青岛SMT贴片加工中制程与注意事项

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青岛SMT贴片加工应该是现代电子拼装工业中自动化程度最高的一环，一整条产线大概只需要5-7个作业员就能够维持一条生产线的运作，并且大约每30～60秒就能够产出一片PCBA拼装板。


1. 印刷生产序号(Shop Floor tracking number)

青岛SMT贴片加工产线的前置作业必须要在裸版(bare PCB)上先印上生产序号，这组序号最主要在追寻中其生产经历，假如纪录运用得当，它能够追寻板子上面打了哪些Date-code的电子料与来自哪个MPN，它也能够让我们追寻整个生产过程中有没有什么异常状况或是不良修理。当然这些都是有前提的，想要有什么收获就必须有付出。青岛电路板的生产序号印刷现在大约有4种计划，现在走在比较前面的公司会建议选用「镭雕」技能，副作用比较少，并且美观。

别的，有些跟不上脚步的公司纷歧定会在空版的阶段就印刷序号，而是比及分板完结后才会制作序号，序号导入在制程越前端，能够追寻到的生产经历就越完好。

2. 空板载入(Bare Board Loading)

电路板拼装的第一步当然是要将空板(bare board)载入到SMT的流水线上。现在最常见的技能是将空板整齐重迭摆放后，放置于料架上，然后相似印表机的纸张运送相同由组织设备从最上面的板子一片片送入青岛SMT贴片加工生产线的输送带中，不过这种运作在推送的过程中有时分会对某些板子构成外表刮伤的问题，所以有时分也会将空版放置于分料架(magazine)中，这样在机器堆送时就不会有刮伤的问题，仅仅多了一个放进分料架的动作。这些过程都会有感应器(Sensor)作为眼睛传送到电脑中，然后判别何时该推送板子，并下指令何时中止板子行进。

3. 印刷锡膏(Solder paste printing)

印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)」进入青岛SMT贴片加工流水产线的第一个作业为「印刷锡膏(solder paste)」，说真的这有点相似女生在脸上涂改面膜。

这个过程会把锡膏透过钢板(stencil)印刷在PCB需要焊接零件的焊垫/焊盘(pad)上面，锡膏的方位与体积会影响到后续的焊接质量，这些锡膏会在后续SMT制程流经「回焊炉(Reflow Oven)」高温区时消融并在从头凝固的过程中将电子零件焊接在电路板上面。

之所以要运用「锡膏」来作为电子零件与PCB结合的最主要意图有二：

1）焊锡完结前将电子零件黏贴固定在电路板，使其不至于由于PCB的移动或振荡而偏移。这便是为何要为膏状。

2）经过回焊高温后将电子零件焊接固定于PCB上，使其在终端用户运用的过程中不至于掉落，并到达电子讯号传递的意图。

别的，在新产品试机时有些人会运用胶膜板/胶纸板来替代锡膏，能够添加SMT调机的功率并减少糟蹋。

4. 锡膏查看机(solder paste inspector, SPI)

锡膏印刷的好坏会直接影响到后续零件焊接的良秀好坏，所以现在大部份较领先的EMS工厂为求质量安稳，都会先在锡膏印刷之后额定多设置一台光学仪器，用来查看锡膏印刷的质量，这台仪器就被称之为「锡膏查看机(Solder Paste Inspector, SPI）」，其原理与AOI（Auto Optical Inspection）相似，查看后假如发现有锡膏印刷不良的板子就能够先挑出来，洗掉上面的锡膏在从头印刷锡膏就能够了，或是选用修理的办法移除多馀的锡膏。

这个SPI之所以重要是由于锡膏假如经过回焊后就固化了，锡膏固化后才发现零件有焊接问题就必须动用烙铁重工，或是作废，假如能够在早期固化前就发现锡膏印刷问题并加以改进或解决，就能够大幅下降生产不良率并下降修理的成本。

5. 快速打件机 (Chip Placement, Pick and Place speed machine)

电路板上的电子零件一般分为主动元件（IC类零件）与被迫元件（Inductors, Capacitors, Resistors等零件），而这类SMD被迫元件（如小电阻、电容、电感）又称「Small Chip」的体积一般比较小，并且一般只要两个端点需要被焊接，所以在将这类小零件摆放在电路板上时相对的方位精度要求也比较低，所以就规划出了快速/高速打件贴片机（Chip Placement machine），这种置件机一般会有好几个吸嘴头，并且速度十分地快，快得像转轮机关枪相同，一秒钟能够打好几颗零件。

这个时分锡膏的膏状优点就显现出来了，由于打件的时分一般吸嘴头只会上下动作动，而零件的对位就得靠板子的精准移动了，这些已经被打在电路板上的电子零件则会被刚刚印刷于电路板上的锡膏黏住（这也是为何锡膏要做成膏状的原因之一），所以既使打件的速度十分的快（板子移动的速度方常快），板子上面的零件也还不至于被甩开飞散，但大型零件或是有必定分量的零件就不适合用快速打件机来处理，一来会连累原本打得飞快的小零件速度，二来怕零件会由于板子快速移动而偏移了本来的方位。

视电路板上的小零件数量多寡，一条青岛SMT贴片加工产线一般会有1～4台快速打件置件机。

6. 泛用型打件机 (Pick and Place general machine)

这种泛用型打件贴片机一般又称为「慢速机」。它简直能够适用于一切SMD零件的贴片打件需求，但由于其诉求的不是速度，而是打件的精准度，所以慢速机一般拿来打一些体积比较大或是比较重或是多脚位的电子零件，如BGA积体电路、连接器(connector)、读卡机、屏蔽框/罩…等，由于这些零件需要比较准确的方位，所以其对位及视点调整的能力就变得十分重要，取件(pick)后会先用照相机照一下零件的外观，然后调整零件的方位与视点后才会置件(placement)，所以全体速度上来说就相对的慢了许多。

这儿的电子零件由于尺寸的关係，纷歧定都会有捲带包装(tape-on-reel)，有的可能会是托盘(Tray)或是管状(tube)包装。但假如要让SMT机器能够吃托盘或是管状的包装料，一般需要额定配置一台机器。

一般传统的打件贴件机(pick and place machine)都是运用吸力的原理来取放电子零件，所以这些电子零件的最上面必定都要保留一块乾淨的平面给打件机的吸嘴来汲取零件之用，但是有些电子零件便是无法有平面留给这些机器，这时分就需要订制特别吸嘴给这些异形零件，或是在零件上加贴一层平面的胶带，或是戴上有平面的帽盖。

7. 手摆零件或目视查看 (hand place component or visual inspection)或炉前AOI

当一切的零件都打上电路板在要进入高温回焊炉(reflow)前，一般还会设置一个查看点，用来挑出打件偏移或掉件…等的缺陷，由于过了高温炉后假如再发现有焊接问题就必须要动烙铁(iron)，这会影响到产品的质量，也会有额定的花费；别的一些无法经由打件/贴件机来操作的零件，比方较大的电子零件或是DIP/THT传统零件或是某些特别原因，也会在这儿用人工的办法手摆零件。

别的，有些手机板的SMT会在回焊炉前多设置一道「炉前AOI」，用来承认回焊前的打件贴片质量。

还有一个状况是某些板子会在青岛SMT贴片加工阶段就直接将「屏蔽罩(Shielding-can)」焊接于电路板上，一旦屏蔽罩放上电路板就无法在经由AOI或是目检办法查看其贴片与焊锡质量了，建议有这种状况必定要扩多设置一道「炉前AOI」，放置在「屏蔽罩」贴片之前。

8. 回焊 (Reflow)

回焊(reflow)的意图是将锡膏熔融并构成非金属共化物(IMC)于零件脚与电路板之间，也便是将电子零件焊接于电路板之上，其温度的上升与下降的曲线(temperature profile)往往影响到整个电路板的焊接质量，根据焊锡的特性，一般的回焊炉会设定预热区(pre-heat)、浸润区(soak)、回焊区(reflow)、冷却区(cool)来到达最佳的焊锡作用。

以现在无铅制程的SAC305锡膏，其融点大约落在217℃左右，也便是说回焊炉的温度至少要高于这个温度才干从头熔融锡膏，别的回焊炉中的最高温度最好不要超过250℃，不然会有许多零件由于没有办法接受那么高的温度而变形或消融。

基本上电路板经过回焊炉后，整个电路板的拼装就算完结，假如还有手焊零件破例，剩余的便是查看及测验电路板有没有残缺或功能不良的问题而已。

9. 光学查看銲锡性 (AOI, Auto Optical Inspection) Option

尽管「炉后AOI」简直已经成如今SMT的标准配置，但并纷歧定每条SMT的产线都会配置有「光学查看机(AOI)」，设置「炉后AOI」的意图之一是由于有些密度太高的电路板无法有效的进行后续的开短路电路测验(ICT)，所以用AOI来替代，但由于AOI为光学判读，有其先天上的盲点，比方说零件底下的焊锡无法被查看，附近高零件的方位会有暗影效应无法有效查看，并且现在AOI仅能针对看得到的零件查看有否墓碑(tombstone)、侧立、缺件、位移、极性方向、锡桥、空焊等，但无法判别假焊、BGA焊性、电阻值、电容值、电感值等零件质量，有些AOI连QFN或城堡形端子(Castellated terminations)的侧边焊锡都无法查看。

所以到现在为止AOI绝对无法彻底替代ICT及FVT。

所以假如仅运用AOI想替代ICT，在质量上仍然会有很大的危险，但ICT也不是百分之百便是了，只能说互相补偿测验包括率，希望做到100%测验包括率，所以自己要做个取舍(trade-off)。

10. 收板 (unloading)

当板子拼装完结后会在收回到分料架(magazine)内，这些分料架已经被规划成能够让SMT机台自动取放板子而不会影响到其质量，但操作时仍是得注意不同板子的上下距离以避免电子零件撞件问题。

11. 成品目检 (Visual Inspection)

不论有没有建立AOI站别，一般的SMT线都仍是会建立一个PCBA拼装板的目视查看区，决心度仍是不足啊！意图在查看电路板拼装完结后有无任何的不良，假如是设置有AOI站别者则能够减少目检人员的数量，由于仍是要查看一些AOI无法判读到的当地，或复检AOI判退打下来的不良。现在的技能，AOI仍是有必定的误判率的。

许多的工厂都会在这一站供给目视要点查看模板(inspection template)，方便目检人员检验一些要点零件的焊性与零件极性。

12. 零件后复 (Touch up)或波焊零件

假如有些零件没有办法用SMT来贴片打件，就需要后复(touch-up)的手焊零件或运用「波焊(wave soldering)」或「选焊」来焊接传统通孔零件，这个过程一般会放在SMT的成品查看之后，意图是用以区别缺陷是来自SMT仍是SMT后的制程。

「后复」电子零件时要运用烙铁(iron)及锡丝(solder wire)，焊接时将维持于必定高温的烙铁头接触到欲焊锡的零件脚与焊垫，直至温度升高到足以消融锡丝的温度，然后参加锡丝消融，迅速移除烙铁头以下降焊锡温度，待锡丝冷却固化后就会把零件焊接于电路板之上。

手焊零件时会有一些烟雾发生，这些烟雾会包含许多重金属，所以操作区域必定要建立烟雾排出设备，尽量不要让操作员吸入这些有害烟雾。

需要提示的，有些零件的后复会因制程的需求而安排在更后段的制程。

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