smt测试机为什么测试中变颜色

‘壹’ 在SMT工厂，SMT首件检测机测试流程是怎么样的测

首件测试仪的检测流程如下：通过扫描需要检测的SMT贴片首件PCB，智能框获取PCB实物扫描图片，导入BOM清单和PCB元件贴片坐标。软件对PCB图片、BOM、坐标进行智能合成和智能全局坐标校准，使得元件坐标、BOM与图片实物元件位置逐一对应。通过导航测量目标，LCR读取数据自动对应相应位置并进行自动判断检测结果，杜绝误测和漏测，并自动生成测试报表存于数据库。
SMT首件检测仪 的工作原理主要是将首件检测的流程简化，实现减人增效，自动防呆；最核心的技术其实就是软件了，目前市场上 出现比较多的几家，华科智源，HUSTEC,星得等等的核心关键都是软件，软件自动读取不同的BOM信息，自动识别位号，自动 导入坐标，包括自动进行丝印比对，等等，都是软件的功劳，市面上的不同厂家，软件也各有特色的，有的专门做SMT周边软件的，能将软件功能人性化，加上一些其他辅助SMT设备的功能，比如工艺图纸的处理，离线编程等等，这是华科智源的优势，而有些厂家善于市场包装，将本来简单的首件测试仪包装成一台大设备，提高其附加值，其核心还是离不开首件测试软件，可以说，首件测试仪最关注的就是软件了，
其他部分如的LCR电桥，都是专门的LCR测试厂家提供的，有同惠的，有优策的，扬子，等等，这几家的电桥精度基本没什么问题，只要能够提供数据接口和首件软件通讯上就OK了。

‘贰’ SMT的相关知识和最新操作

SMT常用知识简介 SMT的具体流程：开钢网-领物料-解冻锡膏-印刷-贴片-回流-QC检验-返修-QC再检验-包装出货-客户 一.工厂温度控制与5S： 一般来说,SMT车间规定的温度为23±3℃。5S的具体内容为整理、整顿、清扫、清洁、素养。 二.锡膏与印刷知识： 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。 一般常用的锡膏合金成份为Sn/Pb合金,且合金比例为63/37。
锡膏中主要成份分为两大部分锡粉和助焊剂。
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。
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。
锡膏的取用原则是先进先出。 目前BGA材料其锡球的主要成Sn90 Pb10;
锡膏在开封使用时,须经过两个重要的过程回温、搅拌。 无铅焊锡Sn/Ag/Cu 96.5/3.0/0.5的熔点为 217C。目前SMT最常使用的焊锡膏Sn和Pb的含量各为: 63Sn+37Pb; 目前市面上售之锡膏，实际只有8小时的粘性时间; 制程中因印刷不良造成短路的原因：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. 背面残有锡膏，降低刮刀压力，采用适当的VACCUM和SOLVENT 三.钢网知识: 钢板常见的制作方法为：蚀刻、激光、电铸。 常用的SMT钢板的材质为不锈钢。
常用的SMT钢板的厚度为0.15mm(或0.12mm)。STENCIL制作激光切割是可以再重工的方法; 钢板的开孔型式方形、三角形、圆形,星形,本磊形; 钢板的制作方法雷射切割、电铸法、化学蚀刻; 四.SMT与防静电知识： 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;
SMT的全称是Surface mount(或mounting) technology,中文意思为表面粘着（或贴装）技术。 ESD的全称是Electro-static discharge, 中文意思为静电放电。静电电荷产生的种类有摩擦、分离、感应、静电传导等；静电电荷对电子工业的影响为：ESD失效、静电污染；静电消除的三种原理为静电中和、接地、屏蔽。静电的特点：小电流、受湿度影响较大; 五.元件与PCB知识： 零件干燥箱的管制相对温湿度为 < 10%。 常用的被动元器件(Passive Devices)有：电阻、电容、点感（或二极体）等；主动元器件(Active Devices)有：电晶体、IC等。
英制尺寸长x宽0603=0.06inch*0.03inch，公制尺寸长x宽3216=3.2mm*1.6mm。
排阻ERB-05604-J81第8码“4”表示为4个回路,阻值为56欧姆。电容ECA-0105Y-M31容值为C=106PF=1NF =1X10-6F。 丝印（符号）为272的电阻，阻值为 2700Ω，阻值为4.8MΩ的电阻的符号（丝印）为485。
BGA本体上的丝印包含厂商、厂商料号、规格和Datecode/(Lot No)等信息。 PCB真空包装的目的是防尘及防潮。我们现使用的PCB材质为FR-4; 陶瓷芯片电容ECA-0105Y-K31误差为±10%;
目前使用的计算机的PCB, 其材质为: 玻纤板;
MT零件包装其卷带式盘直径为13寸、7寸; 常见的带宽为8mm的纸带料盘送料间距为4mm; 符号为272之组件的阻值应为2.7K欧姆;
100NF组件的容值与0.10uf相同; SMT使用量最大的电子零件材质是陶瓷;
在20世纪70年代早期,业界中新出现一种SMD, 为“密封式无脚芯片载体”, 常以HCC简代之;
BIOS是一种基本输入输出系统，全英文为：Base Input/Output System;
SMT零件依据零件脚有无可分为LEAD与LEADLESS两种; 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; 六.贴片知识与程序制作: 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; SMT制程中没有LOADER也可以生产;
制作SMT设备程序时, 程序中包括五大部分, 此五部分为基板数据; 贴片数据; 上料数据; 元件数据; 吸取数据,图像数据。 机器之文件供给模式有：准备模式、优先交换模式、交换模式和速接模式。
SMT的PCB定位方式有：真空定位、机械孔定位、双边夹定位及板边定位。目前计算机主板上常用的BGA球径为0.76mm; (早过时了,现在最小间距是0.02UM)208pinQFP的pitch为0.5mm。西门子80F/S属于较电子式控制传动;
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;
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; ABS系统为绝对坐标; SMT段排阻有无方向性无; SMT设备一般使用之额定气压为5KG/cm2;
高速贴片机可贴装电阻、电容、 IC、晶体管; 目检段若无法确认则需依照何项作业BOM、厂商确认、样品板;
若零件包装方式为12w8P, 则计数器Pinth尺寸须调整每次进8mm; 常用的MARK形状有：圆形,“十”字形、正方形,菱形,三角形,万字形; 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; 贴片机应先贴小零件，后贴大零件; 高速机与泛用机的Cycle time应尽量均衡; 尺寸规格20mm不是料带的宽度;
七.工程管控: ECN中文全称为：工程变更通知单；SWR中文全称为：特殊需求工作单，必须由各相关部门会签, 文件中心分发, 方为有效。 CPK指: 目前实际状况下的制程能力;现代质量管理发展的历程TQC-TQA-TQM; 八.回流焊知识: 锡膏的成份包含：金属粉末、溶济、助焊剂、抗垂流剂、活性剂；按重量分，金属粉末占85-92%，按体积分金属粉末占50%；其中金属粉末主要成份为锡和铅, 比例为63/37，熔点为183℃。
锡膏使用时必须从冰箱中取出回温, 目的是：让冷藏的锡膏温度回复常温，以利印刷。如果不回温则在PCBA进Reflow后易产生的不良为锡珠。
助焊剂在恒温区开始挥发进行化学清洗动作;
理想的冷却区曲线和回流区曲线镜像关系;
Sn62Pb36Ag2之焊锡膏主要试用于陶瓷板;
以松香为主的助焊剂可分四种: R、RA、RSA、RMA;
RSS曲线为升温→恒温→回流→冷却曲线;
63Sn+37Pb之共晶点为183℃;
回焊炉温度曲线其曲线最高温度215C最适宜;
锡炉检验时，锡炉的温度245℃较合适; 正面PTH, 反面SMT过锡炉时使用何种焊接方式扰流双波焊; 迥焊炉的温度按: 利用测温器量出适用之温度;
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; 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;
迥焊炉零件更换制程条件变更要重新测量测度曲线; 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; 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;
SMT段零件两端受热不均匀易造成：空焊、偏位、墓碑;
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; 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;
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。
九.品质检验与检验标准: 品质政策为：全面品管、贯彻制度、提供客户需求的品质；全员参与、及时处理、以达成零缺点的目标。
品质三不政策为：不接受不良品、不制造不良品、不流出不良品。 QC七大手法中鱼骨查原因中4M1H分别是指（中文）: 人、机器、物料、方法、环境。QC七大手法中, 鱼骨图强调寻找因果关系;PCB翘曲规格不超过其对角线的0.7%; SMT一般钢板开孔要比PCB PAD小4um可以防止锡球不良之现象;
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;
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;
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%; QC分为：IQC、IPQC、.FQC、OQC;
SMT常见之检验方法: 目视检验、X光检验、机器视觉检验 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; 品质的真意就是第一次就做好; 十.返修知识: SMT零件维修的工具有：烙铁、热风拔取器、吸锡枪、镊子;
铬铁修理零件热传导方式为传导+对流;
十一.测试知识;ICT测试是针床测试;
ICT之测试能测电子零件采用静态测试

‘叁’ smt多功能帖片机经常遇见的事情大神们帮帮忙

SMT分点胶和印锡，1 如果是点胶，容易出现的是点胶过多或过少，可通过增减气压和点胶速度来调节。还有就是经常堵点胶头，堵住点胶头了会出现点胶不均匀或直接点不出胶 只要拿出点胶头清洗就可。2 贴片机经常出现的是抛料和贴不上零件，记住贴片机的故障80%是操作不当带来的。用的料 和料枪 站位 和料枪按装很关键。操作得当外加经常注意照相机上是否有异物 机器不是很旧 运转起来还算轻松 补充： 还有就是如果用的是 印刷机 会经常出现印锡过厚或过薄 或者有些地 方干 脆没印上 注意了 这样也会给 贴片机 带来严重的隐患 可能吸嘴都会被没沾上的零件打坏几个。要经常看着印刷机，我说的经常是最好找个人专门盯着 额.. 你懂的。 避免方法是调整好印刷机印刷的高度和速度后尽量不要随意更改 要不可能会这边好了那边坏了，你想调回来时发现晚了。经常擦拭 网板 不要堵了， 锡膏 搅拌在用 太干的锡膏偷偷扔掉（我想没有公司同意让你把不好用的锡膏直接扔掉） 贴片机和印刷机 点胶机 都会出现的问题就是板子的 马克 点照不过去 机器不运行。你要做的是把机器的灯光加亮或减暗。或是用你的小脏手用力擦擦马克点（干净手擦拭无用...） 唉！那东西很烦 机器新的还好 旧的想不到的毛病一大堆，有时候要大修 有时候这需要一口气就搞定，我说的一口气真就是吹上一口气就搞定........ 太多了 如果有遇到什么没明白的 可以问我QQ去 除了里面的程序我有点搞不定外 小故障我还是很有一套的

‘肆’ SMT的含义

SMT 什么是SMT
SMT就是表面组装技术（表面贴装技术）（Surface Mounted 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有何特点
组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，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。
[编辑本段]为什么要用SMT
电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小
电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件
产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力
电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用
电子科技革命势在必行，追逐国际潮流
[编辑本段]SMT 基本工艺构成要素
印刷（或点胶）--> 贴装 --> （固化） --> 回流焊接 --> 清洗 --> 检测 --> 返修
印刷：其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为印刷机（锡膏印刷机），位于SMT生产线的最前端。
点胶：因现在所用的电路板大多是双面贴片，为防止二次回炉时投入面的元件因锡膏再次熔化而脱落，故在投入面加装点胶机，它是将胶水滴到PCB的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。有时由于客户要求产出面也需要点胶， 而现在很多小工厂都不用点胶机，若投入面元件较大时用人工点胶。
贴装：其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中印刷机的后面。
固化：其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。
回流焊接：其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。
清洗：其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。
检测：其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、飞针测试仪、自动光学检测（AOI）、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。
返修：其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。
SMT 之 IMC
IMC系Intermetallic compound 之缩写，笔者将之译为”接口合金共化物”。广义上说是指某些金属相互紧密接触之接口间，会产生一种原子迁移互动的行为，组成一层类似合金的”化合物”，并可写出分子式。在焊接领域的狭义上是指铜锡、金锡、镍锡及银锡之间的共化物。其中尤以铜锡间之良性Cu6Sn5(Eta Phase)及恶性Cu3Sn(Epsilon Phase)最为常见，对焊锡性及焊点可靠度(即焊点强度)两者影响最大，特整理多篇论文之精华以诠释之
一、定义
能够被锡铅合金焊料(或称焊锡Solder)所焊接的金属，如铜、镍、金、银等，其焊锡与被焊底金属之间，在高温中会快速形成一薄层类似”锡合金”的化合物。此物起源于锡原子及被焊金属原子之相互结合、渗入、迁移、及扩散等动作，而在冷却固化之后立即出现一层薄薄的”共化物”，且事后还会逐渐成长增厚。此类物质其老化程度受到锡原子与底金属原子互相渗入的多少，而又可分出好几道层次来。这种由焊锡与其被焊金属接口之间所形成的各种共合物，统称Intermetallic Compound 简称IMC，本文中仅讨论含锡的IMC，将不深入涉及其他的IMC。
二、一般性质
由于IMC曾是一种可以写出分子式的”准化合物”，故其性质与原来的金属已大不相同，对整体焊点强度也有不同程度的影响，首先将其特性简述于下：
◎ IMC在PCB高温焊接或锡铅重熔(即熔锡板或喷锡)时才会发生，有一定的组成及晶体结构，且其生长速度与温度成正比，常温中较慢。一直到出现全铅的阻绝层(Barrier)才会停止(见图六)。
◎ IMC本身具有不良的脆性，将会损及焊点之机械强度及寿命，其中尤其对抗劳强度(Fatigue Strength)危害最烈，且其熔点也较金属要高。
◎ 由于焊锡在接口附近得锡原子会逐渐移走，而与被焊金属组成IMC，使得该处的锡量减少，相对的使得铅量之比例增加，以致使焊点展性增大(Ductillity)及固着强度降低，久之甚至带来整个焊锡体的松弛。
◎ 一旦焊垫商原有的熔锡层或喷锡层，其与底铜之间已出现”较厚”间距过小的IMC后，对该焊垫以后再续作焊接时会有很大的妨碍；也就是在焊锡性(Solderability)或沾锡性(Wettability)上都将会出现劣化的情形。
◎ 焊点中由于锡铜结晶或锡银结晶的渗入，使得该焊锡本身的硬度也随之增加，久之会有脆化的麻烦。
◎ IMC会随时老化而逐渐增厚，通常其已长成的厚度，与时间大约形成抛物线的关系，即：
δ＝k √t，
k＝k exp(－Q/RT)
δ表示t时间后IMC已成长的厚度。
K表示在某一温度下IMC
的生长常数。
T表示绝对温度。
R表示气体常数，
即8.32 J/mole。
Q表示IMC生长的活化能。
K＝IMC对时间的生长常数，
以nm / √秒或μm / √日(
1μm / √日＝3.4nm / √秒。
现将四种常见含锡的IMC在不同温度下，其生长速度比较在下表的数字中：
表1 各种IMC在不同温度中之生长速度(nm / √s)
金属接口 20℃ 100℃ 135℃ 150℃ 170℃
1. 锡 / 金 40
2. 锡 / 银 0.08 17-35
3. 锡 / 镍 0.08 1 5
4. 锡 / 铜 0.26 1.4 3.8 10
[注] 在170℃高温中铜面上，各种含锡合金IMC层的生长速率，也有所不同；如热浸锡铅为
5nm/s，雾状纯锡镀层为7.7(以下单位相同)，锡铅比30/70的皮膜为11.2，锡铅比70/30的皮膜为12.0，光泽镀纯锡为3.7，其中以最后之光泽镀锡情况较好。
三、焊锡性与表面能
若纯就可被焊接之底金属而言，影响其焊锡性(Solderability)好坏的机理作用甚多，其中要点之一就是”表面自由能”(Surface Free Energy，简称时可省掉Free)的大小。也就是说可焊与否将取决于：
(1) 被焊底金属表面之表面能(Surface Energy)，
(2) 焊锡焊料本身的”表面能”等二者而定。
凡底金属之表面能大于焊锡本身之表面能时，则其沾锡性会非常好，反之则沾锡性会变差。也就是说当底金属之表面能减掉焊锡表面能而得到负值时，将出现缩锡(Dewetting)，负值愈大则焊锡愈差，甚至造成不沾锡(Non-Wetting)的恶劣地步。
新鲜的铜面在真空中测到的”表面能”约为1265达因/公分，63/37的焊锡加热到共熔点(Eutectic Point 183℃)并在助焊剂的协助下，其表面能只得380达因/公分，若将二者焊一起时，其沾锡性将非常良好。然而若将上述新鲜洁净的铜面刻意放在空气中经历2小时后，其表面能将会遽降到25达因/公分，与380相减不但是负值(-355)，而且相去甚远，焊锡自然不会好。因此必须要靠强力的助焊剂除去铜面的氧化物，使之再活化及表面能之再次提高，并超过焊锡本身的表面能时，焊锡性才会有良好的成绩。
四、锡铜接口合金共化物的生成与老化
当熔融态的焊锡落在洁铜面的瞬间，将会立即发生沾锡(Wetting俗称吃锡)的焊接动作。此时也立即会有锡原子扩散(Diffuse)到铜层中去，而铜原子也同时会扩散进入焊锡中，二者在交接口上形成良性且必须者Cu6Sn5的IMC，称为η-phase(读做Eta相)，此种新生”准化合物”中含锡之重量比约占60%。若以少量的铜面与多量焊锡遭遇时，只需3-5秒钟其IMC即可成长到平衡状态的原度，如240℃的0.5μm到340℃的0.9μm。然而在此交会互熔的同时，底铜也会有一部份熔进液锡的主体锡池中，形成负面的污染。
(a) 最初状态：当焊锡着落在清洁的铜面上将立即有η-phase Cu6Sn5生成，即图中之(2)部分。
(b) 锡份渗耗期：焊锡层中的锡份会不断的流失而渗向IMC去组新的Cu6Sn5，而同时铜份也会逐渐渗向原有的η-phase层次中而去组成新的Cu3Sn，即图中之(5)。此时焊锡中之锡量将减少，使得铅量在比例上有所增加，若于其外表欲再行焊接时将会发生缩锡。
(c) 多铅之阻绝层：当焊锡层中的锡份不断渗走再去组成更厚的IMC时，逐渐使得本身的含铅比例增加，最后终于在全铅层的挡路下阻绝了锡份的渗移。
(d) IMC的曝露：由于锡份的流失，造成焊锡层的松散不堪而露出IMC底层，而终致到达不沾锡的下场(Non-wetting)。
高温作业后经长时老化的过程中，在Eta-phase良性IMC与铜底材之间，又会因铜量的不断渗入Cu6Sn5中，而逐渐使其局部组成改变为Cu3Sn的恶性ε-phase(又读做Epsilon相)。其中铜量将由早先η-phase的40%增加到ε-phase的66%。此种老化劣化之现象，随着时间之延长及温度之上升而加剧，且温度的影响尤其强烈。由前述”表面能”的观点可看出，这种含铜量甚高的恶性ε-phase，其表面能的数字极低，只有良性η-phase的一半。因而Cu3Sn是一种对焊锡性颇有妨碍的IMC。
然而早先出现的良性η-phase Cu6Sn5， 却是良好焊锡性必须的条件。没有这种良性Eta相的存在，就根本不可能完成良好的沾锡，也无法正确的焊牢。换言之，必需要在铜面上首先生成Eta-phase的IMC，其焊点才有强度。否则焊锡只是在附着的状态下暂时冷却固化在铜面上而已，这种焊点就如同大树没有根一样，毫无强度可言。锡铜合金的两种IMC在物理结构上也不相同。其中恶性的ε-phase(Cu3Sn)常呈现柱状结晶(Columnar Structure)，而良性的η-phase(Cu6Sn5)却是一种球状组织(Globular)。下图8此为一铜箔上的焊锡经长时间老化后，再将其弯折磨平抛光以及微蚀后，这在SEM2500倍下所摄得的微切片实像，两IMC的组织皆清晰可见，二者之硬度皆在500微硬度单位左右。
在IMC的增厚过程中，其结晶粒子(Grains)也会随时在变化。由于粒度的变化变形，使得在切片画面中量测厚度也变得比较困难。一般切片到达最后抛光完成后，可使用专门的微蚀液(NaOH
50/gl，加1，2-Nitrphenol 35ml/l，70℃下操作)，并在超声波协助下，使其能咬出清晰的IMC层次，而看到各层结晶解里面的多种情况。现将锡铜合金的两种IMC性质比较如下：
两种锡铜合金IMC的比较
命名 分子式 含锡量W% 出现经过 位置所在 颜色 结晶 性能 表面能η-phase(Eta) Cu6Sn5 60% 高温融锡沾焊到清洁铜面时立即生成 介于焊锡或纯锡与铜之间的接口
白色 球状
组织
良性IMC
微焊接强度之必须甚高
ε-phase(Epsilon) Cu3Sn 30% 焊后经高温或长期老化而逐渐发生
介于Cu6Sn5与铜面之间
灰色 柱状
结晶
恶性IMC
将造成缩锡或不沾锡 较低只有Eta的一半,非常有趣的是，单纯Cu6Sn5的良性IMC，虽然分子是完全相同，但当生长环境不同时外观却极大的差异。如将清洁铜面热浸于熔融态的纯锡中，此种锡量与热量均极度充足下，所生成的Eta良性IMC之表面呈鹅卵石状。但若改成锡铅合金(63/37)之锡膏与热风再铜面上熔焊时，亦即锡量与热量不太充足之环境，居然长出另一种一短棒状的IMC外表(注意铜与铅是不会产生IMC的，且两者之对沾锡(wetting)与散锡(Spreading)的表现也截然不同。再者铜锡之IMC层一旦遭到氧化时，就会变成一种非常顽强的皮膜，即使薄到5层原子厚度的1.5nm，再猛的助焊剂也都奈何不了它。这就是为什么PTH孔口锡薄处不易吃锡的原因(C.Lea的名着A scientific Guide to SMT之P.337有极清楚的说明)，故知焊点之主体焊锡层必须稍厚时，才能尽量保证焊锡性于不坠。事实上当”沾锡”(Wetting)之初，液锡以很小的接触角(Contact Angle)高温中迅速向外扩张(Spreading)地盘的同时，也另在地盘内的液锡和固铜之间产生交流，而向下扎根生成IMC，热力学方式之步骤，即在说明其假想动作的细节。
五、锡铜IMC的老化
由上述可知锡铜之间最先所形成的良性η-phase(Cu6Sn5)，已成为良好焊接的必要条件。唯有这IMC的存在才会出现强度好的焊点。并且也清楚了解这种良好的IMC还会因铜的不断侵入而逐渐劣化，逐渐变为不良的ε-phase(Cu3Sn)。此两种IMC所构成的总厚度将因温度上升而加速长厚，且与时俱增。下表3.即为各种状况下所测得的IMC总厚度。凡其总IMC厚度愈厚者，对以后再进行焊接时之焊锡性也愈差。
表3. 不铜温度中锡铜IMC之不同厚度
所处状况 IMC厚度(mils)
熔锡板(指炸油或IR) 0.03~0.04
喷锡板 0.02~0.037
170℃中烤24小时 0.22以上
125℃中烤24小时 0.046
70℃中烤24小时 0.017
70℃中存贮40天 0.05
30℃中存贮2年 0.05
20℃中存贮5年 0.05
组装之单次焊接后 0.01~0.02
图12. 锡铜IMC的老化增厚，除与时间的平方根成比例关系外，并受到环境温度的强烈影响，在斜率上有很大的改变。
在IMC老化过程中，原来锡铅层中的锡份不断的输出，用与底材铜共组成合金共化物，因而使得原来镀锡铅或喷锡铅层中的锡份逐渐减少，进而造成铅份在比例上的不断增加。一旦当IMC的总厚度成长到达整个锡铅层的一半时，其含锡量也将由原来的60%而降到40%，此时其沾锡性的恶化当然就不言而喻。并由底材铜份的无限量供应，但表层皮膜中的锡量却愈来愈少，因而愈往后来所形成的IMC，将愈趋向恶性的Cu3Sn。
且请务必注意，一旦环境超过60℃时，即使新生成的Cu6Sn5也开始转变长出Cu3Sn来。 一旦这种不良的ε-phase成了气候，则焊点主体中之锡不断往接口溜走，致使整个主体皮膜中的铅量比例增加，后续的焊接将会呈现缩锡(Dewetting)的场面。这种不归路的恶化情形，又将随着原始锡铅皮膜层的厚薄而有所不同，越薄者还会受到空气中氧气的助虐，使得劣化情形越快。故为了免遭此一额外的苦难，一般规范都要求锡铅皮膜层至少都要在0.3mil以上。
老化后的锡铅皮膜，除了不良的IMC及表面能太低，而导致缩锡的效应外，镀铜层中的杂质如氧化物、有机光泽剂等共镀物，以及锡铅镀层中有机物或其它杂质等，也都会朝向IMC处移动集中，而使得缩锡现象雪上加霜更形恶化。
从许多种前人的试验及报告文献中，可知有三种加速老化的模式，可以类比出上述两种焊锡性劣化及缩锡现象的试验如下∶
◎ 在高温饱和水蒸气中曝置1~24小时。
◎ 在125~150℃的乾烤箱中放置4~16小时。
◎ 在高温水蒸气加氧气的环境中放置1小时；之后仅在水蒸气中放置24小时；再另于155℃的乾烤箱中放置4小时；及在40℃，90~95%RH环境中放置10天。如此之连续折腾
约等于1年时间的自然老化。 在经此等高温高湿的老化条件下，锡铅皮膜表面及与铜之接口上会出现氧化、腐蚀，及锡原子耗失(Depletion)等，皆将造成焊锡性的劣化。
六、锡金IMC
焊锡与金层之间的IMC生长比铜锡合金快了很多，由先后出现的顺序所得的分子式有AuSn
，AuSn2，AuSn4等。在150℃中老化300小时后，其IMC居然可增长到50μm(或2mil)之厚。因而镀金零件脚经过焊锡之后，其焊点将因IMC的生成太快，而变的强度减弱脆性增大。幸好仍被大量柔软的焊锡所包围，故内中缺点尚不曝露出来。又若当金层很薄时，例如是把薄金层镀在铜面上再去焊锡，则其焊点强度也很快就会变差，其劣化程度可由耐疲劳强度试验周期数之减少而清楚得知。
曾有人故意以热压打线法(Thermo-Compression，注意所用温度需低于锡铅之熔点)将金线压入焊锡中，于是黄金就开始向四周的焊锡中扩散，逐渐形成如图中白色散开的IMC。该金线原来的直径为45μm，经155℃中老化460小时后，竟然完全消耗殆尽，其效应实在相当惊人。但若将金层镀在镍面上，或在焊锡中故意加入少许的铟，即可大大减缓这种黄金扩散速度达5倍之多。
七、锡银IMC
锡与银也会迅速的形成接口合金共化物Ag3Sn，使得许多镀银的零件脚在焊锡之后，很快就会发生
银份流失而进入焊锡之中，使得银脚焊点的结构强度迅速恶化，特称为”渗银Silver leaching”。此种焊后可靠性的问题，曾在许多以钯层及银层为导体的“厚膜技术”(Thick Film Technology)中发生过，SMT中也不乏前例。若另将锡铅共融合金比例63/37的焊锡成分，予以小幅的改变而加入2%的银，使成为62/36/2的比例时，即可减轻或避免发生此一”渗银”现象，其焊点不牢的烦恼也可为之舒缓。最近兴起的铜垫浸银处理(Immersion Silver)，其有机银层极薄仅4-6μm而已，故在焊接的瞬间，银很快就熔入焊锡主体中，最后焊点构成之IMC层仍为铜锡的Cu6Sn5，故知银层的功用只是在保护铜面而不被氧化而已，与有机护铜剂(OSP)之Enetk极为类似，实际上银本身并未参加焊接。
八、锡镍IMC
电子零件之接脚为了机械强度起见，常用黄铜代替纯铜当成底材。但因黄铜中含有多量的锌，对于焊锡性会有很大的妨碍，故必须先行镀镍当成屏障(Barrier)层，才能完成焊接的任务。事实上这只是在焊接的瞬间，先暂时达到消灾避祸的目的而已。因不久后镍与锡之间仍也会出现IMC，对焊点强度还是有不良的影响。
表4. 各种IMC在扩散系数与活化能方面的比较
System Intermetallic Compounds Diffusion Coefficient(m2/s) Activation Energy(J/mol)
Cu-Sn Cu6Sn5，Cu3Sn 1×106 80,000
Ni-Sn Ni3Sn2，Ni3Sn4，Ni3Sn7 2×107 68,000
Au-Sn AuSn，AuSn2 AuSn 3×104 73,000
Fe-Sn FeSnFeSn2 2×109 62,000
Ag-Sn Ag3Sn 8×109 64,000
在一般常温下锡与镍所生成的IMC，其生长速度与锡铜IMC相差很有限。但在高温下却比锡铜合金要慢了很多，故可当成铜与锡或金之间的阻隔层(Barrier Layer)。而且当环境温度不同时，其IMC的外观及组成也各不相同。此种具脆性的IMC接近镍面者之分子视为Ni3Sn4，接近锡面者则甚为分歧难以找出通式，一般以NiSn3为代表。根据一些实验数据，后者生长的速度约为前者的三倍。又因镍在空气非常容易钝化(Passivation)，对焊锡性也会出现极其不利的影响，故一般在镍外表还要镀一层纯锡，以提高焊锡性。若做为接触(Contact)导电用途时，则也可镀金或银。
九、结论
各种待焊表面其焊锡性的劣化，以及焊点强度的减弱，都是一种自然现象。正如同有情世界的生老病死及无情世界的颓蚀风化一样均迟早发生，无法避免。了解发生的原因与过程之后，若可找出改善之道以延长其使用年限，即为上上之策矣。

‘伍’ SMT作用和含义

什么是SMT：
SMT就是表面组装技术（表面贴装技术）（Surface Mounted 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有何特点：
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组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，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。 电脑贴片机，如图

为什么要用SMT：
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电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小

电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件

产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力

电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用

电子科技革命势在必行，追逐国际潮流

SMT 基本工艺构成要素：
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丝印（或点胶）--> 贴装 --> （固化） --> 回流焊接 --> 清洗 --> 检测 --> 返修

丝印：其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机（丝网印刷机），位于SMT生产线的最前端。

点胶：它是将胶水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后
面。

贴装：其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中丝印机的后面。

固化：其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。

回流焊接：其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。

清洗：其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。

检测：其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、飞针测试仪、自动光学检测
（AOI）、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。

返修：其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。

SMT常用知识简介
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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CB 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 < 10%。
15. 常用的被动元器件(Passive Devices)有：电阻、电容、点感（或二极体）等；主动元器件(Active Devices)有：电晶体、IC等。
16. 常用的SMT钢板的材质为不锈钢。
17. 常用的SMT钢板的厚度为0.15mm(或0.12mm)。
18. 静电电荷产生的种类有摩擦、分离、感应、静电传导等；静电电荷对电子工业的影响为：ESD失效、静电污染；静电消除的三种原理为静电中和、接地、屏蔽。
19. 英制尺寸长x宽0603=0.06inch*0.03inch，公制尺寸长x宽3216=3.2mm*1.6mm。
20. 排阻ERB-05604-J81第8码“4”表示为4个回路,阻值为56欧姆。电容ECA-0105Y-M31容值为C=106PF=1NF =1X10-6F。
21. ECN中文全称为：工程变更通知单；SWR中文全称为：特殊需求工作单，必须由各相关部门会签, 文件中心分发, 方为有效。
22. 5S的具体内容为整理、整顿、清扫、清洁、素养。
23. PCB真空包装的目的是防尘及防潮。
24. 品质政策为：全面品管、贯彻制度、提供客户需求的品质；全员参与、及时处理、以达成零缺点的目标。
25. 品质三不政策为：不接受不良品、不制造不良品、不流出不良品。
26. QC七大手法中鱼骨查原因中4M1H分别是指（中文）: 人、机器、物料、方法、环境。
27. 锡膏的成份包含：金属粉末、溶济、助焊剂、抗垂流剂、活性剂；按重量分，金属粉末占85-92%，按体积分金属粉末占50%；其中金属粉末主要成份为锡和铅, 比例为63/37，熔点为183℃。
28. 锡膏使用时必须从冰箱中取出回温, 目的是：让冷藏的锡膏温度回复常温，以利印刷。如果不回温则在PCBA进Reflow后易产生的不良为锡珠。
29. 机器之文件供给模式有：准备模式、优先交换模式、交换模式和速接模式。
30. SMT的PCB定位方式有：真空定位、机械孔定位、双边夹定位及板边定位。
31. 丝印（符号）为272的电阻，阻值为 2700Ω，阻值为4.8MΩ的电阻的符号（丝印）为485。
32. BGA本体上的丝印包含厂商、厂商料号、规格和Datecode/(Lot No)等信息。
33. 208pinQFP的pitch为0.5mm。
34. QC七大手法中, 鱼骨图强调寻找因果关系;
35. CPK指: 目前实际状况下的制程能力;
36. 助焊剂在恒温区开始挥发进行化学清洗动作;
37. 理想的冷却区曲线和回流区曲线镜像关系;
38. Sn62Pb36Ag2之焊锡膏主要试用于陶瓷板;
39. 以松香为主的助焊剂可分四种: R、RA、RSA、RMA;
40. RSS曲线为升温→恒温→回流→冷却曲线;
41. 我们现使用的PCB材质为FR-4;
42. PCB翘曲规格不超过其对角线的0.7%;
43. STENCIL制作激光切割是可以再重工的方法;
44. 目前计算机主板上常用的BGA球径为0.76mm;
45. ABS系统为绝对坐标;
46. 陶瓷芯片电容ECA-0105Y-K31误差为±10%;
47. 目前使用的计算机的PCB, 其材质为: 玻纤板;
48. SMT零件包装其卷带式盘直径为13寸、7寸;
49. SMT一般钢板开孔要比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20世纪70年代早期,业界中新出现一种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245℃较合适;
63. 钢板的开孔型式方形、三角形、圆形,星形,本磊形;
64. SMT段排阻有无方向性无;
65. 目前市面上售之锡膏，实际只有4小时的粘性时间;
66. SMT设备一般使用之额定气压为5KG/cm2;
67. SMT零件维修的工具有：烙铁、热风拔取器、吸锡枪、镊子;
68. QC分为：IQC、IPQC、.FQC、OQC;
69. 高速贴片机可贴装电阻、电容、 IC、晶体管;
70. 静电的特点：小电流、受湿度影响较大;
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. 高速机与泛用机的Cycle time应尽量均衡;
95. 品质的真意就是第一次就做好;
96. 贴片机应先贴小零件，后贴大零件;
97. BIOS是一种基本输入输出系统，全英文为：Base Input/Output System;
98. SMT零件依据零件脚有无可分为LEAD与LEADLESS两种;
99. 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;
100. SMT制程中没有LOADER也可以生产;
101. 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;
102. 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;
103. 尺寸规格20mm不是料带的宽度;
104. 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
105. 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;
106. 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。

‘陆’ 为什么打印机测试颜色时是所有颜色都正常出墨、打印时却有一种颜色不出墨

你应该打印的是打印测试页，不是喷嘴检查，如果是喷嘴检查能很清楚的看出效果来的，测试页只用到一点点彩色，还是合成色，很难分辨，要准备的知道打印头的堵头情况，只能试喷嘴查，如果某一颜色显示断线，就证明这个颜色堵了，可以尝试清洗打印头解决问题。

‘柒’ 为什么SMT之IC零件都是黑色的

我先把答案告诉你：
分清静电屏蔽材料(袋)和防静电材料(袋)很重要,防静电材料(袋、垫)多为粉红色,仅用来作为静电敏感器件的廉价垫衬和中介包装物,它只是自身不易产生静电而已,如果有静电放电发生,则能穿过这些防静电材料造成危害.静电屏蔽包装多为银色、黑色、灰色,有铝箔形不透明和黑色、灰色半透明材料,现在还有栅格状全透明材料等,其基本原理是在防静电材料外再真空镀一层铝作为导电的静电屏蔽层,有静电势产生时, 屏蔽层将感应静电势均匀分布于整个包装表面,降低表面电势差,防止局部点高静电势差放电,同时对高频强电磁场也有良好屏蔽作用.随着防护等级不同静电屏蔽包装材料的导电层也分为:外层电阻层—绝缘膜—镀铝箔层—绝缘膜; 绝缘膜—镀铝箔层—绝缘膜;真空镀膜层—绝缘膜;印刷导电栅格层—绝缘膜等多种档次.稍加注意可发现IC出厂时除外包装为2~3层静电屏蔽材料外,内部的支撑材料(如推盘和供料带)都是黑色高阻导电材料,约106MΩ,也只起屏蔽和中和各引脚静电势,提供静电泄放通路作用。静电敏感组件(如IC)和制品出货时,必须用静电屏蔽材料包装,而不有使用防静电袋。

具体是：
生活,生产中静电可谓无处不在,无时不在,从举手投足间服装的磨擦,到干燥空气的流动,都是静电产生的青萍之末.如果条件适宜,发端乎几伏,登峰造极于几百上千伏,瞬间亦可实现.这些都对CMOS等静电敏感电路造成极大威胁,更不待说设备漏电造成的危害了,故电子行业无不将静电当成大敌,尽一切努力将之柜之门外.
静电是相对于“动电”,即导体中的流动电荷而言,是一般情况下不流动的电荷.多由绝缘体物体间互相磨擦或干燥空气与绝缘物磨擦产生.当它能量积累到一定程度,防碍它中和的绝缘体再也阻挡不住时,即发生剧烈放电,即静电放电(ESD),这时的最高电压可达几千乃至几万伏.势必对静电敏感组件造成损害。

雷电是气流与云层中水滴磨擦产生的高压静电放电而形成,高压带电云层经过建筑物附近时,可由避雷针的"尖端放电"效应中和掉一部分电荷;当云层中电荷量太大,或云层移动太快而来不及全部中和时,将通过避雷针剧烈放电形成雷击.这两种情况下,尤其是雷击时,整个建筑物及附近地面都是带电的,雷击的危害主要是直击雷和雷电感应.由于人在建筑物中处于"等电位"状态,象鸟儿落在高压线上一样,所以一般不会受到雷击.但雷电感应(超高压静电感应和强电磁感应)会对静电敏感器件造成损害.
设备漏电,尤其是不会对人造成触电伤害的徽小漏电并不属于静电.虽然大多数情况下人们几乎感觉不到,但由于其普遍性(任何电器设备多少总有些漏电)和高内阻的特点,产生最高近似于电源电压(100~400V),时间很短的尖峰电脉冲,仍足以对静电敏感器件造成电气过载(EOS)损害.所以也是静电防护体系中极为重要的一个方面.
静电放电(ESD)及电气过载(EOS)对电子元器件造成损害的主要机理有:热二次击穿;金属镀层熔融;介质击穿;气弧放电;表面击穿;体击穿等等。

防静电应以防止和抑制静电荷的产生,积聚,并迅速安全、有效地消除已产生的静电荷为基本原则.但防静电诸多措施实为一套系统工程,一个环节的疏漏可能就有千里之堤溃于蚁穴之臾,不可不慎.
1. 防静电地线的埋设:
(1).厂房建筑物的避雷针一般与建筑物钢筋混凝土焊接在一起妥善接地,当雷击发生时,接地点乃至整个大楼的地面都将成为高压大电流的泄放点,一般认为在泄放接地点20M范围内都会有"跨步电压"产生,即在此范围内不再是理想零电位.另外,三相供电的零线由于不可能绝对平衡而也会有不平衡电流产生并流入零线的接地点,故防静电地线的埋设点应距建筑物和设备地20米以外.(见图一)
(2).埋设方法:为保证接地的可靠,致少应有三点以上接地,即每隔5m挖深1.5m以上坑,将2m以上铁管或角铁打入坑内(即角铁插入地下2m以上),再用3mm厚铜排将这三处焊接在一起,用16m㎡绝缘铜芯线焊上引入室内为干线.
(3).坑内施以适量木炭粉和工业盐,以增加土壤导电性,填埋后用接地电阻测试仪测量,接地电阻应<4Ω.(见图2)且每年至少测试一次。
2. 防静电地线的铺设和测试:
(1).防静电地线全部使用6m㎡多股铜芯绝缘线,每楼层或适当区段用铜排或40A以上开关,闸刀与主干线相连,以利检查维修.
(2).防静电地线缆应与设备外壳,工作台铁架,工作灯架等良好绝缘,防止短路,搭连或破皮连接.
(3).于分段铜排或开关的"干线端",另铺一条检查线.(1.5~2m㎡即可),每车间设2~3检查点,固定好,标识清楚.
(4).测量:使用指针式万用表,电阻档.
a).各防静电测试点与防静电地线间电阻5~15Ω,理想应为0Ω.但实际测得为2m㎡导线从测试点到总结点电阻 6m㎡,导线从总结点到被测点电阻之和,这一值约5-15Ω且基本不变,如测量结果趋于无穷大,是为防静电地线或测量线有一条断线,应及时修好.
b).防静电地与设备地间电阻,这一阻值为防静电地线本身线阻 设备地线本身线阻 两地线间地电阻组成.但两接地线间由于地面干湿程度,地电流影响等十分复杂,尤其地电流,每时每刻大小方向频率等都在变,且主要决定测量结果,故只能用指针表测量,且其值从十几欧到几百K都算正常,仅说明两地间未短路也未开路即可.
3.防静电地板(见图4):
最规范的防静电地板是类似防静电橡胶的复合结构,下层为导电层与防静电地连在一起,上层为绝缘防静电产生层,不会因行走的磨擦产生静电.铺设时导电层应用绝缘垫与建筑物地面和墙壁隔开,防止雷击时地板带静电,并将导电层通过1MΩ20W电阻与防静电地接好.起到静电屏蔽和电磁屏蔽作用.这种地板造价太高,但可以有效防止雷电的各种危害和静电产生.
一般电子厂多用简易防静电地板(仅有绝缘防静电产生层多为涂料或地板胶),直接铺在建筑物地面上,大大降低造价,且也可起到防行走产生的静电作用.但对雷击产生的超高压静电感应和强电磁感应防护作用较差.
4.防静电工作台面:如图4
防静电橡胶绿色面为防静电产生层,电阻较大,表面电阻108~1010Ω.
防静电橡胶的黑色面电阻较小,表面电阻104~106,与绿色面良好连接,可保妥善接地.起静电屏蔽和泄放作用. 可通过扣式连接,由专用静电手环导线(内含1M电阻)接地.或在绝缘台面上放0.2mm厚铁板或铜箔,焊好导线通过1MΩ电阻连接到静电地线,然后铺平防静电橡胶(黑面向下,贴紧导电片).该1MΩ电阻同样起提供静电泄放通路,防止过速放电打火和隔离的作用.
甚至坐椅(凳)也应引起重视,多数生产线上使用普通塑料凳,极易与衣物摩擦产生静电,有条件应采用防静电椅,并通过1MΩ电阻接静电地,至少要将塑料凳用防静电布料套上.
5.电烙铁,小锡炉,测试仪器等用电设备的接地与测试:
电烙铁,小锡炉测试仪器等必须用三端插头妥善接设备地,做到并不难,但由于经常发生如:插座接地端松脱,断线,烙铁头因氧化而与外壳(接设备地)断开等现象,故应每班次检测,可用自制简易通断指示灯测试,发现问题立即更换.
6.防静电服(衣,鞋,手套等):
所谓防静电服,是用特殊合成纤维织成布料,一般情况下揉搓磨擦不会产生静电.但它不是静电屏蔽服,它不能消除身上其它衣料产生的静电.故正确穿着应是里面只着一件衬衣或内衣,外着防静电服.冬季内穿多件化纤类,毛类衣物穿着防静电服也无大用.所以做好控制环境温度,湿度,戴好静电手环比着静电服重要.防静电手套则起防止静电产生;隔离手与产品(绝缘);防止汗渍污染产品等多重作用,是必用的.
7.防静电手环:
防静电手环是由紧贴手腕的不锈钢外壳通过线内1MΩ电阻由导线,铁夹接地.目的是既要随时泄放掉人体上的静电,又要防止快速放电产生的火花,对静电敏感器件造成损害,并起隔离作用.而断线或接触不良会使静电手环形同虚设.所谓无线手环实际起不到泄放人体携带的静电荷作用。
(1).规范静电手环佩戴,夹持方法:
a. 静电手环不锈钢壳应戴在左手腕内侧,此处接触电阻最小.
b. 要与皮肤紧密接触,不得松驰,不得隔以衣物.
c. 鳄鱼夹应用根部夹持静电地线裸露部份,而不应使用前端齿部夹持.
d. 下班或行走时,操作员可摘下手环,流动人员(干部,品管)应取下夹子,将联机绕在手腕上,以便流动使用.
(2).静电环应每班上午,下午各测一次并记录,松紧以通过测试为准,不合格的应立即调整或更换.
(3).不准佩戴无线手环.
8.加装离子风扇:
波峰炉预热部份温度为80~120℃,在这样高温干燥热风吹佛下极易产生静电.离子风扇是由高压将空气电离成正负离子,由风扇将含大量正负离子的空气吹入炉内,以中和PCB及组件上因高温热风产生的静电.故波峰炉入口应加装离子风扇.防静电工作区入口处,传送带起点或上方也可根据实际需要加装离子风扇.
9.传送带加装防静电清洁辊:
自制简易装置:将长度略小于传送带宽度的硬塑管缠上毛巾布(应较平整),沾湿后中间穿以铁棍(做轴)固定于传送带两端,并用可乐瓶灌水后彷医院吊瓶方法不断加湿,传送带开动时辊在自重下随传送带转动,起清洁,加湿防静电作用.这种简易自制装置可在一定场合下起到传送带离子风扇的作用.
10.PCB在流水线上(主要指DIP后补焊,测试,装配等工序)即应下垫防静电海棉垫,防止产生静电和板面刮伤.工序间转运应用防静电板卡储运车或卡箱. (其表面电阻106Ω以下),通过1MΩ电阻妥善接静电地.
分清静电屏蔽材料(袋)和防静电材料(袋)很重要,防静电材料(袋、垫)多为粉红色,仅用来作为静电敏感器件的廉价垫衬和中介包装物,它只是自身不易产生静电而已,如果有静电放电发生,则能穿过这些防静电材料造成危害.静电屏蔽包装多为银色、黑色、灰色,有铝箔形不透明和黑色、灰色半透明材料,现在还有栅格状全透明材料等,其基本原理是在防静电材料外再真空镀一层铝作为导电的静电屏蔽层,有静电势产生时, 屏蔽层将感应静电势均匀分布于整个包装表面,降低表面电势差,防止局部点高静电势差放电,同时对高频强电磁场也有良好屏蔽作用.随着防护等级不同静电屏蔽包装材料的导电层也分为:外层电阻层—绝缘膜—镀铝箔层—绝缘膜; 绝缘膜—镀铝箔层—绝缘膜;真空镀膜层—绝缘膜;印刷导电栅格层—绝缘膜等多种档次.稍加注意可发现IC出厂时除外包装为2~3层静电屏蔽材料外,内部的支撑材料(如推盘和供料带)都是黑色高阻导电材料,约106MΩ,也只起屏蔽和中和各引脚静电势,提供静电泄放通路作用。静电敏感组件(如IC)和制品出货时,必须用静电屏蔽材料包装,而不有使用防静电袋。
11. 温度和相对湿度的调控:
电子作业,尤其是SMT对温度和湿度都有较高要求,一般温度控制在18~28℃,过高或过低都将影响设备的正常运作和精度;相对湿度应在50%~85%,过低则容易产生静电(见表1).过高设备易结露,锡膏含水增加,所以应加强监测和调控,对防静电来说,秋冬相对湿度偏低时,可用加湿器或湿布拖地方法解决.
12.其它
(1) 电烙铁应尽可能采用防静电低压恒温烙铁,并良好接地.
(2) 使用接地线的低压直流电动起子(电批).
(3) PCB小批量清洗作业应使用防静电刷,不可使用普通塑料刷.
(4) 某些场合,天花板,墙壁都应使用防静电材料,一般说即使普通石膏板和石灰涂料墙面也可,但禁止使用塑料制品天花板和普通墙纸,塑料墙纸.
13.静电测试仪:
如条件具备,可考虑添置"手持式非接触静电测试仪",这样才能实时监测静电的产生,大小,追踪静电造成的不良,了解改善效果.因其价格过于昂贵,多数企业不敢问津.
14.监测和记录:
防静电措施要有专人负责落实,并形成制度,才能真正贯彻实施.否则一切硬件投入可能起不到实际作用。
(1).人员:应由两人兼职管理,测试,记录.多数情况下需两人配合,并防止人员流动断档.
(2).测试和记录:综上所述,每天应完成下列测试和记录.
a. 静电测试点--------静电地 指针式万用表
静电地----------- 设备地 电阻值测量
b. 电烙铁头接地/烙铁尖温度测量.
c. 小锡炉接地/锡炉温度测量.
d. 测试仪器接地测量.
e. 静电手环接地测试. 静电手环测试仪
f. 室内温度/相对湿度的测量与调控. 温/湿度计.
(3).检查防静电工作区内工作人员着装和防静电各项规定执行情况.
(4).有条件应在工作现场和流水线上用静电测试仪测各种情况下的静电电压.
静电电压一般应小于100V,特殊情况应小于25V.
15.培训和素养:应将防静电知识/措施作为全员培训的重要内容让每一员工都弄懂弄通,形成良好的职业习惯.如:
服装,图纸资料等不得接触元器件,图纸资料应放入防静电文件袋内,悬挂;
塑料盒,像皮,纸板,玻璃等易产生静电的杂物不允许堆放在静电安全工作台上;
必需载好静电环和手套后才可接触元器件,手拿PCB或敏感器件时尽量持边缘,避免接触其引线和接线片;

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http://www.esdol.com/info/list.asp?typeid=42
参考资料：http://www.esdol.com/info/list.asp?typeid=42

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