一、笔记本电脑的主机板SMT的三大主要工站介绍
笔记本电脑(Note Book)主板的SMT全流程为:B面投板,锡膏钢网印刷,点胶,自动光学锡膏印刷检验,元件表面贴装(高速,中速,泛用),热回流焊(通常是氮气炉);A面投板,锡膏钢网印刷,自动光学锡膏印刷检验,元件表面贴装(高速,中速,泛用),热回流焊(通常是氮气炉),点加强胶(或底部灌胶/Underfill);胶固化,ICT/ACT(在线测试/自动线路测试),分板,FCT(功能测试),品管检验,包装。
通常,各个SMT工厂会依据各自的钢网厚度及开孔工艺,印刷机设备的型号,使用的锡膏厂商牌号,做DoE(实验设计)来得到最佳参数以作为生产工艺参数,主要有刮刀压力/刚度/角度,印刷速度,分离速度,钢网擦洗。
影响热回流焊品质的影响参数:
热回流焊是重新熔化锡膏,活化助焊剂,去除元件和PCB焊盘的氧化物和污染物,使得金属表面获得足够的激活能。熔融的焊料(锡膏)在元件和PCB焊盘的金属表面进行浸润,发生扩散,溶解,冶金结晶,在焊料和元件及PCB板焊盘之间生成金属结核层,冷却后使焊料凝固,形成焊点。
二、SMT锡膏印刷和回流焊的简化模型与元件变形常数0.1mm的相关性
SMT锡膏印刷,元件表面贴装和回流焊的可简化为印刷上合适量的锡膏(合适量的固体锡合金),用合适的表面贴装设备贴好元件,在回流焊炉中以合理的加热曲线来获得焊点的合格熔合。本文以焊点剖面的结果反推控制因子,以元件焊点和PCB焊盘间的间距和锡量来考虑做出发点,以解决锡空焊为突破口,再考虑如何去解决锡短路。假定焊锡的材料特性;贴片机的设备精度;回流焊的温度曲线,氮气环境和振动都已符合并达到最佳为基础。
可以以元件焊点与焊盘假想距离0.1mm来做一焊锡过量,焊锡适量和焊锡不足的示意图。(0.1mm为业界SO,VSO,SJO,QFP等IC和连接器类焊点脚的出厂变形控制上限)。
若要保证焊锡适量,则要控制:
1、锡膏印刷下锡量熔合在焊盘上的长方体高度达到0.1mm,钢网开孔合适;
2、元件脚变形量最大不能超过0.1mm,元件来料不可以超过0.1mm,元件在回流焊过程中变形小于0.1mm;
3、PCB板变形量不能超过0.1mm,PCB板来料不可超过IPC标准<0.75%(IPC610F,10.2.7LaminateConditions–BowandTwist)。
回流焊过程中PCB变形要尽量控制到最小。