SMT（Surface Mount Technology） 究竟是什么?

SMT表面貼裝技術(shù)，是電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。電子電路表面組裝技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)SMA－Surface Mount Assembly），為表面貼裝或表面安裝技術(shù)。它是一種將無(wú)引腳或短引線(xiàn)表面組裝元器件（簡(jiǎn)稱(chēng)SMC－Surface Mount Components / SMD－Surface Mount Device），安裝在印刷電路板（簡(jiǎn)稱(chēng)PCB－Printed Circuit Board）的表面或其它基板的表面上，通過(guò)回流焊接或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術(shù)。

SMT基本工藝構(gòu)成要素包含哪些？

SMT基本工藝構(gòu)成要素包括：最先是絲?。ńz網(wǎng)印刷）、后續(xù)方可進(jìn)行點(diǎn)膠、貼裝、回流焊接、清洗、SPI、檢測(cè)、不良品返修。

◆絲印：其作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤(pán)上，為組件的焊接做準(zhǔn)備。所用設(shè)備為絲印機(jī)（絲網(wǎng)印刷機(jī)），位于SMT生產(chǎn)線(xiàn)的最前端。

◆點(diǎn)膠：它是將膠水滴到PCB的固定位置上，其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設(shè)備為點(diǎn)膠機(jī)，位于SMT生產(chǎn)線(xiàn)的最前端或檢測(cè)設(shè)備的后面。

◆貼裝：其作用是將表面組裝組件準(zhǔn)確安裝到PCB的固定位置上。所用設(shè)備為貼片機(jī)，位于SMT生產(chǎn)線(xiàn)中絲印機(jī)的后面。

◆回流焊接：其作用是將焊膏融化，使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設(shè)備為固化爐，位于SMT生產(chǎn)線(xiàn)中貼片機(jī)的后面。

◆清洗：其作用是將組裝好的PCB板上面的對(duì)人體有害的焊接殘留物，如助焊劑等加以去除。所用設(shè)備為清洗機(jī)，位置可以不固定，可以在線(xiàn)，也可不在線(xiàn)。

◆SPI：Solder Paste Inspection，主要用于檢測(cè)出錫膏印刷的不良體積、面積、高度、偏移、缺失、破損、高度偏差等。

◆檢測(cè)：其作用是對(duì)組裝好的PCB板進(jìn)行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測(cè)。所用設(shè)備有放大鏡、顯微鏡、在線(xiàn)測(cè)試儀（ICT）、飛針測(cè)試儀、自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn)（AOI）、X-Ray檢測(cè)系統(tǒng)、功能測(cè)試儀等。位置根據(jù)檢測(cè)的需要，可以配置在生產(chǎn)線(xiàn)合適的地方。

◆返修：其作用是對(duì)檢驗(yàn)出故障的PCB板進(jìn)行返工，所用工具為烙鐵、返修工作站等，配置在生產(chǎn)線(xiàn)中任意位置。

根據(jù)器件的放置可分為兩種：

1. 單面板
2. 雙面板

1.單面板生產(chǎn)流程：

放置 PCB → 雷雕SN → 絲印錫膏 → SPI → 貼片 → AOI →? 回流焊接 → 裁板 → 檢測(cè) → 不良品返修

2.雙面板生產(chǎn)流程：

放置 PCB → 雷雕SN? → PCB 的A面絲印焊膏 → SPI →? 貼片 → AOI → A面回流焊接 → 翻板 → PCB的B面絲印焊膏 → SPI → 貼片 → AOI → 回流焊接 → 裁板 → 檢測(cè) → 不良品返修

SMT工藝生成流程簡(jiǎn)析：

SMT_SMD Process Flow

SMT_DIP Process Flow

以產(chǎn)在線(xiàn)常見(jiàn)的電路板檢測(cè)來(lái)說(shuō), 最常見(jiàn)的就是AOI和ICT兩種方式, 兩者算是一種互補(bǔ)的概念. 那么，現(xiàn)在讓我們來(lái)快速介紹一下：

AOI （Automatic Optical Inspection）

自動(dòng)光學(xué)辨識(shí)系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)被普遍應(yīng)用在電子業(yè)的電路板組裝生產(chǎn)線(xiàn)的外觀檢查并取代以往的人工目檢作業(yè)（Visual Inspection）。

AOI的基本原理：利用影像技術(shù)來(lái)比對(duì)待測(cè)物與標(biāo)準(zhǔn)影像是否有過(guò)大的差異來(lái)判斷待測(cè)物有否符合標(biāo)準(zhǔn)，所以AOI的好壞基本上也取決于其對(duì)影像的分辨率、成像能力與影像辨析技術(shù)。

使用在SMT組裝在線(xiàn)檢測(cè)電路板上的零件焊錫組裝（PCB Assembly）后的質(zhì)量狀況，或是檢查錫膏印刷后有否符合標(biāo)準(zhǔn)。

AOI最大的優(yōu)點(diǎn)：可以取代傳統(tǒng)SMT爐前、爐后的人工目檢作業(yè)，而且可以比人眼更精確的判斷出SMT的打件組裝缺點(diǎn)。

AOI最大的缺點(diǎn)：有些灰階或是陰影明暗不是很明顯的地方，比較容易出現(xiàn)誤判（false reject）的情況，這些或許可以使用不同顏色的燈光來(lái)加以判別，但最麻煩的還是那些被其他零件遮蓋到的組件以及位于組件底下的焊點(diǎn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的AOI只能檢測(cè)直射光線(xiàn)所能到達(dá)的地方，像是屏蔽框肋條或是其邊緣底下的組件，往往就會(huì)因?yàn)锳OI檢測(cè)不到而漏掉。

所以一般的電路板組裝生產(chǎn)線(xiàn)，很少只使用AOI來(lái)確保其組裝質(zhì)量，通常還得經(jīng)過(guò)ICT（In-Circuit Test）以及功能測(cè)試（FVT）檢測(cè)，甚至多加一臺(tái)AXI （Automatic X-ray Inspection），利用X-Ray來(lái)隨線(xiàn)檢查組件底下焊點(diǎn)（如BGA）的質(zhì)量，以保證電路板可以達(dá)到100%的測(cè)試涵蓋率。

AOI可以檢測(cè)出組裝電路板的以下缺點(diǎn)：

◆缺件 （Missing）

◆偏斜（Skew）

◆立碑效應(yīng) （亦稱(chēng)墓碑效應(yīng), tombstone）

◆錯(cuò)件 （wrong component）

◆極性反轉(zhuǎn) （Wrong polarity）

◆腳翹 （lead lift） 、腳變形（lead defective）

◆錫橋 （solder bridge）

◆少錫 （insufficient solder）

◆假焊、冷焊

ICT （In-Circuit-Test）

「電路測(cè)試」或稱(chēng)「電性測(cè)試」,? ICT最主要用于電路組裝板（PCBA，Printed Circuit Board Assembly）的電性測(cè)試，無(wú)需將電子零件從電路板上拆下來(lái)就可以透過(guò)針點(diǎn)來(lái)檢測(cè)電路板上所有零件的電性以及焊接有沒(méi)有開(kāi)/短路問(wèn)題。

ICT的作業(yè)原理：使用針床（Bed of Nails）鏈接電路板上事先布置好的測(cè)試點(diǎn)（Test Point）來(lái)達(dá)到單獨(dú)零件或是Nets測(cè)試的目的。

就像拿三用電表量測(cè)電阻時(shí)需要將探針?lè)旁陔娮璧膬啥艘粯樱琁CT也必須用針點(diǎn)放置在所有零件的接觸腳所延伸出來(lái)測(cè)試點(diǎn)才能量測(cè)，有時(shí)候也可以把一串或是一塊局部的線(xiàn)路想象成一個(gè)零件，然后量測(cè)其等效電阻值、電容值及電壓，這樣就可以降低測(cè)試點(diǎn)的數(shù)目，一般我們會(huì)叫這樣的量測(cè)為Nets測(cè)試。

一般電路板組裝的主要缺陷大多集中在焊接開(kāi)路、短路、偏移、缺件、錯(cuò)件等方面，約占了90%以上的不良，除了某些缺陷外，其余都可以經(jīng)由ICT的測(cè)試將不良品百分之百挑錯(cuò)出來(lái)。而零件「偏移」則不一定可以經(jīng)由ICT的電測(cè)偵測(cè)出來(lái)，因?yàn)橹灰慵_還是有被焊接到定位且連通，電性測(cè)試無(wú)異狀就無(wú)法被偵測(cè)出來(lái)，其實(shí)這樣的缺陷算不算不良也有待進(jìn)一步厘清的空間，不一定是不良。 另外，冷/假焊所造成的接觸不穩(wěn)定（intermittent）現(xiàn)象也不一定可以100%被ICT挑出，這個(gè)應(yīng)該是最頭痛的地方，因?yàn)镮CT是藉由電性測(cè)試來(lái)偵測(cè)電路，如果測(cè)試的時(shí)候焊點(diǎn)剛好還是接觸的就無(wú)法被偵測(cè)出來(lái)。

ICT測(cè)試電路板的優(yōu)點(diǎn)：

◆測(cè)試速度快、時(shí)間短。PCBA不需要上電開(kāi)機(jī)就可以做L/C/R/D的測(cè)試，可以有效減少測(cè)試開(kāi)機(jī)等待的時(shí)間，也可以降低因?yàn)槎搪匪斐傻碾娐钒鍩龤б馔狻Ｒ黄M裝有300個(gè)零件的電路板，測(cè)試時(shí)間有機(jī)會(huì)短到3 ~ 5秒鐘就可以測(cè)試完畢。

◆優(yōu)良的重測(cè)性。由計(jì)算機(jī)過(guò)程控制，精確量測(cè)，大大降低誤判、漏測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)，減少生產(chǎn)線(xiàn)的困擾。（測(cè)試點(diǎn)如果有接觸不良的問(wèn)題可能造成誤判）

◆現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)相關(guān)性低。因?yàn)閹缀跞淌褂糜?jì)算機(jī)控制，大大的降低了人為操作的時(shí)間以及錯(cuò)誤。一般作業(yè)人員只要稍加訓(xùn)練，即可輕松操作設(shè)備并且可以自行更換測(cè)試治具。（測(cè)試程序必須由專(zhuān)業(yè)技師或工程師維護(hù)）。

◆產(chǎn)品修理成本大幅降低。一般作業(yè)人員即可負(fù)責(zé)產(chǎn)品維修的工作，有效的降低人事成本。ICT可以透過(guò)計(jì)算機(jī)程序告知那顆零件或是那個(gè)Net有問(wèn)題，大大降低技術(shù)人員重新量測(cè)不良及除蟲(chóng)的速度。

◆提高產(chǎn)品的稼動(dòng)率（throughput）。透過(guò)快速測(cè)試實(shí)時(shí)反饋問(wèn)題給前端的SMT作業(yè)，降低生產(chǎn)的不良率，可以減少備料庫(kù)存及不良品堆積，更將可降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力、提高產(chǎn)品質(zhì)量。只要有足夠的測(cè)試點(diǎn)，ICT可以量測(cè)到電路版上所有的線(xiàn)路及零件，連旁路（by pass）線(xiàn)路上的零件都可以量測(cè)到，可以提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低客戶(hù)的抱怨，甚至提升業(yè)績(jī)。

ICT電路測(cè)試的缺點(diǎn)：

◆ICT的設(shè)備及治具費(fèi)用一般都非常昂貴，尤其是氣壓式的鋼材治具，有時(shí)候動(dòng)則接近10萬(wàn)人民幣，比較適合大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。

◆使用ICT測(cè)試時(shí)需要在電路板上設(shè)計(jì)額外的測(cè)試點(diǎn)（Test Point）給針床連接使用。降低了電路板布線(xiàn)的使用率。

◆測(cè)試點(diǎn)有時(shí)候會(huì)因不同的表面處理方式而產(chǎn)生不同的接觸不良問(wèn)題。例如OSP的板子需要在測(cè)試點(diǎn)上加印錫膏以達(dá)到導(dǎo)體可以接觸的目的，但是錫膏上有助焊劑容易形成保護(hù)膜，造成接觸不良的現(xiàn)象。

◆針床需要定時(shí)維護(hù)，探針也需要定期更換，以確保其機(jī)構(gòu)與探針的運(yùn)作正常，并可對(duì)基板組件作電子式功能測(cè)試。

◆AOI則可針對(duì)ICT無(wú)法植針的基板作光學(xué)檢測(cè)。在生產(chǎn)在線(xiàn)適當(dāng)搭配ICT與AOI，可增強(qiáng)生產(chǎn)效率及質(zhì)量可靠度。

AOI 缺陷示意圖：

Allion SMT QC提供的服務(wù)（IPQC/OQC） 與特色解析：

Allion 針對(duì) SMT 提供的服務(wù)包含以下四項(xiàng)：

一、新供貨商資格審計(jì)，分為系統(tǒng)審計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程審計(jì)兩大塊。

系統(tǒng)審計(jì)分為：系統(tǒng)、環(huán)境及安全衛(wèi)生管理、進(jìn)料質(zhì)量控制、制程質(zhì)量控制、出貨質(zhì)量管控、質(zhì)量工具、客訴、教育訓(xùn)練、儀器管控、文件數(shù)據(jù)管控。

生產(chǎn)過(guò)程審計(jì)分為：焊錫膏管理、鋼網(wǎng)管理、ESD管理、重工管理、SFCS管理、SMT生產(chǎn)管理、倉(cāng)庫(kù)管理。

二、SMT IPQC 日?；藱z驗(yàn)表

嚴(yán)格把關(guān)每一道工序的制程質(zhì)量

三、提高SMT良率

1. SMT現(xiàn)場(chǎng)審核
2. OQC檢查
3. 每周與供貨商開(kāi)會(huì)并審查SMT每周質(zhì)量報(bào)告
4. 與供貨商一起分析問(wèn)題，跟進(jìn)改善結(jié)果

四、分析SMT一些常見(jiàn)問(wèn)題，如吃錫不良、位移、缺件、立碑、側(cè)立

針對(duì)SMT，Allion提供客戶(hù)專(zhuān)屬3大服務(wù)：

１.具備嚴(yán)密的科學(xué)性，在工廠發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)，能遵循科學(xué)的工作方法和程序，步步深入地分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，在工作中堅(jiān)持用數(shù)據(jù)說(shuō)明事實(shí)，用科學(xué)的方法分析解決問(wèn)題。秉持著改進(jìn)質(zhì)量、降低消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益信念。同時(shí)，Allion會(huì)不斷提高自己專(zhuān)業(yè)能力及素質(zhì)，激發(fā)積極性和創(chuàng)造性。

2.為了滿(mǎn)足顧客要求并提供技術(shù)支持，讓顧客確信Allion能滿(mǎn)足他的要求，從評(píng)審ODM 廠的質(zhì)量、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力、接單情況、物料采購(gòu)、進(jìn)料檢驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程控制及出貨、售后服務(wù)等，與ODM/Vendor間的緊密合作，讓每一步活動(dòng)都是按客戶(hù)要求進(jìn)行。

3.SMT全流程質(zhì)量管控是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要能夠獲得穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量，Allion會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)、物料、現(xiàn)場(chǎng)工藝進(jìn)行系統(tǒng)思考、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)管控。管控的目的是完整實(shí)現(xiàn)工藝要求，保持過(guò)程質(zhì)量穩(wěn)定，除了掌握SMT（Surface Mount Technology，表面貼裝技術(shù)）工藝要領(lǐng)（工藝方法與要求、工藝技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)）、工程知識(shí)、常見(jiàn)焊接不良現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理與處置對(duì)策之外，還會(huì)建立有效的質(zhì)量控制體系，快速解決生產(chǎn)的工藝問(wèn)題。

在下集文章中，百佳泰將提供最有價(jià)值的內(nèi)容－工廠現(xiàn)場(chǎng)第一手的問(wèn)題分析給各位！請(qǐng)持續(xù)關(guān)注百佳泰最新信息及微信公眾號(hào)，取得第一手最新消息。

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