SMT贴片中三大主要工序详解
- 发表时间:2024-10-29 13:53:17
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SMT(Surface Mount Technology,表面贴装技术)贴片是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。在SMT贴片加工过程中,锡膏印刷、SMT贴片、回流焊接是三大主要工序,以下是对它们的详细介绍:
一、锡膏印刷
锡膏印刷是把锡膏印刷在PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)基板上,为元器件的SMT贴片焊接工艺做准备工作。印刷所用到的设备与工具有印刷机(包括全自动印刷机和半自动印刷机)、锡膏和钢网。
锡膏:一种用来固定物料与PCB板的特殊材料。
钢网: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。钢网的质量决定了贴片的产品质量,其制作是根据研发或者客户提供的Gerber文件中的paste mask文件来完成的,这个工作是在生产前需要完成的。
操作时,将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°倾斜地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。锡膏印刷的精确性对于后续工序至关重要,因为它直接影响到元器件的贴装位置和焊接质量。
二、SMT贴片
SMT贴片就是把元器件用贴片机设备贴装在印刷好的PCB板上。此工序是用贴片机或手工将片式元器件准确地贴装到印好焊膏或贴片胶的PCB表面相应的位置,是整个SMT贴片加工环节最重要的步骤之一,决定着后续焊接的效果。
元件定位:利用高精度的贴片机,将电子元器件精确地放置到已印刷焊膏的PCB上。贴片机的精度和稳定性对于保证贴片质量至关重要。
贴片压力控制:在贴片过程中,需要精确控制贴片头对元件施加的压力,以确保元件与PCB之间的良好接触。
贴装方法有两种:
机器贴装:适用于大批量、供货周期紧的PCB加工。但是机器贴装的工序复杂,投资较大。
手动贴装:适合中小批量生产、产品研发等PCB加工。但是生产效率过多地依赖于操作人员的熟练程度。
三、回流焊接
回流焊接是通过回流焊机,对贴好元件的PCB进行加热,使焊膏熔化并润湿元器件引脚和PCB焊盘,形成可靠的焊接连接。回流焊接的品质直接决定着PCBA(Printed Circuit Board Assembly,印制电路板组件)产品的品质。
回流焊接工艺通常分为以下几个区域:
预热区:升温速率一般在2~3℃/s。升温过快,会引起热敏元件的破裂;升温过慢会影响生产线的效率,且会加快助焊剂的挥发。
恒温区:使PCB、元件与Pads均匀吸热,减少它们之间的温差。应注意平稳升温,并且恒温区不能过长。恒温区过长会导致活性剂提前完成任务,容易导致虚焊或锡珠的产生。
回流区:将PCB从活性温度提高到所推荐的峰值温度进行焊接。一定要控制好时间,时间过长会产生氧化物和金属化合物,导致焊点不持久;时间过短会导致焊点不饱满。
冷却区:形成良好且牢固的焊点。不能冷却过快,否则会导致焊点变得脆化、不牢固。
总的来说,锡膏印刷、SMT贴片和回流焊接这三大主要工序在SMT贴片加工中起着至关重要的作用,它们共同决定了贴片加工的质量和效率。在实际操作中,需要严格控制这些工序的操作条件和参数,以确保最终产品的质量和可靠性。
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