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SMT工藝流程及工藝中常見的缺陷分析

SMT工藝有兩類基本的工藝流程，一類是焊錫膏—再流焊工藝，另一類是貼片膠—波峰工藝，

在各個工藝流程中都會出現一些常見地缺陷，例如，在印刷中會有焊錫膏圖形錯位偏移、焊錫膏圖形沾污、塌陷、粘連等；在貼片時會有元器件偏移、元器件貼錯、漏貼、極性貼反等。而在波峰焊、回流焊時都會有焊接缺陷如橋連、冷焊、多錫、少錫、焊點有氣泡、元器件偏移等。

什么是貼片機？

貼片機又稱作貼裝機，是SMT行業(yè)生產線上一種極其核心的設備，主要用來將電子元件貼裝到電路板上，一般貼片機占據SMT生產線總投資60%以上，并且生產線的產能主要也有貼片機來決定。

貼片機是機-電-光以及計算機控制技術的綜合體， 是一種精密的工作機器人，它充分發(fā)揮現代精密機械、機電一體、光電結合，以及計算機控制技術的高技術成果，實現高速度、高1精度、智能化的電子組裝制造設備，它通過拾取、位移、對位、放置等功能，將各種電子元件快速準確地貼放到電路板上指1定的焊盤位置，一般貼片機位于SMT整條生產線錫膏印刷機之后。

貼片機由機械部位、視覺系統(tǒng)、貼裝系統(tǒng)、供料器和計算機科學技術組成的高科技含量設備，機械部位主要包含機架、傳動結構和伺服系統(tǒng)，視覺系統(tǒng)包含相機系統(tǒng)和監(jiān)控傳感器系統(tǒng)，貼裝頭、供料器、吸嘴等相關硬件組成。

從成本構進三大方面來降低成本

1.質量成本方面：包括返修和維修所花費的成本，質量成本主要是由預防成本、鑒定成本、內部缺陷成本和外部缺陷成本四種所構成。

統(tǒng)計資料證明，如以預防為主，加強質量管理，可使質量事故明顯下降，雖然預防成本可能增加3%到5%，但總質量成本可能下降30%。在一般情況下，隨著鑒定成本和預防成本的增加，產品的質量水平隨之提高，產品的缺陷大大減少，因而總質量成本就會下降。在SMT生產中做好預防，加強過程控制，減少故障缺陷成本，減少返修和維修機率，而使總質量成本下降。

2.人工成本方面：去除一些不增加價值的人員，包括間接人員, 多余的管理人員和SMT輔助人員，任用有能力的工程師,技術多能手。按IE的方法，對現有生產人員，生產工序，現場布局存在的不合理，不經濟，不均衡等進行“取消，合并，重排，簡化”。員工上班采用輪班制，因為加班費高于正常上班的工資，還有餐費，交通費等等，輪班工資不是按加班來算。

在生產過程中，人員是比較不穩(wěn)定的因素，人的心態(tài)，責任心，也是影響生產成本的一個因素。我們有些SMT工程師的朋友私1下交流，其實他們能靈活的控制生產中PCB板，元器件的報廢數，老板給的那么點獎金，其實只給少報廢幾塊板子就回來了。如果能給予更多的激勵，將會提高員工的責任心，大大的減少生產報廢率。所以做好人員的激勵也是降低成本的一個方法。

5.作業(yè)方法方面：做好生產計劃，制定標準工時，標準作業(yè)及主要工序都要有工藝規(guī)程或作業(yè)指導書，工人嚴格按工藝文件操作，工藝文件受控，現場可以取得現行有效版本的工藝文件。工藝文件資料要做到：字體工整，填寫和更改規(guī)范、完整、準確、及時。工藝流程要有科學合理，可操作性要強。消除了盲目作業(yè)，不按工藝規(guī)程作業(yè)，從而減少質量問題，降低生產成本。

無鉛PCB貼裝可焊性差帶來的影響

無鉛焊料的可焊性較差也帶來了幾個挑戰(zhàn)。雖然加熱元件引線或端子和線路板所需的時間較長常常被認為是無鉛焊料焊接性差的根本原因，但主要是錫基合金較高的表面張力(在沒有鉛的情況下)限制了潤濕和擴散行為。對于“更快”的組裝過程，如波峰焊和手焊，需要更長的加熱時間是一個特別的問題。然而，本質上較差的可焊性會影響所有的裝配過程，因為它會在短時間和較長時間(如回流)的裝配過程中降低填充孔和圓角形成的質量。

通過兩種方法提高無鉛焊料的固有可焊性能。

一，新的助焊劑配方可以更有效地降低焊料的表面張力。

二，可為提高無鉛合金所表現出的潤濕性和擴散活性的元件I/Os和/或電路板指1定可選表面鍍層。

嚴格地從PCB貼裝過程的角度來看，無鉛和傳統(tǒng)的錫鉛釬料的混合是有益的。錫鉛釬料通過兩種現象改善無鉛釬料的潤濕和擴展性能。首先，鉛污染降低了焊料熔液的表面張力。其次，鉛的污染降低了無鉛合金的熔化溫度。

然而，錫鉛和無鉛焊料的混合及其對熱-機械疲勞環(huán)境下互連的長期可靠性的影響引起了人們的關注。

蕞后，無pb焊料的使用會影響裝配后的清洗步驟(第4步)和檢查步驟(第5步)。較高的工藝溫度會產生更堅韌的助焊劑殘留物，需要更嚴格的清洗步驟來確保它們被去除。

此外，更堅韌的殘留物影響測試探針接觸電路板上的測試點墊的能力。接觸不良可能是檢測到裝配上的錯誤開啟的原因。