谁了解smd贴片?我想问一下。

什么是SMD?

“在电子线路板生产的初期,过孔的组装完全靠人力完成。第一批自动化机器引进后,可以放置一些简单的引脚元件,但复杂的元件还是需要人工放置。

DoctorofSacredMusic圣乐博士

波峰焊。除了SMD,还有:

SMC:表面安装元件。

主要有矩形片式组件、圆柱形片式组件、复合片式组件和异形片式组件。

SMD建筑设计事务所

SMD建筑设计事务所是世界知名的青年建筑师设计事务所。SMD一直站在世界建筑设计和建筑工程行业的前沿。自成立以来,已完成设计项目,包括办公楼、银行和金融机构、政府建筑、公共建筑、私人住宅、医疗机构、宗教建筑、机场、娱乐和体育场馆、学校建筑等。

2开发编辑

大约二十年前,表面贴装元件问世,开创了一个新时代。从无源元件到有源元件和集成电路,它们最终成为表面贴装器件(SMD ),可以用取放设备组装。很长一段时间以来,人们认为所有引脚元件最终都可以封装在SMD中。

3组件编辑

分类

主要有片式晶体管和集成电路

集成电路包括SOP、SOJ、PLCC、LCCC、QFP、BGA、CSP、FC、MCM等。

例子如下:

1.互连:提供机械和电气连接/断开,由连接插头和插座组成,将电缆、支架、机柜或其他PCB相互连接;然而,与电路板的实际连接必须通过表面贴装接触。

2.一种有源电子元件:在模拟或数字电路中,你可以自己控制电压和电流来产生增益或开关效应,即可以响应外加信号而改变自己的基本特性。

b无源电子元件:当施加电信号时,它并不改变自身的特性,即提供一种简单的、可重复的响应。

3.奇形:它的几何因子是奇特的,但不一定是唯一的。所以必须手工安装,其外壳形状(与其基本功能形成对比)也不标准,比如很多变压器、混合电路结构、风扇、机械开关块等。

参数

各种SMT元件的参数规格

片式电阻器、电容器等。:尺寸:0201,0402,0603,0805,1206,1210,2010等。

钽电容器:尺寸和规格:塔纳,TANB,TANC,坦索。

晶体管:SOT23、SOT143、SOT89等。

DoctorofSacredMusic圣乐博士

Melf圆柱形元件:二极管、电阻等。

SOIC IC:尺寸:SOIC 08,14,16,18,20,24,28,32。

QFP精细间距集成电路PLCC集成电路:PLCC20,28,32,44,52,68,84。

BGA球栅阵列封装集成电路:阵列间距规格:1.27,1.00,0.80。

CSP集成电路:元件边长不超过1.2倍内部芯片边长,阵列间距

评价喷嘴喷出的喷雾粒子统计平均直径的方法有很多,如算术统计平均直径和几何统计平均直径,但最常用的是Sautel average,简称SMD。

其原理是将所有的雾粒子近似为一个表面积和体积相同、直径均匀的球体,得到的球体直径就是索太尔平均直径。

因为这个统计平均值很好地反映了受试者的身体特征,所以在实践中应用最广泛。

贴片元件(8张)

4特征编辑

电子产品组装密度高、体积小、重量轻。贴片组件的尺寸和重量只有传统插件的1/10左右。一般电子产品经过SMT后,体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。

可靠性高,抗振能力强。焊点缺陷率低。

良好的高频特性。减少电磁和射频干扰。

易于实现自动化,提高生产效率。降低成本30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。

5检验编辑

索特平均直径

表面安装元件的检查。元器件的主要检测项目有可焊性、引脚平坦度、可用性,由检验部门抽样。用不锈钢镊子夹住元器件浸入235±5℃或230±5℃的锡罐中,2±0.2s或3±0.5s取出,即可检测元器件的可焊性,在2 0倍显微镜下检查焊点,要求元器件焊点90%以上沾锡。

作为一个加工车间,你可以做以下目视检查:

1.目视或用放大镜检查组件的焊接端或引脚表面是否被氧化或没有污染物。

4.零部件的标称值、规格、型号、精度和外形尺寸应符合产品工艺要求。

3.⒊SOT和SOIC的引脚不应变形。对于引线间距低于0.65mm的多引线QFP器件,引脚* * *平坦度应小于0.1mm(可通过贴片机光学检测)。

4.对于需要清洗的产品,清洗后元器件的标记不会脱落,不会影响元器件的性能和可靠性(清洗后目测)。

6理论编辑

检验方法:阐述了过程监控可以预防电路板缺陷,提高整体质量。

检验可以经常提醒你在你的装配过程中是否有太多的变量。即使您的制造过程可以实现连续的零缺陷生产,也需要某种形式的检查或监控来确保所需的质量水平。表面贴装是一系列非常复杂的事件,包含大量的单个动作。我们的诀窍是建立一个检查和监控的平衡策略,没有100%的检查。本文讨论了检查方法、技术和人工检查工具,并回顾了自动检查工具和使用检查结果(缺陷的数量和类型)来提高过程和产品的质量。

检验是以产品为中心的活动,而监控是以过程为中心的活动。这两者对于质量计划都是必要的,但是长期目标应该是减少产品检验,增加过程监控。产品检验是被动的(缺陷已经发生),而过程监控是主动的(缺陷是可以预防的)——显然,预防比被动应对已存在的缺陷要有价值得多。

检查实际上是一个筛选过程,因为它试图找到不合格的产品进行修复。事实很清楚,大量的检验不一定能提高或保证产品的质量。戴明十四点中的第三点说,“不要指望大量的检查”。戴明强调,一个强有力的过程应该专注于建立稳定的、可重复的和统计监控的过程目标,而不是大规模的检查。检查是一项主观活动,即使受过相当程度的训练,也是一项艰巨的任务。在许多情况下,你可以请一组检查员来评估一个焊缝,但你会得到几种不同的意见。

操作员疲劳是100%检验通常无法发现每一个制造缺陷的原因。此外,这是一个高成本和无价值的操作。它很少实现更高的产品质量和客户满意度的预期目标。

几年前,我们开始用“过程监控”这个词来代替检查员,因为我们想把工作场所的概念从被动反应变成主动预防。检查员通常坐在装配线的末端检查产品。在理想的情况下,过程监控活动是产品检测和过程监控之间的平衡,例如,确认使用了正确的过程参数,测量机器的性能,以及建立和分析控制图。过程监控在这些活动中起主导作用;它们帮助机器操作员完成这些任务。培训是一个关键因素。过程监控员和机器操作员必须了解过程标准(例如,IPC-A-610)、过程监控的概念和相关工具(例如,控制图、帕累托图等)。).过程监控也提高了产品质量和过程监控。作为制造团队的关键成员,班长鼓励采取预防缺陷的方法,而不是发现和修复缺陷的方法。

过度检查也是普遍问题。很多情况下,过度检查只是由于对IPC-A-610工艺标准的误解造成的。比如插件,很多检测人员也希望板的两面完美焊接圆脚,通孔完全填满。然而,这不是IPC-A-610所要求的。检查的质量随着检查人员的注意力和集中程度而波动。比如恐惧(管理压力)可能会提高职场的专注度,质量可能会提高一段时间。但如果以批量检验为主要检验方式,那么不良品仍有可能生产出来,并可能出厂。

另一个我们应该避免的术语是修饰。在这个行业中,许多员工认为补焊是装配过程中正常的、可以接受的一部分。这是非常不幸的,因为任何形式的返工和修理都是不可取的。返工通常被认为是不可取的,但它是灌输给整个制造组织的必要信息。建立一个将缺陷和返工视为不可避免和最不可取的制造环境是很重要的。

对于大多数公司来说,人工检查是第一道防线。检查员使用各种放大工具来近距离观察组件和焊接点。IPC-A-610根据检测元件的焊盘宽度建立了一些基本的放大准则。制定这些指南的主要原因是为了避免过度放大导致的过度检查。例如,如果焊盘宽度为0.25~0.50 mm,则希望的放大倍数为10X,必要时可以用20X作为参考。

每个检查员都有一个喜欢的检查工具;最好是机械师用的三镜头折叠口袋放大镜。可以随身携带,最大放大倍数为12X,刚好适合密集的焊点。也许最常见的检查工具是显微镜,其放大倍数范围为10-40倍。但是,连续使用显微镜造成的疲劳通常会导致过度检查,因为放大倍数通常会超过IPC-A-610的指导。当然,当需要仔细检查可能的缺陷时,它仍然是有用的。

对于一般检查,最好使用配有变焦镜头(4-30倍)和高清彩色监视器的视频系统。这些系统易于使用,更重要的是,比显微镜不易疲劳。一个高质量的视频系统不到2000美元,一个好的显微镜也在这个范围内。视频系统的额外好处是不止一个人可以看到物体,这在培训或检查员需要第二意见时很有帮助。埃德蒙科学有大量的放大工具,从手持放大镜到显微镜到视频系统。

综上所述,在0-100%检查之间建立一个平衡的监控策略是一个挑战。从这个关键的检查点开始,我们将讨论检查设备。

自动化很奇妙;在很多情况下,它比检查员更准确、更快速、更高效。但是根据其复杂程度,它可能相当昂贵。自动检测设备可能会淡化人的意识,给人一种安全的错觉。

锡膏检查。焊膏印刷是一个复杂的过程,很容易偏离预期的结果。需要一个明确定义并正确实施的过程监控策略来控制过程。至少手动检查覆盖面积,测量厚度,但最好使用自动覆盖、厚度和体积测量。使用范围控制图(x-条形图)记录结果。

焊膏检测设备包括从简单的3倍放大镜到昂贵的自动在线机器。一级工具使用光学或激光测量厚度,二级工具使用激光测量覆盖面积、厚度和体积。这两个工具都是离线使用的。三级工具也是测量覆盖面积,厚度,体积,但是是在线安装的。这些系统的速度、精度和可重复性是不同的,取决于价格。越贵的工具提供越好的性能。

对于大多数装配线,尤其是高混合生产,中等水平的性能是首选。它是一个安装台面和测量覆盖面积,厚度和体积的离线工具。这些工具非常灵活,成本不到50,000美元,并且通常能够提供所需的反馈量。显然,自动化工具要贵得多(7.5万-20万美元)。不过他们查板更快更方便,因为是在线安装的。最适合大批量、低混合的流水线。

胶水检查。胶水的分配是另一个复杂的过程,容易偏离期望的结果。像焊膏印刷一样,需要一个明确定义并正确实施的过程监控策略来控制过程。建议手动检查胶点直径。使用范围控制图(x-条形图)记录结果。

在滴胶周期前后,最好在纸板上滴下至少两个孤立的胶点,以代表每个胶点的直径。这允许操作员在涂胶周期中比较胶点质量。这些点也可以用来测量胶点的直径。胶点检查工具相对便宜,基本都有便携式或者台式的测量显微镜。不知道有没有专门为胶点检查设计的自动化设备。一些自动光学检测(AOI)机器可以调整完成这项任务,但他们可能是大材小用。

首件确认。公司通常会对从装配线上下来的第一块电路板进行详细检查,以确认机器的设置。这种方法缓慢、被动且不准确。常见的是,一个复杂的电路板至少包含1000个元件,其中许多元件没有标记(值、零件号等。).这使得检查变得困难。验证机器设置(组件、机器参数等。)是积极的方法。AOI可以有效地用于第一板的检查。一些硬件和软件供应商也提供进料器设置确认软件。

协调机器设置的验证是过程监控员的理想角色,过程监控员在清单的帮助下引导机器操作员完成生产线确认过程。除了验证进料器的设置外,工艺监控员还应使用现有工具仔细检查前两块板。回流焊后,工艺监控员应对关键元件(密集元件、BGA、极性电容器等)进行快速而详细的检查。).同时,生产线继续组装板材。为了减少停机时间,在回流之前,生产线应装满电路板,而工艺监控器在回流之后检查前两块电路板。这可能有点危险,但您可以通过验证机器设置来获得信心。

X射线检查根据经验,X射线对于BGA组装并不一定是强制性的。然而,如果你能负担得起,这当然是一个手边的好工具。应该推荐用于CSP组装。x射线对检查焊接短路非常好,但对发现焊接开路无效。低成本的x光机只能往下看,焊接短路的检查就够了。可以倾斜被检查物体的x光机更适合检查开路。

自动光学检测(AOI)。十年前,光检是作为解决大家质量问题的工具。后来因为跟不上组装技术的步伐,技术被叫停了。在过去的五年里,它作为一种可取的技术再次出现。一个好的过程监控策略应该包括一些重叠的工具,比如ICT,光学检查,功能测试和外观检查。这些过程相互重叠,相互补充,任何一个都不能单独提供足够的覆盖面。

二维(2-D)AOI机器可以检查缺失的组件、对准误差、不正确的零件号和极性反转。此外,三维(3-D)机器可以评估焊接点的质量。一些供应商提供不到50,000美元的桌面二维AOI机器。这些机器是初始产品检测和小批量样品计划的理想选择。在更高性能的类别中,2-D单机或在线机器的价格为75,000-125,000美元,而3-D机器的价格为150,000-250,000美元。AOI技术前景光明,但处理速度和编程时间仍是一个限制因素。

数据收集是一回事,但是使用这些数据来提高性能和减少缺陷才是最终目的。不幸的是,许多公司收集了大量数据,却没有有效地利用这些数据。审查和分析数据可能很费力,而且经常看到这项工作只由工程设计人员进行,不包括生产活动。没有准确的反馈,生产就会盲目进行。每周质量会议可能是工程设计和生产部门沟通关键信息和促进必要改进的有效途径。这些会议需要一个领导者,并且必须组织得很好,特别是在短时间内(30分钟或更少)。在这些会议上展示的数据必须是用户友好的和有意义的(例如,帕累托图)。当问题被确认后,必须立即任命一名调查员。为了保证会议圆满结束,与会领导必须做好准确的记录。结束意味着根本原因和纠正措施。

7包编辑

微型SMD晶圆级CSP封装;

Micro SMD是标准的薄型产品。SMD芯片的一侧有一个焊料凸点。micro SMD的生产工艺步骤包括标准晶圆制造、晶圆再钝化、I/O焊盘上焊接凸点的沉积、背面研磨(仅用于薄型产品)、保护性封装和涂覆、用晶圆选择平台进行测试、激光打标、封装成带状和线圈状,最后通过标准表面贴装技术(SMT)组装在PCB上。

微型SMD是一种晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP),具有以下特点:

1.封装尺寸与管芯尺寸一致;

最小的I/O引脚;

13.不需要底部填充材料;

4.连接线之间的距离为0.5毫米;;

5.在芯片和PCB之间不需要插入物。

需要注意的事项

表面安装的注意事项:

A.微型SMD表面贴装操作包括:

1.PCB上的印刷助焊剂;

4.使用标准的取放工具放置元件;

3.回流焊接和焊接凸点的清洁(取决于焊剂的类型)。

B.微型SMD的表面贴装优势包括:

1.以标准带卷包装形式出货,方便操作(符合EIA-481-1规格);

4.可以使用标准的SMT取放工具;

3.标准回流焊接工艺。

包装尺寸

SMD贴片组件的封装尺寸:

公制:3216-2012-1608-1005-0603-0402。

英制:1206—0805—0603—0402—0201—01005。

注意:

0603分为公制和英制。

公制0603的英制是英制0201。

英制0603的公制是公制1608。

还要注意1005和01005的区别。

1005也分公制和英制。

英制1005的公制是公制2512。

公制1005的英制是英制0402。

例如,在ProtelDXP(Protel2004)和更高版本中,已经有SMD补丁组件的打包库,例如

CC1005-0402:贴片电容封装,公制为1005,英制为0402。

CC1310-0504:用于贴片电容,公制1310,英制0504。

CC1608-0603:用于贴片电容,公制1608,英制0603。

CR1608-0603:用于片式电阻器。公制为1608,英制为0603的包装与CC16-8-0603尺寸相同,但很容易识别。

PCB布局

有两种类型的SMT封装:无焊料屏蔽定义(NSMD)和焊料屏蔽定义(SMD)。与SMD法相比,NSMD法可以严格控制铜蚀刻工艺,减少PCB上的应力集中点,应作为首选。

为了达到离地更高的高度,建议使用厚度小于30微米的覆铜层。30微米以上厚度的覆铜层会降低离地有效高度,从而影响焊接的可靠性。此外,NSMD焊盘和接地焊盘之间的连接线宽度不应超过焊盘直径的三分之二。建议使用表1中列出的衬垫尺寸:

焊盘内有通孔结构(微通孔)的PCB布局要符合NSMD焊盘的定义,以保证铜焊盘上有足够的润湿面积,增强焊接效果。

考虑到内部结构性能,可采用有机可焊性保护(OSP)涂层电路板处理方法,并可采用铜OSP和镍金涂层:

1.如果采用镀镍金法(电镀镍、镀金),厚度不能超过0.5微米,以免接头脆裂;

2.因为助焊剂有表面张力,为了防止零件旋转,印刷的线条要在X和Y方向对称;

[13]建议不要使用热风焊剂涂层(HASL)的电路板处理方法。

排印

丝网印刷工艺:

1.电镀和抛光后,模板再用激光切割。

3.当焊接凸块的数量小于10且焊接凸块的尺寸较小时,孔应尽可能偏离焊盘,以最小化桥接问题。当焊接凸点数量超过10或焊接凸点较大时,无需偏移。

13.用3级(颗粒大小为25-45微米)或精密焊剂印刷。

组件放置

微型SMD的放置可以使用标准的拾放工具,并且可以通过以下方法来识别或定位:

1.可以找到包裹的视觉系统。

能够定位单个焊接凸点的视觉系统速度慢且昂贵。

微型SMD贴装的其他特性包括:

1.为了提高贴装精度,最好使用IC贴片机/精密间距贴片机来代替芯片射击器。

3.由于SMD焊球具有自定心的特性,当位移发生时,它会自动校正。

3.虽然微型贴片可以承受高达1kg的放置力0.5秒,但放置时应尽量不用力或少用力。建议将焊料凸点放置在PCB上的助焊剂中,深度应大于助焊剂高度的20%。

焊接清洗

回流焊接和清洗:

1.微型SMD可以使用行业标准的回流焊接工艺。

2.建议在回流焊中使用氮气进行清洗。

3.按照J-STD-020的标准,微型贴片最多可以承受三次回流操作(最高温度为235℃),符合要求。

4.微型SMD可以承受高达260℃的回流温度长达30秒。

焊接返工

导致微SMD返工的关键因素如下:

返工过程与大多数BGA和CSP封装相同。

4.返工再流焊的所有参数应与组装时再流焊的原始参数完全一致。

13.返工系统应包括具有成型能力的局部对流加热器、底部预热器和具有图像重叠功能的元件取放机。

质量检测

以下是将micro SMD安装在FR-4 PCB上时的焊点可靠性检查,以及机械测试结果。测试包括使用菊花链组件。产品可靠性数据在产品的每份质量检验报告中单独列出。

焊接质量检查

焊接可靠性质量检查:

1.温度循环:应根据IPC-SM-785“表面贴装焊接部件加速可靠性试验指南”进行试验。

1.封装剪切:作为生产过程的一部分,在封装过程中需要收集焊接凸点的剪切数据,以确保焊球与封装紧密结合。对于直径为0.17mm的焊料凸点,每个焊料凸点的平均封装剪切力约为100gm。对于直径为0.3mm的焊料凸点,每个焊料凸点的封装剪切力大于200gm。不同的材料和表面贴装方法,测得的封装剪切值会有所不同。

13.拉伸测试:在元件背面固定一个螺丝,将组装好的8焊凸微型SMD元件垂直向上拉,直到元件被拉离电路板。对于直径为0.17毫米的焊球,记录的平均拉力为每个焊球80克。

2.跌落测试:跌落测试的对象是安装在厚度为1.5mm的PCB上的8个焊接凸点的微型SMD封装,焊接凸点的直径为0.17 mm..第一面摔7次,第二面摔7次,拐角摔8次,水平摔8次,一共***30次。如果测试结果显示菊花链环路中的阻抗增加超过10%,则认为测试失败。

⑸三点弯曲试验:采用宽度为100mm的试验板进行三点弯曲试验,中点以9.45 mm/min的力扭转。测试结果表明,即使扭力增加到25毫米,也不会损坏焊接凸点。

热特性

根据IA/JESD51-3的规定,使用低效导热测试板对微型SMD封装的热特性进行了评估。SMD产品的性能取决于芯片尺寸和应用(PCB布局和设计)。

8防潮编辑器

防潮贴片零件管理规定:

目的

为了确保所有湿度敏感装置在储存和使用过程中得到有效控制,应避免以下两点:

①零件焊接质量受水分影响。

(2)当潮湿零件在瞬间高温下受热时,塑料体与销钉之间会产生裂纹。轻微的裂纹会造成外壳渗漏,使芯片受潮后慢慢失效,影响产品寿命,严重的裂纹会直接损坏元器件。

应用领域

适用于所有易受潮零件的储存和使用。

内容

3.1检验和储存

3.1.65438+当必须打开包装时,应尽可能减少未开封的包装数量。SMD零件检验后应及时放回原包装,然后用真空机抽真空后封口。

[13] 1.2应尽可能将所有打开的SMD零件放到线上。

3.1.3湿度敏感件的贮存环境要求室温低于30℃,相对湿度小于75%。

2.生产和使用

3.2.1根据生产计划控制要打开的包装数量。PCB、QFP、BGA尽量在12小时内用完,SOIC、SOJ、PLCC在48小时内完成。

2.2开封未使用的SMD零件,放回袋中,放入干燥剂,用抽真空器抽真空后封口。

2.3使用SMD零件时,首先检查湿度指示卡的湿度值。如果湿度值达到30%以上,就要烘烤。公司里贴片零件配备的湿度指示卡一般是六圈,湿度分别是10%、20%、30%、40%、50%、60%。阅读:如果20%的圆圈变成粉红色,40%的圆圈仍然是蓝色,那么蓝色和粉红色之间淡紫色旁边的30%就是湿度值。

3.润湿和干燥

3.1启封时发现指示卡湿度在30%以上,应高温烘干。烘箱温度:65438±025℃±5℃保持5~48小时。具体温度和时间因厂家而异。请参考制造商的干燥说明。

13.QFP的包装塑料托盘有不耐高温和耐高温两种。耐高温托盘为Tmax=135、150或180℃,可直接烘烤,不可直接放入烤箱烘烤。

9需要编辑

FPC表面贴装技术要求:

随着电子产品小型化的发展,相当一部分消费类产品的贴片由于组装空间的原因,都是安装在FPC上完成整机的组装。FPC表面贴装技术已成为SMT技术的发展趋势之一。表面贴装的工艺要求和注意事项如下。

传统SMD安装

特点:安装精度不高,元件数量少,元件类型以电阻电容为主,或有个别异形元件。

关键过程:1。锡膏印刷:FPC以其外形定位于专用印刷托盘上,一般采用小型半自动打印机或手工印刷,但手工印刷质量比半自动印刷差。

4.贴装:一般可以用手动贴装,个别位置精度较高的元器件也可以用手动贴片机贴装。

3.焊接:一般采用回流焊工艺,特殊情况下也可采用点焊。