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        SMT介绍

        浏览次数: 日期:2011年2月7日 14:08

                SMT就是表面组装技术(Surface Mount Technology)的缩写,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。

         

                表面组装技术是一种无需在印制板上钻插装孔,直接将表面组装元器件贴﹑焊到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术。具体的说,表面组装技术就是一定的 工具将表面组装元器件引脚对准预先涂覆了粘接剂和焊膏的焊盘图形上,把表面组装组件贴装元器件贴装到未钻安装孔的PCB表面上,然后经过再流焊或波峰焊使 表面组装元器件和电路之间建立可靠的机械和电气连接。

               

                  一、SMT的特点:

                 1. 组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。

                 2. 可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。

                 3. 高频特性好,减少了电磁和射频干扰。

                 4. 易于实现自动化,提高生产效率。

                 5. 降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。

         

                 二、为什么要用表面贴装技术(SMT)?

                 1. 电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已无法缩小。

                 2. 电子产品功能更完整,所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件,特别是大规模、高集成IC,不得不采用表面贴片元件。

                 3. 产品批量化,生产自动化,产方要以低成本高产量,出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力。

                 4. 电子元件的发展,集成电路(IC)的开发,半导体材料的多元应用。

                 5. 电子科技革命势在必行,追逐国际潮流。

         

                 三、SMT工艺流程及作用:

                 1. 单面板生产流程:供板--印刷红胶(或锡浆)--贴装SMT元器件--回流固化(或焊接)--检查--测试--包装。

                 2. 双面板生产流程:

                 2.1 一面锡浆﹑一面红胶之双面板生产流程: 供板--丝印锡浆--贴装SMT元器件--回流焊接--检查--供板(翻面) 丝印红胶--贴装SMT元器件--回流固化--波峰焊接--检查--包装。

                 2.2 双面锡浆板生产流程:供板第一面(集成电路少,重量大的元器件少) 丝印锡浆--贴装SMT元器件--回流焊接--检查--供板第二面(集成电路多,重量大的元器件多) 丝印锡浆--贴装SMT元器件--回流焊接--检查--包装。丝印:其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上,为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印 机(丝网印刷机),位于SMT生产线的最前端。 点胶:它是将胶水滴到PCB的的固定位置上,其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机,位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。 贴装:其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机,位于SMT生产线中丝印机的后面。 固化:其作用是将贴片胶融化,从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。 回流焊接:其作用是将焊膏溶化,使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。 清洗:其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机,位置可以不固定,可在线上,也可不在线上。 检测:其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、线上测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测 (AOI)、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要,可以配置在生产线合适的地方。 返修:其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。

          

                四、SMT生产流程注意事项:

                1. 供板印刷电路板是针对某一特定控制功能而设计制造,供板时必须确认印刷电路板的正确性,一般以PCB面丝印编号进行核对。同时还需要检查PCB有无破损, 污渍和板屑等引致不良的现象。如有发现PCB编号不符﹑有破损﹑污渍和板屑等,作业员需取出并及时汇报管理人员。

                2. 印刷锡浆确保印刷的质量,需控制其三要素:力度﹑速度和角度。据不同丝印钢网,辅料(锡浆)和印刷要求质量等合理调校,锡浆平时保存于适温冰箱中,使用前 从冰箱取出解冻至室温下方可开盖搅拌至均匀﹑流畅后投入使用。印刷后需检查锡浆是否均匀适量地印刷于PCB焊盘上,有无坍塌和散落于PCB面,确保回流焊 接元器件良好,无锡珠散落于板面。

                3. 贴装SMT元器件:贴装SMT元器件主要控制元器件的正确性和贴装质量。 (1) 元器件正确性的控制,使用正确型号和版本的排位表核对物料站位﹑物料名称﹑物料编号,全部一致方可将物料装于FEEDER上料于机组相应站位。以便与生产 技术员所调用贴装程序匹配。 (2) 贴装质量的控制,生产技朮员依据客户品质标准调校机组贴装质量,生产线作业员全面检查,反馈贴装不良信息予生产技朮员,再次调校机组,直至达到客户品质标 准。

                4. 回流固化(或焊接):对已贴装完成SMT元器件的半成品经生产线作业员检查后,需经回流焊接炉熔焊锡浆。回流焊接是使用锡浆的PCB某一贴装面将元器件与 之焊接。回流焊接所需温度条件由PCB材质﹑PCB大小﹑元器件重量和锡浆型号类别等设定。在投入半成品前,需由生产技朮员确认炉温,指导放板密度和方 向。

                5. 检查:生产线作业员依据客户品质标准,全面检查半成品质量状况,将不良点标识﹑数量记录,并及时反馈与生产管理员,相应及时联络生产技朮员﹑品质人员针对不良情况分析原因,作出改善控制。

                6. 测试:若客户要求对SMT半成品进行测试,确认元器件贴装质量和性能等时,需经ICT测试机对所有半成品进行测试。针对不良现象,相关部门需及时分析原因作出改善控制,并跟踪至完全改善。

                7. 包装:依客户包装要求,对生产完成品用符合客户要求的包装材料和方式进行正确包装,包装时,需注意不混入异机种半成品,不得损坏PCB或PCB面元器件。

         

                五、SMT生产质量控制的方法和措施:

                在电子产品竞争日趋激烈的今天,提高产品质量已成为SMT生产中的最关键因素之一,产品质量水平不仅是企业技术和管理水平的标志,更与企业的生存和发展休戚相关。本文将结合生产实际情况,就如何控制SMT生产现场的生产质量做番讨论。  

                1、生产质量过程控制:

                1.1 质量过程控制点的设置,为了保证SMT设备的正常进行,必须加强各工序的加工工件质量检查,从而监控其运行状态。因而需要在一些关键工序后设立质量控制 点,这样可以及时发现上段工序中的品质问题并加以纠正,杜绝不合格产品进入下道工序,将因品质引起的经济损失降低到最小程度。质量控制点的设置与生产工艺 流程有关,一般采用先贴后插的生产工艺流程,并在生产工艺中加入以下质量控制点。

                 1)烘板检测内容 a.印制板有无变形;b.焊盘有无氧化;c、印制板表面有无划伤;检查方法:依据检测标准目测检验。

                 2)丝印检测内容 a. 印刷是否完全;b. 有无桥接;c. 厚度是否均匀;d. 有无塌边;e. 印刷有无偏差;检查方法:依据检测标准目测检验或借助放大镜检验。

                 3)贴片检测内容 a. 元件的贴装位置情况;b. 有无掉件;c. 有无错件;检查方法:依据检测标准目测检验或借助放大镜检验或AOI。

                 4)回流焊接检测内容 a. 元件的焊接情况,有无桥接、立碑、错位、锡球、虚焊等不良焊接现象;b. 焊点的情况;检查方法:依据检测标准目测检验或借助放大镜检验或AOI。

                 5)插件检测内容 a. 有无漏件;b. 有无错件;c. 元件的插装情况;检查方法:依据检测标准目测检验或借助放大镜检验。

                 1.2 标准目测检验,检验标准的制定,每一质量控制点都应制订有相应的检验标准,内容包括检验目标和检验内容,质检员应严格依照检验标准开展工作。若没有检验标 准或内容不全,将会给生产质量控制带来相当大的麻烦。如判定元件贴偏时,究竟偏移多少才算不合格呢? 质检员往往会根据自己的经验来判别,这样就不利于产品质量的均一、稳定。制定每一工序的质量检验标准的,应根据其具体情况,尽可能将所有缺陷列出,最好采 用图示的方法,以便于质检员理解、比较。

                 1.3 质量缺陷数的统计,在SMT生产过程中,质量缺陷的统计十分必要,它将有助于全体职工包括企业决策者在内,能了解到企业产品质量情况。然后作出相应对策来 解决、提高、稳定产品质量。其中某些数据可以作为员工质量考核、发放奖金的参考依据。 在回流焊接和波峰焊接的质量缺陷统计中,我们引入了国外的先进统计方法—PPM质量制,即百万分率的缺陷统计方法。计算公式如下:缺陷率[PPM]=缺陷 总数/焊点总数*106 焊点总数=检测线路板数×焊点,缺陷总数=检测线路板的全部缺陷数量,例如某线路板上共有1000个焊点,检测线路板数为500,检测出的缺陷总数为 20,则依据上述公式可算出:缺陷率[PPM]=20/(1000*50)*106=40PPM,同传统的计算板直通率的统计方法相比,PPM质量制更能 直观的反映出产品质量的控制情况。例如有的板元件较多,双面安装,工艺较复杂,而有些板安装简单,元件较少,同样计算单板直通率,显然对前者有失公平,而 PPM质量制则弥补了这方面的不足。

                 2、管理措施的实施,为了进行有效的品质管理,除了对生产质量过程加以严格控制外,还采取以下管理措施:

                 2.1 元器件或者外协加工的部件采购进厂后,入库前需经检验员的抽检(或全检),发现合格率达不到国标要求的应退货,并将检验结果书面记录备案。

                 2.2 质量部要制订必要的有关质量的规章制度和本部门的工作责任制。通过法规来约束人为可以避免的质量事故,赏罚分明,用经济手段参与质量考核,企业内部专设每月质量奖。

                 2.3 企业内部建立全面质量(TQC)机构网络,作到质量反馈及时、准确。挑选人员素质最好的作为生产线的质检员,而行政上仍属质量部管理,从而避免其他因素对质量判定工作的干扰。

                 2.4 确保检测维修仪器设备的精确。产品的检验、维修是通过必要的设备、仪器来实施的,如万用表、防静电手腕、烙铁、ICT等等。因而,仪器本身的质量好坏将直接影响到生产质量。要按规定及时送检和计量,确保仪器的可靠性。

                 2.5 为了增强每名员工的质量意识,在生产现场周围设立了质量宣传栏,定期公布一些质量事故的产生原因及处理办法,以杜绝此类问题的再度发生。同时质量部将每天 的生产质量缺陷统计数(回流焊PPM数、波峰焊PPM数)绘于质量坐标图上,让所有人能及时了解到当天的生产质量情况,以便采取相应的改善措施。

                 2.6 召开一定次数质量分析会。参加人员是生产线上质量管理小组代表、生产工艺主管、质量部主管、生产部主管、各线线长等。会议内容:提出上一星期出现的质量问 题,会上讨论确定解决问题的对策,并提出落实解决问题的责任人或责任部门。要求会议简短、预先有准备,避免开会时间过长。

                 2.7 搞好产品质量,应依靠全体员工,单纯由质量部门尽心努力是不够的。因为产品质量是靠优化设计、先进工艺、高素质的工人生产出来的,而不是依靠质量部门检查 出来的,所以企业全体员工加强质量意识,在生产过程中我们提出了“向零缺陷奋斗”的口号,实际上这一目标是很难实现的,因为SMT生产过程的环节非常多, 不可能保证每一步不出现一点点差错,因此“零缺陷”只是一种理想的顶点。但口号的提出与不提出效果大不一样,正因为我们提出了“零缺陷”的奋斗目标,在生 产过程中就会想尽量靠近它,越接近,产品质量就越好。产品质量得到了大幅度提高。

                3、结束语:

                影响SMT生产质量的因素很多,但只要我们制订了完善的生产质量控制工艺和严格的管理措施,并在实际工作中如以运用和实施,就一定会生产出高质量的产品来。

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