smalloutlinepackage)

小外形模壓著溺料封裝，元件兩側有翼形態或J形態矩引線的一種表面組裝元器件

封裝形式。

5、四邊扁平封裝(QFP)(quadflatpackage)

四邊具有翼形態短引線,引線間距為1.00,0.80,0.65,0.50,0.40,0.30mm等的塑料

封裝薄形表面組裝集成電路。

6、細間距(finepitch)

不大于0.5mm的引腳間距

7^引腳共面性(leadcoplanarity)

指表面組裝元器件引腳垂直高度偏差，即引腳的最高腳底及最低三條引腳的腳底形

成的平面之間的垂直距離。

8、封裝(packages)

SMT元器件種類

在SMT生產過程中，員工們會接上百種以上的元器件，了解這些元器件對我們在工

作時不出錯或少出錯特殊有用。現在，隨著SMT技術的普及，各種電子元器件幾乎都有了

SMT的封裝。而公司目前運用最多的電子元器件為電阻(R-resistor)、電容(C-capacitor)

(電容又包括陶瓷電容一C/C,但電容一T/C,電解電容一E/C)、二極管(D-diode)、

穩壓二極管(ZD)、三極管(Q-transistor)、壓敏電阻(VR)、電感線圈(L)、變壓

器(T)、送話器(MIC)、受話器(RX)、集成電路(IC)、喇叭(SPK)、晶體振蕩器

(XL)等，而在SMT中我們可以把它分成如下種類：

電阻一RESISTOR電容一CAPACITOR二極管一DIODE三極管一TRANS1STOR

排插一CONNECTOR電感一COIL集成塊一IC按鈕一SWITCH等,

(一)電阻

1.單位；1C=1X1O'KQ=1X10「6MC

2.規格：以元件的長和寬來定義的。有1005(3402)、1608(0603)、2012(0805)

3216(1206)等。

3.表示的方法：

2R2=2.2Q1K5=1.5KQ2M5=2.5MQ103J=10X10；!Q=10KQ

1002F=100X102Q=10KQ(F、J指誤差，F指±1%精密電阻，J為±5%的一般

電阻，F的性能比J的性能好)。電阻上面除1005外都標有數字，這數字代表電阻

的容量。

(二)電容：包括陶瓷電容一C/C、留電容一T/C、電解電容一E/C

L單位:1PF=1X1O-3NF=1X10^=1X1OSMF=1X1O-12F

2.規格：以元件的長和寬來定義的,有1005(0402)、1608(0603)、2012(0805)

3216(1206)等。

4.表式方法：

103K=10X193PF=10NF104Z=10X10'PF=100NF0R5=0.5PF

留意：電解電容和鋰電容是有方向的，白色表示“十”極。

(三)一極管：

有整流二極管、穩壓二極管、發光二極管。二極管是有方向的，其正負極可以用

萬用表來測試。

(四)集成塊：(IC)

分為SOP、SOJ、QFP、PLCC

(五)電感：

單位：IH=IO'MH=IO^IO-'NH

表示形式：

R68J-680NH068J-68NH101J-100UH1RO-1UH150KT5UH

J、K指誤差，其精度值同電容。

四.資材的包裝形式：

1.TAPE形：包括PAPER、EMBOSSED.ADHESTVEo依據TAPE的寬度分為

8mm、12mm>16mm、24mm、32mm、44mm、56mHi等。TAPE上兩個元件

之間的距離稱為PITCH,有4mm、8mm、12mm、16mm、20mm等

2.STICK形

3.TRAY形

(1)

1.片式元件：主要是電阻、電容。

2.晶體元件：主要有二極管、三極管、IC。

以上SMT元器件均是規則的元器件，可以給它們更詳細的分述:

片電阻，電容等,尺寸規格:0201,0402,0603,0805,1206,1210,2010,等

Chip

但電容，尺寸規格：TANA,TANB,TANC,TAND

SOT晶體管,S0T23,S0T143,S0T89,T0-252等

Melf圓柱形元件，二極管，電阻等

SOIC集成電路,尺寸規格:S0IC08,14,16,18,20,24,28,32

QFP密腳距集成電路

PLCC集成電路，PLCC20,28,32,44,52,68,84

BGA球柵列陣包裝集成電路，列陣間距規格：1.27,1.00,0.80

CSP集成電路，元件邊長不超過里面芯片邊長的1.2倍，列陣間距＜0.50的吆GA

3.連接件（Interconnect）：供應機械及電氣連接/斷開，由連接插頭和插座組成，將

電纜、支架、機箱或其它PCB及PCB連接起來；可是及板的實際連接必需是通過表

面貼裝型接觸。

4.異型電子元件（Odd-form）：指幾何形態不規節的元器件。因此必需用手工貼裝，其

外殼（及其基本功能成對比）形態是不標準的，例如：許多變壓潛、混合電路結構、

風扇、機械開關塊，等。

SMT元器件在生產中常用學問

?電阻值、電容值的單位

電阻值的單位通常為：歐姆（Q）,此外還運用：干歐姆（KQ）、兆歐姆（MQ）,

它們之間的關系如下：

1MQ=10!KQ=106Q

電容值的單位通常為：法拉（F）,另外還常運用：毫法（mF）、微法（uF）、納法

（NF）、皮法（PF）,它們之間的關系如下：

IF=10:lMf=106UF=109NF=10I2PF

?元件的標準誤差代碼表

符號誤差應用范圍符號誤差應用范圍

A10PF或以下M±20%

B±0.10PFN

C±0.25PF0

D±0.5PFP+100%,-0

EQ

F±1.0%R

G±2.0%S+50%,-20%

HT

IU

J±5%V

K±10%X

LY

Z+80%,-20%W

?片式電阻的標識

在片式電阻的本體上，通常都標有一些數值，它們代表電阻器的電阻值。其表示方法

如下：

標印值電阻值標印值電阻值

2R22.2Q2222200Q

22022Q22322000Q

221220Q224220000Q

片式電阻的包裝標識常見類型：

1)RR12068/1561J

種類尺寸功耗標稱阻值允許偏差

2)ERD10TLJ561U

種類額定功耗形念允詫偏差標稱阻值包裝形式

在SMT生產過程中，我們須要留意的是電阻阻值、偏差、額定功耗這三個值。

?片式電容的標識

在一般的多層陶瓷電容本體上一般是沒有標識的，在生產時應盡量避開運用已混裝的

該類元器件。而在鋰電容本體上一般均有標識，其標識如下:

標印值電容值標印值電容值

0R20.2PF221220PF

0202PF2222200PF

22022PF22322000PF

片式電容器的包裝標識常見類型：

1)AVX/京都陶瓷公司

06035A101KAT2A

尺寸電壓介質標稱電容允許誤差失效率端頭包裝專用代碼

電壓：Y=16V,l=100V,2=200V,3=25V,5=50V,7=500V,C=600V,A=1000V

介質:A=NPO,C=X7R,E=Z5U,G=Y5V

包裝：l=178mm卷盤膠帶，2=178mm卷盤紙帶，3=178mm卷盤膠帶，4=178mm卷盤膠帶

專用代碼:A二標準產品,T=0.66mm,S=0.56mm,R=0.46mm,P=0.38mm

2)諾瓦(Novacap)公司

0603N102J500NXTM

尺寸介質電容值允許偏差電壓端頭厚度包裝標記

介質：N=C0G(NPO),X=Z5U,B=X7R

電壓：及容量的表示方法相同

包裝：B二散裝，T二盤式，歸方形包裝

3)三星(SAMAUNG)公司

CL21B102KBNC

電容器尺寸溫度特性電容值允許誤差電壓厚度包裝

尺寸：03=0201,05=0402,10=0603,21=0805,31=1206,32=1210

溫度特性：C=COG,B=X7R,E=Z5U,F=Y5V,S=S2H,T=T2H,U=U2J

電壓：Q=6.3V,P=10V,0=16V,A=25V,B=50V,C=100V

厚度：N二標準厚度，A=比N薄，B二比N厚

包裝：B二散裝，C二紙帶包裝，E二膠帶包裝，P二合裝

4)TDK公司

C1005CH1H100DT

名稱尺寸溫度特性電壓電容值允許誤差包裝

溫度特性:COG,X7R,X5R,Y5V

電壓：0J=6.3V,1A=1OV,1C=16V,IE=25V,1H=50V,2A=100V,2E=250V,2J=630V

包裝：T二Taping,B二Bulk

5)廣東風華公司

CC410805N102K500PT

電容器尺寸介質標稱容量允許誤差電壓端頭包裝

介質：N=NPO,CG=COG,B=X7R,Y=Y5V

電壓：25O25V,500=50V,101=100V

留電容器的包裝標識常見類型：

1)三星(SAMSUNG)公司

TCSCN1C105MAAR

留電容型號電壓電容值誤差尺寸包裝極性方向

型號：SCN及SCS系列

電壓：0G=4V,0J=6.3V,1A=1OV,1C=16V,1D=2OV,1E=25V,1V=35V

尺寸：A=3216,B=3528,06032,D=7343

包裝：A=7”，013”

包裝：R二右，L:左

?電感器

電感值的單位為：享(H),微享(u感、納享(n感，它們的關系如下:

Ill=106uH=109nH

其容量值的表示法如下:

代碼表示值代碼表示值

3N33.3nHRIO0.luH或100nH

10N10nHR220.22uH或220nH

33033uH5R65.6ull或5600nH

1）三星（SAMSUNG）公司

CIH10T3N3sNC

電感系列尺寸材料容量誤差厚度包裝

系列：H二CIH系列，L=CIL系列

尺寸：10=1608,21=2012

誤差：C=±0.2nH,S二±0.3nH,D=±0.5nH,G=±2%

厚度：N二標準，A二比N薄，B=比N厚

包裝：C=紙帶，E=狡帶

2）TDK公司

NLU160805T-2N2C

系列名稱尺寸包裝電感值允許誤差

?二極管

公司常見的二極管是LL4148和IN4148兩種，另外就是一些穩壓二極管及發光二管，

在運用穩壓二極管時應留意其電壓是否及料單相符，另外某些穩壓管的外形及三極管外形

（S0T）形態一樣，在運用時應當心區分。而在運用發光二極管時則要留意其發出光的顏

色種類。

?三極管

在三極管里，其PN結的極性不同，其功能用途就不一樣，在運用時，我們必需對三

極管子的型號細致分清楚，其型號里一個符號的差別可能就是完全相反功能的三極管。

?集成塊（IO

IC在裝貼時最簡潔出錯的是方向不正確，另外就是在裝貼EPROM時易把OPT片（沒燒

錄程式）當作掩膜片（已燒錄程式）來裝貼，從而造成嚴峻錯誤。因此，在生產時必需細

心核對來料。

?其它元器件

生產時留意工藝卡。

?元器件的包裝

SMT的元器件包裝須適應設備的自動運轉。目在SMT產業里的元器件包裝主要有編

帶、盤式、滑道式、粘帶、散式包裝，其中粘帶是編帶中的一種。

第四章SMT幫助材料

在SMT生產中，通常我們貼片膠、錫膏、鋼網稱之為SMT幫助材料。這些幫助材料在

SMT整個過程中，對SMT的晶質、生產效率起著致關重要的作用。因此，作為SMT工作人

員必需了解它們的某些性能和學會正確運用它們。

一、常用術語

1.貯存期(shelflife)

在規定條件下，材料或產品仍能滿足技術要求并保持適當使作性能的存放時

間。

2.放置時間(workingtime)

貼片膠、焊膏在運用前暴露于規定環境中仍能保持規定化學、物理性能的最長

時間。

3.粘度(viscosity)

貼片膠、焊膏在自然滴落時的滴延性的膠粘性質。

4.觸變性(ihixotropicralio)

貼片膠及錫膏在施壓擠出時具有流體的特性及擠出后快速復原為具有固塑性

的特性。

5.塌落(slump)

焊膏印刷后在重力和表面張力的作用及溫度上升或停放時間過長等緣由而引

起的高度降低、底面積超出規定邊界的坍流現象。

6.擴散(spread)

貼片膠在點膠后在室溫條件下綻開的距離。

7.粘附性(tack)

焊膏對元器件粘附力的大小及其隨焊膏印刷后存放時間變更其粘附力所發生

的變更

8.潤濕(wetting)

熔融的焊料在銅表面形成勻整、平滑和不斷裂的焊料薄層的狀態。

9.免清洗焊膏(no-cleansolderpaste)

焊后只含微量無害焊劑殘留物而無需清洗PCB的焊膏

10.低溫焊膏(lowtemperaturepaste)

熔化溫度比183c低20℃以上的焊膏。

二、貼片膠(紅膠)

SMT中運用的貼片膠其作用是固定片式元件、SOT、SOIC等表面安裝器件在PCB上，

以使其在插件、過波峰焊過程避開元器件的脫落或移位。

貼片膠可分為兩大類型：環氧樹脂類型和丙稀酸類型。一般生產中接受環氧樹脂熱固

化類膠水(如樂泰3609紅膠)，其特點是：

?熱固化速度快

?接連強度高

?電特性較佳

而不接受丙稀酸膠水（需紫外線照射固化）。

SMT對貼片膠水的基本要求：

?包裝內無雜質及氣泡

?貯存期限長

?可用于高速/或超高速點膠機

?膠點形態及體積一樣

?點斷面高，無拉絲

?顏色易識別，便于人工及自動化機器檢查膠點的質量

?初粘力高

?高速固化，膠水的固化溫度低，固化時間短

?熱固化時，膠點不會下塌

?高強度及彈性以反抗波峰焊時之溫度突變

?固化后有優良的電特性

?無毒性

?具有良好的返修特性

貼片膠引起的生產品質問題

?失件（有、無貼片膠痕跡）

?元件偏斜

?接觸不良（拉絲、太多貼片膠）

貼片膠運用規范：

?貯存

膠水領取后應登記到達時間、失效期、型號，并為每瓶膠水編號。然后把膠水保存在

恒溫、恒濕的冰箱內，溫度在（1-10）℃o

?取用

膠水運用時，應做到先進先出的原則，應提前至少1小時從冰箱中取出，寫下時間、

編號、運用者、應用的產品，并密封置于室溫下，待膠水達到室溫時按一天的運用量把膠

水用注膠槍分別注入點膠瓶里。注膠水時，應當心和緩慢地注入點膠瓶，防止空氣泡的產

生。

?運用

把裝好膠水的點膠瓶重新放入冰箱,生產時提前0.5~2.0小時從冰箱取出，標明取出時

間、日期、瓶號，填寫膠水（錫膏）解凍、運用時間記錄表，運用完的膠水瓶用酒精或丙

酮清洗干凈放好以備下次運用，未運用完的膠水，標明時間放入冰箱存放。

二、錫膏

由焊膏產生的缺陷占SMT中缺陷的60%—70%,所以規范合理運用焊膏顯得尤為重要。

在表面組裝件的回流焊中，焊膏被用來實施表面組裝元器件的引線或端點及印制板上

焊盤的連接。

焊膏是由合金焊料粉、焊劑和一些添加劑混合而成的，具有確定粘性和良好觸變性的

一種均質混合物，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的膏狀體。

合金焊料粉是焊者的主要成分，約占焊膏重量的略%—90%。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?鋅（Sn-Pb-Bi）

等，最常用的合金成分為Sn63Pb3。

合金焊料粉的形態可分為球形和橢圓形（無定形），其形態、粒度大小影響表面氧化

度和流淌性，因此，對焊膏的性能影響很大。

一般，由印刷鋼板或網版的開口尺寸或注射器的口徑來確定選擇焊錫粉顆粒的大小和

形態。不同的焊盤尺寸和元器件引腳應選用不同顆粒度的焊料粉，不能都選用小顆粒，因

為小顆粒有大得多的表面積，使得焊劑在處理表面氧化時負擔加重。

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，使焊料快速擴散并附著在被焊金屬表面。焊劑的組成為：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。

焊劑的活性：對焊劑的活性必需限制，活性劑量太少可能因活性差而影響焊接效果，

但活性劑量太多又會引起殘留量的增加，甚至使腐蝕性增加，特殊是對焊劑中的鹵素含量

更需嚴格限制，

其實，依據性能要求，焊劑的重量比還可擴大至8%—20%。焊膏中的焊劑的組成及

含量對塌落度、粘度和觸變性等影響很大。

金屬含量較高（大于90%）時，可以改善焊膏的塌落度，石利于形成飽滿的焊點，并

且由于焊劑量相對較少可削減焊劑殘留物，有效防止焊球的出現，缺點是對印刷和焊接工

藝要求較嚴格；金屬含量較低（小于85%）時，印刷性好，焊膏不易粘刮刀，漏版壽命長,

潤濕性好，此外加工較易，缺點是易塌落，易出現焊球和橋接等缺陷。

焊膏的分類可以按以下幾種方法：

按熔點的凹凸分：高溫煌膏為熔點大于250℃,低溫焊膏熔點小于150℃,常用的焊膏

熔點為179℃—183℃,成分為Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2。

按焊劑的活性分：可分為無活性（R）,中等活性（RVA）和活性（RA）焊膏,常用的為

中等活性焊膏。

SMT對焊膏有以下要求：

1、具有較長的貯存壽命，在0—10℃下保存3—6個月。貯存時不會發生化學變更，

也不會出現焊料粉和焊劑分別的現象，并保持其粘度和粘接性不變。

2、有較長的工作壽命，在印刷或滴涂后通常要求能在常溫下放置12-24小時，其性

能保持不變。

3、在印刷或涂布后以及在再流焊預熱過程中，焊膏應保持原來的形態和大小，不產

生堵塞。

4、良好的潤濕性能。要正確選用焊劑中活性劑和潤濕劑成分，以便達到潤濕性能要

求。

5、不發生焊料飛濺。這主要取決于焊膏的吸水性、焊膏中溶劑的類型、沸點和用量

以及焊料粉中雜質類型和含量。

6、具有較好的焊接強度，確保不會因振動等因素出現元器件脫落。

7、焊后殘留物穩定性能好，無腐蝕，有較高的絕緣電阻，且清洗性好。

焊膏的選用

主要依據工藝條件，運用要求及