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深圳SMT贴片厂详解贴片加工工序

发布时间 :2019-08-27 14:57 阅读 : 来源 :技术文章责任编辑 :深圳宏力捷PCBA加工部
    很多朋友对于电路板是怎么加工出来的,需要经过哪些工序不是很了解,在此深圳SMT贴片厂-深圳宏力捷电子对SMT贴片工厂的基本流程和重要工序做一些介绍,方便相关人士了解。
 
    首先SMT(Surface Mounted Technology的缩写)的中文意思是“表面贴装技术”,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。SMT贴片的工艺流程很复杂,不同的产品工艺有所不同,基本流程如下:来料检验——烧录——印刷——检验——贴装——炉前检验——回流焊接——AOI检测——返修——测试——组装
 
    在SMT贴片加工过程中,不管再多的流程或者工序都少不了SMT的三大主要工序:印刷——贴片——回流(焊接),这是最传统的工序,也是最基本的工序,几十年来不管怎么演变都脱离不了这三大工序,当然,现在这三个工序已经全部是由设备自动化完成。
 
SMT贴片印刷锡膏
 
一、印刷
    印刷就像印刷工厂把油墨通过排版印在纸张上的原理是一样的,只是我们这里说的是把锡膏印刷在PCB基板上。
 
印刷所用到的设备与工具有:
印刷机:全自动印刷机和半自动印刷机,比如木瓜贴片打样用的是全自动印刷机;
 
锡膏:锡膏是一种材料,是用来固定物料与PCB板的一种特殊材料;
 
钢网:简单的说就是一个模具,把PCB板上有焊盘的位置镂空,方便锡膏从这些镂空的位置渗到焊盘上。它是一张很薄的钢片,用网框固定钢片,非常平整,最常用的厚度为0.10mm,根据不同产品上元器件的不同而选择不同的钢片厚度,和制作工艺。这个是根据研发或者客户提供的Gerber文件中有一个paste mask文件来制作的,这个工作是在生产前需要完成的,因为钢网制作有另外的制作流程和制作工艺,钢网的质量决定了贴片的产品质量,所以至关重要。越是精密的元器件越能体现钢网的重要性,而且不同的印刷机对钢网开孔的要求也有轻微的不同,根据个人经验总结,如果产品上有0.4pitchBGA等类似精密器件,建议不要客供钢网,可由生产工厂的专业人员制作,因为工艺是没有严格标准的,具体的细节,工厂的工艺工程师是最清楚和最了解的。
 
    通过了解印刷所需要的工具后,相信大家对基本的操作有一些理解。简单的操作就是把钢网安装在印刷机内,在钢网上添加锡膏,PCB板进入到印刷机的轨道上,通过印刷机的相机扫描PCB板和钢网上的mark 点,对位完成后,印刷机平台上升,贴合钢网,印刷机上的刮刀45°倾斜的将锡膏从钢网上刮过,通过钢网镂空的位置将锡膏刮到PCB板上的焊盘上,这就是一个完整的印刷过程。如果没有不良就是完美的,如果有不良需要现场设备工程师微调。根据多年的现场工艺分析,印刷这个工序是SMT贴片三大工序的重中之重,因为SMT制程不良有70%与这个工序有关。
 
SMT贴片
 
二、贴片
    贴片,也称SMT,就是把元器件用贴片机设备贴装在印刷好的PCB板上。贴片这一过程之所以用“贴”字,是因为锡膏内有助焊剂的成分,有一定的粘性,能够在没有熔化的时候,也能够黏住元器件。SMT又称贴片,把物料贴在电路板上的意思。
 
    贴片的原理简单,同时也复杂,简单的是因为它是由原始的手工焊接演化而来的,即用镊子夹着元器件放在电路板上,而贴片机是用贴装头通过真空吸着元器件贴在PCB板上;复杂是因为实际贴片的情况是非常复杂的,设备也很精密,通过技术的改进把传统的手插件全部改成了贴片件,大大的提供了生产效率,整个行业的供应链都随之改变,发生了翻天覆地的变化。
 
    那么贴片机的作业原理是怎样的呢?
    产品贴片程序:任何一种贴片机都将需要通过客户提供的Gerber,坐标文件,BOM,位置图来提前制作贴片程序。再通过贴片机的贴片头(吸嘴),feeder,轨道共同完成整个贴片过程。
 
    吸嘴:贴片头上面由12个吸嘴,吸嘴中心的空的,通过真空吸取物料。
    Feeder:就是供料器,根据贴片机程序员制作的贴片程序,将其打印成站位表,作业人员按照站位表顺序把物料安装在feeder上,一排排的feeder安装到贴片机上,插电,齿轮带动料带,料带前进程序指令指定吸嘴到指定的位置吸取物料,然后贴到坐标指定的位置。
 
    注意事项:
    a、不同大小的物料用不同大小的吸嘴和不同大小的feeder;
    b、吸嘴是通过真空取料,所以在设计及物料承样时就要注意物料表面是否平整,且不漏真空,方便吸取。如果是特殊物,如:接触天线,镂空器件,表面的则需要供应商增加“帽”或者表面贴高温胶纸。
    c、尽量不要使用散料。
 
回流焊
 
三、回流焊
    经过印刷锡膏和贴片两个工序后就是回流焊接。所有的元器件都贴好以后,PCB板就会被贴片机的送至接驳台,由人工目检,或者由炉前AOI机器检查,检验是否有元器件贴片不良,如果没什么问题,就可以过炉。
 
    说到回流焊这个名字,很多人可能不知道什么是“回流”,并不是说锡膏从这里流到那里,回流焊来自“Reflow Soldering”,此处“回流”的真实含义是“把颗粒状的锡膏,变成能够流动的液体,再凝固成合金状态”的意思。回流炉是一个带有像自行车链条一样的“烤箱”,不过它是一个长方形炉子,通过链条运输PCB板,把锡膏加热、熔化,把元器件固化在PCB板焊盘上。回流炉内有热风装置,分成多个温度区,逐步加热,用一个曲线来形容一般分为四个关键区域。
 
    预热区:将PCB与元器件进行预热,针对回流炉说的是前一到三个加热区间的加热作用.更高预热,使被焊接材料达到热均衡,锡膏开始活动,助焊剂等成份受到温度上升而开始适量的挥发,主要是为后面的良好焊接起到一个铺垫作用。
 
    恒温区:除去表面氧化物,锡膏开始活跃,此时焊膏处在将溶未溶状态,针对回流焊炉的第五六七三个加热区间加热。
 
    回流区:也是焊接区,是整个回流炉温度最高的区域,使其达到锡膏的熔点,这个熔点常用的无铅锡膏一般在220°C开始完成熔融,时间大约40s。
 
    冷却区:从溶点缓慢的降至50度左右, 合金焊点的形成过程。
    这样,整个回流过程就算完成,这个过程通常需要持续6分钟左右。
 
    以上把SMT贴片加工过程中的印刷、贴片、回流三个主要工序进行的讲解及描述,相信相关人士对SMT贴片的三大主要工序会有更深的了解。如果您有电路板产品需要做PCB设计、PCB制板、元器件代购、SMT贴片加工、DIP插件加工、PCBA代工代料服务,欢迎联系深圳宏力捷电子!


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