smt 自动生产的基本工艺流程如何 电子产品组装的基本流程？
电子产品组装的基本流程？
电子产品组装过程介绍
电子产品系统由整机组成，整机由零件组成，零件由零部件组成。整机组成的系统的工作主要是连接和调试，没有太多的生产工作，所以我们这里说的电子产品的生产过程是指整机的生产过程。
电子产品的组装过程是先将零部件组装成零件，再将零件组装成整机。其核心工作是将元器件组装成具有一定功能的电路板零件或元件(PCBA)。本书所指的电子工艺，基本上是指电路板元件的组装工艺。
在电路板装配中，可分为机器自动装配和人工装配两大类。机器装配主要是指自动钣金装配(SMT)、自动插件装配(AI)和自动焊接，人工装配是指人工插件、人工补焊、修理和检查。
生产准备是对要投入生产的原材料和元器件进行定型，比如将元器件的脚切掉，弯成需要的形状，将电线整理成需要的长度，安装插头端子等等。这些任务必须在装配线开始之前完成。
自动SMT是将SMT封装的元器件贴在印制板上，通过回流焊工艺固定在印制板上。
将表面封装好元器件的电路板送入自动插件机，机器将可插的元器件插入电路板上相应的位置，初步固定机角后即可转入手动插件线。
那些不适合插机和贴机的元件，用手工插上，检验后送到波峰焊机或浸焊炉进行焊接。焊接完成后，对电路板个别不合格零件进行人工修补和修复，然后进行ICT静态测试、功能性能测试调试、外观测试等测试程序。完成上述程序的电路板可以进入整机装配。
SMT过炉温度如何把握？
正确设置回流焊炉的温度曲线是获得优良焊接质量的关键。
全热风再流焊是SMT生产中的一个重要工序。这是一个自动组焊过程。数千个焊点在短短几分钟内完成，其焊接质量直接影响产品的质量和可靠性。对于数码电子产品来说，产品的质量几乎就是焊接的质量。要做好回流焊，大家都知道关键是设定好回流焊炉的温度曲线。很多专业文章都报道过回流焊炉的温度曲线，但是面对一款全新的全热风回流焊炉，如何尽快设定回流焊炉的温度曲线？这就需要我们对所用焊膏的金属成分和熔点、活性温度等特性，以及全热风回流焊炉的结构有全面的了解，包括加热温区的数量、热风系统、加热器的大小及其控温精度、加热区的有效长度、冷却区的特性、传动系统等。，以及表面安装元件(SMD)的尺寸，待焊接元件的尺寸和分布，这并不困难。它是一个复杂而关键的环节，涉及到材料、设备、热传导、焊接等知识。
回流焊的预热区通常是指温度从常温上升到150℃左右的区域。在这个区域，温度上升缓慢，以利于锡膏中的一些溶剂和水蒸气及时挥发。但是PCB表面的零件大小不同，吸热不同。为了避免温度不均匀，预热区的升温速率通常控制在1.5℃-3℃/秒。预热区均匀加热的另一个目的是使溶剂适度挥发，活化助焊剂，因为大多数助焊剂的活化温度都落在150℃以上。
快速加热有助于快速达到助焊剂的软化温度，因此助焊剂可以快速扩散并覆盖焊点的最大面积，也可能让一些活化剂融化到实际合金的液体中。但如果温度上升过快，由于热应力的作用，可能会导致陶瓷电容微裂，PCB受热不均匀导致翘曲，腔体或ic芯片损坏，焊膏中的溶剂蒸发过快，也会导致崩片的危险。
较慢的温度爬升使更多的溶剂挥发或气体逸出，这也使助焊剂更接近焊点，降低了扩散和坍塌的可能性，但升温太慢也会导致过度氧化，降低助焊剂的活性。
一般炉子的预热带占加热通道长度的1/4-1/3，其停留时间计算如下:假设环境温度为25℃，如果加热斜率按3℃/秒计算，则(150-25)/3为42秒；；如果温升斜率计算为1.5℃/秒，则(150-25)/1.5为85秒。通常情况下，最好根据模块大小的不同来调整时间，将温升斜率调整到2℃/秒以下。
还有其他一些与预热区温度上升相关的不良现象，解释如下:
1.折叠:
这主要发生在锡膏熔化前的糊料阶段，锡膏的粘度会随着温度的升高而降低，这是因为材料中的分子会因受热而振动得更加剧烈。此外，温度的快速上升会使溶剂没有时间适当挥发，导致粘度下降更快。正确地说，温度升高会使溶剂挥发，粘度增加，但溶剂挥发量与时间和温度都成正比，也就是说，给定一定的温度升高，时间越长，溶剂挥发越多。所以升温慢的锡膏粘度会比升温快的锡膏高，锡膏不容易崩。
2.锡珠:
快速挥发的气体会随着锡膏被带走，在缝隙小的零件下面会形成分离的锡膏块。在回流过程中，分离的焊膏块将熔化并从零件底部出现，形成焊珠。
3.锡球:
当温度上升过快时，溶剂气体会迅速从锡高中挥发出来，造成锡膏飞溅。减缓升温速率可以有效控制锡球的产生。但是升温太慢也会导致过度氧化。并且焊剂的活性降低。
4.灯芯虹吸现象；
这种现象是焊料润湿引脚后，焊料从焊点区域沿着引脚向上爬，导致焊点处焊料不足或虚焊。可能的原因是，在熔化阶段，焊膏的温度高于PCB焊盘的温度。可以通过提高PCB底部的温度或者延长焊膏接近熔点的时间来改善，并且最好在焊锡润湿前达到零件脚和焊盘之间的温度平衡。焊料一旦在焊盘上被润湿，焊料的形状就很难改变，而且不受此时升温速率的影响。
5.润湿性差:
一般润湿不良是由于锡粉在焊接过程中过度氧化造成的，可以通过减少焊膏在预热过程中吸收的过多热量来改善。理想的回流时间应尽可能短。如果由于其他因素不能缩短加热时间，建议采用从室温到焊膏熔点的线性温度，这样可以降低回流时锡粉氧化的可能性。
6.虚拟焊接或 "枕头效应 "：
虚焊的主要原因可能是虹吸现象或灯芯不湿润造成的。灯芯虹吸现象可以参考解决灯芯虹吸现象。如果是不润湿的问题，也就是枕头效应，这种现象就是零件脚已经浸在焊料中，但是没有形成真正的共金或者润湿。这个问题通常可以通过减少氧化来改善，可以参考润湿性差的解决方法。
7.墓碑效应和偏斜:
这是由于零件两端润湿不均匀造成的，类似于灯芯的虹吸现象，可以通过延长锡膏接近熔点的时间，或者降低升温速率来改善，使零件两端温度在锡膏熔点之前达到平衡。另一个需要注意的是PCB焊盘的设计。如果有明显的大小差异和不对称，或者一个焊盘有地而没有设计热贼，另一个焊盘没有地，很容易造成焊盘两端出现不同的温度。当一个垫首先熔化时，由于表面张力的拉力，该部分将直立(墓碑)并倾斜。
8.空隙:
主要原因是焊剂中的溶剂或水蒸气会快速氧化，并且不会在焊料凝固前立即逸出。润湿区也称为活性区。在恒温区，温度通常保持在150℃ 10。此时，焊膏中的挥发物在熔化前夕被进一步去除，激活剂被启动以有效去除焊接表面的氧化物。PCB表面温度受热空气对流影响，不同尺寸、不同质地的元器件温度都能保持均匀，板面温差△T接近最小值。曲线形状近乎水平，也是评价回流焊炉工艺的一个窗口。选择能够保持平坦的活性温度曲线的炉子将改善焊接效果，尤其是防止纪念碑缺陷的产生。通常恒温区在炉的2区和3区之间，维持时间在60~~120s左右，时间过长也会导致锡膏氧化的问题，造成焊后飞珠。增加。
背面焊接区
回流区具有最高温度，通常称为TAL，高于液相线的时间)。此时，焊料中的锡和焊盘上的铜或金由于扩散而形成金属间化合物。以锡铜合金为例。当焊膏熔化并迅速润湿铜层时，锡-铜合金在其界面上锡原子和铜原子相互渗透的初始阶段结构为Cu6Sn5，其厚度为1-3μ。在回流区的关键阶段，由于组装中的温度梯度必须最小，TAL必须保持在焊膏制造商规定的参数范围内。产品的峰值温度也是在这个阶段达到的——组件在炉中达到最高温度，必须注意不要超过板上任何温度敏感元件的最高温度和加热速率。
例如，典型的无铅钽电容最高温度为260°C，最多只能维持10秒钟。组件中的所有点应该在同一时间以相同的速率达到相同的峰值温度，以确保所有部件在熔炉中经历相同的环境。在回流区之后，产品被冷却，焊点被固化，并且组件为下面的过程做准备。控制冷却速度也很关键。冷却过快会损坏组件，冷却过慢会增加TAL，并可能导致焊点易碎。
回流焊的峰值温度通常取决于焊料的熔点温度和组装部件所能承受的温度。一般峰值温度应比焊膏的正常熔点温度高25 ~ 30℃左右，才能顺利完成焊接作业。如果低于这个温度，就极有可能造成冷焊和润湿不良的缺点。
回流焊接冷却区
一般认为冷却区应快速冷却，使焊料凝固，快速冷却可以获得细小的晶体结构，提高焊点的强度和亮度，表面连续，呈弯月形。
相反，在熔点以上缓慢冷却容易导致过量的金属间化合物和较大的晶粒，从而降低疲劳强度。通过采用相对较快的冷却速率，可以有效地阻止金属间化合物的形成。
在加快冷却速度的同时，一定要注意零件的抗冲击性。普通电容器允许的最大冷却速率约为4℃/分钟。冷却速度过快容易产生应力和裂纹。还可能导致焊盘从PCB上剥离或者焊盘到焊点上剥离，这是器件、焊料和焊点的热膨胀系数和收缩率不同的结果。
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