作為PCB組裝制造的關(guān)鍵類型，SMT（表面貼裝技術(shù)）組裝因其能夠減少材料、人工和時(shí)間成本以及高可靠性和高頻的優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)。時(shí)至今日，SMT組裝已廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、計(jì)算機(jī)、電信、汽車等幾乎所有行業(yè)，極大地提高了人們的生活水平和電子產(chǎn)品的可靠性。

    然而，一枚硬幣有兩個(gè)面。SMT組裝驅(qū)動(dòng)電子產(chǎn)品具有更高的可靠性和完整性，而如果在SMT組裝過(guò)程中出現(xiàn)一些問(wèn)題，最終產(chǎn)品質(zhì)量往往會(huì)下降。自2005年P(guān)CBCart成立以來(lái)，質(zhì)量一直是我們業(yè)務(wù)的核心目標(biāo)，由于積累了十多年的電子制造經(jīng)驗(yàn)，我們的車間總結(jié)了一些提高SMT組裝質(zhì)量的有效措施。

    影響SMT組裝產(chǎn)品質(zhì)量的原因

    SMT組裝的整個(gè)過(guò)程主要包括錫膏印刷、貼裝、焊接和檢測(cè)，其中錫膏印刷、貼裝和焊接位居榜首。

    1.焊膏印刷過(guò)程中引起的缺陷

    作為 SMT 組裝過(guò)程的開(kāi)始，錫膏印刷在決定 PCB 和最終產(chǎn)品的質(zhì)量方面起著直接的作用。如果在錫膏印刷過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格控制，在SMT組裝的后期過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生錫球。例如，不潤(rùn)濕會(huì)導(dǎo)致金屬顆粒被氧化或金屬顆?？赡芤蚝父嗖蛔愣霈F(xiàn)不規(guī)則形狀。否則，可能會(huì)因溶劑閃蒸或金屬顆粒氧化而引起焊球。

    2.放置過(guò)程中造成的缺陷

    貼裝，也稱為芯片安裝，就SMT組裝而言，被認(rèn)為是最復(fù)雜的制造步驟，因此貼裝水平代表了SMT組裝制造的性能。因此，貼片質(zhì)量代表了SMT的水平。然而，缺陷往往主要發(fā)生在這一步，導(dǎo)致制造設(shè)備的缺陷率最高。例如，由于鼻子表現(xiàn)不佳，可能會(huì)導(dǎo)致缺少組件；由于元件供應(yīng)商的失誤，可能會(huì)引起元件的錯(cuò)誤定位；或者，可能會(huì)由于不正確的對(duì)齊而導(dǎo)致錯(cuò)位。

    3.焊接過(guò)程中引起的缺陷

    焊接是指通過(guò)熔化的金屬焊料將器件粘附在PCB板上的過(guò)程，金屬焊料會(huì)冷卻并硬化并完成粘合。焊接對(duì)電子產(chǎn)品的性能影響最大，因此提高焊接質(zhì)量是保證產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)。在整個(gè)焊接過(guò)程中，必須認(rèn)真考慮所有基本要素，包括表面清潔度、焊接溫度設(shè)置和焊接質(zhì)量。SMT組裝制造過(guò)程中回流焊接過(guò)程中引起的首要缺陷是焊球，它是通過(guò)回流焊接在元件表面產(chǎn)生的小金屬顆粒。焊球可能會(huì)使 IC（集成電路）短路，直接導(dǎo)致組裝電路出現(xiàn)故障。此外，

    除了上述SMT組裝過(guò)程中的缺陷原因外，成本控制或清潔不充分也會(huì)導(dǎo)致PCB性能下降。電路板表面殘留物過(guò)多會(huì)使焊點(diǎn)遠(yuǎn)離飽滿和光亮。

    在制造過(guò)程中提高SMT組裝產(chǎn)品質(zhì)量的措施

    根據(jù)影響SMT組裝產(chǎn)品質(zhì)量的原因，總結(jié)出一些提高SMT組裝產(chǎn)品質(zhì)量在制造過(guò)程中的措施。

    措施#1：焊膏印刷技術(shù)和質(zhì)量管理

    在SMT組裝方面，焊膏在組裝制造中起著關(guān)鍵作用。畢竟，在采用 SMT 組裝的電子產(chǎn)品中，70% 的質(zhì)量缺陷是由于低質(zhì)量的錫膏印刷造成的。因此，提高錫膏印刷性能是提高SMT組裝制造質(zhì)量的重要措施。具體來(lái)說(shuō)，可以圍繞錫膏質(zhì)量、模板放置和印刷參數(shù)設(shè)置等方面進(jìn)行措施。

    1.焊膏質(zhì)量

    焊錫膏在使用前應(yīng)放入5℃的冰箱中，待其參與生產(chǎn)時(shí)方可取出。一旦錫膏水分過(guò)多，容易因汽化而飛濺，進(jìn)而導(dǎo)致錫球的產(chǎn)生。此外，在使用前，錫膏容器應(yīng)在室溫下打開(kāi)，其溫度應(yīng)自然上升。錫膏的最佳使用溫度約為 20℃，濕度為 30% 至 50%。因此，在 SMT 組裝制造環(huán)境中必須嚴(yán)格控制溫度和濕度。

    2.模板放置

    應(yīng)根據(jù)模板上指示的標(biāo)記正確放置模板。對(duì)齊通常由印刷設(shè)備在打印前自動(dòng)完成，因此適當(dāng)?shù)膶?duì)齊參數(shù)設(shè)置有助于提高打印質(zhì)量。

    3.打印參數(shù)設(shè)置

    在錫膏印刷過(guò)程中，如果刮刀移動(dòng)過(guò)快，焊盤(pán)上的錫膏就會(huì)過(guò)少，導(dǎo)致缺陷，反之亦然。刮板的最佳移動(dòng)速度應(yīng)為12～40mm/s。刮壓壓力應(yīng)適當(dāng)設(shè)置，因?yàn)楣螇哼^(guò)大會(huì)擠壓錫膏出現(xiàn)塌陷，而刮壓過(guò)小會(huì)使錫膏滑落導(dǎo)致模板污染。此外，刮刀路線和分離速度應(yīng)適當(dāng)設(shè)置。刮刀路線太長(zhǎng)會(huì)降低制造效率，分離速度對(duì)影響焊點(diǎn)形狀起著至關(guān)重要的作用，對(duì)影響焊接質(zhì)量起著決定性作用。

    措施#2：貼裝技術(shù)和質(zhì)量管理

    貼裝技術(shù)是表面貼裝技術(shù)的核心。此外，隨著組件和設(shè)備變得越來(lái)越小型化，PCB 組裝必須面對(duì)日益增加的復(fù)雜性和更高水平的技術(shù)。芯片貼裝依賴于具有快速取放和快速貼裝的貼片機(jī)。貼裝質(zhì)量取決于元件選擇、安裝位置和安裝壓力。例如，貼片機(jī)通過(guò)元件尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)元件識(shí)別，微小的差異就可能引起元件錯(cuò)位，最終導(dǎo)致橋接缺陷。在貼裝壓力方面，壓力過(guò)小可能會(huì)導(dǎo)致元件高度過(guò)高，而壓力過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致錫膏塌陷，從而引起元件損壞和錯(cuò)位。此外，元件位置必須正確，以便元件可以準(zhǔn)確地粘在板上的相應(yīng)位置。一旦超出公差，必須在手動(dòng)調(diào)整后進(jìn)行二次焊接。

    措施#3：焊接技術(shù)和質(zhì)量管理

    回流焊接性能決定了PCB的性能和質(zhì)量。如果PCB在焊盤(pán)、模板、板厚等方面設(shè)計(jì)不當(dāng)，就會(huì)遇到一些缺陷，包括橋接、元件缺失和焊球。應(yīng)科學(xué)設(shè)置溫度曲線，回流焊接、預(yù)熱、升溫、回流和冷卻四個(gè)溫度階段。預(yù)熱和升溫的目的是在 60 到 90 秒內(nèi)將溫度升高到規(guī)定的溫度，這樣不僅可以減少對(duì) PCB 和元件的熱沖擊，而且可以使熔化的焊膏部分揮發(fā)。此外，預(yù)熱和升溫可以阻止溶劑因升溫快而飛濺，從而可以禁止焊球。除了，模板應(yīng)設(shè)計(jì)為具有適當(dāng)?shù)暮穸群烷_(kāi)口尺寸。一般來(lái)說(shuō)，模板開(kāi)孔面積應(yīng)為PCB焊盤(pán)面積的90%。

    所有措施均由PCBCart SMT工藝工程師根據(jù)他們十多年的車間經(jīng)驗(yàn)和對(duì)產(chǎn)品可靠性的嚴(yán)格要求進(jìn)行總結(jié)。