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摘要：表面组装技术（SMT)是一项技术密集型的技术，涉及到元器件、材料、设备、设计、工艺等综合因素。从大规模工业化SMT加工生产到小实验室手工贴装焊接，给焊接工艺和质量控制及检测工作都带来新的问题，对于如何将不良点控制在一定的范围之内，则要取决于全部组装工艺的合理性和可靠性。所以，本文就从保障承购组装SMT产品出发，对SMT工艺控制的要素进行一些讨论。
关键词：SMT；工艺控制；要素
中图分类号：S220.6 文献标识码：A 文章编号：
引言：伴随着微型化电子产品的出现而发展起来的焊接技术，即表面贴装技术（SMT)，作为新一代电子装联技术已经渗透到各个领域，SMT产品具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击，高频特性好、生产效率高等优点。并且在电路板装联工艺中已占据了领先地位。但是，为了保证产品的质量，在SMT整个工艺流程中，下面方面的要素控制极为关键。
人员
包括以下几个方面：
人员能力
各岗位人员必须具备熟练的设备操作、良好的运用工具的能力，能够使用譬如上/下扳机、丝网印刷机、贴片机、回流炉、AOI等设备独立自主的完成工作。
人员资历
保证各岗位人员有能力胜任工作岗位，有一定的处理相关问题的能力。
3.人员工作态度
良好的工作态度是产品质量保证的重要基础，员工需严格遵守生产纪律，严格按照图纸要求进行加工，积极总结经验、要求进步。
来料质量
对于来料质量的控制主要包括下面几个方面：1.PCB焊接结构设计
PCB焊接结构设计要满足再流焊工艺特点：再流动与自动定位效应，要求焊盘位置尺寸对称，焊盘间距恰当，焊盘间线条应尽可能避免在细间距元器件焊盘之间穿越连线，确需在焊盘之间穿越连线的，应用阻焊膜对其加以可靠的遮蔽；走线时尽量走短线，特别是小信号电路，线越短电阻越小,干扰越小,同时藕合线长度尽量减短，PCB板线条的宽度要求尽量一致,这样有利于阻抗匹配；在PCB板上必须设置有基准标志,作为贴片机进行贴片操作时的参考基准点，一般是在PCB板对角线上设置2-3个D1.5mm的裸铜实心作为基准标志。
下图是一个PCB板焊接图和其结构图：
2.物料
a.PCB：需真空包装，并在生产之前对其烘烤，保持温度125℃，持续24h；弓曲与扭面表面贴装PCB不超过0.75%；弓曲度=弓起高度/原始长度；扭曲度=1/2(翘起高度/对角线长度）。
b.元器件:保证可焊性好，否则会造成焊接上锡困難或堆锡的情况；保证共面性，若IC器件共面性不好，将会导致焊接虚焊的情况；下图是关于虚焊现象的示意图：
保证外观一致性：如果一致性较差，则会导致贴装精度低、机器拋料率增加等情况；包装一致与存储，对于不同批次的SMD，如果没有保证包装一致，就会导致反复调整贴片机程序，对于湿敏的元器件，要求真空包装存储，并在使用前对其湿敏度指示卡进行确认，对于超限的则要在125℃的温度下烘烤48h。
3.辅料
辅料主要包括锡膏和红胶。对于锡膏的要求：采用不含铅的锡膏，并且符合相J-STD-005所要求的等级，采用的锡膏确保后续工序能够顺利的进行，此外锡膏的存储采取低温存储，温度为1℃~7℃，应在使用前至少4小时开始自然回温到常温状态；选用红胶的原则是能供保证固化后的机械强度，并尽量减少对PCB的污染，另外，需注意红胶在低温下储存，使用前12h进行回温。
三、生产环境
1.车间环境
车间温度必须控制在20~27℃，相应的湿度必须保持在45%~65%。
储备环境
配备干燥箱及烘烤箱，用于潮湿敏感器件及PCB烘烤；此外，还需配备冷藏柜，以便存储锡膏和贴片胶。
防静电
车间需配备防静电地板、胶皮、衣服、鞋帽、腕带、手套等装备，而且确保生产设备接地良好。
印刷工位
为保证在印刷时网钢板和PCB紧密接触，绷紧时的网钢板张力一般要求30以上，开口尺寸应当略小于PCB焊盘尺寸，表面需平坦、光滑、厚度误差在允收范围之内；此外，刮刀的参数跟刮刀长度和PCB厚度有关，压力应当适中。
2.贴片机
贴片机应保证PCB的定位精度，保证装夹可靠、牢固；在大批量生产时，要达到0.2mm。此外，喂料机的精度应该保证吸取位置的准确；Mark点的制作应当保证外形尺寸一致，对比度好，并保持批量一致性高，如果PCB采用圆形Mark，则直径为1.25~1.5mm为好，如果采用十字光标，则光标长度×宽度以2.25×0.4mm为宜；最后，光学识别系统的精度应该以保证机器的的外观尺寸、贴装精度及Mark的制作的精度为要求检验，其作用极为关键。
回流设置
回流设置包括回流曲线制作及实际操作，首先回流曲线遵循：元器件温度要在满足锡膏的回流要求下，取温度及时间的下限；对于元器件的密度高以及有PLCC，BGA等吸热量大和均热性差的器件，预热时间问温度要取上限；对于双面回流的板，需先生产元件小的一面，相同情况下，先生产元器件数量少的一面，辅面温度设定与主面温度设定要有区分；测量温度时，基板、吸热大的器件、热敏感器件均应有相应的测试点保证曲线的代表性和精确。
下图是一张无铅的回流曲线图：
1、预热段该区域的目的是把室温的PCB尽快加热，以达到第二个特定目标，但升温速率要控制在适当范围以内，以免影响焊接质量。通常上升速率设定为1-3℃／s。典型的升温速率为2℃／s。2、保温段保温段是指温度从120℃-150℃升至焊膏熔点的区域。在这个区域里给予足够的时间使较大元件的温度赶上较小元件，并保证焊膏中的助焊剂得到充分挥发。到保温段结束，焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去，整个电路板的温度达到平衡。3、回流段在这一区域里加热器的温度设置得最高，使组件的温度快速上升至峰值温度。在回流段其焊接峰值温度视所用焊膏的不同而不同，一般推荐为焊膏的溶点温度加20-40℃。对理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的面积最小。
4、冷却段应该用尽可能快的速度来进行冷却，这样将有助于得到明亮的焊点并有好的外形和低的接触角度。冷却段降温速率一般为3-10℃／s，冷却至75℃即可。
总结：通过对SMT工艺过程中的关键控制要素进行探析，对几个要点工艺的控制，能够比较好的保证产品的生产质量，从而为企业的技术水平和经济效益提升提供保障。
参考文献：
[1]张文典.实用表面组装技术[M].电子工业出版社，2006（2）.
[2]王文波.SMT生产实践[J].电子工艺技术.2005（5）
[3]裴小磊.浅谈SMT工艺的控制要素.北京：铁道通信信号出版社，2009,45.
关键词：SMT；工艺控制；要素
中图分类号：S220.6 文献标识码：A 文章编号：
引言：伴随着微型化电子产品的出现而发展起来的焊接技术，即表面贴装技术（SMT)，作为新一代电子装联技术已经渗透到各个领域，SMT产品具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击，高频特性好、生产效率高等优点。并且在电路板装联工艺中已占据了领先地位。但是，为了保证产品的质量，在SMT整个工艺流程中，下面方面的要素控制极为关键。
人员
包括以下几个方面：
人员能力
各岗位人员必须具备熟练的设备操作、良好的运用工具的能力，能够使用譬如上/下扳机、丝网印刷机、贴片机、回流炉、AOI等设备独立自主的完成工作。
人员资历
保证各岗位人员有能力胜任工作岗位，有一定的处理相关问题的能力。
3.人员工作态度
良好的工作态度是产品质量保证的重要基础，员工需严格遵守生产纪律，严格按照图纸要求进行加工，积极总结经验、要求进步。
来料质量
对于来料质量的控制主要包括下面几个方面：1.PCB焊接结构设计
PCB焊接结构设计要满足再流焊工艺特点：再流动与自动定位效应，要求焊盘位置尺寸对称，焊盘间距恰当，焊盘间线条应尽可能避免在细间距元器件焊盘之间穿越连线，确需在焊盘之间穿越连线的，应用阻焊膜对其加以可靠的遮蔽；走线时尽量走短线，特别是小信号电路，线越短电阻越小,干扰越小,同时藕合线长度尽量减短，PCB板线条的宽度要求尽量一致,这样有利于阻抗匹配；在PCB板上必须设置有基准标志,作为贴片机进行贴片操作时的参考基准点，一般是在PCB板对角线上设置2-3个D1.5mm的裸铜实心作为基准标志。
下图是一个PCB板焊接图和其结构图：
2.物料
a.PCB：需真空包装，并在生产之前对其烘烤，保持温度125℃，持续24h；弓曲与扭面表面贴装PCB不超过0.75%；弓曲度=弓起高度/原始长度；扭曲度=1/2(翘起高度/对角线长度）。
b.元器件:保证可焊性好，否则会造成焊接上锡困難或堆锡的情况；保证共面性，若IC器件共面性不好，将会导致焊接虚焊的情况；下图是关于虚焊现象的示意图：
保证外观一致性：如果一致性较差，则会导致贴装精度低、机器拋料率增加等情况；包装一致与存储，对于不同批次的SMD，如果没有保证包装一致，就会导致反复调整贴片机程序，对于湿敏的元器件，要求真空包装存储，并在使用前对其湿敏度指示卡进行确认，对于超限的则要在125℃的温度下烘烤48h。
3.辅料
辅料主要包括锡膏和红胶。对于锡膏的要求：采用不含铅的锡膏，并且符合相J-STD-005所要求的等级，采用的锡膏确保后续工序能够顺利的进行，此外锡膏的存储采取低温存储，温度为1℃~7℃，应在使用前至少4小时开始自然回温到常温状态；选用红胶的原则是能供保证固化后的机械强度，并尽量减少对PCB的污染，另外，需注意红胶在低温下储存，使用前12h进行回温。
三、生产环境
1.车间环境
车间温度必须控制在20~27℃，相应的湿度必须保持在45%~65%。
储备环境
配备干燥箱及烘烤箱，用于潮湿敏感器件及PCB烘烤；此外，还需配备冷藏柜，以便存储锡膏和贴片胶。
防静电
车间需配备防静电地板、胶皮、衣服、鞋帽、腕带、手套等装备，而且确保生产设备接地良好。
印刷工位
为保证在印刷时网钢板和PCB紧密接触，绷紧时的网钢板张力一般要求30以上，开口尺寸应当略小于PCB焊盘尺寸，表面需平坦、光滑、厚度误差在允收范围之内；此外，刮刀的参数跟刮刀长度和PCB厚度有关，压力应当适中。
2.贴片机
贴片机应保证PCB的定位精度，保证装夹可靠、牢固；在大批量生产时，要达到0.2mm。此外，喂料机的精度应该保证吸取位置的准确；Mark点的制作应当保证外形尺寸一致，对比度好，并保持批量一致性高，如果PCB采用圆形Mark，则直径为1.25~1.5mm为好，如果采用十字光标，则光标长度×宽度以2.25×0.4mm为宜；最后，光学识别系统的精度应该以保证机器的的外观尺寸、贴装精度及Mark的制作的精度为要求检验，其作用极为关键。
回流设置
回流设置包括回流曲线制作及实际操作，首先回流曲线遵循：元器件温度要在满足锡膏的回流要求下，取温度及时间的下限；对于元器件的密度高以及有PLCC，BGA等吸热量大和均热性差的器件，预热时间问温度要取上限；对于双面回流的板，需先生产元件小的一面，相同情况下，先生产元器件数量少的一面，辅面温度设定与主面温度设定要有区分；测量温度时，基板、吸热大的器件、热敏感器件均应有相应的测试点保证曲线的代表性和精确。
下图是一张无铅的回流曲线图：
1、预热段该区域的目的是把室温的PCB尽快加热，以达到第二个特定目标，但升温速率要控制在适当范围以内，以免影响焊接质量。通常上升速率设定为1-3℃／s。典型的升温速率为2℃／s。2、保温段保温段是指温度从120℃-150℃升至焊膏熔点的区域。在这个区域里给予足够的时间使较大元件的温度赶上较小元件，并保证焊膏中的助焊剂得到充分挥发。到保温段结束，焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去，整个电路板的温度达到平衡。3、回流段在这一区域里加热器的温度设置得最高，使组件的温度快速上升至峰值温度。在回流段其焊接峰值温度视所用焊膏的不同而不同，一般推荐为焊膏的溶点温度加20-40℃。对理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的面积最小。
4、冷却段应该用尽可能快的速度来进行冷却，这样将有助于得到明亮的焊点并有好的外形和低的接触角度。冷却段降温速率一般为3-10℃／s，冷却至75℃即可。
总结：通过对SMT工艺过程中的关键控制要素进行探析，对几个要点工艺的控制，能够比较好的保证产品的生产质量，从而为企业的技术水平和经济效益提升提供保障。
参考文献：
[1]张文典.实用表面组装技术[M].电子工业出版社，2006（2）.
[2]王文波.SMT生产实践[J].电子工艺技术.2005（5）
[3]裴小磊.浅谈SMT工艺的控制要素.北京：铁道通信信号出版社，2009,45.