时间: 2024-11-30 23:40:43 | 作者: 氟表面活性剂
封装，功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清理洗涤设施提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列新产品，精细化对应涵盖从半导体封测到
简称SMT，它是将表面贴装元件贴，焊到印制是电路板焊盘上涂布焊锡膏，再将表面贴装元器件准确地放到涂有焊锡膏的焊盘上，通过加热印制电路板直至焊锡膏熔化，冷却后便实现了元器件与印制电路之间的连接。
1）组装密度高，采用SMT相对来说，可使电子科技类产品体积缩小60%，重量减轻75%
2）可靠性高，一般不良焊点率小于百万分之十，比通孔元件波峰焊接技术低一个数量级.
3）元器件与印刷板之间热线胀系数（CTE）一致性差。随着专用携手拆装设备及新型的低线胀系数印制板的出现，它们已不再成为阻碍SMT深入发展的障碍.
SMT工艺有两类最基本的工艺流程，一类为锡膏回流焊工艺，另一类是贴片—波峰焊工艺.在实际生产中，应根据所用元器件和生产装备的类型和产品的需求选不一样的工艺流程，现将基本的工艺流程图示如下：
1)锡膏—回流焊工艺，该工艺流程的特点是简单，快捷，有利于产品体积的减小.
2)贴片-波峰焊工艺，该工艺流程的特点是利用双面板空间，电子科技类产品的体积能更加进一步减小，且仍使用通孔元件，价格低，但设备要求增多，波峰焊过程中缺陷较多，难以实现高密度组装。
3)混合安装，该工艺流程特点是充分的利用PCB板 双面空间，是实现安装面积最小化的方法之一，并仍保留通孔元件价低的特点.
4)双面均采用锡膏—回流焊工艺，该工艺流程的特点能充分的利用PCB空间，并实现安装面积最小化，工艺控制复杂，要求严格，常用于密集型或超小型电产品，移动电话是典型产品之一。
我们知道，在新型材料方面，焊膏和胶水都是触变性质流体，它们引起的缺陷占SMT总缺陷的60%，训练掌握这些材料知识才可能正真的保证SMT质量.SMT还涉及多种装联工艺，如印刷工艺，点胶工艺，贴放工艺，固化工艺，只要其中任一环节工艺参数漂移，就会导致不良品产生，SMT工艺人员一定具有丰富的工艺知识，随时监视工艺状况，预测发展动向。
是将焊料粉末与具有助焊功能的糊状焊剂混合而成的一种浆料，通常焊料粉末占90%以左右，其余是化学成分.它是一个复杂的物料系统，制造焊锡膏涉及流体力学，金属冶炼学，有机化学和物理学等综合知识。
1）对于焊锡膏一类的流体，由于大分子的长链结构和缠绕，或触变剂的存在，它们的流动行为远比低分子流体复杂得多，这类流体受外界的力的作用时，剪切力和剪切速率不再成比例，液体的黏度不再是常数，其流动行为不服从流变学方程，因此在工程上将这类流体称为非流体。
2）焊锡膏在外受力的增加，焊膏的黏度迅速下降，但下降到某些特定的程度后又开始稳定下来.即焊膏在印刷时，受到刮刀的推力作用，其黏度下降，当到达模板窗口时，黏度达到最低，故能顺利通过窗口沉降到PCB焊盘上，随着外力的停止，焊锡膏黏度又尽速回来。
3）焊锡膏是由焊球粉末和糊状焊剂组成，焊球粉末的粒度一般控制在25UM-45UM，过粗的粉末会导导致焊膏黏结性能变差，而在糊状焊剂中，通常含有一定量的松香或其他树脂，它一是起增黏作用，二是防止在焊接过程中成膜焊料的二次氧化.
4）黏度与焊锡膏涂布方法：一种是金属模板印刷，另一类是通过点胶机滴涂，这两类方法需要不同黏度的锡膏。
SMT生产中，首先要求焊膏能顺利地，不停地通过焊膏漏板或分配器转到PCB上，如果焊膏的印刷性能不好，就会堵死漏板的孔眼，导致生产异常进行，其原因是焊膏中缺少一种助印剂或用量不足而引起的，合金粉未的形状差，粒径分布不符合标准要求也会引起印刷性能下降。
6）焊膏的黏结力：焊膏印刷后放置一段时间（8H）仍能保持充足的黏性是必需的。
是描述焊膏印到PCB上并经一定膏温后是否仍保持良好形状的一种术语，此现状往往会导致回流焊后出现“桥连，锡珠”
焊锡膏的印刷是SMT中第一道工序，焊锡膏的印刷涉及到三项基本内容-----焊锡膏，模板和印刷机，三者之间合理组合，对膏质量地实现焊锡膏的定量分配是很重要的.，焊锡膏前面已说过，现主要说明的是模块及印刷机。
A.化学腐蚀法，由于存在侧腐蚀，故窗口壁光洁度不够，对不锈钢材料效果较差，因此漏印效果也较差。
B.激光切割法，它是利用微机控制CO2或YAG激光发生器，像光绘一样直接在金属模板上切割窗口。
C.电铸法：电铸法制造的模板价格显然是贵，适合在细间距器件焊接产品中使用。
说明全自动印刷机，通常有光学对准系统，通过对PCB和模板上对准标志的识别，实现模板窗口与PCB焊盘的自动对准，印刷机精度达0.01MM，但印刷机的多种工艺参数，如刮刀速度，刮刀压力，脱模速度，模板与PCB板之间间隙仍需人工设定。
A.焊膏准备：焊膏应放入冰箱冷藏（0—10度之间）。使用时，从冰箱取出室温（4小时）后再打开盖，有条件的工厂通过机器搅拌，约0.5—1H后能够正常的使用，应注意，焊膏的黏度，粒度是不是满足当前产品的要求.（应用黏度计进行测量）
C.印刷焊膏：初次用量不易过多，注意环境质量：无风，洁净，温度（23＝3）度，相对湿度小于70%
产生原因：模板窗口壁光度不好，印刷板次多，未能及时擦去锡膏，锡膏触变性不好.
总之，锡膏印刷时应注意锡膏的参数会随时变化，如粒度/形状，触变性和助焊性能，此外，印刷机的参数也会引起变化，如印刷压力/速度和环境和温度，锡膏印刷质量对焊接质量有特别大的影响，因此应仔细对待印刷过程中的每个参数，并经常观察和记录相关系数。
从前面内容我们大家都知道，钢网对整个锡膏的印刷也有着很重要的作用,需要清洗清洗钢网，使用合明科技钢网清洗机HM838+水基清洗剂W1000，完美清洗钢网锡膏/红胶残留物。
SMT生产中的贴片技术通常是指用一定的方式将片式元器件准确地贴到PCB指定的位置上，这样的一个过程英文称为pick and place ,显然它是指吸取/拾取与放置两个动作。
近30年来，贴片机已由早期的低速度（1－1.5秒/片）和低精度（机械对中）发展到高速（0.08秒/片）和高精度（光学对中，贴片精度±60um/4q）高精度全自动贴片机是由计算机，光学，精密机械，滚珠丝杆，直线导轨，线性马达，谐波驱动器以及真空系统和各种传感器构成的机电一体化的高科技装备。
结构可分为机架，PCB传送机构及支撑台X，Y，与Z/Q伺服，定位系统，光学识别系统，贴片头，供料器，传感器和计算机操作软件。
供料器：容纳各种包装形式的元器件，并把元器件送到取料部位，PCB定位工作后，支持PCB并使其在X，Y方向正确定位.
定位系统：影响贴装精度和贴装率，目前一般用直流伺服电机驱动齿带式滚珠丝杆传动.
总之对于贴片机的精度主要讲的是所贴零件与焊盘的偏移度，比如CHIP 零件长度不能超过焊盘的1/3，宽度不能超过焊盘1/3等等.
回流焊(REFLOW)，它的本意是通过重新熔化预先放置的焊料面形成焊点，在焊接过程中不再加任何额外焊料的一种焊接方法，回流焊技术成为SMT的主流工艺.
1)焊膏能定量分配，精度高，焊料受热次数少，不易混入杂质且使用量相对较少.
2)适用于焊接各种高精度，高要求的元器件，如0603电阻电容以及QFP，BGA和CSP等芯片封装器件.
典型的红外---强制热循环再流炉是一种将热风对流和远外加热结合在一起加热设备，它集中了红外再流炉和强制热风对流两者的长处，故能有效地克服远红外再流炉的阴影效应，是目前较为理想的焊接设备.
通常由五个温区组成，第一和第四温区配置了面状远外加热器，从第一到第四个温区各配置了热风加热器，第四温区为焊接温区，第二和第三温区的加热起保持温度的作用，主要是为了使SMA加热更均匀，以保证SMA在充分良好的状态下进入焊接温区.
1)加热体，加热体几乎全是铝板或不锈钢加热器，有些制造厂商还在其表面涂有红外涂层，以增加红外发XIE能力.
2)传送系统：再流炉的传送系统有三种，一是耐热四氟乙稀玻璃纤维布，二是不锈钢网，三是链条导轨.
理想的温度曲线通常由四个温区组成，预热区，保温区/活性区，再流区和冷却区，现将各区的温度及停留时间等要求介绍如下
A.预热区：焊膏中的部分溶剂及时挥发掉，元器件特别是片式阻容元件缓缓升温，以适应以后的高温.
B.保温区：此时挥发物进一步被去除，活化剂开始激活，并有效地去除焊接表面的氧化物，SMA表面温度受热风对流的影响能保持匀均，板面温度温差接近最小值
C.再流区：此时焊料熔化，同时活化剂也进一步分解，有效地清除各种氧化物，随着温度的高，表面张力降低，焊料爬至低、元器件引脚的一定高度.在回流区，锡膏熔化后产生的表面张力能自动校准由贴片过程中引起的元器件引脚偏移，但也会由于焊盘设计不正确引起多种焊接缺陷，如立BEI桥联等
D.冷却区：焊点迅速降温，焊料凝固，焊点迅速冷却可使焊料晶格细化，结合强度提高，焊点光亮.
炉温曲线对元器件焊接效果很重要，因而要对炉子的温度做测量的设备要求也很严格，我们公司产品英国产 SOLDERSTAL 炉温测试仪理更好地为你提供服务.
2)焊料在焊点表面均连续，并且越接近焊点边线焊料层越薄，接触角一般应小于30度，对于焊盘边线较小的焊点，应见到凹状的弯月面，被焊金属表面不允许有焊料的阻挡层及其他污染物，
4)焊点位置必须准确，元件的端头/引脚应处于焊盘的中心位置，宽度及长度方向不应出现超越现象.
原则上，上述要求可应用于一切焊点，不管它用什么方法焊板，也不论它处于PCB的哪个位置上，都应使人感觉到它们均匀，流畅，饱满
再流焊中，片式元件常常会出现立起的现象，称之为立碑，发生的最终的原因是元件两边的润湿力不平衡，板面元件两端的力距也不平衡，因此导致立碑现象的发生.主要有以下几个原因造成：
A.焊盘 设计与布局不合理：焊盘一侧面积过大或PCB表面各处的温差过大以致元件焊盘吸热不均匀，解决办法是改变焊盘设计与布局.
B.锡膏与锡膏印刷：解决办法是选用活性较高的锡膏，改变锡膏印刷参数，特别是模块的窗口尺寸.
C.贴片：Z轴方向受力不均匀，会导致元件浸入到锡膏中的厚度不一，移位会直接引发立碑，解决办法是调节贴片机参数.
D.炉温曲线 PCB工作曲线不正确，原因是板面上温差过大，处理方法是根据每种产品调节温度曲线再流焊中氧浓度：采用N2会增加焊料的润湿力，但氧含量过低的情况下发生立碑的现象反而增多，通常认为氧含量控制在100*10(-6)左右最好.
A.温度曲线不正确;通常应注意升温速率，并采取适中的预热，并有一个很好的平台使溶剂大部分挥发，从而抑制锡珠的生成.
B焊膏的质量，金属含量过低会导致焊剂成分过多不易挥发而引起飞珠，锡膏中水蒸气/氧含量增加也会造成，模板上余下部分若再回原来瓶中，会引起瓶中锡 变质也会产生锡珠.
C.印刷与贴片：模板与焊盘对中偏移，印刷环境不好， 贴片过程中Z轴头是根据元件的厚度来定位，故会引起元件贴到PCB上一瞬间将锡膏折、挤压到焊盘外的现象。解决办法是仔细调整模板的装夹，不应有松动现象，Z轴高度可进行调整.
D.模板的厚度与开口尺寸：开口过大特别是用非物理性腐蚀方法制造的模板，解决办法是选用适当的厚度的模板和尺寸的设计 .
应严格控制所有的环节，购进的PCB应检验后入库，PCB应存放在通风干燥环境下，存放期不超过6个.月，PCB在焊接前应放在烘箱中预热105度 4—6H 波峰焊中预热温度应严控，进入波峰焊前应达到100度---120度， 使用含水助焊剂时，其预热温度就达到110度---125度，确保水气能挥发完.
5)片式元器件开片式元件的开裂常见于多层片式电容器(MLCC)，问题大多是热应力与机械力所致.预防办法是：认真调节焊接工艺曲线，特别是预热区温度不能过低，贴片时应认真调节贴片机Z轴的吸放高度，应注意拼板的割刀形状，PCB的曲翘度，特别是焊接后的曲曲翘度，应有针对性的校正.
SMA出炉后，未能强制风冷也会出现不光亮和残留物多的现象，此外若锡膏中金属含量低，介质不容易挥发，颜色深，也会突出残留过多的现象.
针对很多原因我们有如上解决方法：在价格的、和空间容许的情况下，选用TG膏的PCB或增加PCB 的厚度，以取得最佳长宽比，合理设计PCB双面的钢箔面积应均衡，在没有电路的地方布满铜层，并以网络形式出现,以增加PCB的刚度，在贴片前对PCB预烘，其条件是105度/4H,调整夹具或夹持距离，保证PCB受热膨胀的空间地；焊接工艺温度尽可能调低，已然浮现轻度扭曲时，可以放在定夹具中，升温到位，以释放应力.
B.印刷系统：印刷机重复精度差，对位不齐，锡膏印刷到银条外，这样的一种情况多见于细间距QFP生产，钢板对位不好和PCB对位不好以及钢板窗口尺寸/厚度设计不对与PCB焊盘设计SN/PB合金镀层不均匀，导致的锡膏量偏多，均会造成桥联.解决办法是调整印刷机，改盖PCB焊盘涂层.
A.差的润湿性，表现在PCB焊盘 吃 锡 不好或元件引脚吃锡不好，产生的原因，元件引脚/已氧化/污染;过高的再流焊温度，锡膏的质量差，这一些都会导致润湿性差，严重时会出现虚焊.
B.锡量很少，表现在焊点不满，IC引脚根弯月面小，产生的原因：印刷模板窗口小，灯芯现象(温度曲线差)锡膏金属含量低，
C引脚受损，表现在器件引脚共面性不好或弯曲，直接影响焊接质量.，产生原因：运输/取放时碰坏.
E.锡膏量不足，生产中经常发生的现象.产生原因：第一块PCB印刷/机器停止后的印刷，印刷工艺参数改变，钢板窗口堵，
针对这个SMT质量检验，3D 显微机，它搭有50-400倍率膏清晰度CCD(211万象素)大景深(3MM)镜头，用卤素光把被测物图像通过高晰度之显示器动态(360度)显示出来.它可很清晰地检验pcb上的焊点状况.它并且还有专用的bga-Z镜头，可深入到bga底部很清晰地看到bga焊球焊点的实际状况.
在SMT生产中，特别是在新产品研究开发中，经常会在焊接后器件出现移位，桥接和虚焊等很多问题，需要对QFP BGA 一类器件做维修，BGA有专门的返修站。
许多厂商现有的钢网清理洗涤设施往往是传统的气动喷淋机，使用有机溶剂型清洗剂或酒精进行钢网的清洗，此法解决了原来人工清洗可靠性不高，清理洗涤干净度没有保障的难题。自动清洁洗涤的方式实现了钢网的连续完整的清洗，但是随着环保，安全等要求的提升，用溶剂型清洗剂清洗钢网的方式在逐渐的改变和变化，使用环保水基清洗剂配合清洗机进行钢网清洗成为SMT印刷钢网清洗的方向和趋势。
原有气动喷淋机用挥发性有机溶剂作为清洗材料作业，因为溶剂的闪点低挥发度高，运行中溶剂的蒸发损失大，高浓度的溶剂蒸气安全性风险大，时常有爆燃事故发生，且清洗剂作业成本高居不下。使用环保水基清洗剂替换溶剂型清洗剂，可用相同的作业时间和效率，就能完整地清洗锡膏钢网，当然此作业方式水基清洗工艺不完整存在缺陷，因为水基清洗剂本身的特性，无法在常温条件下干燥，故钢网清洗后还需人工漂洗或者是用无纺布进行擦拭干净，达到可使用的状态。这种运作方式会使清洗剂成本大幅度降低，又获得了安全环保的作业环境，彻底避免了溶剂爆燃，只是加大了作业人员人工漂洗或擦拭工作量。
少数气动喷淋机具备共腔清洗和漂洗的功能。通俗的话来说，先进行钢网清洗，然后在同一腔内进行漂洗。机器配置了清洗剂槽和漂洗液槽，清洗和漂洗轮换进行工作。这类机器能实现水基清洗剂的清洗和漂洗功能，满足了水基清洗剂完整工艺的要求，但是因为共腔清洗带来了交叉污染和串液。非常好理解，当清洗的时候，腔体内壁和钢网因喷淋清洗剂的关系，沾附大量的水基清洗剂，当水基清洗剂清洗完后，将清洗液排入到清洗槽，此时腔体内壁、钢网表面粘附的水基清洗剂，管道中存留的清洗剂会随着漂洗的进行，而将水基清洗剂带入了漂洗液。当进行下一张钢网清洗的时候，腔体内又有水漂洗液的沾附和存留，会将这部分的漂洗水带进了清洗剂，从而稀释了水基清洗剂。随着钢网不断的清洗漂洗作业运行，清洗剂的浓度会逐步的降低，漂洗水的污染也会逐步升高，造成了清洗剂和漂洗水的双向稀释和污染，此种影响取决于清洗机腔体面积大小和管道存留残液多少。尽管如此，此类运作方式也比用溶剂清洗的成本大幅度的降低，同时效率也有所提高。
最佳的运作方式是使用专用的钢网超声波清洗机，配备独立的超声波清洗槽，独立的漂洗槽，独立的干燥槽。这样在进行钢网水基清洗的时，只损失了从清洗槽到漂洗槽钢网本身的水基清洗剂粘附带离液，一般来说这个带离液只有几十克，所以说清洗剂的损失会非常少。漂洗槽因清洗剂带离液污染量小，既能保证漂洗的干净度。此类作业方式，避免了共腔清洗漂洗清洗剂和漂洗水双向稀释污染的不利影响，充分的发挥了水基清洗剂寿命长的突出优势。这样就能形成水基清洗钢网高效低成本的最佳作业方式，虽然此类设备要比气动喷淋机投入要高，对于实际运作来说，运行半年到一年半就可以将投入超出部分，用水基清洗剂的低成本运行而回收回来，长期将会获得很好的效率、清理洗涤效果和低成本的运行方式。
从工艺设计角度来说，满足钢网水基清理洗涤效果和效率的技术方面的要求，选型配置好相应的钢网清洗机以及水基清洗剂，达成水基清洗完整工艺，发挥水基清洗剂安全环保、寿命长的特性优势，在工艺、设备和水基清洗剂的配合和保障条件之下，大幅度降低使用成本，提高效率而获得高水准的干净干燥的钢网。
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