PCBA生产流程简介

1、PCBAPCBA生產流程簡介生產流程簡介Ares WuAug. 13, 2009SMT技朮簡介技朮簡介PCBA生產工藝流程生產工藝流程SMT段工藝流程段工藝流程lPrinterlMounterlReflowlAOIW/SICTSMTSMT技朮簡介技朮簡介目前，先进的电子产品，已普遍采用目前，先进的电子产品，已普遍采用SMTSMT技术技术SMT 表面贴装技术表面贴装技术(Surface Mounting Technology)SMD 表面贴装器件表面贴装器件(Surface Mounted Devices )SMT工藝 将元件装配到PCB或其它基板上的工艺方法称为SMT工艺PCBAPCBA生產工

2、藝流程圖生產工藝流程圖發料發料基板烘烤基板烘烤送板機送板機錫膏印刷錫膏印刷點固定膠點固定膠印刷目檢印刷目檢AOI高速機貼片高速機貼片泛用機貼片泛用機貼片迴焊前目檢迴焊前目檢迴流焊接迴流焊接爐后比對目檢爐后比對目檢/AOI/AOI維修維修插件插件波峰焊接波峰焊接T/UT/U維修維修ICT/FCTICT/FCT品檢品檢入庫入庫維修維修orNGNGNGSMT段工藝流程段工藝流程SMT段工藝流程段工藝流程PrinterSolder pasteSqueegeeStencilPCB成分主要材料 作用焊料合金粉末助焊劑活化劑增粘劑溶劑附加劑Sn/Pb/Ag/Cu松香,甘油硬脂酸脂,盐酸,联氨,三乙醇酸松香，

3、松香脂，聚丁烯丙三醇，乙二醇石腊（腊乳化液）软膏基剂SMD与电路的连接去除pad與零件焊接部位氧化物質净化金属表面，与SMD保持粘性防止過早凝固防离散，塌边等焊接不良SMT段工藝流程段工藝流程Solder paste刮刀刮刀菱形刮刀拖裙形刮刀SMT段工藝流程段工藝流程Squeegee鋼板的主要功能是幫助錫膏沉積到鋼板的主要功能是幫助錫膏沉積到PCPCB B的的PadPad上上, ,目目的是將准確數量的錫膏轉移到的是將准確數量的錫膏轉移到PCBPCB上准確的位置上准確的位置 鋼板制造技朮鋼板制造技朮SMT段工藝流程段工藝流程StencilPCB成分l樹脂l玻纖l銅箔PCB作用l提供元件组装的基本

4、支架l提供零件之间的电性连接(利用铜箔线)l提供组装时安全方便的工作环境PCB分類l按照線路層分l 單面板l 雙面板l 多層板l按照Pad鍍層分l 化金板l 化銀板l OSPSMT段工藝流程段工藝流程PCBGerber release 之后考慮到制造性和提高生產效率之后考慮到制造性和提高生產效率往往還需要進行拼板設計往往還需要進行拼板設計.PCB拼板方式拼板方式兩連板兩連板多連板多連板(2的倍數的倍數)陰陽板陰陽板“陰陽板陰陽板”指的是拼板的指的是拼板的PCBPCB采取一正一反的拼板設計。這樣做往往是為了采取一正一反的拼板設計。這樣做往往是為了利于利于SMT LineSMT Line的平衡和提

5、高設備的利用率。的平衡和提高設備的利用率。SMT段工藝流程段工藝流程Panel design不良原因分析對策連錫錫膏量不足粘著力不夠坍塌锡粉量少、粒度大、室温度、印膏太厚、放置压力太大等可能是网布的丝径太粗,板膜太薄等原因环境温度高风速大,造成锡膏中溶剂逸失太多,以及锡粉粒度太大的问题原因与“連錫”相似l提高锡膏中金属成份比例l增加锡膏的粘度l加强印膏的精准度l调整印膏的各种施工参数l增加印膏厚度,如改变网布或板膜等l调整锡膏印刷的参数l消除溶剂逸失的条件(如降低室温、减少吹风等）l降低金属含量的百分比l降低锡膏粒度l提高锡膏中金属成份比例l增加锡膏的粘度l加强印膏的精准度l调整印膏的各种施工

6、参数SMT段工藝流程段工藝流程錫錫膏膏印刷常見不良印刷常見不良什么是貼片機什么是貼片機? ?將電子元件貼裝到已經印刷了將電子元件貼裝到已經印刷了錫膏或膠水的錫膏或膠水的PCBPCB上的設備上的設備高速機高速機適用于貼裝小型大量的元件；如電容，電阻等，也可貼裝一些適用于貼裝小型大量的元件；如電容，電阻等，也可貼裝一些ICIC元件，但精度受到限制。速度上是最快的。元件，但精度受到限制。速度上是最快的。泛用機泛用機適用于貼裝異性的或精密度高的元件；如適用于貼裝異性的或精密度高的元件；如QFP,BGA,SOT,SOP,PLCC,QFP,BGA,SOT,SOP,PLCC,ConnectorConnect

7、or等等. .速度比較慢。速度比較慢。中速機中速機特性介于上面兩種機器之間特性介于上面兩種機器之間SMT段工藝流程段工藝流程MounterTape FeederStick FeederTray FeederBulk Feeder帶裝(Tape)管裝(Stick)托盤(Tray)散裝(Bulk)SMT段工藝流程段工藝流程SMD包裝形式包裝形式焊錫原理焊錫原理 印刷有錫膏的PCB,在零件貼裝完成后,經過加熱, 錫膏熔化, 冷卻后將PCB和零件焊接成一体. 從而達到既定的机械性能 , 電器性能焊錫三要素焊錫三要素焊接物焊接物:PCB,:PCB,零件零件焊接介質焊接介質: :錫膏錫膏一定的溫度一定的溫

8、度: :加熱設備加熱設備回流的方式回流的方式l紅外線焊接紅外線焊接l紅外紅外+熱風熱風(組合組合)l氣相焊氣相焊(VPS)l熱風焊接熱風焊接l熱型芯板熱型芯板SMT段工藝流程段工藝流程ReflowHOT EXHAUST GASCOOL INLET GASPREHEAT 150 CSOAK 200 CREFLOW 250 CCOOLING 100 CXXXX預熱預熱(Pre-heat)SMT段工藝流程段工藝流程Reflow 不良不良 原因分析原因分析 對策對策 圖片圖片短路立碑錫球燈芯氣泡裂縫回焊時零件兩端受力不均勻或者急熱過程中兩端溫差造成的,多發生在小型的CHIP零件上.印刷偏移,預熱區升溫

9、太快,PCB上有異物,如:灰塵,頭發,紙屑等預熱區升溫斜率過快(溶劑汽化時,錫膏飛濺)零件腳的溫度与PCB PAD的溫度不一致而造成的溶劑沒揮發完而造成零件在升溫和冷卻時,速率過快,產生熱應力所致PCB PAD DESIGNSTENCILDESIGN延長恆溫時間确保印刷精度,保持PCB表面干淨,降低預熱區升溫斜率.降低升溫斜率延長SOAK的時間,确保零件腳和PCB PAD的溫度能達到一致降低升溫斜率 ; 延長回焊時間設置較佳的PROFILESMT段工藝流程段工藝流程Reflow常見焊接不良常見焊接不良SMT段工藝流程段工藝流程AOI元件類型元件類型矩形矩形Chip元件元件(0805或更大或更大

10、)圓柱形圓柱形Chip元件元件鉭質電容鉭質電容線圈線圈晶體管晶體管排組排組QFP,SOIC等等IC(0.4pitch間距或更大間距或更大)連接器連接器檢測項目檢測項目l缺件缺件l反向反向l直立直立l焊接破裂焊接破裂l錯件錯件l少錫少錫l翹腳翹腳l連錫連錫l多錫多錫SMT段工藝流程段工藝流程AOI檢測功能檢測功能插件插件-DIP将元件插入将元件插入P PCBCB上對應上對應的元件孔中的元件孔中叶泵叶泵 移动方向移动方向 焊料焊料波峰焊是将熔融的液态焊料波峰焊是将熔融的液态焊料借助与泵的作用借助与泵的作用在焊料槽液面形成特定形状的焊在焊料槽液面形成特定形状的焊料波料波插装了元器件的插装了元器件的P

11、CBPCB置与传送链上置与传送链上经过某一特定的角度以及一定的浸入经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。Wave soldering預熱開始預熱開始接觸焊料接觸焊料達到濕潤達到濕潤脫離焊料脫離焊料焊料凝固焊料凝固凝固結束凝固結束預熱時間預熱時間濕潤時間濕潤時間停留停留/焊接時間焊接時間工藝時間工藝時間冷卻時間冷卻時間Wave solderingICT (In-circuit tester) 在线测试属于接触式在线测试属于接触式检测技朮检测技朮, ,也是生产中测试也是生产中测试最基本的方法之一最基本的方法之一, ,由于它由于它具

12、有很强的故障诊断能力具有很强的故障诊断能力而广泛使用而广泛使用. .通常将通常将PCBPCBA A放放置在专门设计的针床置在专门设计的针床治治具具上上, ,通通過過治治具上的测试探针具上的测试探针接触接触PCBPCB上的上的测试测试針針点来检点来检测测PCBAPCBA的线路开路、短路、的线路开路、短路、所有零件的焊所有零件的焊接接等等情况情况 德率德率TR-518TR-518捷智捷智GET-300GET-300ICT可檢查到的焊接缺陷可檢查到的焊接缺陷短路短路空焊空焊虛焊虛焊斷線斷線可檢查到的元件缺陷可檢查到的元件缺陷l缺件缺件l方向方向l錯料錯料l浮高浮高l零件不良零件不良ICTICT檢測功

13、能檢測功能單面單面雙面雙面ICTICT治具治具26THE END成分主要材料 作用焊料合金粉末助焊劑活化劑增粘劑溶劑附加劑Sn/Pb/Ag/Cu松香,甘油硬脂酸脂,盐酸,联氨,三乙醇酸松香，松香脂，聚丁烯丙三醇，乙二醇石腊（腊乳化液）软膏基剂SMD与电路的连接去除pad與零件焊接部位氧化物質净化金属表面，与SMD保持粘性防止過早凝固防离散，塌边等焊接不良SMT段工藝流程段工藝流程Solder paste刮刀刮刀菱形刮刀拖裙形刮刀SMT段工藝流程段工藝流程Squeegee什么是貼片機什么是貼片機? ?將電子元件貼裝到已經印刷了將電子元件貼裝到已經印刷了錫膏或膠水的錫膏或膠水的PCBPCB上的設備上的設備高速機高速機適用于貼裝小型大量的元件；如電容，電阻等，也可貼裝一些適用于貼裝小型大量的元件；如電容，電阻等，也可貼裝一些ICIC元件，但精度受到限制。速度上是最快的。元件，但精度受到限制。速度上是最快的。泛用機泛用機適用于貼裝異性的或精密度高的元件；如適用于貼裝異性的或精密度高的元件；如QFP,BGA,SOT,SOP,PLCC,QFP,BGA,SOT,SOP,PLCC,ConnectorConnector等等. .速度比較慢。速度比較慢。中速機中速機特性介于上面兩種機器之間特性介于上面兩種機器之間SMT段工藝流程段工藝流程Mou