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贾桂林

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评估SMT组装商能力的一些便捷方法

  从技术和质量的角度来看,当您仔细检查SMT组装过程中的关键要素时,就可以观察到SMT(表面贴装技术)组装商的全部功能。毕竟,面对如此复杂的过程,几乎不可能检查每个制造细节,而仅从最终产品完全了解CM的功能将很冒险。因此,本文将在评估PCB组装商的SMT质量方面分享足够的知识,使您能够测试在该工厂组装的电路板是否符合所需标准。
  评估SMT组装质量的关键要素包括锡膏印刷质量,回流质量,组件放置,如何避免手动放置,钢网厚度计算和修改功能,孔的大小,最新的数据设备或仪器。在这些要素中,焊膏印刷的质量控制是最重要的一项。如果焊膏印刷不好,即使正确完成了组件安装并且适当地调整了回流温度,您的电路板也将毫无疑问地遭受质量低下的困扰。
  毕竟,印刷锡膏的非标准量与焊接质量密切相关。当涉及评估SMT组装功能的其他元素时,表面贴装机的精度通常是固定的,回流温度曲线的调整与工程师的知识和制造经验密切相关。由于完全理解了锡膏熔化温度和带给材料的过多热量所造成的危害,因此几乎不需要进行任何特殊修改。
  然后介绍评估和确保焊膏印刷质量兼容性的方法。焊膏印刷主要包括两个方面的功能:焊膏质量管理能力和焊膏印刷能力。
  焊膏质量管理
  高质量的锡膏取决于其品牌和新鲜度。对于焊膏的新鲜度,必须从预热,开罐和搅拌开始跟踪。不同的制造商遵循不同的规定,规定必须在一定时间内用完焊膏,否则焊膏会被氧化,从而导致回流焊过程中的焊锡不足。此外,必须对施加在钢网上的焊膏进行大量管理。
  建议将焊膏存储在低温存储中以保持其活性,并且在应用前需要进行预热(通常需要4个多小时),以防止其温度与室温不兼容。当温度急剧变化时,焊膏表面会产生水滴,从而在高温回流焊过程中会引起飞溅。
  此外,您还应该研究以下问题:修改钢网后将如何处理应用于钢网的焊膏,如何定时设置焊膏的时间以及如何管理和控制已应用于原始钢网的焊膏。
  另一个需要仔细研究的项目是对第一批焊料进行预热的时间,尤其是对于一天不工作24小时的印制电路板(PCB)组装商。由于SMT生产线仅在焊膏完全预热后才开始工作,因此一些制造厂会提前4小时甚至一天进行预热,以节省时间并提高SMT生产线的效率。有必要知道,如果在应用前一天进行预热规程,焊膏的活性将大大降低。实际上,如果在使用前12个小时内发生预热,专业的PCB组装商肯定会报废焊膏。
  锡膏印刷能力
  就焊膏印刷能力检查而言,应选择包含细间距(0.4mm或0.5mm)BGA的PCB进行检查。应在同一块PCB上重复进行焊膏印刷五至十次,并应在显微镜下检查每次印刷结果,看是否出现桥接或位移等问题。
  对于拥有SPI(焊膏检查器)的SMT制造商,可以将其用于测量焊膏量(体积)。
  此外,钢网清洁也是影响锡膏印刷质量的因素之一。由于长期印刷容易造成锡膏泄漏,考虑到桥接现象,间隔一段时间后应使用无尘布或使用超声波清洗钢网,以免造成孔洞填充的问题。
  锡膏质量管理和锡膏印刷能力是SMT组装过程检查的主要重点。当然,真正的锡膏印刷技术包含更多的项目,这些项目将总结为以下几个方面:
  a.焊锡膏
  焊膏主要由锡粉(包括Sn,Ag,Cu,Bi的金属合金粉)和助焊剂组成,其体积比分别为50%。有必要选择一种与您的产品要求兼容的合适焊膏。此外,锡粉的等级可以不同。数字越大,粒子越小。通常,将3号锡粉用于SMT,而将4号锡粉用于细间距或较小的焊盘安装。
  b.钢网
  钢由于没有塌陷和强度大的优点,通常被用作钢网材料。钢网通常基于三种主要的不同方法生成:蚀刻,激光切割和带有不同费用的电铸型。对于具有细间距IC的产品,建议使用激光切割钢网,因为通过激光切割的孔壁更平整,整齐。尽管电钢网的性能出色,但效果有限,价格也相对较高。
  钢网的厚度和孔的大小会极大地影响锡膏的印刷质量和回流焊接质量。根据原理,关键的管理点在于锡的体积,因为锡膏的量必须与最终所需的锡量兼容。从理论上讲,较小的SMD组件必须是较厚的钢网。但是,请记住,焊膏越薄,锡量的控制就越困难。普通钢网的厚度基本上在0.12mm至0.15mm的范围内。对于细间距元件(0201或01005),需要厚度小于0.1mm的钢网。
  丝网印刷参数设置和修改
  a.刮刀压力
  刮刀压力的轻微改变会导致锡膏印刷的巨大变化。如果刮刀压力太低,焊锡膏将不会落在钢网孔的底部,而无法有效地转移到焊盘上。如果刮刀压力过高,焊膏将太薄,甚至钢网将被损坏。最佳情况是将焊膏从钢网表面完全刮掉。
  b.印刷厚度
  印刷厚度主要取决于钢网的厚度。可以通过调整刮刀速度和刮刀压力来略微改变焊膏的印刷厚度。适当降低刀片的印刷速度也会导致PCB上的焊膏数量增加。
  c.钢网清洗
  在焊膏印刷过程中,应在成功印刷完每10块PCB之后立即清洗钢网,以消除在钢网底部和渗透性焊膏底部的沉积。通常,将不含水的酒精用作清洁剂。
  为了获得真正高的SMT制造质量,必须对每个制造环节和关键要素进行调查和分析,以便掌握有效的控制方法。在SMT组装过程的主要环节中,锡膏印刷是最重要的。只要设置合理的参数并掌握它们之间的相应规律,就可以最终实现高质量的锡膏印刷。



原作者:booksoser 汽车电子工程知识体系

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