SMT手工焊接（精选5篇）
SMT手工焊接 篇1
1 SMT手工焊接应用中贴片胶的选择研究的必要性
在进行SMT的焊接加工过程中, 所使用的一种重要加工方式方法就是SMT技术, 该技术在进行产品的焊接加工过程中, 主要采用的波峰焊的方式。在这样的技术应用背景下, 就需要在印制板和要粘贴的贴片上选择合适的粘结胶体, 保证要粘结的胶片可以稳定的维持在印制板上, 防止在焊接过程中出现位移情况, 影响到焊接操作过程的正常使用。截至目前为止, 所能够使用的焊接胶体的主要类型包括:环氧树脂、丙烯酸酯等物质。这些焊接胶体在应用的过程中, 都有着自身独特的特点, 对于满足不同情况下的焊接过程都有着自己独特的优势。针对这样的情况, 通过对于SMT手工焊接贴片所使用贴片胶的高效筛选, 有利于选择出适合SMT手工焊接贴片的贴片胶, 进入对SMT手工焊接贴片过程的贴片质量和贴片效率的提升发挥重要的促进作用。
2 SMT手工焊接应用中贴片胶的选择研究的必要性
截至目前为止, SMT手工焊接贴片在进行生产加工的过程中, 往往存在着由于贴片胶选择不恰当, 导致印制板加工中的胶片粘贴出现位移的情况, 进而导致成品印制板的性能难以满足电子产品的实际需要, 更有可能是多次返修不合格造成印制的的报废。这就需要对贴片胶的选择过程进行有效控制, 防止贴片胶选择失误问题的出现。但是, 大部分的手工焊接过程中, 并没有充分的重视到正确选择SMT手工焊接贴片所使用贴片胶的重要意义, 这就导致在实际的焊接加工过程中, 往往存在着SMT手工焊接贴片所使用贴片胶和波峰焊方式出现不吻合的情况。针对这样的情况, 就需要企业在进行SMT手工焊接贴片过程中, 不仅仅重视到对于贴片加工技术的更新研究, 还要正确的选择SMT手工焊接贴片所使用贴片胶, 并从贴片胶的多项性质进行入手研究, 选择出最优化的贴片胶, 保证焊接加工过程的高质量完成。
3 SMT手工焊接应用贴片胶选择的参考因素及评估原则
3.1贴片胶的原材料组成。截至目前为止, 在进行手工焊接贴片的过程中, 对于贴片胶的选择大部分只是考核贴片胶的组成主要原材料。其中, 所进行研究的原材料类型主要是环氧树脂和丙烯酸酯, 这两种不同的原材料所组成的贴片胶在应用的过程中, 各有优势。例如, 应用环氧树脂类原材料的贴片胶, 在进行贴片焊接加工的过程中, 就拥有着加工速率高, 粘结加工过程快的优势, 对于提升印制板的焊接的加工效率有着非常明显的促进作用。但是, 在使用过程中由于该类型的原材料对于外界的环境相对比较敏感, 如果焊接过程的温度过高, 很有可能出现贴片部分的位移情况, 针对这样的情况, 需要根据实际的加工环境来决定是否使用该类型的贴片胶;至于丙烯酸酯类的贴片胶, 这一类型的贴片胶在使用的过程中, 该类型的贴片胶具有着性能稳定的优势, 在高温的焊接过程中有着较多的应用;实际使用中两种胶各有优劣。具体使用那一种胶必须根据产品的最终使用环境作出选择。所以不夸张的说, 在进行贴片胶的选择过程中, 对于组成原材料的考虑, 是进行SMT贴片焊接加工过程中要关注的核心领域范围之一。
3.2贴片胶的实际使用性能。在上文中所介绍的贴片胶的基本原材料组成确定之后, 就要根据SMT焊接过程的实际情况, 进行对于贴片胶的具体使用性能的调查研究工作, 保证最终所选择的贴片胶能够满足实际的工作需要:
首先, 在进行焊接过程的贴片胶的外观选择过程中, 为了保证手工焊接加工过程所使用的贴片胶的基本性能满足后续的加工过程需要, 就需要在进行选择的过程中, 满足以下几种基本原则:第一, 要保证所选择的贴片胶有着明确的来源, 防止使用假冒伪类的贴片胶, 影响到电子产品的使用性能;第二, 要保证所选择的贴片胶在外观上做到无异物, 防止在后续的焊接加工过程中, 贴片胶中的异物流落到电子产品的之中去, 影响到电子产品的使用性能。
其次, 在进行焊接过程的贴片胶的粘度性能选择过程之中, 要充分的意识到, 粘度是保证贴片胶发挥印制板和贴片之间联系的基础性物质, 因此, 进行合适粘度的贴片胶的选择, 是整个贴片胶选择过程中的核心组成部分。具体的来说, 在进行SMT手工焊接贴片的过程中, 通过对手工焊接过程的温度点的调查研究, 调研出在该温度范围之内的贴片胶的具体粘度性能。与此同时, 在进行贴片胶的选择过程中, 还要充分的考虑到在不同压力和温度下贴片胶展现出的粘度性能, 以便于保证在焊接加工过程中存在的高温高压环境下, 贴片胶依然能够维持自身的粘度性能, 保证电子产品的正常使用。
然后, 在进行焊接过程的贴片胶的涂布性能的考察研究和选择过程中, 要充分的意识到, 进行SMT手工焊接贴片的涂布操作主要指的是选择合适的转移方式和滴涂方式。通过对相关数据文献资料的查询, 可以发现, 为了保证正常的涂布效果, 要求所选择的贴片胶的直径数值和在印制板上形成的胶点的高度控制在一定的数值范围内, 进而保证整个焊接粘接加工过程的高质量完成。
最后, 为了防止在后续的手工焊接过程中, 出现由于外力情况导致的电子元件的脱离情况, 要求在进行贴片胶的选择过程中, 对于贴片胶的剪应力性能进行调查研究。具体的来说, 对于SMT手工焊接贴片贴片胶所运用的电子印制板和电子元件连接部位的性能要求较高。在这样的背景下, 在进行相应的贴片胶选择过程中, 就要充分的重视到对于剪应力的分析和粘贴方式的分析研究, 保证所选择的贴片胶可以满足SMT焊接粘贴过程的实际需要。
结束语
综上所述, 在进行SMT手工焊接应用中贴片胶的选择与评估研究过程之中, 要充分的考虑到贴片胶的各种性能因素对于焊接过程的影响, 并在进行贴片胶的选择过程中, 针对印制板焊接加工的实际需要, 筛选出性能优异, 满足加工需要的贴片胶。针对这样的情况, 在本文中, 具体的将几种类型的贴片胶的特点进行了分析介绍, 并对贴片胶选择过程要注意的几个因素进行了分析总结。
摘要：目前, 公司产品生产过程中, 手工焊接和SMT贴片技术的共同使用, 在公司目前的生产情况下可以有效地的提升公司产品的加工效率和加工质量。作为返修组的一别风淮员, 工作中更多的时间是和手工焊接打交道。在多年的工作中我发现整个焊接过程中所采用的焊接胶体性能对整个加工过程有着直接的影响。在这样的背景下, 进行印制板的贴片加工过程中, 就可以从研究所选用的贴片胶的性质入手, 进行最优化贴片工艺的设计。特别是公司产品还得接受零下40度和高温50度的严苛考核, 对产品的要求更高高严。因此, 在贴片的过程中, 对贴片胶的性质进行分析, 并根据贴片胶的具体情况, 进行后续的印制板贴片加工, 对于公司最终产品质量的提高有着较大的综合效益。针对这样的情况, 本文对不同的贴片胶的性质进行分析探讨, 并结合贴片加工过程的实际情况, 进行SMT贴片技术的探索研究工作。
关键词：SMT手工焊接,应用,贴片胶
参考文献
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[5]鲜飞.贴片胶涂布工艺技术的研究[J].印制电路信息, 2005 (12) .
[6]鲜飞.贴片胶的特性及其应用[J].印制电路信息, 2004 (7) .
SMT手工焊接 篇2
关键词：中职学生 手工电弧焊 强化技能
随着我国工业水平的提高，现代化的焊接设备、工艺层出不穷，然而手工电弧焊是这些焊接技术的基础，而且普及面很广，焊接技能人才需求量更大。现在中职学校焊接专业已经普及，从事焊接的学生非常多，这部分学生将是未来从事焊接工种的主要力量。那么如何让在校学生学好焊接专业并且在将来成为社会的顶梁柱是现在中职学校面临的问题。下面结合笔者的经验与方法和大家共享。
一、现场教学和情景教学相结合
中职学生动手能力强，但是对枯燥的焊接理论不感兴趣，在课堂上一味地给学生灌输理论，学生听不懂，而且记不住。怎样解决学生理论学习的问题呢？
第一，实行车间现场教学，即教师教学、学生学习、实习采用一体化教学模式，利用焊接实践教学车间和设备进行教学，使得理论教学和实践有机结合，采用项目教学方法，减少纯理论的知识传授，以任务驱动的教学手段增加学生学习知识的主观能动性。学生不但学到了自己专业的知识，而且还能使学生产生专业兴趣。
第二，情景教学，即采用多媒体、图片、模型等手段给学生进行演示，给学生创设模拟一定的情景，使学生更容易明白，从而激发对专业的学习兴趣，使理论知识与实践更好地结合。
二、实习车间的强化训练方法
焊接的操作非常重要，实习的过程即技能提高的过程。在实习车间笔者对学生的要求主要有以下几个方面。
第一，操作设备参数的选择。指焊接前检查设备和工件，选择合理的参数是形成好的焊缝的前提条件。
第二，蹲立的姿势：即焊工仅仅靠自己的身体，两脚放开稍比肩宽，成外八字形，身体放松，找准自己合适的姿势，重心下移，将这种姿势长期保持并稳定。一般焊工两个星期的时间动作基本稳定。
第三，手腕的灵活性：指通过手腕能够灵活控制焊条的运行速度和角度，不同厚度的材料和不同焊缝焊接时手腕灵活性相当重要。
第四，观察能力：指焊接时，学生的眼睛应该随时观察熔池的变化情况，及时调节焊接角度、高度、速度以及焊接重合部分面积的大小，及时发现焊缝在焊接过程中存在的缺陷，同时与鼻子配合完成对不同烧焦味的即时判断，及时消除安全隐患。
第五，及时去药皮观察焊缝成型情况。焊缝在成型后，可能存在一些缺陷，如气孔、熔渣等，存在这些情况可能是参数选择不合理或者姿势操作不到位，应及时纠正。
焊接操作性较强，一名合格的焊接技工必须要有扎实的焊接基础。学生必须对操作过程反复的练习才能打下扎实的基本功。
三、焊接安全的教育
焊接存在一定的危险性，主要有两个方面：一方面是电的安全使用，三相电使用不当，对人体的伤害很严重；另一方面是手工电弧焊自身对人体的一些伤害，由于手工电弧焊在焊接过程中会产生有毒气体（碳化物、氮化物气体）、粉尘、弧光辐射、噪声和射线，焊条、焊件及焊渣处于高温状态会产生大量的热引起烫伤烧伤等因素都可能威胁学生的安全与健康。因此，学生的安全教育尤为重要，笔者在这方面的教育口号是：安全第一，质量第二。笔者的具体做法如下：
第一，要求学生熟记焊接安全操作规程。这是学生进入实习车间的第一课题，通过事故案例和视频播放等形式，让学生知道安全操作的重要性，让他们自己重视安全操作的必要性。
第二，采用分组管理。每个组的成员相互监督，如果出现违规操作的同学，本组的其他成员及时提醒 ，并给予纠正。
第三，老师巡回指导。及时发现学生在操作过程中的不当之处，给学生进行示范，并纠正学生操作过程中的错误。
第四，学生良好习惯的培养。每次上课前应做以下准备：首先观察工作场地是否有危险性的物品存在，场地要干净、整洁；开机前检查焊接设备是否完好安全；再次检查电源是否正常，有没有受潮或是否并联了其他用电设备；最后再问自己一句：“我还有其他没有注意到的安全问题吗”，如果确认没有任何安全问题，经教师检查无误后推闸施焊；焊后拉闸整理工具，清洁场地。指导教师要明确告诉学生们：养成这样的习惯，是对自己负责、对他人负责，是受益终生的好习惯，要坚持下去，并带到以后的工作当中。
四、小结
焊接专业在学校经过几年的实践，学生的操作能力明显得到了提高，安全教育方面也取得较好的效果，为社会培养了一大批焊接技能人才。现场教学突破了中职学生理论学习难的问题，实习车间强化训练为学生焊接技能提高打下了坚实的基础。
SMT手工焊接 篇3
关键词：SMT手工焊接,技能培训,鉴定
电子焊接技术作为电子生产行业的基本技术, 其作用是巨大的。焊接的焊点品质直接关系到电子产品的质量。随着环保意识的增强, 世界各国纷纷开展了关于无铅焊接材料、无铅焊接设备、无铅焊接技术的研制与开发。手工焊接作为一种最基础的焊接方法, 在电子组装中仍然扮演着不可缺少的角色。
电子装配工艺中的手工焊接是电子类职业院校的专业必修实践课。随着电子技术的发展, 传统的THT手工焊接工艺已经不能适应现代工业生产。目前, 尽管有些院校也讲授SMT手工焊接内容, 但没有一个技术规范和标准, 实际教学效果较差, 不能适应企业的实际需求。学生进入企业后还需进行相应的培训或者出国深造。
SMT手工焊接高技能人才需求市场调研
(一) 调研背景
调研目的:了解电子手工焊接在电子组装企业中的地位和作用, 了解手工焊接的岗位要求, 了解企业的相关培训课程及考核要求。
调研对象:苏州电子组装企业, SMT相关企业。
调研内容:电子手工焊接岗位, 上岗要求, 员工考核标准。
调研方法:问卷及座谈。
(二) 调研分析
通过对在电子组装企业工作的学生进行的问卷调查和座谈, 以及同专业指导委员会企业专家的座谈, 了解生产主板、手机板及其他电子产品的企业, 了解他们对手工焊接的要求和对相关人才的需求。发现企业对手工焊接员工的焊接水平要求都比较高, 学校刚毕业的学生很难符合企业要求。比如, 速度要求一分钟完成18~20个CHIP元件的焊接, 焊接质量要符合IPC-A-610D。学生手工焊接出现的问题主要是焊接的一致性差, 焊点质量不稳定, 焊接方法不太正确, 在要求一定速度时焊点缺陷率高。这反映了学生没有经过系统的焊接培训, 焊接理论不扎实, 技能训练不够, 焊接不熟练, 对焊接质量的认识不足, 不了解企业的相关质量标准。有些学校还停留在穿孔焊接技术的层面, 在教学过程中没有培养学生的质量意识。
上海、深圳、苏州等地已经出现了从事SMT手工焊接培训的相关机构, 针对焊接过程中所发生的众多问题, 就锡焊的基本概念原理、手工焊接操作工艺技巧、手工焊接的工具及焊接步骤、焊点验收标准等方面加以培训。理论与实践相结合, 重点学习焊接工具及材料的选择、手工焊接的步骤并纠正以往手工焊接时不良的操作方法。如“返工与维修手工技能认证培训 (无铅手工焊接) ”、“高级无铅手工焊接/返修技能培训”、“无铅手工焊接与返修技能CIS认证”、“手机维修技能培训”等等, 一般为2~4天。这么短的时间, 只能对已具有较好焊接基础的人员有指导性意义。对于一个没有焊接基础的人员, 则需要更多的训练时间。在学校对学生进行相关培训, 时间有保证。只有用合适的培训方案和正确的方法进行培训, 以企业的要求考核学生的焊接水平, 才能为学生胜任相关岗位创造条件。
SMT手工焊接技能培训
随着RoHS (Restriction of Hazardous Substances) 的实施, 无铅焊接技术在电子工业中得到广泛的应用。手工焊接作为一种最基础的焊接方法, 在电子组装和返修中始终是基础工艺之一。SMT相关企业, 需要从事SMT手工焊接这一技术的工作人员, 尤其是较高层次的“SMT手工焊接”技术人员。
开设相应培训课程的目的:掌握焊接的基础知识、手工焊接操作工艺技巧、手工焊接工具及焊接步骤、焊点验收标准以及无铅返修方式, 了解手工焊接不良习惯及预防措施、手工焊接无铅与有铅的区别。使学员学会正确使用烙铁, 保障烙铁的使用寿命, 获得可靠的焊接点, 提高解决实际问题的能力, 从而提高工厂生产效率及产品质量。
直接影响手工焊接工艺质量的有三个因素:焊接工具的选择, 操作人员的培训, 管理人员对工艺的关注。高级管理人员应该关心产品组装生产全过程的每一项工艺。可是, 在SMT组装厂一般碰到的情况是, 管理人员主要精力放在“重要投资”方面 (焊膏印刷、器件贴装、焊接、测试与检测) , 忽视手工焊接工艺的重要性。于是, 焊接工具的选择、操作人员培训与设备的决定权转让给生产线上人员。手工焊接是一项与操作者自身技能密切相关的工艺, 使用不合适的焊接装备, 手工焊接技术员又无能力正确指导工艺。据粗略估计, 只有10%~25%的组装厂实施IPC规定的手工焊接标准的培训计划。
现在, 已有部分培训机构开设了如“IPC标准与手工焊接实战技巧”等培训课程, 受到了电子组装类生产企业的欢迎。虽然社会上许多培训机构在这方面进行了一定的尝试, 但效果并不理想。主要原因有: (1) 培训目的不明确, 缺少规范的认证鉴定方案。 (2) 只顾眼前, 没有考虑到长远发展。 (3) 盲目培训造成浪费。对培训的过程、结果缺乏跟踪指导和评价, 使得培训流于形式, 浪费了人力、物力、财力。因此, 企业感到投资成本较高、回报率较低。
高等职业院校应本着为企业服务的宗旨, 为企业提供具有SMT手工焊接技能的人才。有必要开设这些培训课程, 让部分学生接受这方面的高技能培训, 有过硬的SMT手工焊接水平。
那么, 如何将手工焊接动作标准化?不同材料和元件对焊接品质有什么不同要求?IPC是如何描述焊接的可接受性和允许范围?下面的方案针对当前电子生产实际, 对相关员工进行针对性培训。
(一) 培训目标
本培训课程力图从焊接的基础知识出发, 结合生产实际, 重点突出手工焊接的操作技能培训, 辅助介绍SMT回流焊与WAVE焊接, 使相关员工更深层次地认识焊接在生产中的作用以及如何保证焊接品质, 为公司打造品牌。
(二) 培训方式
学员高度参与, 讲师现场操作, 结合公司产品, 突出动手技能培训。 (1) 内容实用性。结合培训前访谈, 以参加培训人员的实际水平确定培训课程, 突出实用。 (2) 形式多样性。结合大量PPT图片和现场操作, 理论分析并讨论, 问答结合, 避免单调。 (3) 理论联系实际。实际操作与焊接理论课程比例为4:1, 互动性强, 更深入易懂, 突出动手。
(三) 培训内容
第一部分:焊接理论知识培训 (1) 无铅实施介绍。 (2) 焊接基础知识: (1) 焊接要素 (钎焊的概念和过程等) , 手工焊接的定义、工具及材料。 (2) 焊接机理 (润湿、润湿角、扩散等) , 形成焊接点的必要条件:无铅及有铅焊接。 (3) 金属间化合物。 (3) 手工焊接技能: (1) 焊接工具介绍。 (2) 烙铁的焊接原理介绍及烙铁之选择。 (3) 铁头的正确选择:无铅及有铅焊接。 (4) 返修工具介绍, 镊子的握法及热风枪的使用及温度控制。 (5) 焊接材料介绍, 焊丝的成分分析、分类。 (6) 助焊剂之助焊原理, 助焊剂的作用。 (7) 助焊剂的选择。 (4) 正确的焊接操作步骤及方法: (1) 手工焊接无铅与有铅的区别。 (2) 烙铁的选择准备, 烙铁的使用方法及注意事项。 (3) 正确的操作方法:PTH元件的焊接, CHIP元件的焊接。 (4) 改变不良焊接习惯。 (5) 焊接时间及温度控制。 (5) 焊点质量标准: (1) IPC-610D标准对手工焊接的规范焊点标准。 (2) PTH元件焊接验收标准。 (3) SMT焊接验收标准。 (4) 手工焊接中常见的缺陷及分析。 (6) 返修技能: (1) PTH元件件/SMT元件的拆焊。 (2) 焊盘整理, 去锡的方法及注意事项。 (7) 手工操作注意事项: (1) ESD介绍。 (2) 污染。 (3) 手工焊接之工具保养方法。 (8) 电子制造业术语。
第二部分:手工焊接操作演练 (1) PTH元件焊接。 (2) 桥接与拉桥接。 (3) SMT元件焊接。
SMT手工焊接技能鉴定
职业院校的电子类专业在培养学生的各种技能 (包括手工焊接) 时要跟上时代步伐, 切切实实研究新的工艺要求, 制定新的标准, 这是发展的必然。在电子组装业界, 主要的行业标准是IPC, 这是电子组装企业的生产质量依据。IPC-A-610D是电子产品可接受性的判别标准。
以SMT的主要行业标准 (IPC) 为指导, 结合以往教学、企业培训实践的经验, 探索和总结可行的SMT手工焊接质量判定基准。把企业的新工艺、新标准引入本基准, 让学生真实感受企业质量管理的相关标准和要求。结合企业内部的实际需求, 以IPC行业标准来评价焊接的优劣, 形成SMT手工焊接水平的评价鉴定标准, 有效地指导培养学生, 使学生真实掌握现代焊接的高级技能, 为以后更好地胜任相应岗位打下扎实的基础。
(一) 考核评定
考核分理论考核与实践考核两部分。实践考核要符合手工焊接一级水平认证考核标准, 见表1。每一考核项目均需一次性焊接10个焊点以上, 每个焊点需一次性完成, 不得修整 (除桥接) 。
(二) 焊点缺陷
焊点缺陷是不符合焊点质量标准要求的各种焊接现象与问题的总称。常见的SMT焊点缺陷有:错焊、漏焊、虚焊、冷焊、桥接、脱焊、位移、立片、焊点剥离、焊点不润湿、锡珠、拉尖、孔洞、焊料爬越、焊料过少、焊料过量、助焊剂残留、焊料裂纹、焊角翘离等等。具体参考“手工焊接技术认定水平考试质量判定基准 (穿孔安装与表面安装) ”。
基于IPC行业标准的SMT手工焊接技能培训及鉴定, 是适应电子组装行业需求的一项高技能培训项目。培训具有无铅手工焊接、返修高级技能的人员, 可以从事电脑主板维修、手机维修、工厂REWORK、QC等相关高级技术岗位。在职业院校开设这一培训课程, 培养出来的学生必将受到相关电子企业的欢迎。
参考文献
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[2]李洪群.手工焊接技术认定水平考试质量判定基准[穿孔安装与表面安装][R].苏州:苏州工业职业技术学院, 2008.
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[4]鲜飞.提高SMT焊接质量的方法及效果[J].印制电路信息, 2008, (8) .
SMT手工焊接 篇4
SMT焊接的质量检测一般是检测焊接时焊点的缺陷, 一般包括元件的漏焊、虚焊、错位、桥连、焊料球、立件等缺陷。在企业中, 会更注重SMT焊接质量的工艺设备、工艺材料、工艺经验、检测和质量控制, 并为此花费了大量制造成本, 但始终不能使焊点缺陷率趋于“零缺陷”, 所以只能在质量检测上进行深入研究。SMT中焊接焊点质量检测的方法多种多样, 所以, 我们要依据实际需要检测的元器件以及需要检测的项目等各种因素来选择适合的检测方法。SMT焊接的可靠性问题主要是:一方面, 在热循环过程中, 焊接焊点通过芯片载体和基板材料出现热膨胀失配 (CET) , 从而表现为焊接焊点由于热膨胀导致的疲劳失效。另一方面, 随着对电子产品性能要求的不断提高, SMT技术中的焊接焊剂可靠性也变得越来越重要。
1 SMT质量及常用检测技术
表面贴装技术 (Surface Mounting Technology) 简称SMT。主要工作是将表面安装元件SMC和表面安装器件SMD直接贴装在印制电路板表面。SMT焊接质量高的话, 它的表面应该表现为好的湿润性, 引线在焊盘上的焊接部位能够被焊剂完全覆盖, 同时引线的高度适中, 合理分布元件的位置, 焊料的用量适中, 焊板面尽量完整且平滑。目前, 在表面贴装技术工艺过程中, SMT焊接使用的质量检测方法较多。
1.1 AOI检测
SMT焊接质量检测AOI质量检测又叫自动光学检测, 目前这种质量检测方法在电子生产过程中已经被大多数企业认可并投入使用。它的优点有很多, 主要是一方面在线测试 (ICT) 和功能测试 (Fr) 的通过率能得到提高, 同时能降低目检和ICT的人工成本, 缩短了新产品产能提升周期等等。
AOI质量检测技术与其它的检测方式比较, 可以将其放在生产线上的多个地方, 但是一般来说, 其中3个检测位置是主要被放置的: (1) 第一个位置一般放在锡膏印刷的后面, 这样可以检测出在印刷过程中出现的缺陷, 可以把由于锡膏印刷不过关的焊接缺陷而导致的焊接故障降到最低。 (2) 第二个位置一般置于再流焊的前面, 这个主要是检查元器件是否正确良好的贴放在板上的锡膏里, 主要是尽量避免贴片不好导致的故障。 (3) 第三个位置一般放在再流焊的后面, 这算是最后的把关, 这样做最大的优点是能够把在安装过程中的不良情况全部检查出来, 保证客户和用户手中的产品没有问题。
1.2 X-ray检测
对于不同器件, 其检测方法肯定不同。X-ray质量检测就特别适合检测BGA, CSP与FC这类封装器件下的焊接后焊点的质量。同时因为X-ray检测能够满足产品可靠性的要求, 能够检测到肉眼观察不到的内部小孔的焊接缺陷, 所以这种检测方法也适用于以前的THT和一般的SMT焊接焊点质量检测。以前使用有铅焊料时, 因为铅对X光线的吸收能力比较强, 所以焊接的缺陷很容易能够被显示出明显的对照。目前大家对环保概念越来越重视, 渐渐的有铅焊料被无铅焊料所替代, 焊料无铅化后, 越来越多X-ray质量检测质量严重下降, X-ray检测面临着严重的挑战。目前X-ray检测进行改进, 其工作过程变为, 需要检测的产品通过扇型光束穿过, 然后在检测屏上会出现X光的阴影图像。所得到的图像分辨率主要取决于X光管聚焦的尺寸。
1.3组合测试技术
每种SMT质量检测方式都有其应用范围, 目前还没有找到哪种检测方式对所有情况皆适用的。所以, 在实际SMT产品质量检测中, 需要由不同的SMT质量检测技术的适用条件及范围, 通过适当合理的组合, 进行检测, 最大程度的把产品缺陷造成的故障降到最低。
2 SMT焊接技术的可靠性分析
2.1可靠性概述
在表面贴装的焊接技术中, 焊点作为焊接的一个主要部分, 一方面需要保证电气畅通, 另一方面需要保证机械连接。但是随着电子元件日趋微型化, 焊接焊点则需要承载更大的力、更强的电和温度更高的热学负荷。因此, 提高SMT焊接技术的可靠性关键则需要提高焊点的可靠性。一个焊点是否良好的判断准则应该是, 在产品的使用周期内, 它的机械连接性能、电气性能都不发生失效。它的外观表现为: (1) 良好的润湿; (2) 引线在焊盘上的焊接部位能够被焊剂完全覆盖; (3) 焊料的用量适中, 焊板面尽量完整且平滑。理想的焊点则需要方面需要保证电气畅通, 另一方面需要保证机械连接。所以对于SMT焊接技术, 合理适当的可靠性分析和设计 (DFR, Design For Reliability) 都是必要的。但SMT焊接的可靠性存在着很多问题。下面我们将分析影响SMT可靠性的几个因素。
2.2影响可靠性的因素
SMT焊接过程中, 焊接焊点的理想状况是要求形成一个可靠的、电气上连续的、机械上稳固的连接, 为了保证以上情况的发生, 必须要在设计过程中考虑可靠性, 焊点可靠性受很多因素影响, 其中包括焊点的几何形态、焊点的内部质量、材料的相容性和焊接材料的力学性能等, 其中, 焊点的几何形态是影响SMT焊接焊点可靠性的重要因素。
SMT焊接焊点的可靠性和它的疲劳失效与焊接过程中的多种因素有关, 从目前研究结果来看, SMT焊接过程中, 焊接的工艺、材料和焊点的几何形态都会影响焊点寿命, 从根本来说, 焊点内部的应力应变和应力集中是诱发焊点内裂纹萌生与扩展的力学因素。下面将从以下几个力学因素方面对焊点的可靠性进行分析。
(1) 元器件的引脚数相同、焊料的焊膏成分不同, QFP焊点的抗拉强度有明显区别。试验表明, 含铅的QFP焊点的抗拉强度小于焊膏成分为无铅QFP焊点的抗拉强度;焊膏成分相同、引脚数不同的QFP焊点的抗拉强度也有明显的区别。引脚数越多, 尺寸越小, 抗拉强度也越高, QFP焊点的抗拉强度高于焊膏中钎料合金自身的抗拉强度。 (2) 试验表明, PBGA焊点的抗剪强度随着焊球的直径增大而减小, 同时, 从材料上看锡铅共晶钎料 (63Sn37Pb) PBGA表面贴装的焊点的抗剪强度大于焊膏中钎料合金自身的抗剪强度。 (3) 试验表明, CBGA封装的焊点一般最先起裂的位置位于焊膏与基板的界面处。随着热循环次数的增加, 裂纹慢慢发生扩展并导致沿晶断裂;随着热循环次数的增加, 焊点的上界面也逐渐出现疲劳裂纹。焊点的晶粒逐渐长大且金属间化合物层厚度增大。
3结束语
在SMT焊接过程中, 质量检测及其可靠性分析的研究中, 我们总结了在SMT生产中各种质量测试的方法:自动光学检测 (AOI) 、X-ray检测、组合测试、在线电路检测 (ICT) 、边界扫描、功能检测 (FT) 和系统测试 (ST) 等。不管是采用什么样的方式, 都应该取决于产品自身的性能、种类和数量。一般的测试顺序是这样的:连接性测试-在线测试-功能测试。一般来说, 对元件及PCB光板特别是印刷焊膏后的测试, 即加强SMT生产的源头监管, 会使故障率大大降低。同时我们还对SMT焊接的可靠性进行了分析, 从根本上找到焊接时焊点的力学性能对焊接质量的至关重要的作用。希望对SMT焊接在以后的产品生产过程中发挥越来越大的作用。
摘要：SMT产品的质量与可靠性是SMT产品的生命。SMT产品因为焊接导致的问题一般是由于在生产过程中焊点质量问题。随着新型元器件迅速发展, 现如今SMT产品越来越复杂, 在BGA用于生产之后, CSP和FC也开始步入企业生产阶段, 从而使SMT的质量检测技术和可靠性分析越来越复杂。文章主要介绍SMT产品焊接质量的检测及其可靠性分析, 主要包括各种元器件焊接焊点质量检测方式, 最后对SMT生产中焊接的可靠性进行分析。
关键词：表面组装技术SMT,质量检测,可靠性
参考文献
[1]谢青松, 赵立博.SMT表面贴装技术工艺应用与探讨[J].船电技术, 2009, 29 (10) :36-38.
[2]胡建明.提高SMT焊接质量的方法与措施[J].科学咨询, 2009 (5) :50-51.
SMT手工焊接 篇5
关键词：AOISMT印制线路板检测质量
当前, 电子产品的发展由器件化、组件化、线路化日益趋向最小化、密集化, 随着作为电子产品大脑中枢—印制电路板的大规模应用, 电子制造技术水平日益提高, 生产难度不断加大, 致使传统的人工目视检验因耗时长、出错率高、效率低下, 已远远不能适应生产的需要, 质量检验工作遇到的发展瓶颈, 如何保证产品质量成为生产检验过程中的核心问题。
AOI自动光学检测设备, 作为一种新型的光学检测技术, 为质量检验人员提供了有力的技术支持和检测准确性保障。如何应用和掌握AOI自动光学检测设备, 在生产检验中把好质量关口, 保证产品质量, 已成为质量检验亟待解决的课题。
1 AOI简介及工作原理
随着电子产品技术水平的不断提高, 传统检查的方法已无法满足生产的需要, 我们亟待通过AOI设备来帮助和解决生产和检验过程中的瓶颈, 通过学习AOI设备、了解并掌握AOI设备的构成及操作工作原理, 来加深对AOI设备掌握和应用。
1.1 AOI简介
1.1.1 AOI定义
自动光学检测设备简称AOI, 是基于光学原理, 对印制线路板焊接中肉眼辨识不到的微小件以及常见缺陷 (如焊锡量、极性、桥接、错件、移位等) 进行检测的设备。
1.1.2 AOI的组成
AOI由工作台、CCD摄像系统、机电控制及系统软件四大部分构成。整机系统框图如图1所示。
1.2 AOI设备原理
1.2.1 AOI的工作原理
自动光学检测系统, 核心结构是一套CCD摄像系统、交流伺服控制x、y工作台及图像处理系统, AOI的组成结构如图2所示。
AOI在进行检测时, 首先将线路板放置工作台, 经过定位, 调出检测产品的检测程序, x、y工作台将线路板送到镜头下面, 镜头捕捉到线路板的图像后, 逐个捕捉所需图像进行分析处理, 经过分析判断, 对发现有缺陷进行位置提示, 同时以报告的形式生成图像文字, 以待操作检查者进一步的确认, 减少误判率, 不符合的产品对象送检修台进行检修。
1.2.2 AOI的光学原理
CCD摄像系统是AOI设备中重要组成部分之一, 由三种LED灯组成了红、绿、蓝三色光源, 利用光学原理中镜面反射、漫反射、斜面反射组合不同的色彩, 来显示PCBA印刷线路板焊接的质量状况, 如图3。
当相机拍摄焊点处成光滑斜面, 大量红光和绿光照射在焊点的斜坡面经过斜面反射出去, 而蓝光照射在斜面上经过斜面反射刚好进入摄像头, 此时显示器上焊点呈蓝色, 红绿蓝三色照射上面产生漫反射, 红绿蓝三色组合成白光, 即相当于白光照射在元件本体上, 故元件本体呈其本色, 如图4所示。
2引进AOI设备的意义和作用
引进AOI设备的意义首先在于, 克服了人工目检的局限性。目前, 在产品生产过程检测中主要依靠人工目检, 由于人工检验的主观性, 其检验结果并不十分令人信服。而且, 对于高密度、复杂的表面贴装线路板, 人工目检既不可靠也不经济, 而对微小的组件人工目检实际上已失去了意义。
随着印制线路板密度的增加, 依靠传统的人工目测检查和辅助量具检测的方法, 已远远不能满足当今先进的制造技术。线路板尺寸和间距的改变以及微型线路板的出现, 使得人工检测难度越来越大, 元件位置、极性、错件、焊锡、桥连等都成为制约产品质量的因素。
3 AOI设备在SMT生产线中的应用
在SMT表面贴装技术生产线上, 焊接过程中的每个细节, 都会直接或间接的影响产品的最终质量, 如锡膏、助焊剂、温度、焊锡量、坐标等因素, 会引起产品的异常及各种缺陷的产生, 最终导致产品质量的不稳定。通过使用AOI设备作为减少缺陷的工具, 在产品装配过程的早期查找和消除错误, 避免残次品在后道工序的加工使用, 以实现良好的过程控制, 大大降低了修理成本及避免报废不可修理的线路板。
4结束语
面对密集、复杂的印制电路板, SMT趋向轻型化、薄型化、微小化, 产品的生产难度不断加大, 传统的传统的人工目视检验耗时长、出错率高、效率低下, 已无法满足生产检验需要, 通过AOI设备在检测SMT焊接质量中的应用, 可为质量检验人员提供有力的技术支持和准确性保障。
参考文献
[1]雷玉堂, 王庆有, 何加铭, 张伟凤.光电检测技术[M].北京:中国计量出版社, 1997.