7．1 SMT檢測內容

SMT檢測技術的內容很豐富，基本內容包含：原材料來料檢測、工藝過程檢測和組裝后的組件功能檢測等，如圖8-1所示。

圖8-1 SMT產品檢測過程

原材料來料檢測包含PCB和元器件的檢測，以及焊膏、焊劑等所有SMT組裝工藝材料的檢測，表8-1所示。

表8-1  來料檢測主要內容和基本檢測方法

在表面貼裝過程中，線路板組件貼裝生產將要經歷焊膏印刷、貼裝、回流焊(波峰焊)等工序，每個工序都可能存在質量問題而直接影響產品的合格率。工藝過程檢測包含印刷、貼片、焊接、清洗等各工序的工藝質量檢測，組件檢測和組件外觀檢測、焊點檢測、組件性能測試和功能測試等，表8-2所示。

（1）PCB檢測

PCB缺陷可大致分為短路(包括基銅板短路、電鍍短路、塵埃短路、凹坑短路、污漬短路、干膜短路、蝕刻力度不夠短路、鍍層太厚短路、刮擦短路等)，開路(包括重復性的開路、刮擦開路、真空開路、缺口開路等) 。

（2）印刷質量檢測

印刷缺陷有很多種，大體上可以分為焊盤上焊膏不足、焊膏過多；大焊盤中間部分焊膏刮擦、小焊盤邊緣部分焊膏拉尖；印刷偏移、橋接及沾污等，形成這些缺陷的原因包括焊膏流變性不良、模板厚度和孔壁加工不當，印刷機參數設定不合理、精度不高、刮刀材質和精度選擇不當、PCB加工不良等，通過AOI可以有效監控焊膏印刷質量，并對缺陷數量和種類進行分析，從而改善印刷制程。

（3）貼裝質量檢測：元件貼裝環節過程中常出現漏貼、偏移、歪斜、極性相反等缺陷。

（4）焊接質量檢測：檢測元器件的缺失、偏移和極性相反等情況，焊點的正確性以及焊膏是否充分、焊接短路和元器件翹腳等缺陷進行檢測。

表8-2  組裝工藝過程中的主要檢查項目

8.2 SMT檢測方法

SMT工藝中常用的檢測技術主要包括人工目檢(MVl)，自動光學檢測(AOI)，在線電路檢測(ICT)，自動X射線檢測(AXl)，功能檢測(FT)，飛針測試(FP)等方法。隨著電子產品的微小型化，元器件也不斷地朝著微小型化方向發展，引腳間距現朝著0.1mm甚至更小的尺寸發展，布線也越來越密，BGA／CSP／FC的使用也越來越多，SMA組件也越來越復雜。這一切對用SMT生產的產品質量檢測技術提出了非常高的要求。 

8.2.1人工目檢 

人工目檢是SMT檢驗作業的一個基本手段，即利用人的眼睛和簡單的光學放大器件（放大鏡）對電路板、點膠、焊膏印刷、貼片、焊點及電路板表面質量進行人工檢查，是一種投資少且行之有效的方法，在 SMT組裝工藝中仍在廣泛采用。 

目視檢驗主要目的是檢驗外觀不良，作業的重點是來料檢驗、PCB及焊點外觀、缺件、錯件、極性反、偏移、立碑等項目。

目視檢驗作業所使用的工具包括：放大鏡、顯微鏡、防靜電手套、工作服、鑷子、防靜電刷子等。此外，結構性檢驗工具：如拉力計、扭力計。特性檢驗：使用檢測儀器或設備(如萬用表、電容表、LCR表、示波器等)。

人工目視檢查具有較大的局限性：如重復性差，不能精確定量地反映問題，勞動強度大，不適應大批量集中檢查，對不可視焊點無法檢查，對引腳焊點內部不能檢查。對元器件表面的微小裂紋也不能檢查，而且勞動強度大，對檢測人員的視力傷害大，不適合大批量生產。 特別是元器件引腳的微小化，對人工目檢是一個很大的挑戰，給人工目檢增加了難度，因此，這種方法在現代大規模生產中的使用就受到限制。

8.2.2自動光學檢測

人工目檢就顯得力不從心，其穩定性和可靠性難以滿足生產和質量控制的需求，這一切對用SMT生產的產品質量檢測技術提出了非常高的要求，故采用自動光學檢測（Auto optical Inspect  AOI）實現自動化檢測就越來越重要。

自動光學檢測(AOI)采用了計算機技術、高速圖像處理和識別技術、自動控制技術、精密機械計算和光學技術，用光學手段（CCD攝像頭＋輔助光）獲得檢測物體的照明圖像并經過數字化處理，然后以某種方法進行比較、分析、檢驗和判斷，相當于將人工目視檢測自動化、智能化。 

8.5 SMT的返修技術

8.5.1返修工藝目的

在SMT的整個工藝制程中，由于焊盤設計不合理、不良的焊膏印刷、不正確的元件貼裝、焊膏塌落、再流焊不充分等，都會引起開路、橋接、虛焊和不良潤濕等焊點缺陷；對于窄間距SMD器件，由于對印刷、貼裝、共面性的要求很高，因此引腳焊接的返修很常見；在波峰焊工藝中，由于陰影效應等原因也會產生以上焊點缺陷。

另外，由于在裝貼過程中漏貼的元器件、貼錯位置以及損壞的元器件；在線測試或功能測試以及單板和整機調試后也有一些需要更換的元器件。因此，這些情況都需要通過手工借助必要的工具進行修整后可祛除各種焊點缺陷，從而獲得合格的焊點。

8.5.2 SMT維修用具和材料

對于有缺陷的SMA就需求進行返修。一是采用恒溫烙鐵（手工焊接）進行返修，二是采用返修工作臺（熱風焊接）進行返修。不論采用哪種方式都要求在最短的時間內形成良好的焊接點。利用返修工作臺主要是對QFP、BGA、PLCC等元器件的缺陷而手工無法進行返修時采用的方法，它通常采用熱風加熱法對元器件引腳進行加熱，但須配合相應噴嘴。較高級的返修工作臺其加溫區可以做出與回流爐相似的溫度曲線。

SMT由于產品不良的類型不同，用到的工具也不同，主要有：恒溫焊臺（電烙鐵）、熱風槍、L、C、R測試儀、靜電環、鑷子、美工刀等工具（見圖8-7）。

熱風槍：用于拆卸和焊接貼片元件、貼片集成電路。

電烙鐵：用于焊接或補焊貼片元件、貼片集成電路。

手指鉗：拆卸時將貼片元件、貼片集成電路夾住；焊錫熔化后將元件取下；焊接時用于固定元件。

帶燈放大鏡：便于觀察元件的位置。

防靜電手腕：戴在手上，用以防止人身上的靜電損壞手機元件器。

吹耳球：用以將元件周圍的雜質吹跑。

2．工藝材料

助焊劑：可選用品牌助焊劑或松香水(酒精和松香的混合液)，將助焊劑加入元件周圍便于拆卸和焊接。

無水酒精或三氯甲烷：用以清潔線路板。

焊錫絲：焊接時使用。

抽風機：用于吸走焊接時助焊劑所揮發出的煙塵等。

植錫板：用于BGA芯片植錫，盡量選擇優質植錫板。

刮錫工具：用于刮除錫漿。可選用六件一套的助焊工具中的扁口刀。一般的植錫套裝工具都配有鋼片刮刀或膠條。

常用輔助工具如圖2-2所示。

8.5.3  SMT組件的返修過程

    就整個SMT組件的返修過程分析，可分為拆焊、器件整形、PCB焊盤清理、貼放、焊接、清潔等幾個步驟:

（1）拆焊

拆焊就是將返修器件從已固定好的SMT組件的PCB上取下，其根本原則是不損壞或損傷被拆器件本身、周圍元器件和PCB焊盤。

（2）器件整形

    要想繼續使用已拆下器件，必須對器件進行整形，一般情況下拆下的器件的引腳或焊球都會有不同程度的損傷，如細間距封裝器件的引腳變形，BGA的焊球脫落等情況。

（3）PCB焊盤清理

PCB焊盤清理應包含焊盤清洗和整平等工作，利用焊錫清掃工具，扁頭烙鐵，輔以銅質吸錫帶將殘留于焊盤上的焊錫去除，再以無水酒精或認可的溶劑擦拭去除細微物質和殘余助焊劑等成分。

（4）貼放器件

    在實施貼放元器件動作之前的一個關鍵步驟是將準備好的焊膏印刷至對應的已清理平整的焊盤上，該工作一般是手工進行，所需要的工具是開孔與要貼放元器件引腳或凸點相適合的小型模板及不銹鋼的印刷刮板。

（5）返修焊接

返修的焊接過程基板可以歸類為手工焊接及回流焊接過程，需要根據元器件及PCB布局特征、使用的焊接材料特性等進行周密考慮。

（6）返修清洗

    若使用焊膏、焊劑、焊膠等材料的熱風回流返修焊接，除非對清潔度有特殊要求，一般情況下都不會采用清洗工藝，當使用免清洗焊料時更是如此。