关键词： 表面安装技术 双面贴装 电池保护板 工艺 质量 控制
 
      SMT（表面安装技术）使电子产品向小型、轻便、高密度方向发展，尤其是信息通信的高速发展，带动移动电话及相关电子产品更进一步轻便化、微型化、多功能化和高速化，为满足这些需求，要求元器件更加微型化、高集成化、PCB 焊盘间距更细化、贴装设备更精确化、检查技术更精密化、返修技术更高效准确，对产品的良率要求越来越高，工艺控制越来越严格，在电子产品竞争日趋激烈的今天，提高产品质量已成为 SMT 生产中最关键的因素之一，产品质量水平不仅是企业管理和技术水平的标志，更与企业的生存发展息息相关。我公司电子产品制造中心从事 SMT 制造 10 多年，多年生产各种手机电池保护线路板，现以一种双面贴装电池保护线路板为例说明如何对 SMT 生产现场进行工艺质量控制。       来料齐套、检查 → 丝印A面焊膏 → 贴装SMD → 回流→  修整检查 → 丝印B面焊膏 →  贴装SMD → 回流 →  修整检查 → 最终检查
        要充分发挥现有 SMT 设备的作用，生产出高质量、低成本的产品，确定合理的生产工艺方案是关键，必须加强各工序的产品质量检查，以便监控设备的运行状态，需根据工艺流程确定关键工序，设立质量控制点，这样可以有针对性地及时发现工序中的品质问题并加以纠正，避免不合格品流入下道工序，从而减少不合格品向后序流入造成的成本浪费。质量控制点的设置与生产工艺流程有关。对我们的产品双面贴装电池保护板来讲质量控制点为：丝网印刷、贴片、回流。以下重点说明如何对关键部位和质量控制点做好工艺质量控制。       3.1 丝印过程的工艺质量控制
      丝印焊膏过程是把适量的焊膏均匀涂敷到 PCB 的焊盘上，以保证 SMD 与 PCB 相应的焊盘之间达到良好的电气连接，因此丝印工序是决定 SMT 成败的最关键的工序之一。
      3.1.1 丝印的基本要求
      焊膏适量、涂敷均匀、有良好的一致性；焊膏图形清晰，相邻焊盘不能粘连；印后的图形与焊盘尽量不错位，存在偏差时应保证焊膏覆盖焊盘面积达 75%以上；焊膏涂敷后无严重塌陷。
      3.1.2 控制方法
      根据不同产品要求，应设置相应的印刷工艺参数，包括工作压力、刮刀速度、模版清洗周期，同时制定严格的工艺管理规定
      3.1.2.1 严格按照不同焊膏的要求在有效期内使用焊膏，焊膏应保存在冰箱中，应对焊膏保存的环境温度进行检测；使用前应对焊膏解冻 4 小时以上，焊膏使用前应充分搅拌，开盖的焊膏应在 8 小时内用完，未用完的焊膏必须报废。
      3.1.2.2 使用锡膏测厚仪对丝印后的锡膏厚度进行测量，测量点选在 PCB 的上下、左右、中间等 5 点，记录测量的数值，要求厚度范围为模版厚度的-10%~+15%，使用均值极差图进行控制，当超过范围时应分析原因进行调整，使之符合要求。
      3.1.2.3 生产过程中应对印刷质量进行 100%检查，检查内容为焊膏图形是否完整、清晰，厚度是否均匀，是否有焊膏拉尖现象；是否有错位和粘连。
      3.1.2.4 印刷过程中，随着印刷次数的增加会增加模版堵孔的机会，使模版开孔缩小，印刷后的图形发生一定变化，因此应按照合理的频度对模版进行清洁，经过跟踪试验，每印刷 10 块清洗一次模版可得到较好的印刷效果。
      3.1.2.5 印刷试验或印刷失败的 PCB，应将其上面的焊膏彻底清洁并晾干，用显微镜检查清洁效果，以防止由于清洁不彻底造成少量焊膏残留，导致回流焊后在 PCB 上出现锡球。
      3.2 贴装过程的工艺质量控制
      贴装过程是使用贴片机将 SMD 元件准确高效地贴放在印有焊膏的 PCB 上。这一工序要求设备的自动化程度非常高，要达到好的效果必须设备的精度得到满足。
      3.2.1 贴片的基本要求
      元件贴片位置准确，元件管脚贴放在焊盘的中央，一致性良好，偏移时不得超过焊盘的 30%。
      3.2.2 控制方法：
      3.2.2.1 由于贴片工作主要通过设备按照程序来实现的，因此对于物料的准确性必须保证。要求上料时应严格对照程序中指定的料站配送材料，为便于跟踪，应严格做好上料记录，详细记录料号、Datecode、料站、上料时间、上料人、确认人。
      3.2.2.2 为防止上料过程出现错误，上到进料器的材料应由第二人进行核实。
      3.2.2.3 为防止由于材料、程序问题造成的错件、方向/极性批量错误，由专人对产品的正确性进行检查，对电阻、电容、电感等 CHIP 元件用 LCR 电桥测量其数值，保证其准确性，对 IC 等其他元件对照料单进行检查。
      3.2.2.4 同一位置偏移超过三个时应停机调整设备。
      3.2.2.5 为确保设备的精确度，应对设备进行日、周、月、年保养，每半年对设备作一次 Cpk，确保 Cpk 〉1.5。
      3.2.2.6 由于贴片使用的吸嘴在使用中会由于各种因素出现污染而影响贴装质量，应对吸嘴定期清洁应达到好的贴装效果，通常每 12 小时使用超声波清洗机清洗一次。
      3.3 回流焊接的工艺质量控制
      回流焊接是通过熔化涂敷在 PCB 焊盘上的焊膏，实现 SMD 管脚与 PCB 焊盘间的机械与电气连接，该过程是通过温度曲线来实现的，因此温度曲线是保证焊接质量的关键。
      3.3.1 回流的基本要求
      PCB 焊盘上的焊膏充分熔化，焊点表面光滑，无锡球，无连焊、虚焊情况，PCB 表面无明显的颜色变化。
      3.3.2 控制方法
      根据焊膏厂家提供的焊膏温度曲线，考虑 PCB 元件分布，PCB 板材、厚度、尺寸大小，针对具体设备设置具体产品的温度曲线参数，如设置温度、链速、排风量、时间等。
      3.3.2.1 在产品进入回流焊炉前，应首先确保温度曲线合理，对双面贴装电池保护板，由于第一面的元件要经过二次回流，因此设置第一面的温度曲线时应相应缩短保温、回流时间，降低峰值温度使焊膏内的助焊剂不致全部挥发干净，以确保二次回流后的焊接力。
      3.3.2.2 为保证焊接质量，每班 12 小时由专人对温度曲线测量一次，每两小时对设备各温区的温度进行点检，以及时监控设备的运行状态3.3.2.3 确保按照 PCB 设计时的焊接方向进行焊接
      3.3.2.4 对首块印制板的焊接效果进行确认，检查焊点表面是否光滑，焊膏熔化是否充分，锡球、残留物情况，连焊、虚焊情况，PCB 表面颜色是否发生变化等，根据检查结果调整温度曲线。
      3.3.2.5 由于双面板生产流程较长，为确保二次回流后的焊接质量，产品的第一面生产后应在 2 小时内必须生产第二面，以防止第一面焊接后的产品长期暴露在空气中造成焊盘氧化。
      3.3.2.6 对确保双面贴装电池保护板的触片（TAB）和接触模块（Contact block）牢固焊接，应每小时对触片拉力进行可靠性试验，单焊盘 TAB 要求拉力值大于 2 磅，双焊盘 TAB 拉力值大于 4 磅，Contact block 拉力应大于 4 磅。
      总之，影响 SMT 产品质量的因素有很多，但只要找到 SMT 工艺质量控制点，制定出行之有效的管理控制方法，并在实际中严格应用和控制，就必然会生产出高质量的产品，降低返修报废率。
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