在SMT生產過程中,PCB上有許許多多的元件引腳焊接點,我們稱之為焊盤。對于需要焊接貼片式元件的焊盤必須進行一項特殊的處理,這就是刮錫膏(漿)。錫膏是一種略帶粘性的半液態狀物質,它的主要成分是微粒狀的焊錫和助焊劑。當這些錫膏均勻地涂覆在焊盤上以后,貼片式元件就能夠被輕易地附著在上面。那么怎樣才能對需要焊接貼片式元件的特定焊盤進行處理呢?生產部會應用一種機械設備-刮錫機。
SMT貼片式元件的安裝
1、工作原則
類似于印刷機,只不過印刷機用的是墨,而刮錫機用的是錫。為了讓錫膏涂覆在特定的焊盤上,需要制作一張與待處理焊盤位置一一對應的鋼網。操作刮錫機時,先要為刮錫機安裝這張鋼網,接下來操作員會把PCB安裝在刮錫機的進料基板上。安裝PCB的過程可以通過監視器來觀察,其固定的位置要求達到一定的精度,以確保鋼網上的孔與PCB上的焊盤位置相同。定位完成后,進料基板會在機械臂的帶動下傳送到刮錫機的鋼網下,這時鋼網上的涂料臂會在鋼網上來回移動,錫膏就透過鋼網上的孔涂覆在了PCB的特定焊盤上。鋼網非常堅固,所以它是可以重復使用的,刮完一張PCB后,再送入另一張,進行相同的操作。作員會檢驗每一塊經過刮錫機處理后的PCB,看錫膏是否涂覆均勻、飽滿、是否偏移等。檢驗合格后才可進入下一道工序-上貼片機。
2、上貼片機
在上一道工序檢測合格的PCB通過傳送帶進入貼片機。貼片機的作用就是將貼片式元件粘貼在焊盤上,而粘接劑就是前文所提到的錫膏。貼片機按速度可分為低速機、中速機和高速機,大部分生產線都采用中速機,這種機型的貼片速度為0.27秒/片,而高速機的速度則可達到中速機的好幾倍。貼片機是一種高度精密的儀器,其中多采用激光對中校正系統,而且對于周圍環境的變化也會有很敏感的反應。比如對于高速貼片機而言,當操作員距離機器太近也會使機器停止工作。大部分貼片式元件(如片阻、片容、貼片封裝的芯片等)被整齊地纏繞在原料盤上,這些原料盤看上去就像縮小了的電影膠片盤,而象PQFP、BGA封裝的芯片則被固定在特制的原料盒內。
3、過回流焊
由貼片機貼裝到PCB上的元件并未真正焊接在PCB上,如果這時用手輕輕在PCB上一抹,元件就會掉落下來。過回流焊的作用就是要使錫膏變為錫點,從而使元件牢牢地焊接在PCB回流焊接機的內部采用內循環式加熱系統,并分為多個溫區。優化的變流速加熱結構能在發熱管處產生高速熱氣流,并在PCB處產生低速大流量的高溫氣流,從而確保元件受熱均勻、不移位。各個溫區的溫度是不一樣的,操作員可以通過操控臺來修改溫度曲線,以提供錫膏由半液態變為固態時的最佳環境。
4、檢驗與維修
在貼片線上經各工段檢驗不合格的產品會在這里進行集中維修,一般大部分的問題會出在回流焊接部分。特別是一些PQFP(四邊扁平)封裝的芯片由于引腳很密,很容易發生連焊等情況。維修操作都是由人工來完成的,不過操作人員在焊接時的熟練程度令人驚嘆。他們在芯片的引腳處涂上助焊劑,再用電烙鐵在上面一劃就成了。你很難用肉眼分辨出這質量這是用機器焊接的還是人工焊接的。通過貼片線的加工,板卡的生產就算完成了一小半。
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