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提高SMT组装质量的有效措施

  • 发表时间:2021-08-02 11:26:46
  • 来源:SMT组装质量
  • 人气:62

    作为PCB组装制造的关键类型,SMT(表面贴装技术)组装因其能够减少材料、人工和时间成本以及高可靠性和高频的优势而被广泛应用于电子行业。时至今日,SMT组装已广泛应用于航空航天、医疗、计算机、电信、汽车等几乎所有行业,极大地提高了人们的生活水平和电子产品的可靠性。

    然而,一枚硬币有两个面。SMT组装驱动电子产品具有更高的可靠性和完整性,而如果在SMT组装过程中出现一些问题,最终产品质量往往会下降。自2005年PCBCart成立以来,质量一直是我们业务的核心目标,由于积累了十多年的电子制造经验,我们的车间总结了一些提高SMT组装质量的有效措施。

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    影响SMT组装产品质量的原因

    SMT组装的整个过程主要包括锡膏印刷、贴装、焊接和检测,其中锡膏印刷、贴装和焊接位居榜首。

    1.焊膏印刷过程中引起的缺陷

    作为 SMT 组装过程的开始,锡膏印刷在决定 PCB 和最终产品的质量方面起着直接的作用。如果在锡膏印刷过程中没有严格控制,在SMT组装的后期过程中可能会产生锡球。例如,不润湿会导致金属颗粒被氧化或金属颗粒可能因焊膏不足而出现不规则形状。否则,可能会因溶剂闪蒸或金属颗粒氧化而引起焊球。

    2.放置过程中造成的缺陷

    贴装,也称为芯片安装,就SMT组装而言,被认为是最复杂的制造步骤,因此贴装水平代表了SMT组装制造的性能。因此,贴片质量代表了SMT的水平。然而,缺陷往往主要发生在这一步,导致制造设备的缺陷率最高。例如,由于鼻子表现不佳,可能会导致缺少组件;由于元件供应商的失误,可能会引起元件的错误定位;或者,可能会由于不正确的对齐而导致错位。

    3.焊接过程中引起的缺陷

    焊接是指通过熔化的金属焊料将器件粘附在PCB板上的过程,金属焊料会冷却并硬化并完成粘合。焊接对电子产品的性能影响最大,因此提高焊接质量是保证产品性能的基础。在整个焊接过程中,必须认真考虑所有基本要素,包括表面清洁度、焊接温度设置和焊接质量。SMT组装制造过程中回流焊接过程中引起的首要缺陷是焊球,它是通过回流焊接在元件表面产生的小金属颗粒。焊球可能会使 IC(集成电路)短路,直接导致组装电路出现故障。此外,

    除了上述SMT组装过程中的缺陷原因外,成本控制或清洁不充分也会导致PCB性能下降。电路板表面残留物过多会使焊点远离饱满和光亮。

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    在制造过程中提高SMT组装产品质量的措施

    根据影响SMT组装产品质量的原因,总结出一些提高SMT组装产品质量在制造过程中的措施。

    措施#1:焊膏印刷技术和质量管理

    在SMT组装方面,焊膏在组装制造中起着关键作用。毕竟,在采用 SMT 组装的电子产品中,70% 的质量缺陷是由于低质量的锡膏印刷造成的。因此,提高锡膏印刷性能是提高SMT组装制造质量的重要措施。具体来说,可以围绕锡膏质量、模板放置和印刷参数设置等方面进行措施。

    1.焊膏质量

    焊锡膏在使用前应放入5℃的冰箱中,待其参与生产时方可取出。一旦锡膏水分过多,容易因汽化而飞溅,进而导致锡球的产生。此外,在使用前,锡膏容器应在室温下打开,其温度应自然上升。锡膏的最佳使用温度约为 20℃,湿度为 30% 至 50%。因此,在 SMT 组装制造环境中必须严格控制温度和湿度。

    2.模板放置

    应根据模板上指示的标记正确放置模板。对齐通常由印刷设备在打印前自动完成,因此适当的对齐参数设置有助于提高打印质量。

    3.打印参数设置

    在锡膏印刷过程中,如果刮刀移动过快,焊盘上的锡膏就会过少,导致缺陷,反之亦然。刮板的最佳移动速度应为12~40mm/s。刮压压力应适当设置,因为刮压过大会挤压锡膏出现塌陷,而刮压过小会使锡膏滑落导致模板污染。此外,刮刀路线和分离速度应适当设置。刮刀路线太长会降低制造效率,分离速度对影响焊点形状起着至关重要的作用,对影响焊接质量起着决定性作用。

    措施#2:贴装技术和质量管理

    贴装技术是表面贴装技术的核心。此外,随着组件和设备变得越来越小型化,PCB 组装必须面对日益增加的复杂性和更高水平的技术。芯片贴装依赖于具有快速取放和快速贴装的贴片机。贴装质量取决于元件选择、安装位置和安装压力。例如,贴片机通过元件尺寸来实现元件识别,微小的差异就可能引起元件错位,最终导致桥接缺陷。在贴装压力方面,压力过小可能会导致元件高度过高,而压力过高可能会导致锡膏塌陷,从而引起元件损坏和错位。此外,元件位置必须正确,以便元件可以准确地粘在板上的相应位置。一旦超出公差,必须在手动调整后进行二次焊接。

    措施#3:焊接技术和质量管理

    回流焊接性能决定了PCB的性能和质量。如果PCB在焊盘、模板、板厚等方面设计不当,就会遇到一些缺陷,包括桥接、元件缺失和焊球。应科学设置温度曲线,回流焊接、预热、升温、回流和冷却四个温度阶段。预热和升温的目的是在 60 到 90 秒内将温度升高到规定的温度,这样不仅可以减少对 PCB 和元件的热冲击,而且可以使熔化的焊膏部分挥发。此外,预热和升温可以阻止溶剂因升温快而飞溅,从而可以禁止焊球。除了,模板应设计为具有适当的厚度和开口尺寸。一般来说,模板开孔面积应为PCB焊盘面积的90%。

    所有措施均由PCBCart SMT工艺工程师根据他们十多年的车间经验和对产品可靠性的严格要求进行总结。