SMT电路板安装焊接工艺
SMT电路板安装焊接的典型设备有锡膏印刷机、贴片机和再流焊炉。再流焊设备现已在前文中进行了介绍。
6.3.2.1 SMT印刷机
⑴ 再流焊工艺焊料供应办法
在再流焊工艺中，将焊料施放在焊接部位的首要办法有焊膏法、预敷焊料法和预构成焊料法。
① 焊膏法：焊膏法将焊锡膏涂敷到PCB板焊盘图形上，是再流焊工艺中最常用的办法。焊膏涂敷办法有两种：打针滴涂法和印刷涂敷法。打针滴涂法首要运用在新产品的研发或小批量产品的出产中，能够手工操作，速度慢、精度低但灵活性高。印刷涂敷法又分直接印刷法（也叫模板漏印法或漏板印刷法）和非触摸印刷法（也叫丝网印刷法）两种类型，直接印刷法是现在高级设备广泛运用的办法。
② 预敷焊料法：预敷焊料法也是再流焊工艺中常常运用的施放焊料的办法。在某些运用场合，能够选用电镀法和熔融法，把焊料预敷在元器材电极部位的纤细引线上或是PCB板的焊盘上。在窄间隔器材的拼装中，选用电镀法预敷焊料是比较适宜的，但电镀法的焊料镀层厚度不行安稳，需要在电镀焊料后再进行一次熔融。经过这样的处理，能够取得安稳的焊料层。
③ 预构成焊料法：预构成焊料是将焊料制成各种形状，如片状、棒状、细小球状等预先成形的焊料，焊猜中可含有助焊剂。这种方法的焊料首要用于半导体芯片的键合部分、扁平封装器材的焊接工艺中。
⑵ SMT印刷机及其结构
图6.16是SMT锡膏印刷机的相片，它是用来印刷焊锡膏或贴片胶的，其功用是将焊锡膏或贴片胶正确地漏印到印制板相应的方位上。
图6.16 SMT锡膏印刷机
SMT印刷机大致分为三个层次：手动、半自动和全自动印刷机。半自动和全自动印刷机能够依据具体情况装备各种功用，以便进步印刷精度。例如：视觉辨认功用、调整电路板传送速度功用、作业台或刮刀45°角旋转动能（适用于窄间隔元器材），以及二维、三维检测功用等。
无论是哪一种印刷机，都由以下几部分组成：
·夹持PCB基板的作业台。包含作业台面、真空或边夹持组织、作业台传输操控组织。
·印刷头体系。包含刮刀、刮刀固定组织、印刷头的传输操控体系等。
·丝网或模板及其固定组织。
·为确保印刷精度而装备的其他选件。包含视觉对中体系、擦板体系和二维、三维丈量体系等。
⑶ 印刷涂敷法的丝网及模板
在印刷涂敷法中，直接印刷法和非触摸印刷法的共同之处是其原理与油墨印刷相似，首要差异在于印刷焊料的介质，即用不同的介质资料来加工印刷图形：无刮动空隙的印刷是直接（触摸式）印刷，选用刚性资料加工的金属漏印模板；有刮动空隙的印刷对错触摸式印刷，选用柔性资料丝网或金属掩膜。刮刀压力、刮动空隙和刮刀移动速度是确保印刷质量的重要参数。
高级SMT印刷机一般运用不锈钢薄板制造的漏印模板，这种模板的精度高，但加工困难，因而制造费用高，适合于大批量出产的高密度SMT电子产品；手动操作的简易SMT印刷机能够运用薄铜板制造的漏印模板，这种模板简单加工，制造费用低价，适合于小批量出产的电子产品。非触摸式丝网印刷法是传统的办法，制造丝网的费用低价，印刷锡膏的图形精度不高，适用于大批量出产的一般SMT电路板。
⑷ 漏印模板印刷法的基本原理
漏印模板印刷法的基本原理见图6.17。
图6.17 漏印模板印刷法的基本原理
如图6.17(a)所示，将PCB板放在作业支架上，由真空泵或机械办法固定，已加工有印刷图形的漏印模板在金属框架上绷紧，模板与PCB外表触摸，镂空图形网孔与PCB板上的焊盘对准，把焊锡膏放在漏印模板上，刮刀（亦称刮板）从模板的一端向另一端移动，一起压刮焊膏经过模板上的镂空图形网孔印制（沉积）在PCB的焊盘上。假设刮刀单向刮锡，沉积在焊盘上的焊锡膏可能会不行丰满；而刮刀双向刮锡，锡膏图形就比较丰满。高级的SMT印刷机一般有A、B两个刮刀：当刮刀从右向左移动时，刮刀A上升，刮刀B下降，B压刮焊膏；当刮刀从左向右移动时，刮刀B上升，刮刀A下降，A压刮焊膏。两次刮锡后，PCB与模板脱离（PCB下降或模板上升），如图6.17(b)所示，完结锡膏印刷进程。
图6.17(c)描绘了简易SMT印刷机的操作进程，漏印模板用薄铜板制造，将PCB精确认位今后，手持不锈钢刮板进行锡膏印刷。
焊锡膏是一种膏状流体，其印刷进程遵从流体动力学的原理。漏印模板印刷的特征是：
·模板和PCB外表直触摸摸；
?刮刀前方的焊膏颗粒沿刮刀前进方向作顺时针走向翻滚；
?漏印模板脱离PCB外表的进程中，焊膏从网孔转移到PCB外表上。
⑸ 丝网印刷涂敷法的基本原理
用乳剂涂敷到丝网上，只留出印刷图形的开口网目，就制成了非触摸式印刷涂敷法所用的丝网。丝网印刷涂敷法的基本原理如图6.18所示。
图6.18 丝网印刷涂敷法
将PCB板固定在作业支架上，将印刷图形的漏印丝网绷紧在框架上并与PCB板对准，将焊锡膏放在漏印丝网上，刮刀从丝网上刮过去，压榨丝网与PCB外表触摸，一起压刮焊膏经过丝网上的图形印刷到PCB的焊盘上。
丝网印刷具有以下3个特征：
?丝网和PCB外表离隔一小段间隔；
?刮刀前方的焊膏颗粒沿刮板前进方向作顺时针走向翻滚；
?丝网从触摸到脱开PCB外表的进程中，焊膏从网孔转移到PCB外表上。
下面从理论上阐明丝网印刷的作业原理。
丝网印刷时，刮刀以必定速度和视点向前移动，对焊锡膏发生必定的压力，推进焊锡膏在刮刀前翻滚，发生将焊锡膏注入网孔所需的压力。因为焊膏和贴片胶都是粘性触变流体，焊膏中的粘性摩擦力使其在刮板与丝网之间发生切变。在刮刀刃边际邻近与网孔交接处，焊膏切变速率最大，这就一方面发生使焊膏注入网孔所需的压力，另一方面切变率的进步也使焊膏粘性下降，有利于焊膏注入网孔。所以当刮刀速度和视点适其时，焊膏将会顺畅地注入丝网的网孔。因而，刮刀速度、刮刀与丝网的视点、焊膏粘度和施加在焊膏上的压力，以及由此引起的切变率的巨细是影响丝网印刷质量的首要因素。它们相互之间还存在必定限制联系，正确地操控这些参数，就能取得优秀的焊锡膏印刷质量。
当刮刀完结压印动作后，丝网回弹脱离PCB。成果就在PCB外表和丝网之间发生一个低压区，因为丝网焊膏上面的大气压与这一低压区存在压差，所以就将焊锡膏从网孔中面向PCB外表，构成印刷的焊锡膏图形。假如因为掩膜鸿沟、PCB上的通孔等与大气触摸外表的影响，不能构成低压区，焊锡膏仍留在网孔中，就不能构成印刷的焊锡膏图形。实际上，关于成功的印刷，刮刀速度v和焊膏粘度η之间遵从下列联系： ≤某一稳定值。该稳定值由特定印刷条件决议，与丝网线径、丝网与PCB空隙等参数有关。当给定粘度超越某一值时，焊锡膏印刷就不能顺畅进行。所以任何给定粘度的焊锡膏，在特定印刷条件下有一个最佳的刮刀速度，而刮刀倾角一般为45°。
⑹ 印刷机的首要技术指标
·最大印刷面积：依据最大的PCB尺度确认。
·印刷精度：依据印制板拼装密度和元器材的引脚间隔或球距的最小尺度确认，一般要求到达±0.025mm。
·印刷速度：依据产值要求确认。
