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文檔簡(jiǎn)介

生產(chǎn)工藝介紹1.1SMT生產(chǎn)流程介紹1.2DIP生產(chǎn)流程介紹1.3PCB設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)析生產(chǎn)工藝介紹1“SMT”表面安裝技術(shù)(SurfaceMountingTechnology)(簡(jiǎn)稱SMT)它是將電子元器件直接安裝在印制電路板的表面,它的主要特征是元器件是無(wú)引線或短引線,元器件主體與焊點(diǎn)均處在印制電路板的同一側(cè)面?!癝MT”表面安裝技術(shù)21.1表面安裝的工藝流程1.1.1表面安裝組件的類型:表面安裝組件(SurfaceMountingAssembly)(簡(jiǎn)稱:SMA)類型:

全表面安裝(Ⅰ型)

雙面混裝(Ⅱ型)

單面混裝(Ⅲ型)

1.1表面安裝的工藝流程1.1.1表面安裝組件的類型:3a.全表面安裝(Ⅰ型):全部采用表面安裝元器件,安裝的印制電路板是單面或雙面板.表面安裝示意圖表面安裝示意圖4b.雙面混裝(Ⅱ型):表面安裝元器件和有引線元器件混合使用,印制電路板是雙面板。雙面混裝示意圖雙面混裝示意圖5c.單面混裝(Ⅲ型):

表面安裝元器件和有引線元器件混合使用,與Ⅱ型不同的是印制電路板是單面板。單面混裝示意圖單面混裝示意圖61.1.2工藝流程

由于SMA有單面安裝和雙面安裝;元器件有全部表面安裝及表面安裝與通孔插裝的混合安裝;焊接方式可以是回流焊、波峰焊、或兩種方法混合使用;通孔插裝方式可以是手工插,或機(jī)械自動(dòng)插……;從而演變?yōu)槎喾N工藝流程,目前采用的方式有幾十種之多,下面僅介紹通常采用的幾種形式。1.1.2工藝流程7a.單面全表面安裝

單面安裝流程a.單面全表面安裝

單面安裝流程8b.雙面全表面安裝

雙面安裝流程b.雙面全表面安裝

雙面安裝流程9c.單面混合安裝

單面混合安裝流程c.單面混合安裝

單面混合安裝流程10d、雙面混合安裝

雙面混合安裝流程d、雙面混合安裝

雙面混合安裝流程111.1.3錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個(gè)SMT流程的重要工序,這一關(guān)的質(zhì)量不過(guò)關(guān),就會(huì)造成后面工序的大量不良。因此,抓好印刷質(zhì)量管理是做好SMT加工、保證品質(zhì)的關(guān)鍵。1.1.3錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個(gè)SMT流程的重要工12錫膏印刷工藝的控制包括幾個(gè)方面:錫膏的選擇錫膏的儲(chǔ)存錫膏的使用和回收鋼網(wǎng)開(kāi)口設(shè)計(jì)印刷注意事項(xiàng)線路板的儲(chǔ)存和使用等下面就來(lái)具體的談一下這些工序如何進(jìn)行有效的管控。錫膏印刷工藝的控制包括幾個(gè)方面:131、錫膏的選擇:錫膏的成份包含﹕金屬粉末﹑溶濟(jì)﹑助焊劑﹑抗垂流劑﹑活性劑﹔按重量分﹐金屬粉末占85-92%﹐按體積分金屬粉末占50%﹔錫膏中錫粉顆粒與Flux(助焊劑)的體積之比約為1:1,重量之比約為9:1;助焊劑在焊接中的主要作用是去除氧化物﹑破壞融錫表面張力﹑防止再度氧化。

錫膏分為有鉛錫膏和無(wú)鉛錫膏兩種1、錫膏的選擇:錫膏的成份包含﹕金屬粉末﹑溶濟(jì)﹑助焊劑﹑抗垂14a、有鉛錫膏:有鉛錫膏中的主要金屬粉末為錫和鉛:的有傳統(tǒng)的63Sn/37Pb(即錫膏含量中錫占63%,鉛占37%),和62Sn/36.5Pb/0.5Ag(含銀錫膏),熔點(diǎn)為183℃;SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件15b、無(wú)鉛錫膏:分類:SN—Ag系列SN—Ag-Cu系列SN—AB系列目前,錫-銀-銅是一種用于SMT裝配應(yīng)用的常用合金。這些合金的回流溫度范圍為217-221C,峰值溫度為235-255C時(shí)即可對(duì)大多數(shù)無(wú)鉛表面(如錫、銀、鎳鍍金、以及裸銅OSP)達(dá)到良好的可焊性。

b、無(wú)鉛錫膏:分類:16SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件17SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件182、錫膏的儲(chǔ)存:錫膏的儲(chǔ)存環(huán)境必須是在3到10度范圍內(nèi),儲(chǔ)存時(shí)間是出廠后6個(gè)月。超過(guò)這個(gè)時(shí)間的錫膏就不能再繼續(xù)使用,要做報(bào)廢處理。因此,錫膏在購(gòu)買(mǎi)回來(lái)以后一定要做管控標(biāo)簽,上面必須注明出廠時(shí)間、購(gòu)入時(shí)間、最后儲(chǔ)存期限。同時(shí),對(duì)于儲(chǔ)存的溫度也必須每天定時(shí)進(jìn)行檢查,以確保錫膏是在規(guī)定的范圍內(nèi)儲(chǔ)存。錫膏的使用要做到先進(jìn)先出,以避免因?yàn)檫^(guò)期而造成報(bào)廢。2、錫膏的儲(chǔ)存:193、錫膏的使用和回收:

錫膏在使用前4個(gè)小時(shí)必須從儲(chǔ)存柜里拿出來(lái),放在常溫下進(jìn)行回溫,回溫時(shí)間為4個(gè)小時(shí)?;販睾蟮腻a膏在使用時(shí)要進(jìn)行攪拌,攪拌分為機(jī)器攪拌和手工攪拌。機(jī)器攪拌時(shí)間為15分鐘,手工攪拌時(shí)間為30分鐘,以攪拌刀勾取的錫膏可以成一條線流下而不斷為最佳。目的是﹕讓冷藏的錫膏溫度回復(fù)常溫﹐以利印刷。如果不回溫則在PCBA進(jìn)Reflow后易產(chǎn)生的不良為錫珠。添加錫膏時(shí)以印刷機(jī)刮刀移動(dòng)時(shí)錫膏滾動(dòng)不超過(guò)刮刀的三分之二為原則,過(guò)少印刷不均勻,會(huì)出現(xiàn)少錫現(xiàn)象;過(guò)多會(huì)因短時(shí)間用不完,造成錫膏暴露在空氣中時(shí)間太長(zhǎng)而吸收水分,引起焊接不良。3、錫膏的使用和回收:204、鋼網(wǎng)開(kāi)口設(shè)計(jì):印刷效果的好壞和焊接質(zhì)量的好壞,取決于鋼網(wǎng)的開(kāi)口設(shè)計(jì)。鋼網(wǎng)開(kāi)口設(shè)計(jì)不好就會(huì)造成印刷少錫、短路等不良,回流焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)錫珠、立碑等現(xiàn)象。

鋼網(wǎng)常見(jiàn)的制作方法為﹕化學(xué)蝕刻﹑激光切割﹑電鑄;目前激光切割用的比較廣泛。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件21開(kāi)鋼網(wǎng)應(yīng)注意的幾點(diǎn):鋼網(wǎng)開(kāi)口設(shè)計(jì)一般0805以上的焊盤(pán)不會(huì)有什么影響,但對(duì)于0603以下的元件和一些細(xì)間距IC,開(kāi)口就必須考慮防錫珠、防立碑、防短路、防少錫等問(wèn)題。一般對(duì)于小CHIP元件(即片狀元件),開(kāi)口應(yīng)設(shè)計(jì)為內(nèi)凹形狀或者是半圓形狀,這樣可以有效防止錫珠的產(chǎn)生。對(duì)于細(xì)間距IC焊盤(pán),開(kāi)口應(yīng)設(shè)計(jì)為漏斗形,以便于印刷下錫。大小以覆蓋焊盤(pán)的90%為宜,如果擔(dān)心錫量不夠的話,可以寬度縮小10%,長(zhǎng)度加長(zhǎng)20%,這樣既可以防止印刷短路,又可以防止出現(xiàn)少錫現(xiàn)象。對(duì)于一些大焊盤(pán)元件,因?yàn)殄a量比較多,因此要做局部擴(kuò)大,一般擴(kuò)大為120%到130%之間。鋼網(wǎng)的厚度一般在0.13到0.15mm之間,有小元件和細(xì)間距IC的時(shí)候,厚度為0.13mm,沒(méi)有小元件的時(shí)候厚度為0.15mm。開(kāi)鋼網(wǎng)應(yīng)注意的幾點(diǎn):鋼網(wǎng)開(kāi)口設(shè)計(jì)一般0805以上的焊盤(pán)不會(huì)有225、印刷注意事項(xiàng):

印刷有手印和機(jī)器印刷兩種,如果是手印的話,要注意調(diào)整好鋼網(wǎng),確保印刷沒(méi)有偏移;同時(shí)要注意定時(shí)清潔鋼網(wǎng),一般是印刷50片左右清潔一次,如果有細(xì)間距元件則應(yīng)調(diào)整為30片清潔一次;印刷時(shí)注意手不可觸摸線路板正面焊盤(pán)位置,避免手上的汗?jié)n污染焊盤(pán),最好是戴手套作業(yè)。如果是機(jī)器印刷的話要注意定時(shí)檢查印刷效果和隨時(shí)添加錫膏,確保印刷出來(lái)的都是良品。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件236、線路板的儲(chǔ)存和使用:線路板必須放在干燥的環(huán)境下保存,避免因?yàn)槭艹倍鸷副P(pán)氧化,造成焊接不良。如果有受潮的現(xiàn)象,在使用時(shí)必須放在烤箱里以80到100攝氏度的溫度烘烤8個(gè)小時(shí)才能使用,否則會(huì)因?yàn)榫€路板里的水分在過(guò)爐時(shí)蒸發(fā)而引起焊錫迸濺,造成錫珠。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件24制程中因印刷不良造成短路的原因﹕

a.錫膏金屬含量不夠,造成塌陷b.鋼板開(kāi)孔過(guò)大,造成錫量過(guò)多c.鋼板品質(zhì)不佳,下錫不良d.Stencil背面殘有錫膏,降低刮刀壓力SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件251.1.4貼片

在SMT流程中,貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機(jī)器完成的,當(dāng)然也有采用手工貼片的,不過(guò)那是針對(duì)量少、元件數(shù)不多而且對(duì)加工品質(zhì)要求不嚴(yán)格的產(chǎn)品。對(duì)于貼片機(jī)器的分類,一般按速度分為高速機(jī)和中速機(jī);按貼片功能分,分為CHIP機(jī)和泛用機(jī),也叫多功能機(jī)。1.1.4貼片

在SMT流程中,貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機(jī)器26貼片機(jī)器的工作原理是采用圖形識(shí)別和坐標(biāo)跟蹤來(lái)決定什么元件該貼裝到什么位置。貼片機(jī)器的工作程序一般來(lái)說(shuō)有5大塊:1、線路板數(shù)據(jù):線路板的長(zhǎng)、寬、厚,用來(lái)給機(jī)器識(shí)別線路板的大小,從而自動(dòng)調(diào)整傳輸軌道的寬度;線路板的識(shí)別標(biāo)識(shí)(統(tǒng)稱MARK),用來(lái)給機(jī)器校正線路板的分割偏差,以保證貼裝位置的正確。這些是基本數(shù)據(jù)貼片機(jī)器的工作原理是采用圖形識(shí)別和坐標(biāo)跟蹤來(lái)決定什272、元件信息數(shù)據(jù):包括元件的種類,即是電阻、電容,還是IC、三極管等,元件的尺寸大?。ㄓ脕?lái)給機(jī)器做圖像識(shí)別參考),元件在機(jī)器上的取料位置等(便于機(jī)器識(shí)別什么物料該在什么位置去抓取)3、貼片坐標(biāo)數(shù)據(jù):這里包括每個(gè)元件的貼裝坐標(biāo)(取元件的中心點(diǎn)),便于機(jī)器識(shí)別貼裝位置;還有就是每個(gè)坐標(biāo)該貼什么元件(便于機(jī)器抓取,這里要和數(shù)據(jù)2進(jìn)行鏈接);再有就是元件的貼裝角度(便于機(jī)器識(shí)別該如何放置元件,同時(shí)也便于調(diào)整極性元件的極性2、元件信息數(shù)據(jù):包括元件的種類,即是電阻、電容,還是IC、284、線路板分割數(shù)據(jù):線路板的分板數(shù)據(jù)(即一整塊線路板上有幾小塊拼接的線路板),用來(lái)給機(jī)器識(shí)別同樣的貼裝數(shù)據(jù)需要重復(fù)貼幾次。5、識(shí)別標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù):也就是MARK數(shù)據(jù),是給機(jī)器校正線路板分割偏差使用的,這里需要錄入標(biāo)識(shí)的坐標(biāo),同時(shí)還要對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)圖形錄入,以供機(jī)器做對(duì)比參考。有了這5大基本數(shù)據(jù),一個(gè)貼片程序基本就完成了,也就是說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)貼片加工的要求了。

4、線路板分割數(shù)據(jù):線路板的分板數(shù)據(jù)(即一整塊線路板上有幾小29

1.1.5回流焊(ReflowOven)回流焊的定義:是靠熱氣流對(duì)焊點(diǎn)的作用,膠狀的焊劑(錫膏)在一定的高溫氣流下進(jìn)行物理反應(yīng)達(dá)到SMD的焊接;因?yàn)槭菤怏w在焊機(jī)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)產(chǎn)生高溫達(dá)到焊接目的,所以叫"回流焊“1.1.5回流焊(ReflowOven)回流焊的定301、回流焊設(shè)備

在電子制造業(yè)中,大量的表面組裝組件(SMA)通過(guò)回流焊進(jìn)行焊接,回流焊的熱傳遞方式可將其分為三類:遠(yuǎn)紅外、全熱風(fēng)、紅外/熱風(fēng)。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件31a.遠(yuǎn)紅外回流焊

八十年代使用的遠(yuǎn)紅外回流焊具有加熱快、節(jié)能、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn),但由于印制板及各種元器件的材質(zhì)、色澤不同而對(duì)輻射熱吸收率有較大差異,造成電路上各種不同元器件以及不同部位溫度不均勻,即局部溫差。例如,集成電路的黑色塑料封裝體上會(huì)因輻射吸收率高而過(guò)熱,而其焊接部位———銀白色引線上反而溫度低產(chǎn)生虛焊。另外,印制板上熱輻射被阻擋的部位,例如在大(高)元器件陰影部位的焊接引腳或小元器件會(huì)由于加熱不足而造成焊接不良。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件32b、全熱風(fēng)回流焊

全熱風(fēng)回流焊是一種通過(guò)對(duì)流噴射管嘴或者耐熱風(fēng)機(jī)來(lái)迫使氣流循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)被焊件加熱的焊接方法,該類設(shè)備在90年代開(kāi)始興起。由于采用此種加熱方式,印制板(PCB)和元器件的溫度接近給定加熱溫區(qū)的氣體溫度,完全克服了紅外回流焊的局部溫差和遮蔽效應(yīng),故目前應(yīng)用較廣。在全熱風(fēng)回流焊設(shè)備中,循環(huán)氣體的對(duì)流速度至關(guān)重要。

為確保循環(huán)氣體作用于印制板的任一區(qū)域,氣流必須具有足夠快的速度,這在一定程度上易造成印制板的抖動(dòng)和元器件的移位。此外,采用此種加熱方式的熱交換效率較低,耗電較多。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件33C、紅外熱風(fēng)回流焊

這類回流焊爐是在紅外爐基礎(chǔ)上加上熱風(fēng)使?fàn)t內(nèi)溫度更均勻,是目前較為理想的加熱方式。這類設(shè)備充分利用了紅外線穿透力強(qiáng)的特點(diǎn),熱效率高、節(jié)電;同時(shí)有效克服了紅外回流焊的局部溫差和遮蔽效應(yīng),并彌補(bǔ)了熱風(fēng)回流焊對(duì)氣體流速要求過(guò)快而造成的影響,因此這種回流焊目前是使用得最普遍的。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件34氮?dú)饣亓骱?/p>

在回流焊工藝中使用惰性氣體(通常是氮?dú)?已經(jīng)有一段時(shí)間了,但對(duì)于成本效益的評(píng)估還有很多爭(zhēng)論。在回流焊工藝中,惰性氣體環(huán)境能減少氧化,而且可以降低焊膏內(nèi)助焊劑的活性,這一點(diǎn)對(duì)一些低殘留物或免洗焊膏的有效性能來(lái)講,或者在回流焊工藝中需要經(jīng)過(guò)多次的時(shí)候(比如雙面板),可能是必需的。如果涉及到多個(gè)加熱過(guò)程,帶OSP的板子也會(huì)受益,因?yàn)樵诘獨(dú)饫锏讓鱼~線的可焊性會(huì)得到比較好的保護(hù)。氮?dú)夤に嚻渌锰庍€包括較高表面張力,可以擴(kuò)寬工藝窗口(尤其對(duì)超細(xì)間距器件)、改善焊點(diǎn)形狀以及降低覆層材料變色的可能性。

另一個(gè)方面是成本,在一個(gè)特定的工廠里氮?dú)獾某杀靖鶕?jù)地理位置和用量的不同差別很大。嚴(yán)格的構(gòu)成成本研究通常都顯示出,在將生產(chǎn)率和質(zhì)量改善的成本效益進(jìn)行分解后,氮?dú)獾某杀揪筒皇且粋€(gè)主要的因素了。

在沒(méi)有強(qiáng)制對(duì)流同時(shí)氣流又呈薄片狀的爐內(nèi),控制氣體的消耗量(圖1)相對(duì)比較容易。有幾種方法可用來(lái)減少氮?dú)獾南?,包括減小爐子兩端的開(kāi)口大小,使用空白檔板、渦形簾子或其它類似的設(shè)置將入口和出口的孔縫沒(méi)有用到的部分擋住等。用檔板或簾子隔開(kāi)的區(qū)域可以用來(lái)控制流出爐子的氣流,并盡量減少與外部空氣的混和。另一種方法應(yīng)用回流爐改進(jìn)技術(shù),它利用熱的氮?dú)鈺?huì)在空氣上面形成一個(gè)氣層,而兩層氣體不會(huì)混和的原理。在爐子的設(shè)計(jì)中加熱室比爐子的入口和出口都要高,這樣氮?dú)鈺?huì)自然形成一個(gè)氣層,可以減少為維持一定氣體純度所需輸入的氣體數(shù)量。

氮?dú)饣亓骱?/p>

在回流焊工藝中使用惰性氣體(通常是氮?dú)?已經(jīng)有352溫度曲線分析與設(shè)計(jì)溫度曲線是指SMA通過(guò)回流爐,SMA上某一點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線;其本質(zhì)是SMA在某一位置的熱容狀態(tài)。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來(lái)分析某個(gè)元件在整個(gè)回流焊過(guò)程中的溫度變化情況。這對(duì)于獲得最佳的可焊性,避免由于超溫而對(duì)元件造成損壞以及保證焊接質(zhì)量都非常重要。2溫度曲線分析與設(shè)計(jì)36溫度曲線熱容分析

理想的溫度曲線由四個(gè)部分組成,前面三個(gè)區(qū)加熱和最后一個(gè)區(qū)冷卻。一個(gè)典型的溫度曲線其包含回流持續(xù)時(shí)間、錫膏活性溫度、合金熔點(diǎn)和所希望的回流最高溫度等?;亓骱笭t的溫區(qū)越多,越能使實(shí)際溫度曲線的輪廓達(dá)到理想的溫度曲線。大多數(shù)錫膏都能用有四個(gè)基本溫區(qū)的溫度曲線完成回流焊工藝過(guò)程。溫度曲線圖溫度曲線熱容分析溫度曲線圖37

a、預(yù)熱區(qū)

也叫斜坡區(qū),用來(lái)將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須的活性溫度。在這個(gè)區(qū),電路板和元器件的熱容不同,他們的實(shí)際溫度提升速率不同。電路板和元器件的溫度應(yīng)不超過(guò)每秒3℃速度連續(xù)上升,如果過(guò)快,會(huì)產(chǎn)生熱沖擊,電路板和元器件都可能受損,如陶瓷電容的細(xì)微裂紋。而溫度上升太慢,錫膏會(huì)感溫過(guò)度,溶劑揮發(fā)不充分,影響焊接質(zhì)量。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個(gè)加熱區(qū)長(zhǎng)度的15~25%。a、預(yù)熱區(qū)38b、活性區(qū)

也叫做均溫區(qū),這個(gè)區(qū)一般占加熱區(qū)的30~50%。活性區(qū)的主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定,盡量減少溫差。在這個(gè)區(qū)域里給予足夠的時(shí)間使熱容大的元器件的溫度趕上較小元件,并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到活性區(qū)結(jié)束,焊盤(pán)、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去,整個(gè)電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一區(qū)結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度,否則進(jìn)入到回流區(qū)將會(huì)因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。一般普遍的活性溫度范圍是120~170℃,如果活性區(qū)的溫度設(shè)定太高,助焊劑沒(méi)有足夠的時(shí)間活性化,溫度曲線的斜率是一個(gè)向上遞增的斜率。雖然有的錫膏制造商允許活性化期間一些溫度的增加,但是理想的溫度曲線應(yīng)當(dāng)是平穩(wěn)的溫度。b、活性區(qū)39

C、回流區(qū)

有時(shí)叫做峰值區(qū)或最后升溫區(qū),這個(gè)區(qū)的作用是將PCB的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度。活性溫度總是比合金的熔點(diǎn)溫度低一點(diǎn),而峰值溫度總是在熔點(diǎn)上。典型的峰值溫度范圍是焊膏合金的熔點(diǎn)溫度加40℃左右,回流區(qū)工作時(shí)間范圍是30-60s。這個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定太高會(huì)使其溫升斜率超過(guò)每秒3℃,或使回流峰值溫度比推薦的高,或工作時(shí)間太長(zhǎng)可能引起PCB的過(guò)分卷曲、脫層或燒損,并損害元件的完整性。回流峰值溫度比推薦的低,工作時(shí)間太短可能出現(xiàn)冷焊等缺陷。

C、回流區(qū)40

d、冷卻區(qū)

這個(gè)區(qū)中焊膏的錫合金粉末已經(jīng)熔化并充分潤(rùn)濕被連接表面,應(yīng)該用盡可能快的速度來(lái)進(jìn)行冷卻,這樣將有助于合金晶體的形成,得到明亮的焊點(diǎn),并有較好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會(huì)導(dǎo)致電路板的雜質(zhì)更多分解而進(jìn)入錫中,從而產(chǎn)生灰暗粗糙的焊點(diǎn)。在極端的情形下,其可能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結(jié)合力。冷卻段降溫速率一般為3~10℃/S。d、冷卻區(qū)41

按工作熱容設(shè)計(jì)溫度曲線

溫度曲線的本質(zhì)是描述SMA在某一位置的熱容狀態(tài),溫度曲線受多個(gè)參數(shù)影響,其中最關(guān)鍵的是傳輸帶速度和每個(gè)區(qū)溫度的設(shè)定。而傳輸帶速度和每個(gè)區(qū)溫度的設(shè)定取決與SMA的尺寸大小、元器件密度和SMA的爐內(nèi)密度。按工作熱容設(shè)計(jì)溫度曲線42

作溫度曲線首先考慮傳輸帶的速度設(shè)定,該設(shè)定值將決定PCB在加熱通道所花的時(shí)間。典型的錫膏要求3~4分鐘的加熱時(shí)間,用總的加熱通道長(zhǎng)度除以總的加熱時(shí)間,即為準(zhǔn)確的傳輸帶速度。傳送帶速度決定PCB暴露在每個(gè)區(qū)所設(shè)定的溫度下的持續(xù)時(shí)間,增加持續(xù)時(shí)間可以使表面組裝組件接近該區(qū)的溫度設(shè)定。接下來(lái)必須確定各個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定。由于實(shí)際區(qū)間溫度不一定就是該區(qū)的顯示溫度,因此顯示溫度只是代表區(qū)內(nèi)熱敏電偶的溫度。如果熱電偶越靠近加熱源,顯示的溫度將比區(qū)間實(shí)際溫度高,熱電偶越靠近PCB的直接通道,顯示的溫度將越能反應(yīng)區(qū)間實(shí)際溫度。作溫度曲線首先考慮傳輸帶的速度設(shè)定,該設(shè)定值將43速度和溫度確定后,將參數(shù)輸入到焊爐的控制器,從而調(diào)整設(shè)定溫度、風(fēng)扇速度、強(qiáng)制空氣流量和惰性氣體流量等。爐子穩(wěn)定后,可以開(kāi)始作曲線。一旦最初的溫度曲線圖產(chǎn)生,可以和錫膏制造商推薦的曲線進(jìn)行比較。首先,必須確定從環(huán)境溫度到回流峰值溫度的總時(shí)間和所希望的加熱時(shí)間相協(xié)調(diào),如果太長(zhǎng),按比例地增加傳送帶速度,如果太短,則相反。

圖形曲線的形狀必須和所希望的曲線相比較,如果形狀不協(xié)調(diào),則繼續(xù)調(diào)整。選擇與理論圖形形狀最相協(xié)調(diào)的曲線。例如,如果預(yù)熱和回流區(qū)中存在差異,首先將預(yù)熱區(qū)的差異調(diào)整,一般最好每次調(diào)一個(gè)參數(shù),在作進(jìn)一步調(diào)整之前運(yùn)行這個(gè)曲線設(shè)定。這是因?yàn)橐粋€(gè)給定區(qū)的改變也將影響隨后區(qū)的結(jié)果。

當(dāng)最后的曲線圖盡可能的與所希望的圖形相吻合,應(yīng)該把爐的參數(shù)記錄或儲(chǔ)存以備后用。速度和溫度確定后,將參數(shù)輸入到焊爐的控制器,從而調(diào)整設(shè)定44結(jié)論

在SMT回流焊工藝造成對(duì)元件加熱不均勻的原因主要有:回流焊元件熱容量的差別,傳送帶或加熱器邊緣影響,回流焊爐上的負(fù)載等三個(gè)方面。通常PLCC、QFP、BGA、屏蔽罩等器件熱容量大,焊接面積大,焊接困難;在回流焊爐中傳送帶在周而復(fù)始傳送產(chǎn)品進(jìn)行回流焊的同時(shí),也成為一個(gè)散熱系統(tǒng),此外在加熱部分的邊緣與中心散熱條件不同,邊緣一般溫度偏低,爐內(nèi)除各溫區(qū)溫度要求不同外,同一載面的溫度也有差異;產(chǎn)品裝載量不同的影響?;亓骱笢囟惹€的調(diào)整要考慮在空載、負(fù)載及不同負(fù)載因子(負(fù)載因子定義為:Ls=S1/S;其中S1=組裝基板的面積,S=爐內(nèi)加熱區(qū)的有效面積)情況下能得到良好的重復(fù)性。回流焊工藝要得到重復(fù)性好的結(jié)果,必須控制負(fù)載因子。負(fù)載因子愈大,焊接質(zhì)量愈難控制。通?;亓骱笭t的最大負(fù)載因子的范圍為0.3~0.5。這要根據(jù)產(chǎn)品情況(元件焊接密度、不同基板)和回流爐的性能來(lái)決定;同時(shí),要得到良好的焊接效果和重復(fù)性,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很重要。與回流焊相關(guān)的焊接缺陷很多,主要有:橋接、立碑(曼哈頓現(xiàn)象)、潤(rùn)濕不良等。究其原因多數(shù)與溫度曲線有關(guān)。設(shè)定合理的焊接溫度曲線,選擇合適的焊料,應(yīng)用合理的工藝是保證質(zhì)量的關(guān)鍵?;亓骱附邮荢MT工藝中復(fù)雜而關(guān)鍵的工藝,涉及到自動(dòng)控制、材料、流體力學(xué)和冶金學(xué)等多種科學(xué)。要獲得優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量,必須深入研究回流焊接工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)、溫度場(chǎng)的影響、元器件的影響、焊接材料影響、焊接設(shè)備等方方面面。結(jié)論451.2DIP生產(chǎn)流程元件成型加工插件過(guò)波峰焊元件切腳補(bǔ)焊洗板功能測(cè)試元件成型加工插件過(guò)波峰焊元件切腳補(bǔ)焊洗板功能測(cè)試46波峰焊Wavesolder定義:波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料,借助與泵的作用,在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波,插裝了元器件的PCB置與傳送鏈上,經(jīng)過(guò)某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過(guò)焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過(guò)程。波峰焊Wavesolder定義:波峰焊是將熔融的液態(tài)47波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用于SMT時(shí),由于焊料的“遮蔽效應(yīng)”容易出現(xiàn)較嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題,如漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等缺陷。而雙波峰則較好地克服了這個(gè)問(wèn)題,大大減少漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等缺陷,因此目前在表面組裝中廣泛采用雙波峰焊工藝和設(shè)備波峰焊解析圖波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用于SM48設(shè)備組成:

不同的波峰焊機(jī)設(shè)備組成的原理不同,但是各部件最終的結(jié)果相同。大體上可以分成以下幾個(gè)部分:治具安裝噴涂助焊劑系統(tǒng)預(yù)熱系統(tǒng)焊接系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)設(shè)備組成:

不同的波峰焊機(jī)設(shè)備組成的原理不同,但492.1.1治具安裝

治具安裝是指給待焊接的PCB板安裝夾持的治具,可以限制基板受熱變形的程度,防止冒錫現(xiàn)象的發(fā)生,從而確保浸錫效果的穩(wěn)定SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件50

2.1.2助焊劑系統(tǒng)助焊劑系統(tǒng)是保證焊接質(zhì)量的第一個(gè)環(huán)節(jié),其主要作用是均勻地涂覆助焊劑,除去PCB和元器件焊接表面的氧化層和防止焊接過(guò)程中再氧化。助焊劑的涂覆一定要均勻,盡量不產(chǎn)生堆積,否則將導(dǎo)致焊接短路或開(kāi)路。

助焊劑系統(tǒng)

2.1.2助焊劑系統(tǒng)助焊劑系統(tǒng)是保證焊接質(zhì)量的第一51助焊劑在焊接過(guò)程中的作用:不同的產(chǎn)品需要的助焊劑成份類型各有不同,但是使用助焊劑的目的是相同的,這就是助焊劑在焊接過(guò)程中的作用:a.獲得無(wú)銹金屬表面,保持被焊面的潔凈狀態(tài);b.對(duì)表面張力的平衡施加影響,減小接觸角,促進(jìn)焊料漫流;c.輔助熱傳導(dǎo),浸潤(rùn)待焊金屬表面。助焊劑在焊接過(guò)程中的作用:52助焊劑系統(tǒng)有多種,包括噴霧式、噴流式和發(fā)泡式。目前一般使用噴霧式助焊系統(tǒng),采用免清洗助焊劑,這是因?yàn)槊馇逑粗竸┲泄腆w含量極少,不揮發(fā)無(wú)含量只有1/5~1/20。所以必須采用噴霧式助焊系統(tǒng)涂覆助焊劑,同時(shí)在焊接系統(tǒng)中加防氧化系統(tǒng),保證在PCB上得到一層均勻細(xì)密很薄的助焊劑涂層,這樣才不會(huì)因第一個(gè)波的擦洗作用和助焊劑的揮發(fā),造成助焊劑量不足,而導(dǎo)致焊料橋接和拉尖。噴霧式有兩種方式:一是采用超聲波擊打助焊劑,使其顆粒變小,再噴涂到PCB板上。二是采用微細(xì)噴嘴在一定空氣壓力下噴霧助焊劑。這種噴涂均勻、粒度小、易于控制,噴霧高度/寬度可自動(dòng)調(diào)節(jié),是今后發(fā)展的主流

助焊劑系統(tǒng)有多種,包括噴霧式、噴流式和發(fā)泡式。目前一般使用噴53噴霧式及發(fā)泡式噴霧式及發(fā)泡式542.1.3預(yù)熱系統(tǒng)

a預(yù)熱系統(tǒng)的作用:(1)揮發(fā)助焊劑中的溶劑,使助焊劑呈膠粘狀。

液態(tài)的助焊劑內(nèi)有大量溶劑,主要是無(wú)水酒精,如直接進(jìn)入錫缸,在高溫下會(huì)急劇的揮發(fā),產(chǎn)生氣體使焊料飛濺,在焊點(diǎn)內(nèi)形成氣孔,影響焊接質(zhì)量。(2)活化助焊劑,增加助焊能力。在室溫下焊劑還原氧化膜的作用是很緩慢的,必須通過(guò)加熱使助焊劑活性提高,起到加速清除氧化膜的作用2.1.3預(yù)熱系統(tǒng)

a預(yù)熱系統(tǒng)的作用:55(3)減少焊接高溫對(duì)被焊母材的熱沖擊。

焊接溫度約245℃,在室溫下的印制電路板及元器件若直接進(jìn)入錫槽,急劇的升溫會(huì)對(duì)它們?cè)斐刹涣加绊?。?)減少錫槽的溫度損失。未經(jīng)預(yù)熱的印制電路板與錫面接觸時(shí),使錫面溫度會(huì)明顯下降,從而影響潤(rùn)濕、擴(kuò)散的進(jìn)行。(3)減少焊接高溫對(duì)被焊母材的熱沖擊。56b、預(yù)熱方法

波峰焊機(jī)中常見(jiàn)的預(yù)熱方法有三種:空氣對(duì)流加熱紅外加熱器加熱熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱。

SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件57c、預(yù)熱溫度

一般預(yù)熱溫度為90~150℃,預(yù)熱時(shí)間為1~3min。預(yù)熱溫度控制得好,可防止虛焊、拉尖和橋接,減小焊料波峰對(duì)基板的熱沖擊,有效地解決焊接過(guò)程中PCB板翹曲、分層、變形問(wèn)題。

有鉛焊接時(shí)預(yù)熱溫度大約維持在80-100℃之間,而無(wú)鉛免洗的助焊劑由于活性低需在高溫下才能激化活性,故其活化溫度維持在150℃左右。在能保證溫度能達(dá)到以上要求以及保持元器件的升溫速率(2℃/S以內(nèi))情況下,此過(guò)程所處的時(shí)間為1分半鐘左右。若超過(guò)界限,可能使助焊劑活化不足或焦化失去活性引起焊接不良,產(chǎn)生橋連或虛焊。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件582.1.4焊接系統(tǒng)

焊接系統(tǒng)一般采用雙波峰。在波峰焊接時(shí),PCB板先接觸第一個(gè)波峰,然后接觸第二個(gè)波峰。第一個(gè)波峰是由窄噴嘴噴流出的"湍流"波峰,流速快,對(duì)組件有較高的垂直壓力,使焊料對(duì)尺寸小,貼裝密度高的表面組裝元器件的焊端有較好的滲透性;通過(guò)湍流的熔融焊料在所有方向擦洗組件表面,從而提高了焊料的潤(rùn)濕性,并克服了由于元器件的復(fù)雜形狀和取向帶來(lái)的問(wèn)題;同時(shí)也克服了焊料的"遮蔽效應(yīng)"湍流波向上的噴射力足以使焊劑氣體排出。因此,即使印制板上不設(shè)置排氣孔也不存在焊劑氣體的影響,從而大大減小了漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等焊接缺陷,提高了焊接可靠性。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件59經(jīng)過(guò)第一個(gè)波峰的產(chǎn)品,因浸錫時(shí)間短以及部品自身的散熱等因素,浸錫后存在著很多的短路,錫多,焊點(diǎn)光潔度不正常以及焊接強(qiáng)度不足等不良內(nèi)容。因此,緊接著必須進(jìn)行浸錫不良的修正,這個(gè)動(dòng)作由噴流面較平較寬闊,波峰較穩(wěn)定的二級(jí)噴流進(jìn)行。這是一個(gè)"平滑"的波峰,流動(dòng)速度慢,有利于形成充實(shí)的焊縫,同時(shí)也可有效地去除焊端上過(guò)量的焊料,并使所有焊接面上焊料潤(rùn)濕良好,修正了焊接面,消除了可能的拉尖和橋接,獲得充實(shí)無(wú)缺陷的焊縫,最終確保了組件焊接的可靠性。經(jīng)過(guò)第一個(gè)波峰的產(chǎn)品,因浸錫時(shí)間短以及部品自身的散熱等因素,602.1.5冷卻系統(tǒng)

浸錫后適當(dāng)?shù)睦鋮s有助于增強(qiáng)焊點(diǎn)接合強(qiáng)度的功能,同時(shí),冷卻后的產(chǎn)品更利于爐后操作人員的作業(yè),因此,浸錫后產(chǎn)品需進(jìn)行冷卻處理。

SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件612.2提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施分別從焊接前的質(zhì)量控制、生產(chǎn)工藝材料及工藝參數(shù)這三個(gè)方面探討提高波峰焊質(zhì)量的方法。

2.2提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施分別從焊接前的質(zhì)量622.1焊接前對(duì)印制板質(zhì)量及元件的控制

2.2.1焊接前對(duì)印制板質(zhì)量及元件的控制a、焊盤(pán)設(shè)計(jì)

(1)在設(shè)計(jì)插件元件焊盤(pán)時(shí),焊盤(pán)大小尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)合適。焊盤(pán)太大,焊料鋪展面積較大,形成的焊點(diǎn)不飽滿,而較小的焊盤(pán)銅箔表面張力太小,形成的焊點(diǎn)為不浸潤(rùn)焊點(diǎn)??讖脚c元件引線的配合間隙太大,容易虛焊,當(dāng)孔徑比引線寬0.05~0.2mm,焊盤(pán)直徑為孔徑的2~2.5倍時(shí),是焊接比較理想的條件。

(2)在設(shè)計(jì)貼片元件焊盤(pán)時(shí),應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):①為了盡量去除“陰影效應(yīng)”,SMD的焊端或引腳應(yīng)正對(duì)著錫流的方向,以利于與錫流的接觸,減少虛焊和漏焊,波峰焊時(shí)推薦采用的元件布置方向圖如圖4所示;②波峰焊接不適合于細(xì)間距QFP、PLCC、BGA和小間距SOP器件焊接,也就是說(shuō)在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件;③較小的元件不應(yīng)排在較大的元件后,以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤(pán)接觸,造成漏焊。

2.1焊接前對(duì)印制板質(zhì)量及元件的控制

2.2.163SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件64b、PCB平整度控制

波峰焊接對(duì)印制板的平整度要求很高,一般要求翹曲度要小于0.5mm,如果大于0.5mm要做平整處理。尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右,其翹曲度要求就更高,否則無(wú)法保證焊接質(zhì)量。

SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件65c、妥善保存印制板及元件,盡量縮短儲(chǔ)存周期

在焊接中,無(wú)塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點(diǎn),因此印制板及元件應(yīng)保存在干燥、清潔的環(huán)境下,并且盡量縮短儲(chǔ)存周期。對(duì)于放置時(shí)間較長(zhǎng)的印制板,其表面一般要做清潔處理,這樣可提高可焊性,減少虛焊和橋接,對(duì)表面有一定程度氧化的元件引腳,應(yīng)先除去其表面氧化層。

c、妥善保存印制板及元件,盡量縮短儲(chǔ)存周期

在焊接中,無(wú)662.3生產(chǎn)工藝材料的質(zhì)量控制

在波峰焊接中,使用的生產(chǎn)工藝材料有:助焊劑和焊料。

SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件67助焊劑質(zhì)量控制

助焊劑在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重,其作用是:(1)除去焊接表面的氧化物;(2)防止焊接時(shí)焊料和焊接表面再氧化;(3)降低焊料的表面張力;(4)有助于熱量傳遞到焊接區(qū)。目前波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。選擇助焊劑時(shí)有以下要求:(1)熔點(diǎn)比焊料低;(2)浸潤(rùn)擴(kuò)散速度比熔化焊料快;(3)粘度和比重比焊料?。唬?)在常溫下貯存穩(wěn)定。

助焊劑質(zhì)量控制

助焊劑在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重,其作68焊料的質(zhì)量控制

錫鉛焊料在高溫下(250℃)不斷氧化,使錫鍋中錫-鉛焊料含錫量不斷下降,偏離共晶點(diǎn),導(dǎo)致流動(dòng)性差,出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠等質(zhì)量問(wèn)題??刹捎靡韵聨讉€(gè)方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題:①添加氧化還原劑,使已氧化的SnO還原為Sn,減小錫渣的產(chǎn)生;②不斷除去浮渣;③每次焊接前添加一定量的錫;④采用含抗氧化磷的焊料;⑤采用氮?dú)獗Wo(hù),讓氮?dú)獍押噶吓c空氣隔絕開(kāi)來(lái),取代普通氣體,這樣就避免了浮渣的產(chǎn)生,這種方法要求對(duì)設(shè)備改型,并提供氮?dú)狻?/p>

目前最好的方法是在氮?dú)獗Wo(hù)的氛圍下使用含磷的焊料,可將浮渣率控制在最低程度,焊接缺陷最少,工藝控制最佳。

焊料的質(zhì)量控制

錫鉛焊料在高溫下(250℃)不斷氧化69焊接過(guò)程中的工藝參數(shù)控制

焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接表面質(zhì)量的影響比較復(fù)雜,并涉及到較多的技術(shù)范圍。

預(yù)熱溫度的控制

預(yù)熱的作用:①使助焊劑中的溶劑充分發(fā)揮,以免印制板通過(guò)焊錫時(shí),影響印制板的潤(rùn)濕和焊點(diǎn)的形成;②印制板在焊接前達(dá)到一定溫度,以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹曲變形。一般預(yù)熱溫度控制在90~150℃,預(yù)熱時(shí)間1~3min。

焊接過(guò)程中的工藝參數(shù)控制

焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接表面質(zhì)70b、焊接軌道傾角

軌道傾角對(duì)焊接效果的影響較為明顯,特別是在焊接高密度SMT器件時(shí)更是如此。當(dāng)傾角太小時(shí),較易出現(xiàn)橋接,特別是焊接中,SMT器件的"遮蔽區(qū)"更易出現(xiàn)橋接;而傾角過(guò)大,雖然有利于橋接的消除,但焊點(diǎn)吃錫量太小,容易產(chǎn)生虛焊。軌道傾角應(yīng)控制在5°~8°之間。

SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件71c、波峰高度

波峰的高度會(huì)因焊接工作時(shí)間的推移而有一些變化,應(yīng)在焊接過(guò)程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?,以保證理想高度進(jìn)行焊接波峰高度,以壓錫深度為PCB厚度的1/2~1/3為準(zhǔn)。

SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件72d、焊接溫度

焊接溫度是影響焊接質(zhì)量的一個(gè)重要的工藝參數(shù)。

有鉛焊料在223℃-245℃之間都可以潤(rùn)濕,而無(wú)鉛焊料則需在230℃-260℃之間才能潤(rùn)濕。太低的錫溫將導(dǎo)致潤(rùn)濕不良,或引起流動(dòng)性變差,產(chǎn)生橋連或上錫不良。過(guò)高的錫溫則導(dǎo)致焊料本身氧化嚴(yán)重,流動(dòng)性變差,嚴(yán)重地將損傷元器件或PCB表面的銅箔。由于各處的設(shè)定溫度與PCB板面實(shí)測(cè)溫度存在差異,并且焊接時(shí)受元件表面溫度的限制,有鉛焊接的溫度設(shè)定在245℃左右,無(wú)鉛焊接的溫度大約設(shè)定在250-265℃之間。在此溫度下PCB焊點(diǎn)釬接時(shí)都可以達(dá)到上述的潤(rùn)濕條件。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件73波峰焊后的補(bǔ)焊

什么是補(bǔ)焊:在機(jī)械焊接后,對(duì)焊接面進(jìn)行修整,通常稱為“補(bǔ)焊”。機(jī)械焊接的焊點(diǎn)不可能達(dá)到零缺陷。元器件雖經(jīng)預(yù)成型,但插入后伸出板面的長(zhǎng)度不可能全部符合要求。所以補(bǔ)焊是必不可少的。補(bǔ)焊的工藝規(guī)范通常包括如下內(nèi)容:波峰焊后的補(bǔ)焊74補(bǔ)焊內(nèi)容:糾正歪斜元器件檢查漏件

修剪引出腳歪斜不正補(bǔ)焊內(nèi)容:歪斜不正75

補(bǔ)焊不良焊點(diǎn)假焊空焊連錫虛焊毛刺錫多錫少標(biāo)準(zhǔn)半焊裂錫假焊空焊連錫虛焊毛刺錫多錫少標(biāo)準(zhǔn)半焊裂錫76烙鐵焊作用:˙機(jī)械自動(dòng)焊后焊接面的修補(bǔ)及加強(qiáng)焊;˙整機(jī)組裝中各部件裝聯(lián)焊接;˙產(chǎn)量很小或單件生產(chǎn)產(chǎn)品的焊接;˙溫度敏感的元器件及有特殊抗靜電要求的元器件焊接;˙作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員及維修人員的焊接工具;烙鐵焊作用:77電烙鐵的分類:普通烙鐵:電烙鐵的分類:普通烙鐵:78手槍式電烙鐵:手槍式電烙鐵:79自動(dòng)溫控或自動(dòng)斷電式,也叫恒溫烙鐵:自動(dòng)溫控或自動(dòng)斷電式,也叫恒溫烙鐵:80不同烙鐵相對(duì)應(yīng)的焊接對(duì)象:不同烙鐵相對(duì)應(yīng)的焊接對(duì)象:81烙鐵頭的特性:a、溫度:

待焊狀態(tài)時(shí)為330~380℃,

在連續(xù)焊接時(shí),前一焊點(diǎn)完成后,焊接下一焊點(diǎn)前烙鐵頭溫度應(yīng)能恢復(fù)到上述溫度。烙鐵頭與焊件接觸時(shí),在焊接過(guò)程中,焊接點(diǎn)溫度能保持在240℃~250℃。烙鐵頭的特性:a、溫度:82b.烙鐵頭的形狀頭部的形狀應(yīng)與焊接點(diǎn)的大小及焊點(diǎn)的密度相適應(yīng),一般應(yīng)選擇頭部截面是園形的,特別在SMA的維修中使用的烙鐵,更要注意烙鐵頭的形狀隨著整機(jī)內(nèi)元器件密度的提高,一般不宜選擇頭部截面是扁形的烙鐵頭b.烙鐵頭的形狀頭部的形狀應(yīng)與焊接點(diǎn)的大小及焊點(diǎn)的83c.烙鐵頭的耐腐蝕性

應(yīng)盡量采用長(zhǎng)壽命烙鐵頭,它是在銅基體表面鍍上一層鐵、鎳、鉻或鐵鎳合金這種鍍層不僅耐高溫,而且具有良好沾錫性能。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件84焊料的選擇

內(nèi)帶助焊劑的管狀焊錫絲,錫鉛合金的含量一般為50-60%,為保證焊點(diǎn)的質(zhì)量,應(yīng)選擇錫含量在55%以上,內(nèi)藏松香。焊錫絲的直徑有0.5-2.4mm的8種規(guī)格,應(yīng)根據(jù)焊點(diǎn)的大小選擇焊絲的直徑。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件85烙鐵焊方法:a、焊前準(zhǔn)備

烙鐵頭部的預(yù)處理(搪錫)

應(yīng)在烙鐵架的小盒內(nèi)準(zhǔn)備松香及清潔塊(用水浸透),(如果不是長(zhǎng)壽命烙鐵頭,需要用銼刀將頭部的氧化層清除),

接通電源后片刻,待烙鐵頭部溫度達(dá)到松香的熔解溫度(約150℃)時(shí),將烙鐵頭插入松香,使其表面涂敷上一層松香,

脫離松香與錫絲接觸,使烙鐵頭表面涂敷一層光亮的焊錫,長(zhǎng)度約5-10mm。烙鐵焊方法:86b、焊接步驟烙鐵頭接觸工件送上焊錫絲焊錫絲脫離焊點(diǎn)烙鐵頭脫離焊點(diǎn)烙鐵頭送上焊錫絲烙鐵頭87C、焊接要領(lǐng)(1)烙鐵頭與被焊工件的接觸方式接觸位置:烙鐵頭應(yīng)同時(shí)接觸需要互相連接的兩個(gè)工件,烙鐵一般傾斜45;

接觸壓力:烙鐵頭與工件接觸時(shí)應(yīng)略施壓力,以對(duì)工件表面不造成損傷為原則。C、焊接要領(lǐng)88(2)焊錫的供給方法

供給時(shí)間:工件升溫達(dá)到焊料的熔解溫度時(shí)立即送上焊錫;

供給位置:送錫時(shí)焊錫絲應(yīng)接觸在烙鐵頭的對(duì)側(cè)或旁側(cè),而不應(yīng)與烙鐵頭直接接觸。;(2)焊錫的供給方法89供給數(shù)量:錫量要適中。

主要衡量標(biāo)準(zhǔn)為

潤(rùn)濕角為15<θ<45;不能呈“饅頭”狀,否則會(huì)掩蓋假焊點(diǎn)供給數(shù)量:錫量要適中。90(3)烙鐵頭的脫離方法

脫離時(shí)間:觀察焊錫已充分潤(rùn)濕焊接部位,而焊劑尚未完全揮發(fā),形成光亮的焊點(diǎn)時(shí)立即脫離,若焊點(diǎn)表面變得無(wú)光澤而粗糙,則說(shuō)明脫離時(shí)間太晚了。

(3)烙鐵頭的脫離方法91

脫離動(dòng)作:脫離時(shí)動(dòng)作要迅速,一般沿焊點(diǎn)的切線方向拉出或沿引線的軸向拉出,即將脫離時(shí)又快速的向回帶一下,然后快速的脫離,以免焊點(diǎn)表面拉出毛剌。脫離動(dòng)作:脫離時(shí)動(dòng)作要迅速,一般沿焊點(diǎn)的切線方向拉92按上述步驟及要領(lǐng)進(jìn)行焊接是獲得良好焊點(diǎn)的關(guān)鍵之一,在實(shí)際生產(chǎn)中,最容易出現(xiàn)的2種違反操作步驟的做法:

其一:烙鐵頭不是先與工件接觸,而是先與錫絲接觸,熔化的焊錫滴落在尚未預(yù)熱的焊接部位,這樣很容易導(dǎo)致虛假焊點(diǎn)的產(chǎn)生。

其二:更為嚴(yán)重的是有的操作者用烙鐵頭沾一點(diǎn)焊錫帶到焊接部位,這時(shí)助焊劑已全部揮發(fā)或焦化,失去了助焊作用,焊接質(zhì)量就可想而知了。因此在操作時(shí),最重要的是烙鐵必須首先與工件接觸,先對(duì)焊接部位進(jìn)行預(yù)熱,它是防止產(chǎn)生虛假焊(最嚴(yán)重的焊接缺陷)的有效手段。按上述步驟及要領(lǐng)進(jìn)行焊接是獲得良好焊點(diǎn)的關(guān)鍵之一931.3PCB設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)析以前的電子產(chǎn)品,“插件+手焊”是PCB板的基本工藝過(guò)程,因而對(duì)PCB板的設(shè)計(jì)要求也十分單純,隨著表面安裝技術(shù)的引入,制造工藝逐步溶于設(shè)計(jì)技術(shù)之中,對(duì)PCB板的設(shè)計(jì)要求就越來(lái)越苛刻,越來(lái)越需要統(tǒng)一化、規(guī)范化。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)之初除了要考慮電路原理設(shè)計(jì)的可行性,同時(shí)還要統(tǒng)籌考慮PCB的設(shè)計(jì)和板上布局、工藝工序流程的先后次序及合理安排。下面就PCB設(shè)計(jì)工藝總結(jié)了幾點(diǎn),供大家探討。1.3PCB設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)析以前的電子產(chǎn)品,“插件+941、焊接方式與PCB整體設(shè)計(jì)再流焊幾乎適用于所有貼裝元件的焊接,波峰焊則只適用于焊接矩形片狀元件、圓柱形元器件、SOT等和較小的SOP(管腳數(shù)少于28、腳間距l(xiāng)mm以上)。鑒于生產(chǎn)的可操作性,PCB整體設(shè)計(jì)盡可能按以下順序優(yōu)化:①單面混裝,即在PCB單面布放貼片元件或插裝元件。②兩面貼裝,PCB單面或兩面均布放貼片元件。③雙面混裝,PCBA面布放貼裝元件和插裝元件,B面布放適合于波峰焊的貼片元件。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件952、PCB基板的選用原則裝載SMD的基板,根據(jù)SMD的裝載形式,對(duì)基板的性能要求有以下幾點(diǎn):2.1外觀要求基板外觀應(yīng)光滑平整,不可有翹曲或高低不平,基板表面不得出現(xiàn)裂紋,傷痕,銹斑等不良。2.2熱膨脹系數(shù)的關(guān)系表面貼裝元件的組裝形態(tài)會(huì)由于基板受熱后的脹縮應(yīng)力對(duì)元件產(chǎn)生影響,如果熱膨脹系數(shù)不同,這個(gè)應(yīng)力會(huì)很大,造成元件接合部電極的剝離,降低產(chǎn)品的可靠性,一般元件尺寸小于3.2×1.6mm時(shí),只遭受部分應(yīng)力,尺寸大于3.2×1.6mm時(shí),就必須注意這個(gè)問(wèn)題。2、PCB基板的選用原則962.3導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系貼裝與基板上的集成電路等,工作時(shí)的熱量主要通過(guò)基板給予擴(kuò)散,在貼裝電路密集,發(fā)熱量大時(shí),基板必須具有高的導(dǎo)熱系數(shù)。2.4耐熱性的關(guān)系由于表面貼裝工藝要求,一塊基板至組裝結(jié)束,可能會(huì)經(jīng)過(guò)數(shù)次焊接過(guò)程,通常耐焊接熱要達(dá)到260℃,10秒的要求。2.5銅箔的粘合強(qiáng)度表面貼裝元件的焊區(qū)比原來(lái)帶引線元件的焊區(qū)要小,因此要求基板與銅箔具有良好的粘合強(qiáng)度,一般要達(dá)到1.5kg/cm2以上。2.3導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系972.6彎曲強(qiáng)度基板貼裝后,因其元件的質(zhì)量和外力作用,會(huì)產(chǎn)生翹曲,這將給元件和接合點(diǎn)增加應(yīng)力,或者使元件產(chǎn)生微裂,因此要求基板的抗彎強(qiáng)度要達(dá)到25kg/mm以上。2.7電性能要求由于電路傳輸速度的高速化、要求基板的介電常數(shù)、介電正切要小,同時(shí)隨著布線密度的提高,基板的絕緣性能要達(dá)到規(guī)定的要求。2.8基板對(duì)清洗劑的反應(yīng)在溶液中浸漬5分鐘,其表面不產(chǎn)生任何不良,并具有良好的沖裁性。基板的保存性與SMD的保管條件相同。2.6彎曲強(qiáng)度983、PCB外形及加工工藝的設(shè)計(jì)要求(1)PCB工藝夾持邊:

在SMT生產(chǎn)過(guò)程中以及插件過(guò)波峰焊的過(guò)程中,PCB應(yīng)留出一定的邊緣便于設(shè)備夾持。這個(gè)夾持邊的范圍應(yīng)為5mm,在此范圍內(nèi)不允許布放元器件和焊盤(pán)。(2)定位孔設(shè)計(jì):為了保證印制板能準(zhǔn)確、牢固地放置在表面安裝設(shè)備的夾具上,需要設(shè)置一對(duì)定位孔,定位孔的大小為5±0.1mm。為了定位迅速,其中一個(gè)孔可以設(shè)計(jì)成橢圓形狀。在定位孔周圍lmm范圍內(nèi)不能有元件。(3)PCB厚度:從0.5mm-4mm,一般采用1.6mm及2mm。3、PCB外形及加工工藝的設(shè)計(jì)要求99(4)PCB缺槽:印制板的一些邊緣區(qū)域內(nèi)不能有缺槽,以避免印制板定位或傳感器檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤,具體位置會(huì)因設(shè)備的不同而有所變化。(5)拼板設(shè)計(jì)要求:SMT中,大多數(shù)表面貼裝印制板面積比較小,為了充分利用板材、高效率地制造、安裝、調(diào)試SMT,往往將同一設(shè)備上的幾種板或數(shù)種板拼在一起成為一個(gè)大的版面。對(duì)PCB的拼板格式有以下幾點(diǎn)要求:①拼板的尺寸不可太大,也不可太小,應(yīng)以制造、裝配和測(cè)試過(guò)程中便于加工,不產(chǎn)生較大變形為宜。②拼板的工藝夾持邊和安裝工藝孔應(yīng)由印制板的制造和安裝工藝來(lái)確定。(4)PCB缺槽:100③每塊拼板上應(yīng)設(shè)計(jì)有基準(zhǔn)標(biāo)志,讓機(jī)器將每塊拼板當(dāng)作單板看待,提高貼裝精度。④拼板可采用郵票版或雙面對(duì)刻V型槽的分離技術(shù)。在采用郵票版時(shí),應(yīng)注意搭邊均勻分布于每塊拼板的四周,以避免焊接時(shí)由于印制板受力不均導(dǎo)致變形。在采用雙面對(duì)刻的V形槽時(shí),V形槽深度應(yīng)控制在板厚的1/3左右(兩邊槽深之和),要求刻槽尺寸精確,深度均勻。⑤設(shè)計(jì)雙面貼裝不進(jìn)行波峰焊的印制板時(shí),可采用雙數(shù)拼板正反面各半,兩面圖形按相同的排列方式可以提高設(shè)備利用率(在中、小批量生產(chǎn)條件下設(shè)備投資可減半),節(jié)約生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用和時(shí)間。(6)PCB板的翹由度。用于表面貼裝的印制板,為避免對(duì)元件貼裝造成影響,對(duì)翹由度有較嚴(yán)格的工藝要求,PCB在焊接前的靜態(tài)翹曲度要求小于0.3%。③每塊拼板上應(yīng)設(shè)計(jì)有基準(zhǔn)標(biāo)志,讓機(jī)器將每塊拼板當(dāng)作單板看待,1014、PCB焊盤(pán)設(shè)計(jì)工藝要求:焊盤(pán)設(shè)計(jì)是PCB線路設(shè)計(jì)的極其關(guān)鍵部分,因?yàn)樗_定了元器件在印制板上的焊接位置,而且對(duì)焊點(diǎn)的可靠性、焊接過(guò)程中可能出現(xiàn)的焊接缺陷、可清洗性、可測(cè)試性和檢修量等起著顯著作用。(1)阻焊膜設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素①印制板上相應(yīng)于各焊盤(pán)的阻焊膜的開(kāi)口尺寸,其寬度和長(zhǎng)度分別應(yīng)比焊盤(pán)尺寸大0.05~0.25mm,具體情況視焊盤(pán)間距而定,目的是既要防止阻焊劑污染焊盤(pán),又要避免焊膏印刷、焊接時(shí)的連印和連焊。②阻焊膜的厚度不得大于焊盤(pán)的厚度。4、PCB焊盤(pán)設(shè)計(jì)工藝要求:102(2)焊盤(pán)與印制導(dǎo)線:①減小印制導(dǎo)線連通焊盤(pán)處的寬度,除非手電荷容量、印制板加工極限等因素的限制,最大寬度應(yīng)為0.4mm,或焊盤(pán)寬度的一半(以較小焊盤(pán)為準(zhǔn))。②焊盤(pán)與較大面積的導(dǎo)電區(qū)如地、電源等平面相連時(shí),應(yīng)通過(guò)一長(zhǎng)度較細(xì)的導(dǎo)電線路進(jìn)行熱隔離。③印制導(dǎo)線應(yīng)避免呈一定角度與焊盤(pán)相連,只要可能,印制導(dǎo)線應(yīng)從焊盤(pán)的長(zhǎng)邊的中心處與之相連。(3)導(dǎo)通孔布局:①避免在表面安裝焊盤(pán)以內(nèi),或在距表面安裝焊盤(pán)0.635mm以內(nèi)設(shè)置導(dǎo)通孔。如無(wú)法避免,須用阻焊劑將焊料流失通道阻斷。②作為測(cè)試支撐導(dǎo)通孔,在設(shè)計(jì)布局時(shí),需充分考慮不同直徑的探針,進(jìn)行自動(dòng)在線測(cè)試時(shí)的最小間距。(2)焊盤(pán)與印制導(dǎo)線:103③在SMC/SMD下部盡量不設(shè)導(dǎo)通孔,一可防止焊料流失,二可防止導(dǎo)通孔截留焊劑及朽物而無(wú)法清潔凈。若不可避免這種情況,則應(yīng)將孔堵死填平。④導(dǎo)通孔與焊盤(pán)、印制導(dǎo)線及電源地線相連時(shí),應(yīng)用寬度為0.25mm的細(xì)頸線隔開(kāi),細(xì)頸線最小長(zhǎng)度為0.5mm。(4)對(duì)于同一個(gè)元件凡是對(duì)稱使用的焊盤(pán)(如片狀電阻、電容、SOIC、QFP等),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保持其全面的對(duì)稱性,即焊盤(pán)圖形的形狀與尺寸應(yīng)完全一致。以保證焊料熔融時(shí),作用于元器件上所有焊點(diǎn)的表面張力能保持平衡(即其合力為零),以利于形成理想的焊點(diǎn)。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件104(5)凡多引腳的元器件(如SOIC、QFP等)引腳焊盤(pán)之間的短接處不允許直通,應(yīng)由焊盤(pán)加引出互連線之后再短接,以免產(chǎn)生橋接。另外還應(yīng)盡量避免在其焊盤(pán)之間穿越互連線(特別是細(xì)間距的引腳器件)凡穿越相鄰焊盤(pán)之間的互連線,必須用阻焊膜對(duì)其加以遮隔。(6)焊盤(pán)內(nèi)不允許印有字符和圖形標(biāo)記標(biāo)志符號(hào)離焊盤(pán)邊緣距離應(yīng)大于0.5mm。凡無(wú)外引腳的器件的焊盤(pán),其焊盤(pán)之間不允許有通孔,以保證清洗質(zhì)量。(7)采用波峰焊接工藝的要求插引腳的通孔,一般比其引腳線徑大0.05-0.3mm為宜,其焊盤(pán)的直徑應(yīng)大于孔徑的3倍。(5)凡多引腳的元器件(如SOIC、QFP等)105(8)焊盤(pán)圖形設(shè)計(jì):(8)焊盤(pán)圖形設(shè)計(jì):1065、元器件布局的要求:元器件布局應(yīng)滿足SMT生產(chǎn)工藝的要求。由于設(shè)計(jì)所引起的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題在生產(chǎn)中是很難克服的,因此,PCB設(shè)計(jì)工程師要了解基本的SMT工藝特點(diǎn),根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行元器件布局設(shè)計(jì),正確的設(shè)計(jì)可以使焊接缺陷降低到最低。在進(jìn)行元器件布局時(shí)要考慮以下幾點(diǎn):①PCB上元器件分布應(yīng)盡可能地均勻,大質(zhì)量器件再流焊時(shí)熱容量較大,因此,布局上過(guò)于集中容易造成局部溫度低而導(dǎo)致假焊。②大型器件的四周要留一定的維修空隙(留出SMD返修設(shè)備加熱頭能夠進(jìn)行操作的尺寸)。③功率器件應(yīng)均勻地放置在PCB邊緣或機(jī)箱內(nèi)的通風(fēng)位置上。5、元器件布局的要求:107④單面混裝時(shí),應(yīng)把貼裝和插裝元器件布放在A面,采用雙面再流焊混裝時(shí),應(yīng)把大的貼裝和插裝元器件布放在A面,PCBA、B兩面的大器件要盡量錯(cuò)開(kāi)放置;采用A面再流焊,B面波峰焊混裝時(shí),應(yīng)把大的貼裝和插裝元器件布放在A面(再流焊),適合于波峰焊的矩形、圓柱形片式元件、SOT和較小的SOP(引腳數(shù)小于28,引腳間距l(xiāng)mm以上)布放在B面(波峰焊接面)。波峰焊接面上不能安放四邊有引腳的器件,如QFP、PLCC等。⑤波峰焊接面上元器件封裝必須能承受260度以上溫度并是全密封型的。⑥貴重的元器件不要布放在PCB的角、邊緣,或靠近插件、安裝孔、槽、拼板的切割、豁口和拐角等處,以上這些位置是印制板的高應(yīng)力區(qū),容易造成焊點(diǎn)和元器件的開(kāi)裂或裂紋。④單面混裝時(shí),應(yīng)把貼裝和插裝元器件布放在A面,采用雙面再流焊108⑦波峰焊接元件的方向:所有的有極性的表面貼裝元件在可能的時(shí)候都要以相同的方向放置。在任何第二面要用波峰焊接的印制板裝配上,在該面的元件首選方向如圖所示。使用這個(gè)首選方向是要使裝配在退出焊錫波峰時(shí)得到的焊點(diǎn)質(zhì)量最佳。在排列元件方向時(shí)應(yīng)盡量作到:(a)所有無(wú)源元件要相互平行。(b)所有SOIC要垂直于無(wú)源元件的長(zhǎng)軸。(c)SOIC和無(wú)源元件的較長(zhǎng)軸要互相垂直。(d)無(wú)源元件的長(zhǎng)軸要垂直于板沿著波峰焊接機(jī)傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向。(e)當(dāng)采用波峰焊接SOIC等多腳元件時(shí),應(yīng)于錫流方向最后兩個(gè)(每邊各1)焊腳處設(shè)置竊錫焊盤(pán),防止連焊。⑦波峰焊接元件的方向:109⑧貼裝元件方向的考慮:類型相似的元件應(yīng)該以相同的方向排列在板上,使得元件的貼裝、檢查和焊接更容易。還有,相似的元件類型應(yīng)該盡可能接地在一起。例如,在內(nèi)存板上,所有的內(nèi)存芯片都貼放在一個(gè)清晰界定的矩陣內(nèi),所有元件的第一腳在同一個(gè)方向。這是在邏輯設(shè)計(jì)上實(shí)施的一個(gè)很好的設(shè)計(jì)方法,在邏輯設(shè)計(jì)中有許多在每個(gè)封裝上有不同邏輯功能的相似元件類型。另一方面,模擬設(shè)計(jì)經(jīng)常要求大量的各種元件類型,使得將類似的元件集中在一起頗為困難。不管是否設(shè)計(jì)為內(nèi)存的、一般邏輯的、或者模擬的,都推薦

所有元件方向?yàn)榈谝荒_方向相同。⑧貼裝元件方向的考慮:1106基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記(FiducidMarks)制作的要求:為了精密地貼裝元器件,可根據(jù)需要設(shè)計(jì)用于整塊PCB的光學(xué)定位的一組圖形(全局基準(zhǔn)點(diǎn)),用于引腳數(shù)較多,引腳間距小的單個(gè)器件的光學(xué)定位圖形(局部基準(zhǔn)點(diǎn)),如圖4所示。若是拼板設(shè)計(jì),則需要在每塊面板上設(shè)計(jì)基準(zhǔn),讓機(jī)器把每塊面板當(dāng)作單板看待,如圖5所示。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記時(shí)還要考慮以下因素:①基準(zhǔn)標(biāo)志常用圖形有:■●▲+等,推薦采用的基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記是實(shí)心圓,直徑1mm。②基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記最小的直徑為0.5mm[0.020"]。最大直徑是3mm[0.120"]?;鶞?zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記不應(yīng)該在同一塊印制板上尺寸變化超過(guò)25微米[0.001"]。6基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記(FiducidMarks)制作的要求:111③基準(zhǔn)點(diǎn)可以是裸銅、由清澈的防氧化涂層保護(hù)的裸銅、鍍鎳或鍍錫、或焊錫涂層(熱風(fēng)均勻的)。電鍍或焊錫涂層的首選厚度為5-10微米[0.0002-0.0004"]。焊錫涂層不應(yīng)該超過(guò)25微米[0.001"]。④基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記的表面平整度應(yīng)該在15微[0.0006"]之內(nèi)。⑤在基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記周圍,應(yīng)該有一塊沒(méi)有其它電路特征或標(biāo)記的空曠區(qū)(Clearance)??諘鐓^(qū)的尺寸最好等于標(biāo)記的直徑,如圖6所示⑥基準(zhǔn)點(diǎn)要距離印制板邊緣至少5.0mm[0.200"](SMEMA的標(biāo)準(zhǔn)傳輸空隙),并滿足最小的基準(zhǔn)點(diǎn)空曠度要求。⑦當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記與印制板的基質(zhì)材料之間出現(xiàn)高對(duì)比度時(shí)可達(dá)到最佳的性能。③基準(zhǔn)點(diǎn)可以是裸銅、由清澈的防氧化涂層保護(hù)的裸銅、鍍鎳或鍍錫1127、布線

布線的原則如下:

(1)輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最好加線間地線,以免發(fā)生反饋藕合。

(2)印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.05mm、寬度為1~15mm時(shí).通過(guò)2A的電流,溫度不會(huì)高于3℃,因此.導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對(duì)于集成電路,尤其是數(shù)字電路,通常選0.02~0.3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然,只要允許,還是盡可能用寬線.尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對(duì)于集成電路,尤其是數(shù)字電路,只要工藝允許,可使間距小至5~8mm。

(3)印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。此外,盡量避免使用大面積銅箔,否則.長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí),易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí),最好用柵格狀.這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。

7、布線

布線的原則如下:

(1)輸入輸出端用的導(dǎo)113A、電源線設(shè)計(jì):根據(jù)印制線路板電流的大小,盡量加租電源線寬度,減少環(huán)路電阻。同時(shí)、使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致,這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。B、地線設(shè)計(jì):

地線設(shè)計(jì)的原則是:(1)數(shù)字地與模擬地分開(kāi)。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路,應(yīng)使它們盡量分開(kāi)。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地,實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地,地線應(yīng)短而租,高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。(2)接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很紉的線條,則接地電位隨電流的變化而變化,使抗噪性能降低。因此應(yīng)將接地線加粗,使它能通過(guò)三倍于印制板上的允許電流。如有可能,接地線應(yīng)在2~3mm以上。(3)接地線構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板,其接地電路布成團(tuán)環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。

A、電源線設(shè)計(jì):114生產(chǎn)工藝介紹1.1SMT生產(chǎn)流程介紹1.2DIP生產(chǎn)流程介紹1.3PCB設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)析生產(chǎn)工藝介紹115“SMT”表面安裝技術(shù)(SurfaceMountingTechnology)(簡(jiǎn)稱SMT)它是將電子元器件直接安裝在印制電路板的表面,它的主要特征是元器件是無(wú)引線或短引線,元器件主體與焊點(diǎn)均處在印制電路板的同一側(cè)面?!癝MT”表面安裝技術(shù)1161.1表面安裝的工藝流程1.1.1表面安裝組件的類型:表面安裝組件(SurfaceMountingAssembly)(簡(jiǎn)稱:SMA)類型:

全表面安裝(Ⅰ型)

雙面混裝(Ⅱ型)

單面混裝(Ⅲ型)

1.1表面安裝的工藝流程1.1.1表面安裝組件的類型:117a.全表面安裝(Ⅰ型):全部采用表面安裝元器件,安裝的印制電路板是單面或雙面板.表面安裝示意圖表面安裝示意圖118b.雙面混裝(Ⅱ型):表面安裝元器件和有引線元器件混合使用,印制電路板是雙面板。雙面混裝示意圖雙面混裝示意圖119c.單面混裝(Ⅲ型):

表面安裝元器件和有引線元器件混合使用,與Ⅱ型不同的是印制電路板是單面板。單面混裝示意圖單面混裝示意圖1201.1.2工藝流程

由于SMA有單面安裝和雙面安裝;元器件有全部表面安裝及表面安裝與通孔插裝的混合安裝;焊接方式可以是回流焊、波峰焊、或兩種方法混合使用;通孔插裝方式可以是手工插,或機(jī)械自動(dòng)插……;從而演變?yōu)槎喾N工藝流程,目前采用的方式有幾十種之多,下面僅介紹通常采用的幾種形式。1.1.2工藝流程121a.單面全表面安裝

單面安裝流程a.單面全表面安裝

單面安裝流程122b.雙面全表面安裝

雙面安裝流程b.雙面全表面安裝

雙面安裝流程123c.單面混合安裝

單面混合安裝流程c.單面混合安裝

單面混合安裝流程124d、雙面混合安裝

雙面混合安裝流程d、雙面混合安裝

雙面混合安裝流程1251.1.3錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個(gè)SMT流程的重要工序,這一關(guān)的質(zhì)量不過(guò)關(guān),就會(huì)造成后面工序的大量不良。因此,抓好印刷質(zhì)量管理是做好SMT加工、保證品質(zhì)的關(guān)鍵。1.1.3錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個(gè)SMT流程的重要工126錫膏印刷工藝的控制包括幾個(gè)方面:錫膏的選擇錫膏的儲(chǔ)存錫膏的使用和回收鋼網(wǎng)開(kāi)口設(shè)計(jì)印刷注意事項(xiàng)線路板的儲(chǔ)存和使用等下面就來(lái)具體的談一下這些工序如何進(jìn)行有效的管控。錫膏印刷工藝的控制包括幾個(gè)方面:1271、錫膏的選擇:錫膏的成份包含﹕金屬粉末﹑溶濟(jì)﹑助焊劑﹑抗垂流劑﹑活性劑﹔按重量分﹐金屬粉末占85-92%﹐按體積分金屬粉末占50%﹔錫膏中錫粉顆粒與Flux(助焊劑)的體積之比約為1:1,重量之比約為9:1;助焊劑在焊接中的主要作用是去除氧化物﹑破壞融錫表面張力﹑防止再度氧化。

錫膏分為有鉛錫膏和無(wú)鉛錫膏兩種1、錫膏的選擇:錫膏的成份包含﹕金屬粉末﹑溶濟(jì)﹑助焊劑﹑抗垂128a、有鉛錫膏:有鉛錫膏中的主要金屬粉末為錫和鉛:的有傳統(tǒng)的63Sn/37Pb(即錫膏含量中錫占63%,鉛占37%),和62Sn/36.5Pb/0.5Ag(含銀錫膏),熔點(diǎn)為183℃;SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件129b、無(wú)鉛錫膏:分類:SN—Ag系列SN—Ag-Cu系列SN—AB系列目前,錫-銀-銅是一種用于SMT裝配應(yīng)用的常用合金。這些合金的回流溫度范圍為217-221C,峰值溫度為235-255C時(shí)即可對(duì)大多數(shù)無(wú)鉛表面(如錫、銀、鎳鍍金、以及裸銅OSP)達(dá)到良好的可焊性。

b、無(wú)鉛錫膏:分類:130SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件131SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件1322、錫膏的儲(chǔ)存:錫膏的儲(chǔ)存環(huán)境必須是在3到10度范圍內(nèi),儲(chǔ)存時(shí)間是出廠后6個(gè)月。超過(guò)這個(gè)時(shí)間的錫膏就不能再繼續(xù)使用,要做報(bào)廢處理。因此,錫膏在購(gòu)買(mǎi)回來(lái)以后一定要做管控標(biāo)簽,上面必須注明出廠時(shí)間、購(gòu)入時(shí)間、最后儲(chǔ)存期限。同時(shí),對(duì)于儲(chǔ)存的溫度也必須每天定時(shí)進(jìn)行檢查,以確保錫膏是在規(guī)定的范圍內(nèi)儲(chǔ)存。錫膏的使用要做到先進(jìn)先出,以避免因?yàn)檫^(guò)期而造成報(bào)廢。2、錫膏的儲(chǔ)存:1333、錫膏的使用和回收:

錫膏在使用前4個(gè)小時(shí)必須從儲(chǔ)存柜里拿出來(lái),放在常溫下進(jìn)行回溫,回溫時(shí)間為4個(gè)小時(shí)?;販睾蟮腻a膏在使用時(shí)要進(jìn)行攪拌,攪拌分為機(jī)器攪拌和手工攪拌。機(jī)器攪拌時(shí)間為15分鐘,手工攪拌時(shí)間為30分鐘,以攪拌刀勾取的錫膏可以成一條線流下而不斷為最佳。目的是﹕讓冷藏的錫膏溫度回復(fù)常溫﹐以利印刷。如果不回溫則在PCBA進(jìn)Reflow后易產(chǎn)生的不良為錫珠。添加錫膏時(shí)以印刷機(jī)刮刀移動(dòng)時(shí)錫膏滾動(dòng)不超過(guò)刮刀的三分之二為原則,過(guò)少印刷不均勻,會(huì)出現(xiàn)少錫現(xiàn)象;過(guò)多會(huì)因短時(shí)間用不完,造成錫膏暴露在空氣中時(shí)間太長(zhǎng)而吸收水分,引起焊接不良。3、錫膏的使用和回收:1344、鋼網(wǎng)開(kāi)口設(shè)計(jì):印刷效果的好壞和焊接質(zhì)量的好壞,取決于鋼網(wǎng)的開(kāi)口設(shè)計(jì)。鋼網(wǎng)開(kāi)口設(shè)計(jì)不好就會(huì)造成印刷少錫、短路等不良,回流焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)錫珠、立碑等現(xiàn)象。

鋼網(wǎng)常見(jiàn)的制作方法為﹕化學(xué)蝕刻﹑激光切割﹑電鑄;目前激光切割用的比較廣泛。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件135開(kāi)鋼網(wǎng)應(yīng)注意的幾點(diǎn):鋼網(wǎng)開(kāi)口設(shè)計(jì)一般0805以上的焊盤(pán)不會(huì)有什么影響,但對(duì)于0603以下的元件和一些細(xì)間距IC,開(kāi)口就必須考慮防錫珠、防立碑、防短路、防少錫等問(wèn)題。一般對(duì)于小CHIP元件(即片狀元件),開(kāi)口應(yīng)設(shè)計(jì)為內(nèi)凹形狀或者是半圓形狀,這樣可以有效防止錫珠的產(chǎn)生。對(duì)于細(xì)間距IC焊盤(pán),開(kāi)口應(yīng)設(shè)計(jì)為漏斗形,以便于印刷下錫。大小以覆蓋焊盤(pán)的90%為宜,如果擔(dān)心錫量不夠的話,可以寬度縮小10%,長(zhǎng)度加長(zhǎng)20%,這樣既可以防止印刷短路,又可以防止出現(xiàn)少錫現(xiàn)象。對(duì)于一些大焊盤(pán)元件,因?yàn)殄a量比較多,因此要做局部擴(kuò)大,一般擴(kuò)大為120%到130%之間。鋼網(wǎng)的厚度一般在0.13到0.15mm之間,有小元件和細(xì)間距IC的時(shí)候,厚度為0.13mm,沒(méi)有小元件的時(shí)候厚度為0.15mm。開(kāi)鋼網(wǎng)應(yīng)注意的幾點(diǎn):鋼網(wǎng)開(kāi)口設(shè)計(jì)一般0805以上的焊盤(pán)不會(huì)有1365、印刷注意事項(xiàng):

印刷有手印和機(jī)器印刷兩種,如果是手印的話,要注意調(diào)整好鋼網(wǎng),確保印刷沒(méi)有偏移;同時(shí)要注意定時(shí)清潔鋼網(wǎng),一般是印刷50片左右清潔一次,如果有細(xì)間距元件則應(yīng)調(diào)整為30片清潔一次;印刷時(shí)注意手不可觸摸線路板正面焊盤(pán)位置,避免手上的汗?jié)n污染焊盤(pán),最好是戴手套作業(yè)。如果是機(jī)器印刷的話要注意定時(shí)檢查印刷效果和隨時(shí)添加錫膏,確保印刷出來(lái)的都是良品。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件1376、線路板的儲(chǔ)存和使用:線路板必須放在干燥的環(huán)境下保存,避免因?yàn)槭艹倍鸷副P(pán)氧化,造成焊接不良。如果有受潮的現(xiàn)象,在使用時(shí)必須放在烤箱里以80到100攝氏度的溫度烘烤8個(gè)小時(shí)才能使用,否則會(huì)因?yàn)榫€路板里的水分在過(guò)爐時(shí)蒸發(fā)而引起焊錫迸濺,造成錫珠。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件138制程中因印刷不良造成短路的原因﹕

a.錫膏金屬含量不夠,造成塌陷b.鋼板開(kāi)孔過(guò)大,造成錫量過(guò)多c.鋼板品質(zhì)不佳,下錫不良d.Stencil背面殘有錫膏,降低刮刀壓力SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件1391.1.4貼片

在SMT流程中,貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機(jī)器完成的,當(dāng)然也有采用手工貼片的,不過(guò)那是針對(duì)量少、元件數(shù)不多而且對(duì)加工品質(zhì)要求不嚴(yán)格的產(chǎn)品。對(duì)于貼片機(jī)器的分類,一般按速度分為高速機(jī)和中速機(jī);按貼片功能分,分為CHIP機(jī)和泛用機(jī),也叫多功能機(jī)。1.1.4貼片

在SMT流程中,貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機(jī)器140貼片機(jī)器的工作原理是采用圖形識(shí)別和坐標(biāo)跟蹤來(lái)決定什么元件該貼裝到什么位置。貼片機(jī)器的工作程序一般來(lái)說(shuō)有5大塊:1、線路板數(shù)據(jù):線路板的長(zhǎng)、寬、厚,用來(lái)給機(jī)器識(shí)別線路板的大小,從而自動(dòng)調(diào)整傳輸軌道的寬度;線路板的識(shí)別標(biāo)識(shí)(統(tǒng)稱MARK),用來(lái)給機(jī)器校正線路板的分割偏差,以保證貼裝位置的正確。這些是基本數(shù)據(jù)貼片機(jī)器的工作原理是采用圖形識(shí)別和坐標(biāo)跟蹤來(lái)決定什1412、元件信息數(shù)據(jù):包括元件的種類,即是電阻、電容,還是IC、三極管等,元件的尺寸大?。ㄓ脕?lái)給機(jī)器做圖像識(shí)別參考),元件在機(jī)器上的取料位置等(便于機(jī)器識(shí)別什么物料該在什么位置去抓取)3、貼片坐標(biāo)數(shù)據(jù):這里包括每個(gè)元件的貼裝坐標(biāo)(取元件的中心點(diǎn)),便于機(jī)器識(shí)別貼裝位置;還有就是每個(gè)坐標(biāo)該貼什么元件(便于機(jī)器抓取,這里要和數(shù)據(jù)2進(jìn)行鏈接);再有就是元件的貼裝角度(便于機(jī)器識(shí)別該如何放置元件,同時(shí)也便于調(diào)整極性元件的極性2、元件信息數(shù)據(jù):包括元件的種類,即是電阻、電容,還是IC、1424、線路板分割數(shù)據(jù):線路板的分板數(shù)據(jù)(即一整塊線路板上有幾小塊拼接的線路板),用來(lái)給機(jī)器識(shí)別同樣的貼裝數(shù)據(jù)需要重復(fù)貼幾次。5、識(shí)別標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù):也就是MARK數(shù)據(jù),是給機(jī)器校正線路板分割偏差使用的,這里需要錄入標(biāo)識(shí)的坐標(biāo),同時(shí)還要對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)圖形錄入,以供機(jī)器做對(duì)比參考。有了這5大基本數(shù)據(jù),一個(gè)貼片程序基本就完成了,也就是說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)貼片加工的要求了。

4、線路板分割數(shù)據(jù):線路板的分板數(shù)據(jù)(即一整塊線路板上有幾小143

1.1.5回流焊(ReflowOven)回流焊的定義:是靠熱氣流對(duì)焊點(diǎn)的作用,膠狀的焊劑(錫膏)在一定的高溫氣流下進(jìn)行物理反應(yīng)達(dá)到SMD的焊接;因?yàn)槭菤怏w在焊機(jī)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)產(chǎn)生高溫達(dá)到焊接目的,所以叫"回流焊“1.1.5回流焊(ReflowOven)回流焊的定1441、回流焊設(shè)備

在電子制造業(yè)中,大量的表面組裝組件(SMA)通過(guò)回流焊進(jìn)行焊接,回流焊的熱傳遞方式可將其分為三類:遠(yuǎn)紅外、全熱風(fēng)、紅外/熱風(fēng)。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件145a.遠(yuǎn)紅外回流焊

八十年代使用的遠(yuǎn)紅外回流焊具有加熱快、節(jié)能、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn),但由于印制板及各種元器件的材質(zhì)、色澤不同而對(duì)輻射熱吸收率有較大差異,造成電路上各種不同元器件以及不同部位溫度不均勻,即局部溫差。例如,集成電路的黑色塑料封裝體上會(huì)因輻射吸收率高而過(guò)熱,而其焊接部位———銀白色引線上反而溫度低產(chǎn)生虛焊。另外,印制板上熱輻射被阻擋的部位,例如在大(高)元器件陰影部位的焊接引腳或小元器件會(huì)由于加熱不足而造成焊接不良。SMT、DIP生產(chǎn)流程介紹_電子電路_工程科技_專業(yè)資料課件146b、全熱風(fēng)回流焊

全熱風(fēng)回流焊是一種通過(guò)對(duì)流噴射管嘴或者耐熱風(fēng)機(jī)來(lái)迫使氣流循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)被焊件加熱的焊接方法,該類設(shè)備在90年代開(kāi)始興起。由于采用此種加熱方式,印制板(PCB)和元器件的

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