SMT贴片加工技术的混合组装方式详解－通天电子

时间：2016-11-28

作者：深圳市通天电子有限公司

SMT贴片加工技术的组装方式详解

一、SMT单面混合组装方式

第1类是单面混合组装，即SMC/SMD与通孔插装元件（17HC）分布在PCB不同的一面上混装，但其焊接面仅为单面。这一类组装方式均采用单面PCB和波峰焊接（现一般采用双波峰焊）工艺，具体有两种组装方式。

（1）先贴法。*1种组装方式称为先贴法，即在PCB的B面（焊接面）先贴装SMC/SMD，而后在A面插装THC。

（2）后贴法。*2种组装方式称为后贴法，是先在PCB的A面插装THC，后在B面贴装SMD。

二、SMT双面混合组装方式

第二类是双面混合组装，SMC/SMD和T.HC可混合分布在PCB的同一面，同时，SMC/SMD也可分布在.PCB的双面。双面混合组装采用双面PCB、双波峰焊接或再流焊接。在这一类组装方式中也有先贴还是后贴SMC/SMD的区别，一般根据SMC/SMD的类型和PCB的大小合理选择，通常采用先贴法较多。该类组装常用两种组装方式。

（1）SMC/SMD和iFHC同侧方式，SMC/SMD和THC同在.PCB的一侧。

（2）SMC/SMD和iFHC不同侧方式，把表面组装集成芯片（SMIC）和THC放在PCB的A面，而把SMC和小外形晶体管（SOT）放在B面。

这类组装方式由于在PCB的单面或双面贴装SMC/SMD，而又把难以表面组装化的有引线元件插入组装，因此组装密度相当高。

SMT贴片加工基本介绍

SMT贴片加工基本介绍

◆ SMT的特点

组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。

可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。

高频特性好。减少了电磁和射频干扰。

易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。

◆ 为什么要用表面贴装技术(SMT)？

电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小

电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件

产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力

电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用

电子科技革命势在必行，追逐国际潮流

◆ 为什么在表面贴装技术中应用免清洗流程？

生产过程中产品清洗后排出的废水，带来水质、大地以至动植物的污染。

除了水清洗外，应用含有氯氟氢的**溶剂(CFC&HCFC)作清洗，亦对空气、大气层进行污染、破坏。

清洗剂残留在机板上带来腐蚀现象，严重影响产品质素。

减低清洗工序操作及机器保养成本。

免清洗可减少组板(PCBA)在移动与清洗过程中造成的伤害。仍有部分元件不堪清洗。

助焊剂残留量已受控制，能配合产品外观要求使用，避免目视检查清洁状态的问题。

残留的助焊剂已不断改良其电气性能，以避免成品产生漏电，导致任何伤害。

免洗流程已通过国际上多项安全测试，证明助焊剂中的化学物质是稳定的、无腐蚀性的

◆ 回流焊缺陷分析：

锡珠(Solder Balls)：原因：1、丝印孔与焊盘不对位，印刷不精（确），使锡膏弄脏PCB。 2、锡膏在氧化环境中暴露过多、吸空气中水份太多。3、加热不精(确)，太慢并不均匀。4、加热速率太快并预热区间太长。5、锡膏干得太快。6、助焊剂活性不够。7、太多颗粒小的锡粉。8、回流过程中助焊剂挥发性不适当。锡球的工艺认可标准是：当焊盘或印制导线的之间距离为0.13mm时，锡珠直径不能**过0.13mm，或者在600mm平方范围内不能出现**过五个锡珠。

锡桥(Bridging)：一般来说，造成锡桥的因素就是由于锡膏太稀，SMT贴片加工包括锡膏内金属或固体含量低、摇溶性低、锡膏*榨开，锡膏颗粒太大、助焊剂表面张力太小。焊盘上太多锡膏，回流温度峰值太高等。

开路(Open)：原因：1、锡膏量不够。2、元件引脚的共面性不够。3、锡湿不够(不够熔化、流动性不好)，锡膏太稀引起锡流失。4、引脚吸锡(象灯芯草一样)或附近有连线孔。引脚的共面性对密间距和**密间距引脚元件特别重要，一个解决方法是在焊盘上预先上锡。引脚吸锡可以通过放慢加热速度和底面加热多、上面加热少来防止。也可以用一种浸湿速度较慢、活性温度高的助焊剂或者用一种Sn/Pb不同比例的阻滞熔化的锡膏来减少引脚吸锡。

◆ SMT有关的技术组成

电子元件、集成电路的设计制造技术

电子产品的电路设计技术

电路板的制造技术

自动贴装设备的设计制造技术

电路装配制造工艺技术

装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术

SMT贴片加工上锡不丰满的解决方法

在SMT贴片厂焊接技术中对比常见的一个疑问，特别是在运用者运用一个新的供货商商品前期，或是生产技术不稳守时，更易发生这样的疑问，经由运用客户的合作，并通咱们很多的试验，良好咱们分析发生锡珠的缘由能够有以下几个方面：

1、PCB板在经由回流焊时预热不充沛；

2、回流焊温度曲线设定不公道，进入焊接区前的板面温度与焊接区温度有较大间隔；

3、焊锡膏在从冷库中掏出时未能彻底回复室温；

4、锡膏敞开后过长时间暴露在空气中；

5、在贴片时有锡粉飞溅在PCB板面上；

6、打印或转移进程中，有油污或水份粘到PCB板上；

7、焊锡膏中助焊剂自身分配不公道有不易蒸发溶剂或液体添加剂或活化剂。

焊后PCB板面有较多的残留物也是客户经常反映的一个疑问，板面较多残留物的存在，既影响了板面的亮光程度，对PCB自身的电气性也有必然的影响；形成较多残留物的主要缘由有以下几个方面：

1、在推行焊锡膏时，不知道客户的板材情况及客户的需求，或其它缘由形成的选型过错；例如：客户需求是要用免清洁无残留焊锡膏，而锡膏生产厂商供应了松香树脂型焊锡膏，致使客户反映焊后残留较多。在这方面焊膏生产厂商在推行商品时大概留意到。

2、焊锡膏中松香树脂含量过多或其质量不好；这大概是焊锡膏生产厂商的技术疑问。

SMT贴片常见的品质问题

1、导致贴片漏件的主要因素

1.1、元器件供料架(feeder)送料不到位.

1.2、元件吸嘴的气路堵塞、吸嘴损坏、吸嘴高度不正确.

1.3、设备的真空气路故障,发生堵塞.

1.4、电路板进货不良,产生变形.

1.5、电路板的焊盘上没有焊锡膏或焊锡膏过少.

1.6、元器件质量问题,同一品种的厚度不一致.

1.7、贴片机调用程序有错漏,或者编程时对元器件厚度参数的选择有误.

1.8、人为因素不慎碰掉.

2、导致SMC电阻器贴片时翻件、侧件的主要因素

2.1、元器件供料架(feeder)送料异常.

2.2、贴装头的吸嘴高度不对.

2.3、贴装头抓料的高度不对.

2.4、元件编带的装料孔尺寸过大,元件因振动翻转.

2.5散料放入编带时的方向弄反.

3、导致元器件贴片偏位的主要因素

3.1、贴片机编程时,元器件的X-Y轴坐标不正确.

3.2、贴片吸嘴原因,使吸料不稳.

4、导致元器件贴片时损坏的主要因素

4.1、定位顶针过高,使电路板的位置过高,元器件在贴装时被挤压.

4.2、贴片机编程时,元器件的Z轴坐标不正确.

4.3、贴装头的吸嘴弹簧被卡死.

小批量SMT贴片试产流程管理规范

1.0目的

1.01使设计的新产品、采购新物料得到有效、合理的验证；

1.02小批量SMT贴片加工能够有序的进行，并为后续产品量产提供**；

2.0 范围

适用于本公司新产品、研发工程变更、品质来料改善和实验、新供应商、新材料及PE部试验的验证。

小批量SMT贴片试产流程

3.0 职责

3.1 生产部

3.1.1 负责进行小批量SMT贴片加工的人员安排及产品生产；

3.1.2 小批量SMT贴片试产中对产品问题点的提出；

3.1.3 试产产品中各项不良数据的统计。

3.2 PE部

3.2.1负责SMT贴片小批量试产前工装治具的提供；

3.2.2试产初期《作业指导书》的拟定；

3.2.3试产中产品问题点的分析与解决；

3.2.4试产过程中各项数据的收集整理。

3.3 品质部

3.3.1 负责小批量SMT贴片试产的跟踪与检验；

3.3.2试产中品质标准的判定及确认，总结会议上品质问题的关闭；

3.3.3试产产品可靠性实验的申请及跟进；

3.3.4试产产品可靠性实验及数据提供。

3.4物控部

3.4.1负责小批量贴片试产的时间安排；

3.4.2试产物料准备；

3.4.3 《生产指令单》的下达；

3.4.4 负责组织相关部门对未定型产品的评估。

3.5 采购部

3.5.1 负责SMT小批量贴片试产物料的采购；

3.5.2新材料供应商的引入，承认发起；

3.5.3试产所需材料的购买；

3.6 研发部

3.6.1负责试产总结会议的召开；

3.6.2提供技术支持，参与小批量试产过程跟进及制程问题的分析与处理；

3.6.3SMT小批量贴片加工可靠性试验不良的处理；

3.6.4小批量试产总结报告中的研发问题处理；

3.6.5 SMT小批量贴片加工过程中涉及到设计方面的申请及变更。

3.6.6试产进程中全线跟进。

4.0 定义

SMT小批量贴片加工

5.0 工作程序

5.1接到SMT小批量贴片加工试产的申请(申请部门:研发部\品质部\采购部\PE部)

5.1.1 新产品的试产、设计工程变更，由研发部提出申请；

5.1.2 已批量过的新材料更换的验证，由采购部提出申请；

5.1.3 品质部来料改善、实验验证，由品质部提出申请及试产跟进；

5.1.4 PE部实验验证，由PE部提出申请；

5.1.5 未定型产品SMT小批量贴片加工试产的验证，由物控部召集研发、工程、品质、市场、采购等部门参与评审其进程状态、物料保证、工艺保证、生产过程控制等，明确责任人及具体的时间要求，形成会议记录并由各部门具体落实，物控部负责过程跟进及确认；

5.1.6当小批量试产提出部门填写完《小批量SMT贴片试产申请单》，经市场部回复订单状况、厂长/总经理对《小批量SMT贴片试产申请单》上的内容审核批复通过后，复印交给研发、PE、品质、物控、采购、生产、市场、厂长/总经理等部门。

5.2 小批量试产安排

5.2.1 物控部收到经评审通过后的《小批量SMT贴片试产申请单》，须及时下《物料申请单》给采购部订料；

5.2.2 采购收到计划的《物料申请单》后，须按小批量数量的批复基数及时订料：

5.2.3 产品物料齐套后，由物控下达《生产指令单》，准备进行小批量试产，小批量试产数量一般为200-500PCS。

5.2.4新产品小批量试产前，研发部制作好生产样品，分发到PE部、品质部、生产部；并组织试产前会议；

5.3 小批量试产准备

5.3.1研发案件负责工程师收到《小批量SMT贴片试产申请单》后，根据《小批量试产申请单》中的各项内容进行检查及跟踪；

5.3.2 生产部收到物控下达的《生产指令单》后，开始为小批量试产备料（领料）；

5.3.3 SMT贴片加工

接到物控下达的《生产指令单》后，生产人员根据研发提供的生产样品，进行首件制作，填写《首件检查记录表》，首件合格后进行投产；SMT试产中出现的问题点及时反馈给案件负责工程师及研发部项目负责人处理；半成品生产完成后将合格品入库，SMT将生产数据提交给案件负责工程师。

*出现问题，品质部填写《小批量SMT贴片试产记录表》，包括DIP及各工序；

SMT贴片加工

5.4 DIP小批量试产过程跟踪及异常处理

5.4.1 试产前，生产人员制作产品首件，并将各项数据填写于《首件检查记录表》中；首件合格后按照图纸和《作业指导书》的要求试产，同时研发案件负责工程师及研发部项目负责人须到现场跟进试产过程；当小批量试产出现问题时，由小批量试产工程师及研发部共同主导现场处理；

5.4.2 试产过程中生产数据由生产部提供给研发案件负责工程师，IPQC抽检数据由IPQC提供给案件负责工程师，试产完成经QC全检合格后成品入库，案件负责工程师应将试产过程发生的问题点、发生原因及解决措施记录下来，并在试产总结会议中提出；

5.4.3 PE人员负责对试产过程提供工艺技术支持，并同研发部项目负责人一同解决试产过程中的异常；试产完毕后，QA抽检产品5PCS进行可靠性实验，具体参见《可靠性试验操作规程》作业，实验完成后将实验报告提供给研发案件负责工程师；如出现可靠性试验问题,需由研发部项目负责人主导处理。

5.4.4 研发案件负责工程师试产完成2个工作日内，须完成各项试产数据收集整理。

5.5 小批量SMT贴片试产总结

5.5.1小批量数据整理完成后，由研发部召集生产、品质、PE、物控、研发、采购等部门召开小批量试产总结会议；

5.5.2小批量试产总结会议须由品质公布试产过程中QC合格数据、IPQC抽检数据，并提出试产过程中出现的问题点；

5.5.3试产过程中出现的问题点由研发案件负责工程师及研发部项目负责人进行原因分析及提出解决措施；解决措施须确认相应问题的负责人及完成时间；

5.5.4 研发部、PE部、物控部、生产部、品质部和采购部根据《小批量试产总结报告》中的一次*及生产效率是否达到目标进行量产评审；

5.5.5 小批量试产总结会议记录的问题由研发案件负责工程师整理并记录在《小批量试产总结报告》中，与会人员签名后发放到研发部、PE部、物控部、生产部、品质部和采购部等。

5.6 试产问题点的跟踪确认

5.6.1 研发部、PE部、物控部、生产部、品质部和采购部在收到《小批量试产总结报告》后，应根据《小批量试产总结报告》中的各项问题点进行解决并及时完成，品质部跟进完成进度并记录是否关闭；

5.6.2 研发问题：如尺寸、功能、性能问题等，研发工程师必须根据实际情况，在15天之内提供2-5PCS改善样品及其它全套物料(研发工程师需自行验证OK后)连同验证样品并经品质部确认合格后关闭；

5.6.3 来料问题：IQC必须即时反馈供应商进行改善，如涉及到送改善样,IQC必须知会采购在3天之内提供给(IQC已验证 OK) 研发案件负责工程师验证；并经品质部确认合格后，待有订单时重走小批量验证合格后，由品质部关闭。

5.6.4 制程问题：由研发案件负责工程师现场指导并给出解决方法；

5.6.5 可靠性实验问题

5.6.5.1品质老化、振动、冲击、跌落等可靠性问题，由研发案件负责工程师判定责任单位，由责任单位给出处理措施后经品质部验证合格后关闭；

5.6.5.2新产品由品质部根据《可靠性试验操作规程》申请可靠性试验及结果跟进，并由PE部确认试验方法及操作是否正确；

5.6.6 备注

5.6.6.1 当问题点不能按时处理完成时，必须以邮件的形式告知研发案件负责工程师并给出下次改善的时间节点，直至品质问题点关闭；

5.6.6.2 当问题点在各改进进行环节无故推诿，导致改善部门不能更改按时处理完成，导致下一单试产延误，需追究相应责任。

5.6.6.3 任何已经定型的产品，需要变更、修正、替换、重大改变的都必须进行《小批量试生产管理规范》程序。

5.7 正式量产

5.7.1 小批量SMT贴片试产的各项问题点处理完成后由研发部经理确认并经审核合格后，方可进行大批量投产；

5.7.2关于新材料导入，小批量试产合格后，需要导入批量，以确保后续大批量品质的稳定性，批量数量一般为1000PCS-5000PCS；

5.7.3材料、工艺更改试产通过的，研发部应将新生产资料及时更新，并知会各部门签署《ECN》后下发；

6.0 相关文件

6.1《可靠性试验操作规程》

6.2《作业指导书》

7.0 记录表单

7.1《小批量试产申请单》

7.2《生产指令单》

7.3《首件检查记录表》

7.4《小批量试产记录表》

7.5《小批量试产总结报告》

7.6《物料申请单》

7.7《ECN》

词条
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