电子工艺工程师培训-电子产品生产工艺质量控制(6)

1、电子产品生产工艺质量控制 Module6 1 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计技术2 可测试性设计技术3 DFM DFT实施建议 2 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 电子产品DFM应用 装备性能 电子产品DFM PCB工艺 组装工艺 整机装配 装备性能 工艺特性 工艺特性 DFM研究和应用是产品制造环节对产品设计的反向约束或要求 研究表明 产品总成本60 取决于最初设计 75 的制造成本取决于设计规范 70 80 的生产缺陷是由于设计原因造成的 1 可制造性设计应用 元器件 封装规格 应用要求 可操作 可维修 3 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 电子产品的可制造性设计基本内容 产品应用 成本 规格尺寸 寿命 使用环境 电路 功能 信号完整性 电磁兼容 元器件 功能 焊盘图形 封装 耐热性 耐焊性 敏感特性 供给 热分布 元器件布局 电功率分布 冷却 通风 PCB制作 板层构造 布局布线密度 基材 阻焊 工艺 组装与焊接 焊接方式 基材 布局 可靠性 返工返修 工艺类型 测试 电路网表 测试点 4 课程内容六 六 可制造 测试性设计

2、技术应用 1 电子产品DFM应用 1 可制造性设计应用 产品质量和可靠性是设计出来的 而设计产品的终极目标就是要高效 高质量地制造出产品 产品制造成本的80 由设计与决定 制造阶段发现的设计问题其重新设计的代价要高出原有设计时的10倍以上 制造阶段发生的返工返修将是正常生产成本的10倍级数 5 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 2 DFM的优势 提高制造质量水平 减少返工返 提高设备利用率 缩短工艺流程 增加作业效率 提高产品质量和可靠性 缩短研发周期 降低产品制造成本 1 可制造性设计应用 6 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 2 DFM的优势 1 可制造性设计应用 降低研制成本2 3以上 缩短研制周期2 3以上 一次通过率提高10 提高产能10 以上 7 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 3 板级电路DFM的目标 8 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 3 板级电路DFM的目标 焊点可靠性 初级设计 强化设计 焊端形状 焊盘尺寸 焊点形成区域 热分布 焊点完好度 共晶颗粒度 焊点轮廓 焊料均匀性 六

3、可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 4 DFM涉及内容 PCB焊盘 垫 设计图形 尺寸 设备 元器件封装 焊端形状尺寸 元器件 焊料成分及质量 材料 焊盘 元件焊端可焊性 设备 元器件 安装精度 设备 焊接温度 设备 DFM规范 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 布局 在满足电性能基础上 要考虑所可能应用的组装 焊接 测试方法 选择适宜的元件种类 尤其是封装类型及尺寸 避免出现不可实现的情况 单面板 双面板 仅这些还仍显欠考虑 产品的可靠性要求是如何的 布局上要考虑可靠性 如高可靠性产品中的元器件在所有组装焊接工序中均不应超过三次热冲击 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 PCB的元器件布局要求 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 热分布的考虑 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 工艺类型 通孔插装 表面贴装

4、PCBA组装焊接工艺 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 布局元器件 某些封装元器件在满足安装 焊接工艺的应用时 对布局有特定要求 焊接工艺 波峰焊 插装件引脚需预成型 焊接面不应安放细间距QFP BGA PLCC 无引线封装 电解电容 封装体耐热性差易爆 钽电容 吸湿放气 2125以上多层陶瓷电容 吸湿易裂 短路 磁珠 拉尖 散热片 屏蔽盒 金属及玻璃外壳封装 非密闭器件 0805以下片式件等 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 焊接面元件高度 引脚长度均不应超过6mm 贴装件厚度沿走板方向 依次从低到高安放 焊接面不设置通孔件 布局元器件 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 布局元器件 焊接工艺 再流焊 大尺寸细间距QFP BGA等元件对应板底部设禁布元件 尤其是芯片 较大重量的元器件置于二次再流焊板面 一次再流焊面的元件重量应满足重量限制要求 可采取固定措施 元件分布间距密度适中 六

5、 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 焊接工艺 再流焊 高热容量 高功率元件分散安放 并尽量靠近板边 该种情形往往要求支架安装 且其离板距离至少2mm 需随时调整 替换 操作的按钮 开关等的安放应与操作口或空间匹配和准确 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 温度敏感件 如三极管 电解电容 塑壳元件等要远离桥堆 大功率器件 或电阻 散热器等的地方安放 以空气流通较好的板边部位为佳 插拔件 插座 长的接线端子等与周边部件要保持安全 可操作 应力缓冲的间距 通常位于板边 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 定位准则 符合设备精确定位所需 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 数量 三个最佳 两个次之 布局 应是非对称放置 尤其是对于正方形板 位置 元件面 焊接面均应放置 而且是镜像对应 标识点表面处理 裸铜 镀镍 镀锡等 多层板的标识底部内层建议附加局部铜箔以增强其识别效果 间距 标识点视作元件对待 六 可制造 测试性设计技术应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1

6、可制造性设计应用 课程内容六 间距 元件 导线 部件等相互之间满足电性能及安全操作空隙 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 基本原则 间距 依产品特性 电路工作电压范围选择 线宽 工作电流负荷 信号线最小0 15mm 地线1 2mm 1 5mm 依导线宽度依次增大 地线 电源线 信号线 与焊盘连接的过渡线宽一般为焊盘宽度的一半 最小0 3mm 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 元件之间的间距 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 元件之间的间距 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 元件之间的间距 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 元件之间的间距 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用

7、1 可制造性设计应用 课程内容六 焊盘与过孔 应各自独立存在 不然会造成焊料流失 立碑现象 以细导线连接过渡 又充分利用PCB制作阻焊是最佳选择 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 高度限制 元件 导线 部件等相互之间满足电性能及安全操作空隙 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 设计元素 应满足相应的PCB制作 PCBA组装焊接所涉及的各工序的能力 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 公差因素 元器件封装尺寸 PCB尺寸 焊盘尺寸 设备精度要综合考虑 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 焊接工艺特性的相符 焊盘图案及尺寸 布局方向 角度的变化 表面贴装片式元件波峰焊 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 符合胶剂应用工艺在条件允许下增设虚焊盘或走导线 以增强胶剂粘结力 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 工艺焊盘 六 可制造 测试性设计技术应用

8、1 可制造性设计应用 课程内容六 散热焊盘 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 PCB基材特性的相符避免产生使用过程中应力作用造成焊点或焊盘的脱落 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 与元件安装工艺特性的相符避免产生元件安装压力 PCB支撑过程中应力作用造成元件安装的不准确 丢件 改变PCB尺寸规格 布局方式或者支撑作业标准 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 与元件安装焊接作业要求相符 元件焊端与周边留下安全间隙 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 返工返修 可操作空间 烙铁头 喷嘴 模板等 关键芯片周边空置区域 通常至少2mm为好 双面元件布局 回避大芯片镜像安放 密集元件放置 附近及底部较高元件 PCB 热敏元件 静电敏感件 不耐热元件外壳等 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 PCB拼版 基本原则和作

9、用 通常板面小于50mm 50mm均应制作拼版或补偿边 不规则单板的补偿 产品系列成套一批生产 提高制造效率 降低成本 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 PCB拼版 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 PCB拼版 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 基本原则和作用 满足工艺装备在PCB传送 停止 压紧方面的边距要求 传送皮带 再流焊链条 波峰焊挂爪 点胶机 贴装设备压紧装置 检测设备装夹PCBA 工艺边 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 工艺边 额外附加的工艺边通常为5mm 工艺边不得有元件安放及电路走线 不同设备的PCB承载 压紧边的宽度有所不 工艺边应按最大尺寸设计 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 六 可制造 测试性设计技术应用 1 可制造性设计应用 课程内容六 阻焊图形 1 完整 无遗漏 2 阻焊准确 未污染焊盘 测试点 3 附着强度满足焊接 清洗等工序 六 可制造 测试性设计技术应用 2 可测试性设计应用 课程内容六 元器

10、件封装特点 组装工艺质量特征 检测技术应用原则 组装焊接故障履盖率 性价比 周期 场所 电性能 六 可制造 测试性设计技术应用 2 可测试性设计应用 课程内容六 类似于DFM DFT着重于保障产品性能检测和过程质量水平验证 DFT必然紧密围绕检查 检测手段的实施开展工作 目的是确保测试接入方式及对PCBA设计的要求 高密度布局布线的PCBA产品要实现良好的DFT有很大的难度 1 一般要求 六 可制造 测试性设计技术应用 2 可测试性设计应用 课程内容六 AOI 避免存在 看不到 看不清楚 的影响因素 如屏蔽 涂胶等 X光 现在的X光检测技术应能看到95 以上的元器件及PCB内层走线情况 难的是分析诊断 X光 现在的X光检测技术应能看到95 以上的元器件及PCB内层走线情况 难的是分析诊断 在线测试等电测试技术 历来是DFT最为看重的一方面 也是顺利实现电性能验证 电路故障分析及维修的最直接的唯一有效手段 六 可制造 测试性设计技术应用 2 可测试性设计应用 课程内容六 测试点最小间距达0 18mm 最多两个测试隔离点 飞针与垂直板面的夹角 六 可制造 测试性设计技术应用 2 可测试性设

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