SMT工艺技术研究系别物
SMT工艺技术研究系别物[20200406141048]
摘要
表面贴装技术(surface mount technology,简称SMT)逐步成为电子行业的主流技术手段，生产的产品在生活中使用的越来越广泛。这次设计就是研究该工艺的具体技术和流程。这篇论文主要分为三个部分，首先是SMT技术工艺流程以及涉及的相关机器介绍;其次是生产中产生的不良原因分析及改善方法;最后针对西门子具体机型做着重分析。本次设计通过工程实践，充分地接触SMT整个工艺，理论上阅读相关的专业资料，生产过程中向技术员和工程师请教出现的问题，达到能够独立解决突发性故障的目的。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:表面贴装技术工艺制作流程缺陷分析西门子
Keywords: SMT；fabrication processes；defect analysis；Siemens surface mount目录
绪论 1
第一章 SMT工艺技术简介 2
1.1 硬件部分介绍 2
1.2 钢网的制作 4
第二章 SMT工艺流程容易出现的缺陷 5
第三章 西门子贴片机贴片工艺 20
3.1上料 20
3.2 SMT贴片机调试 25
3.3 西门子贴片机容易出现故障 29
3.4 保养方法 31
3.5 回流炉内部研究 32
结束语 34
参考文献 35
致谢 36
绪论
随着时代的进步，电子产品的设计越来越趋向于微型化和轻便化，虽然体积越来越小，但其功能却愈加全面。为了适应时代的发展及客户的需求，要求印制线路板（PCB）上的元器件高密度、占空小、焊接牢靠、整体体统运行速度快。表面贴装技术(surface mount technology，简称SMT)应运而生。
目前SMT已成为一种主流的电子装配技术。这是是一种将元器件附着到PCB板（印刷电路板）焊盘表面上，通过锡媒介连接电路功能的一种新型技术。具体用来装配越来越小型化的元器件，符合集成度高、功能全面的要求。有些PCB要求双面印刷，而传统的通孔技术已经不能满足。SMT技术发展的速度很快，产品从60年代计算器，到如今的普通数码设备和大规模集成电路。根据相关的数据研究，从1990年开始，全球使用传统通孔组装技术生产的产品下降的速度大于运用SMT技术。可以预言，随着时代的进步，SMT技术将逐步取代传统的工艺。如今，美国和日本等一些发达国家所生产的电子产品接近80%运用该技术[1-2]。我国的SMT技术发展速度迅猛，但还存在一些问题。我国生产的规模较小，大多数企业就一两条生产线，技术水平和生产能力有待提高，最主要的，国家的鼓励政策需要提高。
第一章 SMT工艺技术简介
整个SMT工艺过程涉及的机器主要包括印刷机，贴片机和回流炉。三者之间相互影响相互制约，生产中任何一个环节产生缺陷，则产品会出现不良。因此熟悉并了解SMT整个流程是十分重要的。
1.1 硬件部分介绍
1、印刷机：将锡膏和红胶涂覆到到PCB板上的焊盘和固定元器件的区域。按照智能化程度来区分，有半自动和全自动。半自动印刷机（如图1）智能化较低，主要可以来印制红胶产品及工艺不复杂的的锡膏制品，半自动印刷机的型号有很多，典型的有：JKD-600、Y-3540；
图1 半自动印刷机 图2 全自动印刷机
全自动印刷机（如图2）智能化较高十分精确，是使用标记点定位，刷头喷胶。一般印刷的IC在0.65PITCH以下。机器的型号也有很多，一般装配厂用的是日立NP-0.4l/LP 。
2、BPC-707KD印刷检查机（如图3）：基本的原理通过光学反射检查印刷后的板面是不是与锡膏面积符合，以及位置是不是正确。如果检测不出来，到时会有下一站质量检查人员（QC）进行查看，检查机一般用来查BGA及芯片的涂覆情况。
图3 印刷检查机 图4 锡膏厚度检查仪
3 、GAM70锡膏厚度检查仪：如果涂覆的锡膏厚度达不到要求或者是太厚就是通过这个仪器来测试。如图4为锡膏厚度检查仪。
4、贴片机 ：是用来贴附各种元器件的最主要的机器。因为型号很多，不同的模型被用来安装不同的组件，使用在不同的场合，一般有以下几种常用的贴片机
①松下MK贴片机：由于本身的精度不太高，所以一般贴装红胶产品及锡膏产品，一般是没有极性的管脚元器件。目前有MK2C、MK2F两种型号。
②JUKI贴片机：异形机，也属中速机。一般用来贴带有极性的芯片。通常安排在高速机后面的线生产。激光或视觉识别元件的安装，定位标记点定位和定位孔的视觉识别，定位是非常稳定，精度高。也可以贴装包装是不是扁平的元器件。从原来的KE750慢慢发展成为2060，代表着机器的准确度越来越高。
③西门子贴片机
目前比较先进的SIPLACE X系列（如图5）性能十分优越可以用来贴的元器件范围也比较大，在市场上的占有率比较高。内部有20只高速的吸嘴头，机器运行起来非常灵活，噪音也很小，速率很快。
SIPLACE虚拟生产工具用来控制四轨传输系统，使用SIPLACE虚拟生产工具导入现新产品较快。通过SIPLACE Pro软件，可以实现离线编程、上料和检查，高机器的利用率大幅度提高。SIPLACE X系列贴装机数字视觉系统对元件进行检测，比传统模拟技术更快更可靠。根据条形码，扫描码与软件中设置的料号进行对比，不良明显减少。
图5 西门子X系列贴片机
5、回流炉 ：贴装后的PCB上的元器件没有粘牢，通过回流炉，可以是红胶变得干燥，锡更好的润湿，可以调整回流曲线图控制温度。[3-5]
1.2 钢网的制作
印刷机中锡膏的质量好坏，直接影响不良发生与否，可见锡膏的涂覆在整个SMT工艺中是一个必须而且十分重要的环节，锡膏的量控制的好，质量控制的好，则产品的不良率会降低。其中钢网起着至关重要的位置，是控制锡膏的总指挥。锡膏都是通过钢网的开孔留下来，开口大小和光滑度是决定锡量是否合格的两个因素。
一般的钢网采用激光来开孔，光滑则需要开孔处打磨，锡才会比较顺利的渗透；一般使用的锡膏和红胶钢网都有自己的规格；钢片厚度决定下锡的量，一般也有多种规格，根据生产要求选取；红胶钢网一般是0.2mm，0.3mm。
下面是红胶钢网和锡膏钢网的一些参数：
1、网框外形尺寸
锡膏钢网：650mm x550mm 红胶钢网：730mmx500mm
2、绷网方式
黄胶＋DP100 +铝胶带绷网方式
3、钢片厚度选用
钢片厚度 (一般是0.13mm-0.3mm)
①确保锡的流畅性和量度，一般钢网设置：红胶钢网厚度是0.2到0.3mm,间隔0.05mm ,锡膏钢网是0.13 到0.17mm; 间隔是0.02mm.
②有些特殊的元器件焊接时锡膏含量有特殊要求，一般锡膏钢网的厚度控制在 0.13 或0.15 mm 。
4、标记和字符的刻画
标记的刻画方法： 正反面都刻，不打通。
字符：钢网生产时必备的一些表示应该刻上：
其中包括钢板的型号，还包括钢网的厚度，什么时候生产的，以及每个钢板都有自己独一无二的编号。钢网上都会有标注。
5、加工工艺
红胶钢网通常激光可以制，个别的产品采用半蚀刻的方法。 锡膏网板：管脚或贴装焊盘间距 ＞0.65 ，通常只用激光制成；如果间距≤0.65 ，重要的芯片BGA，一般使用电抛光技术。
6、开口方式
钢板以指引文件制成。测试点以及单独的焊盘都做开口处理，但是实际还是根据客户的要求操作。
摘要
表面贴装技术(surface mount technology,简称SMT)逐步成为电子行业的主流技术手段，生产的产品在生活中使用的越来越广泛。这次设计就是研究该工艺的具体技术和流程。这篇论文主要分为三个部分，首先是SMT技术工艺流程以及涉及的相关机器介绍;其次是生产中产生的不良原因分析及改善方法;最后针对西门子具体机型做着重分析。本次设计通过工程实践，充分地接触SMT整个工艺，理论上阅读相关的专业资料，生产过程中向技术员和工程师请教出现的问题，达到能够独立解决突发性故障的目的。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:表面贴装技术工艺制作流程缺陷分析西门子
Keywords: SMT；fabrication processes；defect analysis；Siemens surface mount目录
绪论 1
第一章 SMT工艺技术简介 2
1.1 硬件部分介绍 2
1.2 钢网的制作 4
第二章 SMT工艺流程容易出现的缺陷 5
第三章 西门子贴片机贴片工艺 20
3.1上料 20
3.2 SMT贴片机调试 25
3.3 西门子贴片机容易出现故障 29
3.4 保养方法 31
3.5 回流炉内部研究 32
结束语 34
参考文献 35
致谢 36
绪论
随着时代的进步，电子产品的设计越来越趋向于微型化和轻便化，虽然体积越来越小，但其功能却愈加全面。为了适应时代的发展及客户的需求，要求印制线路板（PCB）上的元器件高密度、占空小、焊接牢靠、整体体统运行速度快。表面贴装技术(surface mount technology，简称SMT)应运而生。
目前SMT已成为一种主流的电子装配技术。这是是一种将元器件附着到PCB板（印刷电路板）焊盘表面上，通过锡媒介连接电路功能的一种新型技术。具体用来装配越来越小型化的元器件，符合集成度高、功能全面的要求。有些PCB要求双面印刷，而传统的通孔技术已经不能满足。SMT技术发展的速度很快，产品从60年代计算器，到如今的普通数码设备和大规模集成电路。根据相关的数据研究，从1990年开始，全球使用传统通孔组装技术生产的产品下降的速度大于运用SMT技术。可以预言，随着时代的进步，SMT技术将逐步取代传统的工艺。如今，美国和日本等一些发达国家所生产的电子产品接近80%运用该技术[1-2]。我国的SMT技术发展速度迅猛，但还存在一些问题。我国生产的规模较小，大多数企业就一两条生产线，技术水平和生产能力有待提高，最主要的，国家的鼓励政策需要提高。
第一章 SMT工艺技术简介
整个SMT工艺过程涉及的机器主要包括印刷机，贴片机和回流炉。三者之间相互影响相互制约，生产中任何一个环节产生缺陷，则产品会出现不良。因此熟悉并了解SMT整个流程是十分重要的。
1.1 硬件部分介绍
1、印刷机：将锡膏和红胶涂覆到到PCB板上的焊盘和固定元器件的区域。按照智能化程度来区分，有半自动和全自动。半自动印刷机（如图1）智能化较低，主要可以来印制红胶产品及工艺不复杂的的锡膏制品，半自动印刷机的型号有很多，典型的有：JKD-600、Y-3540；
图1 半自动印刷机 图2 全自动印刷机
全自动印刷机（如图2）智能化较高十分精确，是使用标记点定位，刷头喷胶。一般印刷的IC在0.65PITCH以下。机器的型号也有很多，一般装配厂用的是日立NP-0.4l/LP 。
2、BPC-707KD印刷检查机（如图3）：基本的原理通过光学反射检查印刷后的板面是不是与锡膏面积符合，以及位置是不是正确。如果检测不出来，到时会有下一站质量检查人员（QC）进行查看，检查机一般用来查BGA及芯片的涂覆情况。
图3 印刷检查机 图4 锡膏厚度检查仪
3 、GAM70锡膏厚度检查仪：如果涂覆的锡膏厚度达不到要求或者是太厚就是通过这个仪器来测试。如图4为锡膏厚度检查仪。
4、贴片机 ：是用来贴附各种元器件的最主要的机器。因为型号很多，不同的模型被用来安装不同的组件，使用在不同的场合，一般有以下几种常用的贴片机
①松下MK贴片机：由于本身的精度不太高，所以一般贴装红胶产品及锡膏产品，一般是没有极性的管脚元器件。目前有MK2C、MK2F两种型号。
②JUKI贴片机：异形机，也属中速机。一般用来贴带有极性的芯片。通常安排在高速机后面的线生产。激光或视觉识别元件的安装，定位标记点定位和定位孔的视觉识别，定位是非常稳定，精度高。也可以贴装包装是不是扁平的元器件。从原来的KE750慢慢发展成为2060，代表着机器的准确度越来越高。
③西门子贴片机
目前比较先进的SIPLACE X系列（如图5）性能十分优越可以用来贴的元器件范围也比较大，在市场上的占有率比较高。内部有20只高速的吸嘴头，机器运行起来非常灵活，噪音也很小，速率很快。
SIPLACE虚拟生产工具用来控制四轨传输系统，使用SIPLACE虚拟生产工具导入现新产品较快。通过SIPLACE Pro软件，可以实现离线编程、上料和检查，高机器的利用率大幅度提高。SIPLACE X系列贴装机数字视觉系统对元件进行检测，比传统模拟技术更快更可靠。根据条形码，扫描码与软件中设置的料号进行对比，不良明显减少。
图5 西门子X系列贴片机
5、回流炉 ：贴装后的PCB上的元器件没有粘牢，通过回流炉，可以是红胶变得干燥，锡更好的润湿，可以调整回流曲线图控制温度。[3-5]
1.2 钢网的制作
印刷机中锡膏的质量好坏，直接影响不良发生与否，可见锡膏的涂覆在整个SMT工艺中是一个必须而且十分重要的环节，锡膏的量控制的好，质量控制的好，则产品的不良率会降低。其中钢网起着至关重要的位置，是控制锡膏的总指挥。锡膏都是通过钢网的开孔留下来，开口大小和光滑度是决定锡量是否合格的两个因素。
一般的钢网采用激光来开孔，光滑则需要开孔处打磨，锡才会比较顺利的渗透；一般使用的锡膏和红胶钢网都有自己的规格；钢片厚度决定下锡的量，一般也有多种规格，根据生产要求选取；红胶钢网一般是0.2mm，0.3mm。
下面是红胶钢网和锡膏钢网的一些参数：
1、网框外形尺寸
锡膏钢网：650mm x550mm 红胶钢网：730mmx500mm
2、绷网方式
黄胶＋DP100 +铝胶带绷网方式
3、钢片厚度选用
钢片厚度 (一般是0.13mm-0.3mm)
①确保锡的流畅性和量度，一般钢网设置：红胶钢网厚度是0.2到0.3mm,间隔0.05mm ,锡膏钢网是0.13 到0.17mm; 间隔是0.02mm.
②有些特殊的元器件焊接时锡膏含量有特殊要求，一般锡膏钢网的厚度控制在 0.13 或0.15 mm 。
4、标记和字符的刻画
标记的刻画方法： 正反面都刻，不打通。
字符：钢网生产时必备的一些表示应该刻上：
其中包括钢板的型号，还包括钢网的厚度，什么时候生产的，以及每个钢板都有自己独一无二的编号。钢网上都会有标注。
5、加工工艺
红胶钢网通常激光可以制，个别的产品采用半蚀刻的方法。 锡膏网板：管脚或贴装焊盘间距 ＞0.65 ，通常只用激光制成；如果间距≤0.65 ，重要的芯片BGA，一般使用电抛光技术。
6、开口方式
钢板以指引文件制成。测试点以及单独的焊盘都做开口处理，但是实际还是根据客户的要求操作。
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