[电子标准]-SJT10670-1995.pdf

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1、04 中 华 人 民 共 和 国 电 子 行 业 标 准 S J / T 1 0 6 7 0 一1 9 9 5 表面组装工艺通用技术要求 G e n e r a l r e q u i r e m e n t s f o r w o r k m a n s h i p o f s u r f a c e mo u n t t e c h n o l o g y 1 9 9 5 - 0 8 - 1 8 发布1 9 9 6 - 0 1 - 0 1 实施 中华人民共和国电子工业部发布 中 华 人 民 共 和 国 电 子 行 业 标 准 表面组装工艺通用技术要求 S J / T 1 0 6 7 0 一

2、1 9 9 5 Ge n e r a l r e q u i r e me n t s f o r wo r k ma n s h i p o f s u r f a c e mo u n t t e c h n o l o g y 主题 内容与适用范 围 本标准规定了电子技术产品采用表面组装技术( S MT) 时应遵循的基本工艺要求。 本标准适用于以印制板( P C B ) 为组装基板的表面组装组件( S MA ) 的设计和制造。对采用 陶瓷或其它基板的 S MA的设计和制造也可参照使用。 2 引用标准 G B 3 1 3 1 -8 8锡铅焊料 S J / T 1 0 5 3 3 -9 4电

3、子设备制造防静电技术要求 S J / T 1 0 6 3 0 -1 9 9 5 电 子元器件制造防静电 技术要 求 S J / T 1 0 6 6 9 -1 9 9 5 表 面组装元 器件可焊性试验 S J / T 1 0 6 6 8 -1 9 9 5 表面组装技术术语 术语代号 本标准采用 S J / T 1 0 6 6 8的术语代号。 分类 4 . 1 表面组装生产线分类 表面组装生产线的分类， 见表 t o 表 1 S MT生产线分类 分 类 方 法!类型 按焊接工艺 按组装方式 按生产规模 按生产方式 按使用目的 按贴装速度 按 贴装精 度 波峰焊、 再流焊 单面贴装、 双面贴装、 单

4、面混装、 双面混装 小型、 中型、 大型 手动、 半自动、 全自动 研究试验、 小批量多品种生产、 大批量少品种生产、 变量变种生产 低速、 中速、 高速 低精度、 高精度 中华人民共和国电子工业部1 9 9 5 - 0 8 - 1 8批准1 9 9 6 - 0 1 - 0 1 实施 S .r / T 1 0 6 7 0一1 9 9 5 4 . 2 表面组装工艺流程分类 焊接表面组装元器件的自动化工艺分为再流焊和波峰焊两类。其制造过程见图 t o K w s g 一 困一立应鱼 厂 蔺 赢瓤 ;万 门 下丽上 百习 图 1 波峰焊工艺和再流焊工艺 表2中列出了优选的四类九种工艺流程。各流程中，

5、 涉及各工序后的检测和返修工序均 略去而未予示出。可根据产品生产需要决定是否设置该类工序及其具体位置。 5 对表面组装元器件、 基板及工艺材料的基本要求 5 . 1 表面组装元器件 5 . 1 . 1 可焊性 应符合 S J / T 1 0 6 6 9中附录 A的要求。 5 . 1 . 2 其它要求 a . 元器件应有良好的引脚共面性， 基本要求是不大于 0 . l m m， 特殊情况下可放宽至与 引脚厚度相同。 b . 元器件引 脚或焊端的焊料涂镀层厚度应满足工艺要求， 建议大于8 a m ， 涂镀层中锡 含量应在 6 0 %一6 3 %之间。 c . 元器件的尺寸公差应符合有关标准的规定，

6、 并能满足焊盘设计、 贴装、 焊接等工序的 要求。 d .元器件必须能 在2 1 5 下承受至少 1 0 个焊接周期的加热。一般每次焊接应能耐受 的条件是汽相再流焊时为2 1 5 C , 6 0 s ; 红外再流焊时为 2 3 0 C , 2 0 s ; 波峰焊时为2 6 0 r - , 1 0 s , e . 元器件应在清洗的温度下( 大约 4 0 r - ) 耐溶剂， 例如在氟里昂中停留至少 4 min 。在超声 波清洗的条件下能耐频率为4 0 k H z 、 功率为2 0 w / 1 超声波中停留至少 l min ， 标记不脱落， 且不 影响元器件性能和可靠性。 5 . 2 基板 一2

7、一 S J I T 1 0 6 7 0 一1 9 9 5 5 . 2 . 1 材料 适用于表面组装技术的基板材料主要有有机基材、 金属芯基材、 柔性层材料、 陶瓷基材。 选择基板材料时， 应考虑材料的转化温度、 热膨胀系数( C T E ) 、 热传导性、 抗张模数、 介电常数、 体积电阻率、 表面电阻率、 吸湿性等因素。 一般选用环氧树脂玻璃布制成的印制板( P C B ) ; 也可根据需要选用其它类型的基板。 表 2 S MT优选工艺流程 F li名 称特点流程备注 1 1流程 采用单面 P C B ( 全部采用表面 组装元器件) ， 在其电路面贴装， 单 面焊接 ( 再流焊) 。简称“

8、单面组 装” 。这是最简单的全表面组装工 艺流程. 也是最基本的表面组装工 艺流程 来料检测施加焊膏( 施加贴 装胶) 贴装 S MD -焊青烘干( 贴 装胶固化) 、再流焊清洗最终 检测 2 II流程 R A流程 IIa 流程 双面P C B 。 双面焊接， 全部采 用S MD 。简称， 双面组装” 工艺。 印制板经过两次再流焊 适于 在P C B两面均贴装有 P L C C等较 大的S MD时采用。不宜采用易引 起桥接的彼峰焊工艺 P C B的A面再流焊, B面波峰 焊。在 P C B的 B面组装的 S MD 中. 只有S OT或 S O I C ( 2 8 ) 引脚 以 下) 时， 宜采

9、用此种工艺流程 来料枪测一 P C B的A面施加 焊青 施加贴装胶) 贴装 S MD- 焊膏烘干( 贴装胶固化) -A面再 流焊清洗翻板一P C B的 B面 施加焊青一贴装 S MD -焊青供干 再流焊( 最好仅对B面) 清洗 最终检测 来料检测-P C B的 A面施加 焊青( 施加贴装胶) 贴装 S MD 焊膏烘干( 贴装胶固化) 一A面再 流焊、请洗翻板B面施加贴 装胶贴装 S MD- + 贴装胶固化 B面波峰焊清洗最终检测 3 皿流程 采用双面 P C B ， 但在单面混合 组装 S MD和通孔插 装元器件 P C B经过两次焊接过程。先贴装、 再流焊， 后插装、 波峰焊， 无须翻 板。

10、简称“ 单面混装” 工艺 再 流焊 后 的 清洗工序可省去。 也可 在贴装 后先采用局部再 流焊焊接后插装、 波蜂焊。 对某 些产 品 可省去 A面施加 焊青， 代之以预先 在 P C B相应焊盘 上涂镀焊料 f 俪 力 日1 4 IV 流程 NA流程 采用单面或双面 P C B 。 在双面 组装元器件， 部分元器件是 S MD 部分元器件是通孔插装元器件。 可在单面焊接。 均采用波峰焊方 法， 如 I VA及 I VB流程; 也可在双 面焊接， 采用两种焊接方法。简称 “ 双面混装” 工艺 先贴后插. 适于 S MD数量大 于通孔插装元器件数量的情况 来料检测- P C B的 B面施加 贴装

11、胶贴装 S MD -贴装胶固化 翻板一从 P C B的 A面插装通孔 插装元器件波峰焊清洗最 终检测 C a 份 ， S 1 / T 1 0 6 7 0一1 9 9 5 续表 2 匹 名称特点流程备注 1 V B流程 I V C流程 I V D流程 1 VE流程 先插后贴， 适于 S MD数量小于通 孔插装元器件数量的情况 在P C B的 A面贴装 S MD( 多 为S MI c ) 和插装通孔擂装元器件 在 B面贴 装 S MD , 需两次翻板。 先贴装、 再流焊， 后插装、 贴装、 波 峰焊 在P C B的 A面贴装 S MD( 一 般为较大的s ml c ) 和插装通孔插 装元器件。 在

12、B面贴装S MD 。 先贴 两面的 S MD ， 再流焊; 后插装、 波 峰焊 在P C B的 A面贴装 S MD ( 多 为较大的 S MI C ) , B面贴装 S MD 和插装通孔插装元器件。先贴装、 再流焊一次 然后再贴装、 再流捍 一次; 最后插装。 波峰焊。P C B共 经过三次焊接过程 来料检测从P C B的A面插 入通孔插装元器件( 引脚打弯) 翻板 B面施加贴装胶贴装 S MD - - 贴装胶固化一翻板彼峰 焊清洗最终检测 来检侧- P C B的A面施加焊 青一贴装 S MD - “ 捍膏烘干、再流 焊.擂装、 引线打弯翻板B面 施加贴装胶贴装 S MD -贴装胶 固化翻板一

13、波峰焊清洗最 终检测 来料检测- - P C B的B面施加 贴装胶贴装 S MD- + 贴装胶固化 一翻板，A面施加焊青贴装 S MD - - A面再流焊一擂装-B面 波峰焊清洗最终检测 来料检测- - B面施加焊青( 施 加贴装胶) 贴装 S MD-焊膏烘 干( 贴装胶固化) 再流焊翻板 - - A面施加焊青贴装 S MD - - 焊 青烘干再流焊山-插装波峰 焊清洗，最终检测 当总的 S MD 致量较少， 且主要 为集成 电路器件 时， 可采用局部再 流焊， 而不采用整 体加热的再流焊 可采用局部 再 流焊 : 第二次再 流焊. 对热敏感的 s mi c( 如 QF P) , 可采用局部再

14、流 焊 : 如果插装 件较少. 波蜂焊可 改用手工焊接 5 _ 2 . 2 定位孔及其标志 5 . 2 . 2 . 1 定位孔 二沿印制板的长边相对应角的位置. 应至少各有一个定位孔; b . 定位孔的尺寸公差应在1 0 . 0 7 5 mm之内; 。 . 以定位孔作为施加焊青和元器件贴装的原始基准时. 孔的中心相对于底图的精度要 求必须予以保证。其公差应达到下述要求: 贴装1 . 2 7 m m引脚中心距， 引脚数不大于4 4 个的有源器件时， 公差为士 0 . 0 2 5 mm; 贴装矩 形片状元件时， 公差为士 0 . 0 7 5 m m o 5 . 2 . 2 . 2 基准标志和局部基

15、准标志 为了精密地贴装元器件， 可根据需要设计用于整块 P C B的光学定位的一组图形( 基准标 志) ; 在所贴装的器件引脚数多、 引脚间距小时。 可设计用于单个器件的光学定位的一组图形 ( 局部基准标志) 。这两种类型的标志图形和尺寸， 不作统一规定. 主要取决于贴装机光学校准 系统的特性 5 . 2 . 3 焊盘 一4 一 S 7 / T 1 0 6 7 0 -1 9 9 5 5 . 2 . 3 . 1 焊盘图形及尺寸 a . 一般， 应根据所组装的S M A的条 件和元器件情况 制定能满足制造要求的内 部要求; b . 应使得焊盘图形尺寸与组装工艺及其参数相协调; c . 相邻焊盘间的

16、中心矩应等于相邻焊端或引脚间中心距; d . 焊盘宽度应等于元器件焊接端头或引脚宽度加上或减去一个常数; e . 焊盘长度应由可焊的焊端或引脚的高度、 宽度、 接触面积来决定; f . 同一元器件所对应的焊盘图形中相对的两个或两排焊盘之间的距离; 取决于元器件 本体的宽度和尺寸公差; 9 . 对于波峰 焊工艺 和再流 焊工艺， 可以有不同的 焊盘图 形要求， 但通常可以将焊盘图形 设计成既适用于波峰焊， 又适用于再流焊; h . 某一焊盘与另一元器件任一焊盘之间的距离应不小于 0 . 5 m m; 与相邻导线之间的距 离应不小于0 . 3 m m; 与 P C B边缘的距离应不小于 5 m m

17、 , 不同类型的典型表面组装元器件对应的焊盘图形及尺寸推荐如下: 1 ) 矩形片状元件 元件与焊盘图形的形状. 如图 2 所示。 / 一./ i 4 卜 一 一G 一- 卡 I 图 2 矩形片状元件及其焊盘示意图 焊 盘 的 宽 度: A=W m a x 一 K ， ， 。 。 ( 1 ) 电阻器焊盘的长度: B =Hm a x + Tm a x+K 。 ， ( 2 ) 电容器焊盘的长度: B =Hm a x十丁m i n一K ， ( 3 ) 焊 盘间 距: G=L m a x 一 2 T m a 、 一 K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 4 ) 式中: L元件长度， mm; W元件宽度， m m; T元件焊端宽度， mm; H元件高度( 对塑封钮电容器是指焊端高度) , mm; K常数， mm. -般取0 . 2 5 m m. S ) / T 1 0 6 7 0一1F1 9 9 5 对尺寸大于3 . 2 m m x 2 . S m m ( 长x 宽) 的矩形片状电 容器， 不推 荐用波峰 焊。 对尺寸小于2 m m x 1 . 2 5 m m ( 长x 宽) 的 矩形片状电阻器、 电 容器

19、， 上述公式不 适用。 2 )圆柱形元器件( ME L F ) 焊盘图形有两种形式。采用波峰焊时， 焊盘图形为长方形; 采用再流焊时， 必须设计有凹 形糟( 见图 3 ) ， 但无论采用波蜂焊还是再流焊， 如果焊前采用胶枯剂固定元器件， 则不必设计 成凹槽。无论是否设计凹槽， 相应的焊膏印刚窗孔均设计成矩形。 图 3 圆柱形元器件焊盘示意图 凹槽焊盘的槽深， 按式( 5 ) 计算: ，。, 2 B+G 一Lma x 乙 尹 =力一 气 艺 ( 5 ) 式中: Lm a x 元器件最大外壳长度。 mm; B焊盘图形的长度. mm; G两焊盘图形之间距离， m m; D凹槽焊盘的深度， m m.

20、图3中E是凹槽焊盘的槽宽， 一般取 0 . 3 1 0 . 0 5 mm , 3 ) 小外形封装器件 对小外形晶体管， 应在保持焊盘问的中心距等于引线间的中心距的基础上， 使每个焊盘四 周的尺寸再分别向外延伸至少0 . 4 m m ; 对小外形封装集成电路( S O I C ) 和电阻网络， 见图4 ; F 一 叫 1 5 0 7 5 4 5 3 8 7 5一 1 5 0 4 5 一 7 5 2 0一 4 5 2 0一 3 8 3 . 4 g # 3 e ，脚 宽 度 的 - 有旋转偏差.P - 3 1X 宽 度 的 - lM氢 爆 P G 3 ，脚 宽 度 的 - 图 1 7 只要能保证引脚

21、的脚跟形成弯液面， 允许脚趾部分有一较小的伸出量， 但引脚必须有不小 于四分之三的长度位于焊盘上， 见图 1 8 0 S f / T 1 0 6 7 0 一1 9 9 5 9 IA 6 曾 b tt tK ft e 部 和 限 部 都 在 娜 盘 上 ， ， ， ， .， ，尸叫户 一叫 3 1男 哭 整 瞥聚盘 上 但 限 部 引脚的趾部在焊盘上， 但跟部不 在焊盘上. 为不合格。 图 1 8 6 . 3 . 1 . 5 塑封有引线芯片载体( P L C C ) 允许有一小的贴装偏移， 但引脚位于焊盘上的宽度应不小于引脚宽度的一半， 见图 1 9 , 6 . 3 . 2 贴装压力 对有引线的

22、表面组装元器件， 一般每根引线所承受压力为 1 0 -4 0 P a ， 引线应压人焊膏中 的深度至少为引脚厚度的一半。对矩形片状阻容元件， 一般压力为4 5 0 -1 0 0 0 P a , 6 . 3 . 3 焊膏挤出量 贴装时必须防止焊膏被挤出。可以 通过调整贴装压力 和限制焊青的 用量等方法防止焊青 被挤出。对普通元器件， 一般要求焊盘 之外挤出量( 长度) 应小于0 . 2 m m ， 对细间距元器件. 挤 出量( 长度) 应小于0 . l m m o 6 . 4 固化 根据贴装胶的不同类型， 固化可采用热固化或紫外光与热结合固化。后者固化速度快， 更 适于大批2 S MA的制造。

23、热固化应用较普遍。在典型的连续式红外供箱中， 推荐采用图2 0所示的固化曲线。 S J / T 1 0 6 7 0 一1 9 9 5 一 y 又 誉 1 乳 门 引脚与焊盘全部对应重亚，为优 良。 口曰泣1皿心1 公卫口.迎口 在X或Y方向有扩偏移，但尺寸 P 引 脚宽度的一半.为合格.否则为 不合格 护黔熟黔甚 P 袋黔 豁珊篱壤 勿彝 图 1 9 ITweJ刁.月几es曰1.TesJweTesesTeeJ门ee刁 1 9 0 1 8 0 1 7 0 1 6 0 1 5 0 1 4 0 1 3 0 1 加 1 1 010 0 2 0 0- ，一. . ， 口 . . 自 . 种 . . 种

24、种 - . -一目 一一 曰 - ， p侧目 卯80邓60504030 1 2 0 1 6 0 固化时间( 秒) 2 00 2 4 0 2 8 03 2 0 图 2 0 典型的热固化曲线( 适用于环氧树脂型贴装胶) 20 S J / T 1 0 6 7 0 -1 9 9 5 一般， 升温速率或贴装胶固化速率决定贴 装胶形成针孔的难易; 峰 值温 度决定固 化百分率 及固化后的粘结强度。应对固化温度、 升温速率、 固化时间等工艺参数予以严格控制。 . 5 焊接 6 . 5 . 1 波峰焊 适用于焊接矩形片状元件、 园柱形元器件、 S O T等和较小的 S OP 。元器件排布. 应遵循一 定原则，

25、 以最大限度地克服焊料遮蔽效应. 避免不均匀焊点或脱焊出现。尽可能不采用图 2 1 的排布方式， 而采用图2 2的排布方式。 印制板传输方向 图 2 1 焊料遮蔽效应 一组装 板运行方向 ，一 s oi c 日山匕召匕苗 ， !. 1 饼1日川 状 片川州 图 2 2 波峰焊中推荐的元件排列取向 S I / T 1 0 6 7 0 -1 9 9 5 典型的双波峰焊的温度一时间曲线。 见图 2 3 , : 典型曲线 : 工艺极限曲线 线线 .甘 一从 二之之 时1间 ( 、 ) 图2 3 双波峰焊， 温度一时间曲线( 引线温度) 6 . 5 . 2 再流焊 6 . 5 . 2 . 1 红外再流焊

26、 红外再流焊适用于不同批量的S MA的制造。 可选用红外、 红外加热气流、 红外加惰性循环热气流三种红外再流焊方法之一。 再流焊机内的温度与下列因素有关: 加热时间和功率， 元器件及 P C B的质量， 元器件及 P C B的尺寸， 元器件及 P C B表面的吸 热系数， 组装密度和阴影， 辐射源和波长频谱. 辐射能和对流能的比率。 推荐优先使用中远红外波长的红外再流焊机。 建议采用通过实时测量经过再流焊机的规定样品的温度来调整工艺参数。 红外再流焊的典型的带预热焊接的引线温度一 时间曲线见图2 4 , 红外再流焊后， 允许基板有少许变色， 但要求均匀。 6 . 5 . 2 . 2 气 相再流

27、 焊 可选用批装式或连续式两种气相再流焊之一。 应充分利用气相再流焊对组装板各部分加热均匀这一特点， 但应预热并严格控制升温速 率. 减缓焊接开始阶段对元器件及 P C B的热冲击。 典型的带预热焊接的引线温度一时间曲线， 见图2 5 和图2 6 , S 7 / T 1 0 6 7 0一1 9 9 5 p益翻 时闰( s ) 图2 4 红外再流焊温度一 时间曲线 图2 5 批装式气相再流焊接温度一时间曲线 6 . 5 . 2 . 3 烙铁焊接 此工艺实用、 方便， 适于单件、 小批量S M A的制造及维修; 但不适合用于大批盈S M A的 制造。 焊接时， 不允 许烙铁直接加 热焊端和引 脚的

28、脚踉以上部位。 . 5 . 2 . 4 激光再流焊 此工艺适于热敏感元器件及其它特殊元器件的焊接。对每个待焊点。 推荐如下 典型工艺 参数及其范围: 一23 一 S J / T 1 0 6 7 0 一1 9 9 5 2 0 - 4 0s 实线: 典型曲线 虚线: 工艺极限曲线 2 1 5 C 1 8 0 1 C 一 - 130C4hG14,i100c,: 八UO 5八U 尸侧胭 内部顶热. 例如由红外加热， 最大2 / : 一 。 1 -+ r 一 一 一 - 一 0 5 0 时间( 、 ， 图 2 6 连续式气相再流焊接温度 一 时间曲线 激光照射时间: 0 . 5 - 2 . 5 s ;

29、激光照射功率; -2 0 W; 激光照 射光斑 尺寸( 直径) , 0 . 2 一 1 . 2 m m o 6 . 6 清洗 表面组装中， 推荐采用免清洗焊剂， 焊后无须清洗。 对焊接后的S MA , 如果必须清洗， 可按表 6所列工艺条件进行。 表 6 推荐清洗工艺条件 工艺条件 体 煮佛4 0- - 50 1 , 4 mi n 带超声 搅动 45 1 C , 2 mi n 9 W八， 4 0 k H z 蒸汽8 0C , 3 0 3 喷淋 4 5 C , 1 . 6 x I O 6 P 3 注: 清洗液体可以包含不同的添加荆。 清洗液体可以是有机溶剂、 乙醉、 异丙醉、 碳氛化合物( C

30、F C ) 或其替代物. 以及其它适于清洗的液 体。 S MA上有集成电路器件时， 建议不采用超声清洗。 . 7 返修 返修工序如下: 二准备工作 清洗S MA上的尘埃。 一24 一 S J / T 1 0 6 7 0 一 1 9 9 5 把4剂涂在带有缺陷的焊点上， 建议采用R MA型液体焊剂; b . 预热 预热装置应逐步地对S MA进行升温， 达到保持与焊料熔化温度相差约 2 5 -5 0范围内。 讨铅锡合金焊料。 可预热至 1 2 5 一1 5 0 1 r ， 并应保持约低于4 一5 1 ; / s 的速度逐渐升温; c . 元器件拆卸与更换工作顺序; 拆卸加热拆卸带有缺陷的元器件、加

31、新焊料贴装新元器件、重新焊接 加热方法可以采用对流、 传导、 辐射三种办法中的任一种， 但最好采用喷射热空气的对流 加热或电阻加热的传导加热。 如果需要， 应对焊点补加新焊料。可以采用人工送焊锡丝或用注射式涂布器施加焊膏; d . 洁处理 优先用原来组装时采用的方法作清洁处理， 也可采用其它方法作清洁处理。 7 对贮存和生产环境、 静电防护的基本要求 7 . 1 贮存和生产环境 表面组装元器件、 印制板、 工艺材料、 组装成品及半成品应该在清洁环境下贮存和生产。 其中， 对焊膏、 贴装胶应具备。 一 5 的 贮存环境. 并尽可能 在温度为2 5 1 1 r-， 相对温度为( 7 5 土5 ) %的生产环境下使用。 7 . 2 静电防护 应满足S J / T 1 0 5 3 3 和S J / T 元器件制造防静电技术要求中的规定。 附加说明: 本标准由电子工业部标准化研究所归口。 本标准由电子工部业工艺研究所负贵起草。 本标准主要起人: 邢华飞、 贾变芬、 刘福桂、 贾忠中、 李尚厚