SMT介绍与重点

1、SMT介紹與重點严wr.一. SMT介紹二. 不良設計在SMT生產製造中的危害j八口 /亠三.目前國内SMT印製電路板設計中的常見問題及解決措施 SMT工藝對PCB設計的要求一.SMT介紹印製電路板(PCB)設計是表面組裝技術的重要組成之一。PCB設計品質是衡量表面組裝技術水準的一個重要標誌，是保證表面組裝品質的首要條件之一。PCB設計包含的內容：厂基板材料選擇元器件選擇一印製板電路設計PCB設計可製造(工藝)性設計 可靠性設計佈線焊盤測試點導線、通孔焊盤與導線的連接阻焊散熱、電磁干擾等降低生產成本可製造性設計DFM (Design For Manufacture)是保證PCB設計品質的最有效

2、的方法。DFM就是從產品開發設計時起，就考慮到可製造性和可測試性,使設計和製造之間緊密聯繫，實現從設計到製造一次成功的目的。DFM具有縮短開發週期、降低成本、提高產品品質等優點，是企業產品取得成功的途徑。傳統的設計方法與現代設計方法比較傳統的設計方法現代設計方法並行設計CE重新設計1S及DFM11#一.不良設計在SMT生產製造中的危害不良設計在SMT生產製造中的危害1.造成大量焊接缺陷。2增加修板和返修工作量，浪費工時，延誤工期。3.增加工藝流程，浪費材料、浪費能源。4返修可能會損壞元器件和印製板。5返修後影響產品的可靠性 6.造成可製造性差，增加工藝難度，影響設備利用率，降低生產效率。7.最

3、嚴重時由於無法實施生產需要重新設計，導致整個產品的實際開發時間延長, 失去市場競爭的機會。三.SMT印製電路板設計中的常見問題及解決措施PCB設計中的常見問題（舉例）（1）焊盤結構尺寸不正確（以Chip元件為例）a.當焊盤間距G過大或過小時，再流焊時由於元件焊端不能與焊盤搭接交疊,1111會產生吊橋、移位。焊盤間距G過大或過小b.當焊盤尺寸大小不對稱,或兩個元件的端頭設計在同一個焊盤上時，由於表面張力不對稱，也會產l=i生吊橋、移位。(2) 通孔設計不正確Bi導通孔設計在焊盤上，焊料會從導通孔中流出，會造成焊膏量不足。不正正確印製導線K KcjoLiILJLJR R4 5(3) 阻焊和絲網不規

4、範阻焊和絲網加工在焊盤上，其原因：一是設計；二是PCB製 造加工精度差造成的。其結果造成虛焊或電氣斷路。场=_寸- 1 -1秤a沒有按照再流焊要求設計， 再流焊時造成溫度不均勻。SOT23S01CMELF二级体 30000QO3oaoa0CZO000080000 ggoocDga)不推荐浚龙为再洸烽号或夫Nt适那琴针 仅厭一个方向图323元件排列的方向最好一致b沒有按照波峰焊要求設計，波峰焊時造成陰影效應。J图327 表面张力進成的“阴彭效应”328 加长焊盘克服“阴形效应”(5)基準標誌(Mark) PCB外形和尺寸、PCB定位孔和夾持 邊的設置不正確a基準標誌(Mark)做在大地的網格上，

5、或Mark圖形周圍有阻焊膜，由於圖像不一致與反光造成不認Mark、頻繁停 機。b導軌傳輸時，由於PCB外形異形、PCB尺寸過大、過小、 或由於PCB定位孔不標準，造成無法上板，無法實施機器 貼片操作。c在定位孔和夾持邊附近布放了元器件，只能採用人工 補貼。d拼板槽和缺口附近的元器件布放不正確，裁板時造成損壞元器件。(6) PCB材料選擇、PCB厚度與長度、寬度尺寸比不合適 a由於PCB材料選擇不合適，在貼片前就已經變形，造 成貼裝精度下降。b PCB厚度與長度、寬度尺寸比不合適造成貼裝及再流焊時變形，容易造成焊接缺陷，還容易損壞元器件。特別是焊接BGA時容易造成虛焊。虛焊焊盤尺寸不規範,過大或

6、過小Ob通孔設計在焊盤上，通孔沒有做埋孔處理焊盤與導線的連接不規範d沒有設計阻焊或阻焊不規範。-O00O & O099009-O90Q00000060Ano_r%u4 爭L(7) BGA的常見設計問題A面再流焊，B面波峰焊工藝時，BGA的導通孔應設計盲孔bendingbendingReflow solderingbendingbendingFlow solderingA面再流焊B面波峰焊 由於二次熔錫 造成BGA焊點失效(8) 元器件和元器件的包裝選擇不合適由於沒有按照貼裝機供料器配置選購元器件和元器 件的包裝，造成無法用貼裝機貼裝。(9) 齊套備料時把編帶剪斷(10) PCB外形不規則、PC

7、B尺寸太小、沒有加工拼板造 成不能上機器貼裝等等。四.SMT工藝對PCB設計的要求SMT工藝對PCB設計的要求1.印製板的組裝形式及工藝流程設計2.選擇PCB材料3選擇元器件4.SMC/SMD （貼裝元器件）焊盤設計5.THC （通孔插裝元器件）焊盤設計6佈線設計7焊盤與印製導線連接的設置8.導通孔、測試點的設置9阻焊、絲網的設置10. 元器件整體佈局設置11. 再流焊與波峰焊貼片元件 的排列方向設計12. 元器件的間距設計13. 散熱設計14. 高頻及抗電磁干擾設計15. 可靠性設計16. 降低生產成本設計1.印製板的組裝形式及工藝流程設計1.1印製板的組裝形式示意图电路基板焊接方式特征表W

8、组装单面混混 装组装方式表面组装双表面组装SMD 在 B双THC在AA、B两面都有SMD都有SMD和THC单面PCB陶瓷基板l!lPCBPCB单面再流焊1:1双面再流焊1:1|：|后B波峰焊再流焊,B单面PCB|：|取面PCB1:1PCBl!l先A再流焊,1:1先A再流焊,后B波峰焊,波峰焊B面插装件后附工艺简单，适用于小 型、薄型简单电路高密度组装、薄型化股采用先貼后插工 艺简单PCB成本低，工艺简单， 先贴后插。如采用先插 后贴，工艺复杂.适合高密度组装工艺复杂，很少采用L2工藝流程設計L 2、1純表面組坡工藝流程(1) 單面表面組裝工藝流程亠亠施加焊膏,貼裝元器件流焊。B(2)雙面表面組

9、裝工藝流程A面施加焊膏 -貼裝元器件 流焊翻轉PCRL 2、2表面貼裟和插裝混裝工藝流程 單面混裝（SMD和THC都在同一面）A面施加焊膏貼裝SMD _再流焊A面插裝THCB面波峰焊。（2）單面混裝（SMD和THC分別在PCB的兩面）B面施加貼裝膠貼裝SMD膠固化翻轉PCBA面插裝THCB面波峰焊。或：A面插裝THC （機器）B麵點膠貼裝固化再波峰焊。翻轉PCBB面施加貼裝膠貼裝SMD膠固化（3）雙面混裝（THC在A面，A、B兩面都有SMD）再流焊 A吕i B翻轉耳CBA面插裝THCB面波峰焊。（應用最多）(4) 雙面混裝(A、B兩面都有SMD和THC)A面施加焊膏貼裝时再流焊fflWPCBB

10、面施加貼裝膠貼裝SMD翻轉PCBL3選擇表面貼裝工藝流程應考慮的因素1.3.1儘量採用再流焊方式，再流焊比波峰焊具有以下優越性;元器件受到的熱衝擊小。(2)能控制焊料量，焊接缺陷少，焊接品質好，可靠性高;(3)焊料中一般不會混入不純物，能正確地保證焊料的組分;有自定位效應(self alignment)(4)可在同一基板上，採用不同焊接工藝進行焊接;to(5) 工藝簡單，修板量極小。從而節省了人力、電力、材料。L 3.2 一般密度的混合組裝時盡量選擇插裝元件、貼片元件在同一面。當SMD和THC在PCB的同一面時，採用A面印刷焊膏、再流烙B面波 峰焊工藝；（必須雙面板）當THC在PCB的A面、S

11、MD在PCB的B面時，採用B麵點膠、波峰焊工藝。（單面板）当导A1. 3. 3高密度混合組裝時a）高密度時，儘量選擇表貼元件;b）將阻、容、感元件、電晶體等小元件放在B面，IC和體積大、重的、高的元件（如鋁電解電容）放在A面，實在排不開時，B面儘量放小的IC ；c）BGA設計時，儘量將BGA放在A面，兩面安排BGA時將小尺寸的BGA放在B面。d）當沒有THC或只有及少量THC時，可採用雙面印刷焊膏、再流焊工藝，及少量THC採用後附的方法;e）當A面有較多THC時，採用A面印刷焊膏、再流焊，B麵點膠、波峰焊工藝f）儘量不要在雙面安排THC。必須安排在B面的發光二極體、連接 器、開關、微調元器件等採用後附（焊）的方法。滞帚焊接前冷却高頻電路時要求選擇介電常數高、介質損耗小的材料。2.選擇PCB材料a）應適當選擇T g較高的基材“ Tg應高於電路工作溫度 b）要求CTE低“由於X、Y和厚度方向的熱膨脹係數不一致，容易造成PCB變形，嚴重時會造成金屬化孔斷裂和損壞元件。c）要求耐熱性高“一般要求PCB能有250C/50S的耐熱性。d）要求平整度好e）電氣性能要求-絕緣電阻，耐電壓強度，抗電弧性能都要滿足產品要求。3元器件選用標準a元器件的外形適合自動化表面貼裝，元件的上表面應易於使用真空吸嘴吸取，下表面具有使用膠粘劑的能力;b尺寸、形