全球電子制造業(yè)正進(jìn)入一個(gè)創(chuàng)新密集和新興企業(yè)快速發(fā)展的時(shí)期，隨著元件封裝的飛速發(fā)展，越來越多的PBGA、CBGA、CCGA、QFN、0201、01005，03015阻容元件等得到廣泛運(yùn)用，表面貼裝技術(shù)亦隨之快速發(fā)展，在其生產(chǎn)過程中，焊接品質(zhì)越來越受到工程師們的重視，作為電子元件的基礎(chǔ)工程和核心構(gòu)成，SMT技術(shù)（表面貼裝技術(shù)）與電子信息技術(shù)保持同步發(fā)展的態(tài)勢，并且在電子信息產(chǎn)業(yè)中所發(fā)揮的作用越來越突出，地位越來越重要。

某種程度上講，片式化、小型化已成為衡量電子元件技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一

典型SMT貼裝工藝三步：

一、添加錫膏;
二、元件貼裝;
三、回流焊接;

SMT整線工藝流程構(gòu)成 : 

SMT首件檢測儀——>印刷(紅膠/錫膏)——>檢測(可選3D-SPI全自動(dòng)或人工檢測)——>貼裝(先貼小器件后貼大器件)——>檢測(可選AOI 光學(xué)/目視檢測)——>焊接(采用熱風(fēng)回流焊進(jìn)行焊接)——>檢測(選用AOI 光學(xué)檢測外觀及功能性測試檢測)——>維修(使用工具；焊臺(tái)及熱風(fēng)拆焊臺(tái)等)——>PCBA分板(手工或者全自動(dòng)分板機(jī)進(jìn)行切板)

第一步：添加錫膏

目的是將適量的錫膏均勻的施加在PCB指定的焊盤上，以保證貼片元件與PCB相對(duì)應(yīng)的焊盤在回流焊接時(shí)，達(dá)到良好的連接效果并具有足夠的焊接強(qiáng)度。電子行業(yè)中，焊錫膏用于SMT組裝、半導(dǎo)體封裝等領(lǐng)域，通過不同的涂覆和焊接工藝形成的焊點(diǎn)起到機(jī)械連接、電導(dǎo)通、熱傳導(dǎo)的作用。

錫膏是由多種金屬粉末、糊狀焊機(jī)和一些助焊劑混合而成的，具有一定黏性的膏狀體。常溫下，由于錫膏具有一定的黏性，可將電子元器件黏貼在PCB相應(yīng)的焊盤上，在傾斜角度不是太大，也沒有外力碰撞的情況下，一般元件是不會(huì)移動(dòng)的，當(dāng)錫膏加熱到一定溫度時(shí)，錫膏中的助焊劑得到揮發(fā)帶走焊盤和元件金屬部分的雜質(zhì)和氧化物，且金屬粉末溶化轉(zhuǎn)換成錫漿再流動(dòng)，且錫漿浸潤元器件的焊端與PCB焊盤，冷卻后元器件的焊端與焊盤被焊料連結(jié)在一起，形成電氣與機(jī)械相連接的焊點(diǎn)。在冷卻時(shí)需要急速冷卻，避免錫漿與空氣中的氧氣結(jié)合產(chǎn)生氧化，影響焊接強(qiáng)度和電氣效果。

錫膏是由專用設(shè)備施加在焊盤上，目前施加錫膏的設(shè)備有：全自動(dòng)錫膏印刷機(jī)、半自動(dòng)印刷機(jī)、手動(dòng)印刷臺(tái)等。

錫膏在印刷過程中，由于刮刀的推力作用，其粘度和流變性會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)?shù)竭_(dá)鋼網(wǎng)開孔位置時(shí)，其粘度會(huì)降低，通過網(wǎng)孔的滲漏作用順利沉降到PCB焊盤上，此時(shí)錫膏會(huì)有輕微的塌落和漫流，隨后粘度在淬變劑作用下會(huì)迅速回升，并形成與網(wǎng)孔對(duì)應(yīng)的形狀，從而得到良好的印刷效果。

下圖為錫膏印刷示意圖：

第二步：元件貼裝

本工序是用貼片機(jī)或手工將片式元器件準(zhǔn)確的貼裝到印好錫膏或貼片膠的PCB表面相對(duì)應(yīng)的位置。

人工手動(dòng)貼裝主要工具有：真空吸筆、鑷子、IC吸放對(duì)準(zhǔn)器、放大鏡等。

第三步：回流焊接

由于回流焊接工藝有“再流動(dòng)”及“自定位”等特點(diǎn)，使回流焊接工藝對(duì)貼裝精度要求相對(duì)比較寬松，比較容易實(shí)現(xiàn)焊接的高度自動(dòng)化與高速度。同時(shí)也正因?yàn)樵倭鲃?dòng)及自動(dòng)定位效應(yīng)的特點(diǎn)，回流焊接工藝對(duì)鋼網(wǎng)網(wǎng)孔設(shè)計(jì)、焊盤設(shè)計(jì)、元器件標(biāo)準(zhǔn)化、元器件端頭與印制板質(zhì)量以及工藝參數(shù)的設(shè)置有更嚴(yán)格的要求 。

回流焊接作為SMT生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，合理的溫度曲線設(shè)置是保證回流焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。不恰當(dāng)?shù)臏囟惹€會(huì)使PCB板出現(xiàn)焊接不全、虛焊、立碑、空洞等焊接缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

圖上所示錫膏回焊影響其錫性與焊點(diǎn)強(qiáng)度方面的因素很多，此處歸納為五大方向，根據(jù)多年現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)可知，以錫膏與印刷及回焊曲線（Profile）等三項(xiàng)占焊接品質(zhì)之比重高達(dá)七八成以上。

近幾年，隨著電子終端產(chǎn)品特別是智能手機(jī)、智能手表等便攜式產(chǎn)品的小型化，高集成化，以及原材料成本的增加，貼片陶瓷電容器一直在往小尺寸方向發(fā)展。

在智能手機(jī)市場，主流的MLCC尺寸已經(jīng)過渡到0201（0.6×0.3mm）尺寸，01005(0.4*0.2mm)尺寸，甚至更小尺寸的008004(0.2*0.1mm)也在少數(shù)產(chǎn)商內(nèi)部作評(píng)估，在其生產(chǎn)過程中，錫膏印刷對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)過程的影響和作用越來越受到工程師們的重視。

在SMT行業(yè)中企業(yè)也都廣泛認(rèn)同要獲得的好的焊接，質(zhì)量上長期可靠的產(chǎn)品，首先要重視的就是焊膏的印刷。

生產(chǎn)中不但要掌握和運(yùn)用SMT錫膏印刷技術(shù)，并且要求能分析其中產(chǎn)生問題的原因，并將改進(jìn)措施運(yùn)用回生產(chǎn)實(shí)踐中。

SMT錫膏印刷標(biāo)準(zhǔn)及常見不良有：少錫、連錫、拉尖、移位、漏印、多錫、塌陷、PCB板臟等，錫膏印刷厚度為鋼網(wǎng)厚度的-0.02mm～+0.04mm；

SMT錫膏印刷標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)

1，CHIP元件印刷標(biāo)準(zhǔn)

1.錫膏無偏移；
2.錫膏量，厚度符合要求；
3.錫膏成型佳.無崩塌斷裂；
4.錫膏覆蓋焊盤90%以上。

2，CHIP元件印刷允許

1.鋼網(wǎng)的開孔有縮孔,但錫膏仍有85%覆蓋焊盤；
2.錫膏量均勻；
3.錫膏厚度在要求規(guī)格內(nèi)
4.印刷偏移量少于15%

3，CHIP元件印刷拒收

1.錫膏量不足.
2.兩點(diǎn)錫膏量不均.
3.錫膏印刷偏移超過15%焊盤

4，SOT 元件錫膏印刷標(biāo)準(zhǔn)

1.錫膏無偏移；
2.錫膏完全覆蓋焊盤；
3.三點(diǎn)錫膏均勻；
4.錫膏厚度滿足測試要求。

5，SOT 元件錫膏印刷允許

1.錫膏量均勻且成形佳；
2.有85%以上錫膏覆蓋焊盤；
3.印刷偏移量少于15%；
4.錫膏厚度符合規(guī)格要求

6，SOT 元件錫膏印刷拒收

1.錫膏85%以上未覆蓋焊盤；
2.有嚴(yán)重缺錫

7，二極管、電容錫膏印刷標(biāo)準(zhǔn)
1.錫膏印刷成形佳；
2. 錫膏印刷無偏移；
3.錫膏厚度測試符合要求；

8，二極管、電容錫膏印刷允許

1.錫膏量足；
2。錫膏覆蓋焊盤有85%以上；
3.錫膏成形佳；
4.印刷偏移量少于15%。

9，二極管、電容錫膏印刷拒收

1.焊盤15%以上錫膏未完全覆蓋；
2. 錫膏偏移超過15%焊盤

10， 焊盤間距=1.25-

0.7MM 錫膏印刷標(biāo)準(zhǔn) 1.各錫膏100%覆蓋各焊盤；
2.錫膏量均勻，厚度在測試范圍內(nèi)；
3.錫膏成型佳，無缺錫、崩塌；
4.無偏移現(xiàn)象。

11 焊盤間距=1.25-0.7MM 錫膏印刷允許

1.錫膏成形佳，元件焊腳錫飽滿，無崩塌、無橋接；
2.有偏移，但未超過15%焊盤；
3.錫膏厚度測試合乎要求；
4.爐后焊接無缺陷。

12，焊盤間距=1.25-0.7MM 錫膏印刷拒收

1.錫膏超過15%未覆蓋焊盤；
2.偏移超過15%；
3.錫膏幾乎覆蓋兩條焊盤，爐后易造成短路；
4.錫膏印刷形成橋連。

13，焊盤間距=0.65MM 錫膏印刷標(biāo)準(zhǔn)

1.各焊盤錫膏印刷均100%覆蓋焊盤上；
2.錫膏成形佳,無崩塌、無偏移、無橋接現(xiàn)象；
3.錫膏厚度符合要求。

14，焊盤間距=0.65MM 錫膏印刷允收

1.錫膏成形佳，無橋接、無崩塌現(xiàn)象；
2.錫膏厚度測試在規(guī)格內(nèi)；
3.各點(diǎn)錫膏偏移量小于10%焊盤。
4.爐后焊接無缺陷。

15，焊盤間距=0.65MM 錫膏印刷拒收

1.錫膏超過10%未覆蓋焊盤；
2.偏移超過10%；
3.錫膏幾乎覆蓋兩條焊盤，爐后易造成短路；

16，焊盤間距≤0.5MM 錫膏印刷標(biāo)準(zhǔn)

1.各焊盤錫膏印刷均100%覆蓋焊盤上；
2. 錫膏成形佳,無崩塌現(xiàn)象；
3.錫膏厚度符合要求

17，焊盤間距≤0.5MM 錫膏印刷允收

1.錫膏成形雖略微不佳，但錫膏厚度測試在規(guī)格內(nèi)；
2.各點(diǎn)錫膏無偏移、無橋接、無崩塌；
3.爐后無少錫 假焊現(xiàn)象。

18，焊盤間距≤0.5MM 錫膏印刷拒收

1.錫膏成型不良,且斷裂；
2.錫膏塌陷、橋接；
3.錫膏覆蓋明顯不足。

錫膏印刷缺陷改善措施

錫膏印刷

錫膏印刷工位主要有以下缺陷：

錫膏不足， 錫膏過多， 錫膏橋接，錫膏粘刮刀

錫膏不足

錫膏過多

 錫膏粘刮刀

錫膏印刷時(shí)需注意的技能關(guān)鍵如下:

1. 印刷前須查看刮刀、鋼網(wǎng)等用具。 保證潔凈，沒塵埃及雜物避免錫膏受污染及影響落錫性；刮刀口要平直，沒缺口。鋼網(wǎng)應(yīng)平直，無明顯變形。開口槽邊際上不行有殘留的錫漿硬塊或其他雜物;

2. 應(yīng)有夾具或真空設(shè)備固定底板，避免在印刷過程式中PCB發(fā)作偏移，而且可進(jìn)步印刷后鋼網(wǎng)的別離作用;

3. 將鋼網(wǎng)與PCB之間的方位調(diào)整到越符合越好（空地大會(huì)引至漏錫，水平方向錯(cuò)位會(huì)導(dǎo)致錫膏印刷到焊盤外） ;

4. 剛開始印刷時(shí)所加到鋼網(wǎng)上的錫膏要適量，一般A5標(biāo)準(zhǔn)鋼網(wǎng)加200g左右,B5標(biāo)準(zhǔn)鋼網(wǎng)加300g左右、A4 標(biāo)準(zhǔn)鋼網(wǎng)加400g左右;

5. 跟著印刷作業(yè)的連續(xù)，鋼網(wǎng)上的錫膏量會(huì)逐漸削減，到恰當(dāng)時(shí)分應(yīng)增加適量的新鮮錫膏。

焊錫膏是SMT制程中極為重要的一環(huán)，它將直接影響整個(gè)SMT制程的能力，據(jù)悉，由錫膏產(chǎn)生的缺陷占SMT中缺陷的60％--70％。而目前市面上的錫膏產(chǎn)品，其使用與管理卻頗為復(fù)雜。

存放時(shí)，要求環(huán)境溫度約為2-10℃，溫度過高，焊劑與合金焊料粉起化學(xué)反應(yīng)，使粘度上升影響其印刷性；溫度過低（低于零度），焊劑中的松香會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象，使焊膏形狀惡化，在解凍上會(huì)危及錫膏的流變特性。而在使用前，還需經(jīng)過"回溫"工序，若回溫時(shí)間不足，錫膏與室溫溫差大會(huì)形成凝露，造成錫珠及焊錫不均勻等不良；另外溫度過低將會(huì)影響錫膏的流動(dòng)性，從而造成印刷不良。不論是保存不當(dāng)，還是回溫不當(dāng)，都大大增加了SMT生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何解決以上問題對(duì)提升產(chǎn)品良率，降低生產(chǎn)成本顯得尤為重要。

近年來，電子廠開始導(dǎo)入用來控制錫膏印刷機(jī)內(nèi)部環(huán)境溫濕度的恒溫恒濕設(shè)備，它以為SMT錫膏印刷機(jī)提供運(yùn)行條件為目的，全面提升了SMT制造過程中的印刷品質(zhì)。

在錫膏印刷過程中，為什么要使用恒溫恒濕機(jī)？

1、溫度對(duì)錫膏的影響。實(shí)驗(yàn)證明，溫度升高，錫膏的黏度會(huì)變低。

2、黏度變低會(huì)造成以下不良：

A、黏度降低會(huì)造成積壓擴(kuò)散，印刷時(shí)錫膏往旁邊擴(kuò)散而橋接；

B、黏度變低會(huì)造成坍塌，印出錫膏塊因保持力不夠，坍塌而橋接，這個(gè)現(xiàn)象一般會(huì)發(fā)生在印刷過程后（泥石流）；

C、黏度變低會(huì)造殘缺、脫模不良、塞孔、成型差。

由此可見，溫度對(duì)濕膏黏度的影響很大，直接影響到產(chǎn)品的核心品質(zhì)，因此在印刷過程中控制好印刷機(jī)內(nèi)部工作溫度是非常重要的。

錫膏印刷能力評(píng)估（Printability）

   是指對(duì)密距（Fine Pitch）多墊區(qū)（例如QFP之連墊），或直徑很小的圓墊等連續(xù)印刷多次，希望仍不致造成黏度值或抗垂流性的改變，甚至放置10小時(shí)仍未發(fā)生坍塌的情形。此種特性對(duì)于連續(xù)施工頗為重要，對(duì)現(xiàn)場而言此檢驗(yàn)方法也并不困難，美式規(guī)范中亦未列入此項(xiàng)，日系規(guī)范可參考JIS-Z-3284附件5。下二圖即為首印樣與第30次印樣的比較。

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