SMT实用表面组装技术文档格式.docx

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混合安装工艺流程如图1.5所示。

先做A面：

印刷焊膏——贴装元件——再流焊——翻转

再做B面：

点贴片胶——表面贴装元器件——加热固化——翻转——插通孔元器件——波峰焊——清洗

锡膏-再流焊

点胶，贴片固化翻转补插文件后波峰焊

充分利用PCB双面空间，是实现安装面积最小化的方法之一，仍保留通孔元器件价廉的特点，多见于消费类电子产品的组装。

5.从引脚的形状来分，SMD主要有哪三种？

（P56）

1.翼形引脚（Gull-Wing）

常见的器件品种有SOP和QFP。

具有翼形引脚的器件具有吸引应力的特点，因此与PCB匹配性好，这类器件引脚共面性差，特别是多引脚细间距的QFP，引脚易损坏，贴装过程中应小心对待。

2.J形引脚（J-Lead）

常见的器件品种有SOJ和PLCC。

J形引脚刚性好且间距大，共面性好，但由于引脚在元件本体之下，故有阴影效应，焊接温度不易调节好。

3.球栅阵列（BallGridArray）

芯片I/O端子呈阵列式分别在器件底面上，并呈球状，占用面积小，适用于多引脚数器件的封装，常见的有BGA、CSP和FC等。

这类器件焊接时也存在阴影效应，此外，器件与PCB之间CTE存在着差异，应认真对待。

6.电子部品在电路基板上的组装，试叙述体现高集成化、高密度化的方式有哪些？

（P12）

答：

1、芯片级组装技术2、多芯片模块（MCM）技术3、三维立体组装技术

7.简述元器件引线镀层有哪些？

（P98）

1、纯Sn2、Sn—Cu3、Sn—Bi4、Ni/Pd5、Ni/Pd/Au

1.热风平整工艺2.涂覆NI/Au工艺3.浸Ag工艺，4浸Sn工艺.5.OSP

8.SMT元件的类型、特点和识别方法？

SMT元件的封装形式？

（P5）

9.用于印制电路板PCB的基材有哪两类？

有什么特点？

（P82，PPT，P88）

有机类基板材料和无机类基板材料

有机类基板弯折性能好，电阻率小，成本低，面大，适用于柔性板，高频线路，细线板

无机类基板1.CTE低2.耐高温性3.高的化学稳定性

压延铜箔：

纯度（99.9%）、晶粒细、弯折性能好、电阻率小等；

应用：

柔性板、高频线路、细线板等

电解铜箔：

纯度（99.8%）、成本低、面大等；

刚性板

10.在Sn/Pb焊料中，采用什么方法来减少表面张力？

（P141）

①提高温度——升温可以降低粘度和表面张力的作用。

升高温度可以增加熔融焊料内的分子距离，减小焊料内分子对表面分子的引力。

②适当的金属合金比例——Sn的表面张力很大，增加Pb可以降低表面张力。

63Sn/37Pb表面张力明显减小。

③增加活性剂——能有效地降低焊料的表面张力，还可以去掉焊料的表面氧化层。

④改善焊接环境——采用氮气保护焊接可以减少高温氧化。

提高润湿性。

11.用焊料焊接时，伴随着润湿现象的出现，熔化的焊料与被焊金属会发生溶解和扩散现象。

通常扩散有哪四种不同的形式？

（P138）

表面扩散、晶内扩散、晶界扩散、选择扩散

12.钎焊原理是什么？

有哪些主要过程？

（P136，PPT）

原理：

锡焊料具有很好的亲和性，很多金属都能熔解在锡基焊料中，并能与锡结合成金属化合物。

而且这些金属化合物具有良好的机械性能和电气性能。

过程：

1、焊料在被焊金属表面铺展并填满焊缝的过程2、焊料与被焊金属之间发生相互作用

锡焊机理：

（1）润湿

（2）扩散（3）溶解（4）冶金结合，形成结合层

钎焊可分成三个基本过程:

一是钎剂的熔化及填缝过程，预置的钎剂在加热熔化后流入母材间隙，并与母材表面氧化物发生物理化学作用，从而去除氧化膜，清洁母材表面，为钎料填缝创造条件；

二是钎料的熔化及填满钎缝的过程，随着加热温度的继续升高，钎料开始熔化并润湿、铺展，同时排除针剂残渣；

三是钎料同母材相互作用的过程，在熔化的钎料作用下，小部分母材金属原子溶解于钎料，同时钎料原子扩散进入到母材当中，在固-液界面还会发生一些复杂的化学反应。

当钎料填满间隙、保温一定时间，开始冷却凝固形成钎焊接头。

13.什么是表面张力？

对焊接有什么影响？

（PPT）

表面张力——在不同相共同存在的体系中，由于相界面分子与体相内分子之间作用力不同，导致相界面总是趋于最小的现象。

由于液体内部分子受到四周分子的作用力是对称的，作用彼此抵消，合力=0。

但是液体表面分子受到液体内分子的引力大于大气分子对它的引力，因此液体表面都有自动缩成最小的趋势。

表面张力是与润湿力方向相反，则不利于焊料与母材的紧密接近，产生斥力，容易形成虚焊。

导致各种焊接缺陷

再流焊——当焊膏达到熔融温度时，在平衡的表面张力的作用下，会产生自定位效应（selfalignment）。

表面张力使再流焊工艺对贴装精度要求比较宽松，比较容易实现高度自动化与高速度。

同时也正因为“再流动”及“自定位效应”的特点，再流焊工艺对焊盘设计、元器件标准化有更严格的要求。

如果表面张力不平衡，焊接后会出现元件位置偏移、吊桥、桥接、等焊接缺陷。

波峰焊——波峰焊时，由于表面张力与润湿力的方向相反，因此表面张力是不利于润湿的因素之一。

14.钎焊的主要材料和特点（P135，PPT）

①软钎料材料主要是锡铅钎料，②硬钎料材料主要是铜基钎料、银基钎料，铝基钎料和镍基钎料

软钎焊特点：

钎料熔点低于焊件熔点；

加热到钎料熔化，润湿焊件；

焊接过程焊件不熔化；

焊接过程需要加焊剂（清除氧化层）；

焊接过程可逆（解焊）

15.焊剂质量评价内容有哪些？

（P168）

16.焊剂的作用、种类和特点？

（P157，159）

作用：

1.清除氧化物，防止焊端重新氧化；

2.带走被清除的氧化物

3.降低熔锡的表面张力，提高润湿力；

4.协助均匀和快速的传热

5.波峰焊接时，协助脱锡（去除氧化锡皮，降低表面张力）

焊剂状态

焊剂活性

焊剂固体含量

焊剂传统的化学成分，适用于选择不同的清洗方法

17.什么是共晶点、二相混合状态、溶解度曲线、液体状态、凝固状态、固相线、液相线（P181）

18.锡膏印刷机有哪些主要部分组成？

各起什么作用？

（P251）

1、刮刀2刮刀架3、模板

以自动化程度来分类，印刷焊锡膏的印刷机分为手工调节印刷机、半

自动印刷机、全自动印刷机。

模板（stencils），又称为漏板、钢板，它是焊锡膏印刷的关键工具之一，用来定量分配焊锡膏。

装版、加锡膏、压印、输电路板

19.影响焊膏质量的因素有哪些？

加焊膏的方式有哪几种?

（P253）

（1）模板

模板的质量好坏主要表现窗口的光滑度与径深比/面积比是否符合要求。

（2）焊锡膏

焊锡膏的印刷质量是指它的印刷性，触变性能和塌落度，焊锡膏的连续印刷能力取决于焊锡膏性能，而印刷后的图形质量则取决于触变性能和塌落度。

塌落度本质还是取决于焊锡膏的触变性能。

（3）印刷机的工艺参数

包括刮刀的角度，运行速度等。

常用涂膏方法

1、印刷法：

就是将焊膏以印刷的方法通过丝网板或模板的开口孔涂敷在焊盘上。

2、注射法：

将焊膏置于注射器内部并借助于气动、液压或电驱动方式加压，使焊膏经针孔排出点在SMB焊盘表面。

20.为什么要推广无铅焊？

无铅焊有什么特点？

无铅焊料应具备的条件有哪些？

（P187）

铅对地球的污染问题，主要是由于大量含铅的电子产品均无回收约束机制。

铅是重金属元素，在人体内易于积累，特别是离子Pb2+与人体内蛋白质的结合会抑制蛋白质的正常化合，此外Pb2+还易侵害神经系统，造成精神错乱，铅对婴幼儿的危害更大，会影响智商和正常发育。

条件：

·

无公害；

熔点应与Sn/Pb相接近，要能在现有加工设备上和现有工艺条件下操作；

机械强度和耐热疲劳性能要与Sn/Pb合金相当；

焊料熔化后对许多材料（目前在电子行业中己经使用的）有很好的润湿性，形成优良的焊点。

如Cu，Ag-钯、金、42号合金、镍及焊盘保护涂层等；

价格应接近Sn/Pb合金或不应超过太多，特别金属矿藏应丰富，应有充足的原料来源以满足越来越多的电子产品制造需求。

21.贴片胶有什么作用？

点胶机性能对点胶质量的影响因素涉及到哪两个因素？

（P262，P276）

贴片胶保证元件牢固地粘在PCB上，并在焊接时不会脱落，一旦焊接完成后，虽然它的功能失去了，但它仍永远地保留在PCB上，贴片胶不仅有贴合强度而且具有很好的电气性能。

1、压力调控系统2、相关参数的设定（包括胶嘴针头尺寸、胶嘴与PCB之间距离，以及压力P和时间t的设定。

）

22.贴片胶固化有哪两种方法？

（P280）

1.热固化

（1）环氧胶固化的两个重要参数热固化过程中，有两个重要参数应引起注意：

起始升温速率和峰值温度。

起始升温速率决定固化后表面质量，峰值温度决定固化后的黏结强度

（2）固化曲线的测试方法贴片胶在红外再流焊炉中的固化曲线测试方法及所用仪器，同焊锡膏红外再流焊炉温曲线方法相同。

2.光固化/热固化

当采用光固化胶时，采用带UV光的再流焊炉进行固化，其固化速度快且质量很高；

再流焊炉附带的紫外灯管功率为2～3kW，距PCA约10cm高度；

1O～15s就使暴露在元件体外的贴片胶迅速固化；

炉内继续保持150℃～140℃温度约1min就可使元件下面的胶也能固化透

23.单面板的表面贴装工艺和双面板的表面贴装工艺（P370，PPT）

（1）单面板

①在B面采用锡膏再流焊实现SMD的焊接；

②在B面通孔元件焊盘上涂布锡膏；

③反转PCB；

④插入通孔元件；

⑤第二次在通孔元件焊盘上再流焊，如图13.28所示。

（2）单面板（通孔元件和贴装元件在同一侧）工艺流程:

①在表面安装焊盘和通孔元件焊盘的同时印刷锡膏;

②贴放SMC/SMD;

③插装TMC/TMD;

④一次再流焊，就可以完成SMA的装联，如图13.29所示

（3）双面板通孔红外再流焊的工艺流程

①先用锡膏一再流焊工艺完成双面片式元件的焊接；

②然后在B面的通孔元件焊盘上涂覆锡膏；

③反转PCB并插入通孔元件

④第三次再流，完成SMA的装接

24.SMT贴装机有哪些主要部分组成？

（P285）

1、机架：

机器的基础，起固定传动、定位、传送等机构的作用

2、PCB传动机构与支撑台：

将需要贴片的PCB送到预定位置，贴片完成后

再将SMA送至下一道工序。

3、X—Y与Z/θ伺服及定位系统：

支撑贴片头，使贴片在X、Y方向运动；

支撑PCB承载平台并实现PCB在X-Y方向移动。

这类结构常见于塔式旋转头类的贴片机中。

4、光学识别系统：

PCB板的位置确定，元器件的确认

5、贴片头：

拾取元器件后在校正系统下自动校正位置，将元器件准确地贴放在指定位置

6、供料器：

取料

7、传感器：

监视机器的正常运行

8、计算机操作软件：

控制贴片机的机构运动

25.保证贴装机贴装元件位置精度的因素是什么？

（P305）

（1）贴片精度：

1、定位精度2、重复精度3、分辨率

（2）贴片速度

26.贴片机的光学定位系统原理？

（P293）

贴装头吸取元器件后，CCD摄像机对元器件成像，并转化成数字图像信号，经计算机分析出元器件几何尺寸和几何中心，并与控制程序中数据进行比较，计算出吸嘴中心与元器件中心△X、△Y、△θ误差，并及时反馈控制系统进行修正，保证元器件引脚与PCB焊盘重合。

27.玻峰焊的特点有哪些？

波峰焊机的工艺参数有哪些？

（P330，P337）,

1、生产效率高2、所需人力和焊料少3、焊点质量和可靠性高

工艺参数：

1润湿时间；

2停留/焊接时间；

3预热温度；

4焊接温度；

5波峰高度；

6传送倾角；

7热风刀；

8焊料纯度的影响；

9助焊剂

10工艺参数的协调：

带速、预热温度、焊接时间、倾斜角度等之间的协调

28.热传递有哪些特点？

（P326）

热传递，是热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。

只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差，就会有热传递现象发生，并且将一直继续到温度相同的时候为止。

发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态，物体间是否接触都无关。

热传递有三种方式传导、对流、辐射

29.再流焊的特点有哪些？

比较各种再流焊方法的原理、优缺点和适用范围？

（P354，P406）

（1）焊膏能定量分配，精度高，焊料受热次数少，不易混入杂质，并且焊料

的使用量相对较小；

（2）能适用于焊接各种高精度、要求高的元器件，如0603电阻电容以及QFP、

BGA、CSP等芯片封装器件；

（3）焊接缺陷少，当前不良焊点率己小于10×

10-6

接最后面

30.对焊接后的清洗，叙述作为被清洗对象----焊剂残留物的性质是什么?

（P479）

1、极性污染物：

在一定条件下可以电离为离子的一类物质，当电子部件加电时，极性污染物的离子就会朝着带相反极性的导体迁移，最终引起导线的腐蚀。

2、非极性污染物：

主要是指助焊剂中残留的有机物，这些污染物自身会发黏，吸收灰尘。

3、粒状污染物：

粒状污染物通常是工作环境中的尘埃、烟雾、静电粒子