很多朋友對(duì)于電路板是怎么加工出來的,需要經(jīng)過哪些工序不是很了解,在此深圳SMT貼片廠-深圳宏力捷電子對(duì)SMT貼片工廠的基本流程和重要工序做一些介紹,方便相關(guān)人士了解。
首先SMT(Surface Mounted Technology的縮寫)的中文意思是“表面貼裝技術(shù)”,是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。SMT貼片的工藝流程很復(fù)雜,不同的產(chǎn)品工藝有所不同,基本流程如下:來料檢驗(yàn)——燒錄——印刷——檢驗(yàn)——貼裝——爐前檢驗(yàn)——回流焊接——AOI檢測——返修——測試——組裝。
在SMT貼片加工過程中,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——貼片——回流(焊接),這是最傳統(tǒng)的工序,也是最基本的工序,幾十年來不管怎么演變都脫離不了這三大工序,當(dāng)然,現(xiàn)在這三個(gè)工序已經(jīng)全部是由設(shè)備自動(dòng)化完成。
一、印刷
印刷就像印刷工廠把油墨通過排版印在紙張上的原理是一樣的,只是我們這里說的是把錫膏印刷在PCB基板上。
印刷所用到的設(shè)備與工具有:
印刷機(jī):全自動(dòng)印刷機(jī)和半自動(dòng)印刷機(jī),比如木瓜貼片打樣用的是全自動(dòng)印刷機(jī);
錫膏:錫膏是一種材料,是用來固定物料與PCB板的一種特殊材料;
鋼網(wǎng):簡單的說就是一個(gè)模具,把PCB板上有焊盤的位置鏤空,方便錫膏從這些鏤空的位置滲到焊盤上。它是一張很薄的鋼片,用網(wǎng)框固定鋼片,非常平整,最常用的厚度為0.10mm,根據(jù)不同產(chǎn)品上元器件的不同而選擇不同的鋼片厚度,和制作工藝。這個(gè)是根據(jù)研發(fā)或者客戶提供的Gerber文件中有一個(gè)paste mask文件來制作的,這個(gè)工作是在生產(chǎn)前需要完成的,因?yàn)殇摼W(wǎng)制作有另外的制作流程和制作工藝,鋼網(wǎng)的質(zhì)量決定了貼片的產(chǎn)品質(zhì)量,所以至關(guān)重要。越是精密的元器件越能體現(xiàn)鋼網(wǎng)的重要性,而且不同的印刷機(jī)對(duì)鋼網(wǎng)開孔的要求也有輕微的不同,根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)總結(jié),如果產(chǎn)品上有0.4pitchBGA等類似精密器件,建議不要客供鋼網(wǎng),可由生產(chǎn)工廠的專業(yè)人員制作,因?yàn)楣に囀菦]有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的,具體的細(xì)節(jié),工廠的工藝工程師是最清楚和最了解的。
通過了解印刷所需要的工具后,相信大家對(duì)基本的操作有一些理解。簡單的操作就是把鋼網(wǎng)安裝在印刷機(jī)內(nèi),在鋼網(wǎng)上添加錫膏,PCB板進(jìn)入到印刷機(jī)的軌道上,通過印刷機(jī)的相機(jī)掃描PCB板和鋼網(wǎng)上的mark 點(diǎn),對(duì)位完成后,印刷機(jī)平臺(tái)上升,貼合鋼網(wǎng),印刷機(jī)上的刮刀45°傾斜的將錫膏從鋼網(wǎng)上刮過,通過鋼網(wǎng)鏤空的位置將錫膏刮到PCB板上的焊盤上,這就是一個(gè)完整的印刷過程。如果沒有不良就是完美的,如果有不良需要現(xiàn)場設(shè)備工程師微調(diào)。根據(jù)多年的現(xiàn)場工藝分析,印刷這個(gè)工序是SMT貼片三大工序的重中之重,因?yàn)镾MT制程不良有70%與這個(gè)工序有關(guān)。
二、貼片
貼片,也稱SMT,就是把元器件用貼片機(jī)設(shè)備貼裝在印刷好的PCB板上。貼片這一過程之所以用“貼”字,是因?yàn)殄a膏內(nèi)有助焊劑的成分,有一定的粘性,能夠在沒有熔化的時(shí)候,也能夠黏住元器件。SMT又稱貼片,把物料貼在電路板上的意思。
貼片的原理簡單,同時(shí)也復(fù)雜,簡單的是因?yàn)樗怯稍嫉氖止ず附友莼鴣淼?,即用鑷子夾著元器件放在電路板上,而貼片機(jī)是用貼裝頭通過真空吸著元器件貼在PCB板上;復(fù)雜是因?yàn)閷?shí)際貼片的情況是非常復(fù)雜的,設(shè)備也很精密,通過技術(shù)的改進(jìn)把傳統(tǒng)的手插件全部改成了貼片件,大大的提供了生產(chǎn)效率,整個(gè)行業(yè)的供應(yīng)鏈都隨之改變,發(fā)生了翻天覆地的變化。
那么貼片機(jī)的作業(yè)原理是怎樣的呢?
產(chǎn)品貼片程序:任何一種貼片機(jī)都將需要通過客戶提供的Gerber,坐標(biāo)文件,BOM,位置圖來提前制作貼片程序。再通過貼片機(jī)的貼片頭(吸嘴),feeder,軌道共同完成整個(gè)貼片過程。
吸嘴:貼片頭上面由12個(gè)吸嘴,吸嘴中心的空的,通過真空吸取物料。
Feeder:就是供料器,根據(jù)貼片機(jī)程序員制作的貼片程序,將其打印成站位表,作業(yè)人員按照站位表順序把物料安裝在feeder上,一排排的feeder安裝到貼片機(jī)上,插電,齒輪帶動(dòng)料帶,料帶前進(jìn)程序指令指定吸嘴到指定的位置吸取物料,然后貼到坐標(biāo)指定的位置。
注意事項(xiàng):
a、不同大小的物料用不同大小的吸嘴和不同大小的feeder;
b、吸嘴是通過真空取料,所以在設(shè)計(jì)及物料承樣時(shí)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:接觸天線,鏤空器件,表面的則需要供應(yīng)商增加“帽”或者表面貼高溫膠紙。
c、盡量不要使用散料。
三、回流焊
經(jīng)過印刷錫膏和貼片兩個(gè)工序后就是回流焊接。所有的元器件都貼好以后,PCB板就會(huì)被貼片機(jī)的送至接駁臺(tái),由人工目檢,或者由爐前AOI機(jī)器檢查,檢驗(yàn)是否有元器件貼片不良,如果沒什么問題,就可以過爐。
說到回流焊這個(gè)名字,很多人可能不知道什么是“回流”,并不是說錫膏從這里流到那里,回流焊來自“Reflow Soldering”,此處“回流”的真實(shí)含義是“把顆粒狀的錫膏,變成能夠流動(dòng)的液體,再凝固成合金狀態(tài)”的意思?;亓鳡t是一個(gè)帶有像自行車鏈條一樣的“烤箱”,不過它是一個(gè)長方形爐子,通過鏈條運(yùn)輸PCB板,把錫膏加熱、熔化,把元器件固化在PCB板焊盤上?;亓鳡t內(nèi)有熱風(fēng)裝置,分成多個(gè)溫度區(qū),逐步加熱,用一個(gè)曲線來形容一般分為四個(gè)關(guān)鍵區(qū)域。
預(yù)熱區(qū):將PCB與元器件進(jìn)行預(yù)熱,針對(duì)回流爐說的是前一到三個(gè)加熱區(qū)間的加熱作用.更高預(yù)熱,使被焊接材料達(dá)到熱均衡,錫膏開始活動(dòng),助焊劑等成份受到溫度上升而開始適量的揮發(fā),主要是為后面的良好焊接起到一個(gè)鋪墊作用。
恒溫區(qū):除去表面氧化物,錫膏開始活躍,此時(shí)焊膏處在將溶未溶狀態(tài),針對(duì)回流焊爐的第五六七三個(gè)加熱區(qū)間加熱。
回流區(qū):也是焊接區(qū),是整個(gè)回流爐溫度最高的區(qū)域,使其達(dá)到錫膏的熔點(diǎn),這個(gè)熔點(diǎn)常用的無鉛錫膏一般在220°C開始完成熔融,時(shí)間大約40s。
冷卻區(qū):從溶點(diǎn)緩慢的降至50度左右, 合金焊點(diǎn)的形成過程。
這樣,整個(gè)回流過程就算完成,這個(gè)過程通常需要持續(xù)6分鐘左右。
以上把SMT貼片加工過程中的印刷、貼片、回流三個(gè)主要工序進(jìn)行的講解及描述,相信相關(guān)人士對(duì)SMT貼片的三大主要工序會(huì)有更深的了解。如果您有電路板產(chǎn)品需要做PCB設(shè)計(jì)、PCB制板、元器件代購、SMT貼片加工、DIP插件加工、PCBA代工代料服務(wù),歡迎聯(lián)系深圳宏力捷電子!
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