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SMT贴片加工中需要注意的点

时间:2025-05-22   访问量:1036

SMT 贴片加工是一项精密的电子制造工艺,涉及设备操作、工艺控制、品质管理等多个环节,任何细节失误都可能导致产品不良率升高或可靠性下降。以下是加工过程中需要重点注意的关键点:


一、元器件管理与准备

物料核对与检验

严格核对元器件的规格、型号、极性(如电容、二极管、IC 等),避免错料、混料。

检查元器件外观是否破损、氧化、引脚变形,尤其注意 BGA、QFP 等精密元件的焊盘完整性。

对于受潮敏感元件(如 IC),需确认是否在有效期内,必要时进行烘烤去潮处理(遵循厂商规格书要求)。

存储环境控制

湿度敏感元件(MSD)需存放在防潮柜中(湿度≤20% RH),并记录开封时间和吸湿等级,超过允许暴露时间需重新烘烤。

静电敏感元件(如 MOS 管、FPGA)必须在防静电环境下操作,使用防静电包装袋、周转箱,并佩戴防静电手环 / 手套。


二、PCB 板预处理

清洁与检查

确认 PCB 表面无油污、灰尘、氧化或划痕,焊盘平整度和镀层质量(如 OSP、沉金)符合工艺要求。

对于拼板,检查 V-Cut 槽或邮票孔是否均匀、无破损,避免贴片后分板时应力损坏元件。

尺寸与定位

测量 PCB 尺寸是否与钢网匹配,确保印刷位置精准。

检查 PCB 的 Mark 点(定位基准点)是否清晰、无遮挡,用于贴片机视觉对准。


三、锡膏印刷工艺

钢网选择与维护

根据 PCB 焊盘设计和元件精度选择钢网厚度和开口尺寸(如 0402 元件常用 0.1mm 厚度钢网),开口形状需避免桥连或少锡。

定期清洁钢网表面的锡膏残留,防止堵塞开孔,建议每印刷 50-100 片 PCB 后进行擦拭(自动钢网清洁机或人工用酒精 + 棉签)。

锡膏参数控制

锡膏型号需匹配产品要求(如无铅锡膏 Sn96.5Ag3.0Cu0.5),回温至室温(2-4 小时)并充分搅拌(手动搅拌 3-5 分钟或自动搅拌机)。

印刷压力、速度、刮刀角度需调试优化,确保锡膏厚度均匀(偏差≤±10%),无塌落或拉尖。

首件需用 SPI(焊膏检测设备)测量体积、偏移量,合格后方可批量生产。


四、贴片工艺控制

贴片机程序与精度

编程时确保元件坐标、角度、吸嘴型号正确,特别是极性元件和多引脚 IC 的方向。

定期校准贴片机精度(XY 轴误差≤±0.05mm,旋转角度误差≤±0.5°),使用标准板测试贴装偏移量。

对于 01005、0201 等超小型元件,需使用高精度贴片机(如松下 NPM、富士 NXT)和专用吸嘴,避免飞件或位置偏差。

抛料率监控

实时跟踪贴片机抛料率(正常≤0.3%),分析抛料原因(如吸嘴堵塞、元件变形、供料器故障),及时更换耗材或调整参数。

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五、回流焊工艺

温度曲线优化

根据锡膏类型(如中温、高温锡膏)设置回流焊温度曲线,重点控制预热区(升温速率≤3℃/s)、保温区(活化助焊剂)、回流峰值(无铅锡膏峰值约 230-245℃,持续 60-90 秒)和冷却速率(≤4℃/s)。

每班次首件需用测温仪实测温度曲线,确保与标准曲线偏差≤±5℃,并记录存档。

炉膛清洁与气体环境

定期清理炉膛内的氧化物和残留锡珠,避免污染 PCB。

对于高可靠性产品(如医疗、汽车电子),可通入氮气(O₂浓度≤1000ppm),减少元件氧化,提升焊接良率。


六、品质检测与返修

在线检测(AOI/X-Ray)

焊接后通过 AOI(自动光学检测)检查元件偏移、焊盘短路、少锡等外观缺陷,覆盖率≥95%。

BGA、QFN 等隐藏焊点的元件,需用 X-Ray 检测内部焊球连接质量,避免虚焊。

返修工艺规范

返修需使用专用返修台(如红外加热、热风枪),严格控制温度和时间,避免 PCB 局部过热变形。

更换元件后需重新清洗焊盘,清除助焊剂残留,并再次通过 AOI/X-Ray 检测。


七、静电与环境控制

防静电措施

整个车间需铺设防静电地板,工作台、设备接地电阻≤10Ω,操作人员需穿戴防静电服、手环(接地电阻 1MΩ)。

周转箱、货架需使用防静电材质,避免摩擦产生静电。


环境参数监控

车间温湿度需控制在:温度 22±3℃,湿度 45%-65% RH,减少湿度对锡膏活性和元件性能的影响。

医疗、航空等高精度领域需在万级 / 十万级无尘车间操作,避免灰尘颗粒导致短路。


八、工艺记录与追溯

建立完整的工艺记录,包括锡膏批次、钢网版本、贴片机程序版本、温度曲线数据等,便于质量追溯和问题分析。

使用 MES 系统对生产过程进行实时监控,记录每块 PCB 的物料批次、加工时间、检测结果,实现全流程可追溯。


总结

SMT 贴片加工的核心是 **“精度控制” 和 “过程一致性”**,需从物料、设备、工艺、环境等多维度严格管理,通过标准化操作和实时检测降低不良率,尤其在医疗、汽车等高可靠性领域,任何细节疏忽都可能导致严重后果。建议定期对员工进行工艺培训,并引入智能检测设备(如 SPI、AOI、X-Ray)提升自动化管控水平。