SMT
一、SMT是什么
SMT是表面组装技术(表面贴装技术)(Surface Mount Technology的缩写),是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺,SMT包括表面贴装技术、表面贴装设备、表面贴装元器件、SMT管理。
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二、SMT有什么好处
一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。 节省材料、能源、设备、人力、时间等,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,

目前,封装技术的定位已从连接、组装等一般性生产技术逐步演变为实现高度多样化电子信息设备的一个关键技术。更高密度、更小凸点、无铅工艺等需要全新的封装技术,更能适应消费电子产品市场快速变化的需求。 封装技术的推陈出新,也已成为半导体及电子制造技术继续发展的有力推手,并对半导体前道工艺和表面贴装技术的改进产生着重大影响。如果说倒装芯片凸点生成是半导体前道工艺向后道封装的延伸,那么,基于引线键合的硅片凸点生成则是封装技术向前道工艺的扩展。
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三、SMT产业格局
1.中国SMT产业仍主要集中在珠江三角洲地区和长江三角洲地区,这两个地区产业销售收入占到了整体产业规模的90%以上,其中仅珠江三角洲地区就占到了整体比重的67.5%。另外环渤海地区SMT产业的销售额也达到了3.1亿元,占整体产业比重的7.6%。
2.同时我们预计,未来5年内中国SMT产业还仍将主要集中在长江三角洲地区、珠江三角洲地区和环渤海地区。不过,长江三角洲地区在中国SMT产业中所占比重将从2007年起开始快速攀升,2009年达到43.9%。而珠江三角洲地区比重虽然下降到47.O%,但仍占据首要位置。另外,环渤海地区的SMT产业也有较快的发展。长江三角洲地区SMT产业的快速增长主要来自于全球SMT产业的转移,尤其是贴片机生产的转移。从历史原因来看,长江三角洲地区发展设备制造业的基础相对雄厚。同时长江三角洲地区笔记本、手机等中高端电子整机产品制造业比较发达,另外再加上长江三角洲地区独特的地理位置优势,因此在2007年的全球SMT产业的大转移过程中,长江三角洲地区将承接相当大部分的比例。不过,对珠江三角洲地区而言,由于在过去几年的发展中,其SMT产业已经形成了较为完整的产业链和产业配套环境,因此珠江三角洲地区在承接产业转移方面也具有比较明显的优势。

3.从产业自身的发展周期来看,虽然中国的SMT产业尚处于发展初期,但是已经呈现出了蓬勃的生机。同时,SMT产业又是一个重要的基础性产业,对于推动中国的电子信息产业制造业结构调整和产业升级有着重要意义。推动中国SMT产业快速健康发展需要产业上下游各个环节的共同协作。
4.对政府而言,我们建议做好两件事情。一是加大对SMT产业的扶持力度,尤其是加强对基础材料和精密仪器等领域基础研究的投入。二是政府作为重要的市场监管部门,要加强知识产权保护力度,积极引导制定中国的SMT产业标准,并加以积极推广和执行。
5.对企业而言,我们也建议做好五件事情。一是转变观念,充分认识生产工艺对SMT设备研制的重要性。只有完全熟悉实际生产的工艺流程,了解实际生产中的工艺技术参数调整变化,才能真正设计出符合实际生产要求的SMT设备。二是顺应无铅化趋势,突破重点技术并实现关键设备产品系列化。三是加强销售服务,研制适合中国企业需要的新机型。四是借助培训认证,形成设备市场推广新模式。根据国家劳动社会保障部和信息产业部的要求,从事表面贴装行业的从业人员在2006年前必须持证上岗,这也给国内企业借助专业培训和认证方式来推广其SMT设备产品留下的发展空间。五是充分重视自我人才的培养,实现技术创新和健康发展。
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四、新开SMT贴片加工厂成本
港泉SMT主要建议从以下几点着手分析:
1、 车间及环境
无尘车间约310平米,中央空调,已装修完。我们不承担装修费用。但需接入电、气。
2、 生产线分布
1.全车间计划四条全自动贴片生产线
2.第一期投入一条全自动生产线,主要加工LCD模组背光的灯条、FPC软板贴片生产
3.后续视客户产量及其他市场客户的需求适时增加生产线
4.生产线采用二手机配置

3、 机器配置
1.第一条全自动生产线配置
2.上板机+全自动印刷机+接驳台+高速贴片机+接驳台+高速贴片机+接驳台+回流焊(八温区)+2米工作台
4、 第一期资金
1.以3中的机器配置大约在40万左右
2.加工治具及辅助设施约2万
3.前三个月的流动资金(主要指人员工资)待定,估计在6万以内
4.第一期直接投资必须控制在50万内
5、 产能产值分析
1.第一条SMT生产线为例分析(可能因产品或机器的不同有所差如下)
2.每小时产能(3.5~4)万点 每小时产值0.005元/点*(3.5~4)万点=175元
3.每天 产能20*(3.5~4)=70~80万点 每天 产值0.005元/点*(70~80)万点=3500~4000元
4.每月 产能26*(70~80)=1826~2080万点 每月 产值0.005元/点*(1826~2080)=9.1万元~10.4万元

6、 成本费用分析(月为单位)
1.以第一条生产线为例分析全月饱和生产成本及费用
2.租金 二条生产线时,不须支付租金,三条线以上时租金另议
3.锡膏(主要辅料) 30千克*300元/千克=9000元
4.电费 回流焊平均功率10KW/小时*22小时/天*26天*1元/KW=5720元
5.维护 4K
6.物损 2K
7.返工费 2K
8.人工工资 管理者 1人 1万
9.工程技术人员 1人 6K
10.员工 白班 2人*4K=8K
11.夜班 2人*4K=8万
12.其他耗用 5K
13.实际费用控制在5万以内
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7、 收益分析
1.以一条生产线计算
2.每月全能生产时收益 9万-5万=4万
3.平均产能以80%计算的收益 9*0.8-5=2.2万

8、投资回收期
以一条线50万的投资,最长投资回收时间 50/2.2=23个月
9、 第二、三增置生产线
根据目标客户或新发展客户的较为稳定的加工订单,再考虑增加第二、三条生产线,随着生产线的增加平均成本会所降低,收益比会相应增大。
10、失败成本(风险)
1.如果目标客户的投资市场失败或市场预期落差太大,将直接影响我们项目的效益。
2.最大失败成本 以半年为时间段计算,如果订单不饱和时只会安排白班,工资按2万/月计,共计12万元。
3.两年内设备保值率按6折计算,40-40*0.6=16万元
4.其中会有一部分的收益,综合计算最大失败成本可能在25万元内。
五、SMT各岗位工作职责
1, SMT生产主管工作职责:
1.1负责依据生产计划的计划要求以及物料供应情况,合理调整生产计划达成计划要求。
1.2负责跨部门的协调,解决生产障碍,保证生产的顺利进行。
1.3负责SMT生产管理相关文件的规划制定与执行,负责生产过程的人员安排、现场协调各类生产过程中的问题。
1.4负责管控产品质量、生产进度、生产物料、生产效率等,并及时向生产经理汇报。
1.5负责统计SMT每天的生产效率、工时损耗,统计每月生产物料损耗与来料不良的统计、分析及改善对策。
1.6负责生产技术人员和操作人员的月度考核,SMT车间工作安排。

2, SMT物料员工作职责:
2.1负责SMT生产物料的领用、清点、台账登记、补料、盘点、每周损耗数量和金额的统计,物控部门到料情况的跟踪。
2.2负责做好生产现场转单的物料供应筹备工作与结单时产品数量物料清退跟进工作。
2.3负责产品尾数的处理,产品的发放。
2.4负责生产辅料的盘点及申购工作。(生产辅料类别—物资申请流程)
3, SMT生产技术员工作职责:
1负责生产操作人员的现场记录、5S、工作执行情况监督及检查。
2负责生产设备的换线调试,设备故障的评估以及寻找解决方案,SMT生产计划的合理安排,生产不良品的分析及改善,机器抛料的控制及原因分析和改善。
3负责流水号的打印,钢网的验收,回流焊炉温的测试,设备日常点检的确认以及周保养。
4负责操作人员的月度考核,人员考勤,操作人员培训工作。
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4, SMT工程师工作职责:
4.1负责SMT设备安全管理工作,SMT设备操作指导书制作,SMT固定资产的登记,SMT设备履历卡的建立,新进设备的验收。
4.2负责SMT设备的故障维修及分析,月、年度保养、设备的消耗辅材,保养油的申购及更换。
4.3负责贴片机/AOI新产品的程序编程,新产品的总结,BOM的管理及贴片机程序的更新和维护。
4.4负责SMT生产工艺文件的制作,生产工艺技术管理工作,确保各项技术工作的安全可靠性。与工程部的技术问题协调解决,生产工艺困难问题的解决及分析,技术员的培训工作。


5, 印刷员工作职责
5.1检查气压是否在4~6kgf/cm2,若不是请调回指定值。
5.2将胶水或锡膏必须提前4H解冻,使其恢复20~25度
5.3根据PCB P/N选择钢网,装在印刷台上调整钢网,确认钢网孔与PCB焊盘完全对正,如不对正,调整丝印台使用之对正
5.4.取适量红胶或者锡膏放置于网板上进行印刷;开始印刷。
5.5当印刷完毕后,取印刷好的PCB检查是否有偏移,少锡,短路等现象;如有将PCB板进行清洗。直到OK后方可流入下一工序。
5.6当生产完成后,点击“停止”触摸屏返回主界面。
5.7关闭电源,气源开关。
6, 操作员工作职责
6.1机器及周边的5S
6.2贴片机操作,备料和更换物料
6.3试产机种生产的第一片PCB板必须从第一台机器开始跟踪到最后一台机器结束,要检查其有没有打极性反/错件/偏移/飞料等情形.有问题进行调整,确认OK后无误再批量性生产.
6.4机器有问题或是后面目检人员提出的一些品质问题点马上解决,如在短时间10分钟解决不了请汇报到组长或者技术员处请其帮忙解决.
6.5生产一个机种结单后,将物料卸了,在卸料时特别注意一定要拿一个箱子把一个机所有的物料放在里面弄完后将其物料退库.
6.6机器在生产过程中抛料,一定要检查其A:真空值 B:吸嘴有没有堵塞 C:坐标有没有偏移 等各种情形.
6.7在生产过程中有哪些需变更或是需要执行ECN修改的,在执行或是更改后一定要做好标示并区分好并且告之后面的目检人员此要注意哪些,应该怎样分开.
6.8做好生产报表,每天的生产数量与累计数量一定要核对清楚不得有误.
6.9当天的散料须当天消耗掉(操作人员每天转机时或是下班时间须将其散料倒出并挑选出来手放,尽量为当班手放当班所抛之物料),操作人员注意IC/客供物料/三极管/二极管不可以有损耗,上料卸料一定要小心不能的损耗.
6.10生产过程中每隔4H要对机器上面所有的物料根据机器上面的显示重新再次核对一次.确保生产出来的PCB板无品质问题.
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7, 炉前QC工作职责
7.1 将机器贴装后之半制品PCB放于工作台上,对机器贴装之部品全数进行确认.并根据《印刷线路板装配检查标准》进行判定,检查发现有部品偏位或立起时用镊子小心将其拔正。当部品完全偏离焊盘或二极管打翻时不能拔正,交给修理员维修(用万能表检测OK后贴装),检查OK品装入良品基板箱等待下一工程或者直接过回流炉。
7.2将贴装好的PCB放于工作台或轨道上.同时要确认是否有欠品,多打,误配、极性反等现象发生(第1片板子送首件)。
7.3 将要进行手贴的部品整齐而有序地放在工作台面上. 根据《SMT共通目视检查基准》进行手贴各个部品. 没有极性之部品以垂直方向贴于相应的焊盘居中位置. 贴有极性之部品(IC、排插、二极管、三极管等),先要确认方向,再对准相应的配线脚位以垂直方向装贴部品,自检手贴部品是否有反向、漏贴、偏位、溢胶及误配等现象. 手贴部品OK后装入良品基板箱等待下一工程。

8, 炉后QC/AOI操作员工作职责
8.a.1目视-打开放大镜电源开关,佩带好静电手套或静电手环, 取待检查PCB至于放大镜下,眼睛于放大镜保持20cm的距离;PCB与眼睛成45度角。依据从上到下,从左到右的次序检查。参照“SMT品质检验规范”进行目检。看有无缺件、偏移、极反、立碑、翻身、侧立、短路、虚焊、高翘、多件、错件等不良现。连续出现三个相同问题、五个不同问题、连续有五块板子不良,需及时通知技术员或工程师处理检查完毕的PCBA作好相应的标记。
8.a.2将不良品贴上红色箭头纸标示清楚,放入不良品箱内待修理,并作好品质记录。
8.a.3将合格品用纸皮隔开,放于机板箱,等待品质部QA抽检,如有不良进行返工。
8.b.1上班时交接清楚所测试的程序是不是该PCB机型再进行测试,测试板子有无缺件、偏移、极反、立碑、翻身、侧立、短路、虚焊、高翘、多件、错件等不良,连续出现三个相同问题、五个不同问题、连续有五块板子不良,需及时通知技术员或工程师处理,有测到不良时,目检该问题,看是否为真实不良或误判( 偏移范围:零件偏出焊盘1/3 ),检测出不良时贴上不良标签,并记录不良位置,放入不良品箱子,测试出不良, 目检要仔细,不可将不良流到后段,对于不良的PCBA每小时送修一次测试不良需要记录于报表(每天记录测试数量及良率),修复的板子AOI测试OK后才可放入成品箱(两面都必须测试),单面板及成品板、良品与不良品不能混装
8.b.2误判太高时及时通知工程师,技术员修改,AOI故障时,每隔30分钟,取1大片至其它同机种线体过AOI检测, 并于故障排除后重新测试,未经工程师同意,不得跳过AOI检测
8.b.2做标示或使用材料有异常的板子重点检测,(流程卡上写明位置)

9, 修理工作职责
9 .1、每日使用前测量烙铁温度是否在规定范围内(350℃±10℃);若不在此范围则调整至范围内。(若客户特殊要求除外),使用前海绵内沾适量水,以海绵完全侵湿,装海绵盒子无积水为准,使用烙铁时若烙铁咀锡多、脏污,不可以用力甩或敲打烙铁;应将烙铁咀在海绵上擦洗干净,使用烙铁时,焊点要与烙铁咀呈45度角轻微拉焊,焊接零件时,烙铁与元件脚接触时间约2~3秒。(特殊元件除外)以免损伤PCB及元件,烙铁温度不稳定(变化超过10°)时,应更换烙铁咀或将此烙铁送检,烙铁使用完时需将烙铁咀擦洗干净并加锡保护,以免氧化,当不用烙铁或修理人员离开工位1H以上时,应将烙铁电源关闭。
9 .2修理前戴好静电带或静电手套;取待修机板于工作台,针对不良点,依照SMT品质检验规范进行修理,对于缺料PCB应根据零件丝印取相同物料补焊,贴片电容需用电容表测量准确无误后方可补焊依照SMT品质检验规范自检OK 后,保留红色箭头纸交QC复检。
六、SMT的110个必知问题
1. 一般来说,SMT车间规定的温度为25±3℃;
2. 锡膏印刷时,所需准备的材料及工具锡膏、钢板﹑刮刀﹑擦拭纸、无尘纸﹑清洗剂﹑搅拌刀;
3. 一般常用的锡膏合金成份为Sn/Pb合金,且合金比例为63/37;
4. 锡膏中主要成份分为两大部分锡粉和助焊剂。
5. 助焊剂在焊接中的主要作用是去除氧化物﹑破坏融锡表面张力﹑防止再度氧化。
6. 锡膏中锡粉颗粒与Flux(助焊剂)的体积之比约为1:1, 重量之比约为9:1;
7. 锡膏的取用原则是先进先出;
8. 锡膏在开封使用时,须经过两个重要的过程回温﹑搅拌;
9. 钢板常见的制作方法为﹕蚀刻﹑激光﹑电铸;
10. SMT的全称是Surface mount(或mounting) technology,中文意思为表面粘着(或贴装)技术;
11. ESD的全称是Electro-static discharge, 中文意思为静电放电;
12. 制作SMT设备程序时, 程序中包括五大部分, 此五部分为PCB data; Mark data; Feeder data; Nozzle data; Part data;
13. 无铅焊锡Sn/Ag/Cu 96.5/3.0/0.5的熔点为 217C;
14. 零件干燥箱的管制相对温湿度为 PCB PAD 小4um可以防止锡球不良之现象;
50. 按照《PCBA检验规》范当二面角>90度时表示锡膏与波焊体无附着性;
51. IC拆包后湿度显示卡上湿度在大于30%的情况下表示IC受潮且吸湿;
52. 锡膏成份中锡粉与助焊剂的重量比和体积比正确的是90%:10% ,50%:50%;
53.早期之表面粘装技术源自于20世纪60年代中期之军用及航空电子领域;
54.目前SMT最常使用的焊锡膏Sn和Pb的含量各为: 63Sn+37Pb;
55.常见的带宽为8mm的纸带料盘送料间距为4mm;
56. 在1970年代早期,业界中新门一种SMD, 为“密封式无脚芯片载体”, 常以HCC简代之;
57. 符号为272之组件的阻值应为2.7K欧姆;
58. 100NF组件的容值与0.10uf相同;
59. 63Sn+37Pb之共晶点为183℃;
60. SMT使用量最大的电子零件材质是陶瓷;
61. 回焊炉温度曲线其曲线最高温度215C最适宜;
62. 锡炉检验时,锡炉的温度245C较合适;
63. SMT零件包装其卷带式盘直径13寸,7寸;
64. 钢板的开孔型式方形﹑三角形﹑圆形,星形,本磊形;
65. 目前使用之计算机边PCB, 其材质为: 玻纤板;
66. Sn62Pb36Ag2之焊锡膏主要试用于何种基板陶瓷板;
67. 以松香为主之助焊剂可分四种: R﹑RA﹑RSA﹑RMA;

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68. SMT段排阻有无方向性:无;
69. 目前市面上售之锡膏,实际只有4小时的粘性时间;
70. SMT设备一般使用之额定气压为5KG/cm2;
71. 正面PTH, 反面SMT过锡炉时使用何种焊接方式扰流双波焊;
72. SMT常见之检验方法: 目视检验﹑X光检验﹑机器视觉检验
73. 铬铁修理零件热传导方式为传导+对流;
74. 目前BGA材料其锡球的主要成Sn90 Pb10;
75. 钢板的制作方法雷射切割﹑电铸法﹑化学蚀刻;
76. 迥焊炉的温度按: 利用测温器量出适用之温度;
77. 迥焊炉之SMT半成品于出口时其焊接状况是零件固定于PCB上;
78. 现代质量管理发展的历程TQC-TQA-TQM;
79. ICT测试是针床测试; ?
80. ICT之测试能测电子零件采用静态测试;
81. 焊锡特性是融点比其它金属低﹑物理性能满足焊接条件﹑低温时流动性比其它金属好;
82. 迥焊炉零件更换制程条件变更要重新测量测度曲线;
83. 西门子80F/S属于较电子式控制传动;
84. 锡膏测厚仪是利用Laser光测: 锡膏度﹑锡膏厚度﹑锡膏印出之宽度;
85. SMT零件供料方式有振动式供料器﹑盘状供料器﹑卷带式供料器;
86. SMT设备运用哪些机构: 凸轮机构﹑边杆机构 ﹑螺杆机构﹑滑动机构;
87. 目检段若无法确认则需依照何项作业BOM﹑厂商确认﹑样品板;
88. 若零件包装方式为12w8P, 则计数器Pinth尺寸须调整每次进8mm;
89.迥焊机的种类: 热风式迥焊炉﹑氮气迥焊炉﹑laser迥焊炉﹑红外线迥焊炉;
90. SMT零件样品试作可采用的方法﹕流线式生产﹑手印机器贴装﹑手印手贴装;
91. 常用的MARK形状有﹕圆形,“十”字形 ﹑正方形,菱形,三角形,万字形;
92. SMT段因Reflow Profile设置不当, 可能造成零件微裂的是预热区﹑冷却区;
93.SMT段零件两端受热不均匀易造成﹕空焊﹑偏位﹑墓碑;
94. SMT零件维修的工具有﹕烙铁﹑热风拔取器﹑吸锡枪,镊子;
95. QC分为﹕IQC﹑IPQC﹑.FQC﹑OQC;
96. 高速贴片机可贴装电阻﹑电容﹑ IC﹑.晶体管;
97. 静电的特点﹕小电流﹑受湿度影响较大;
98. 高速机与泛用机的Cycle time应尽量均衡;
99. 品质的真意就是第一次就做好;
100. 贴片机应先贴小零件,后贴大零件;
101. BIOS是一种基本输入输出系统,全英文为:Base Input/Output System;
102. SMT零件依据零件脚有无可分为LEAD与LEADLESS两种;
103. 常见的自动放置机有三种基本型态, 接续式放置型, 连续式放置型和大量移送式放置机;
104. SMT制程中没有LOADER也可以生产;
105. SMT流程是送板系统-锡膏印刷机-高速机-泛用机-迥流焊-收板机;
106. 温湿度敏感零件开封时, 湿度卡圆圈内显示颜色为蓝色,零件方可使用;
107. 尺寸规格20mm不是料带的宽度;
108.制程中因印刷不良造成短路的原因﹕
a. 锡膏金属含量不够,造成塌陷
b. 钢板开孔过大,造成锡量过多
c. 钢板品质不佳,下锡不良,换激光切割模板
d. Stencil背面残有锡膏,降低刮刀压力,采用适当的VACCUM和SOLVENT
109.一般回焊炉Profile各区的主要工程目的:
a.预热区;工程目的:锡膏中容剂挥发。
b.均温区;工程目的:助焊剂活化,去除氧化物;蒸发多余水份。
c.回焊区;工程目的:焊锡熔融。
d.冷却区;工程目的:合金焊点形成,零件脚与焊盘接为一体;
110. SMT制程中,锡珠产生的主要原因﹕PCB PAD设计不良、钢板开孔设计不良、置件深度或置件压力过大、Profile曲线上升斜率过大,锡膏坍塌、锡膏粘度过低。
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