
PCB设计与PCBA加工精品资料.ppt
213页新员工培训教材深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司SHENZHEN MINDRAY BIO-MEDICAL ELECTRONICS CO., LTD设计转换与试产部 崔家欣深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司SHENZHEN MINDRAY BIO-MEDICAL ELECTRONICS CO., LTD第一部分第一部分新员工培训教材PCBPCB设计、设计、PCBAPCBA加工流程加工流程PCB&PCBAPCB&PCBA流程流程ØPCB的材料分类(刚性、挠性) A、酚醛纸质层压板 B、环氧纸质层压板 C、聚酯玻璃毡层压板 D、环氧玻璃布层压板 E、聚酯薄膜 F、聚酰亚胺薄膜 G、氟化乙丙烯薄膜PCB 概 述PCB&PCBAPCB&PCBA流程流程ØPCB基板材料 A、 FR-4 B、聚酰亚氨 C、聚四氟乙烯 D、 (G10) E、FR5 (G11)PCB 概 述PCB&PCBAPCB&PCBA流程流程Ø组成PCB的物理特性 A、导线(线宽、线距) B、过孔 C、焊盘 D、槽 E、表面涂层PCB 概 述PCB 设计流程PCB 设计流程Ø设计准备 原理图分析,DRC检查。
标准元件库的建立,特殊元器件的建立,印制板设计文件的建立,转网表Ø网表输入 将生成的网表转换到PCB设计中Ø规则设置进行线宽、线距、层定义、过孔、全局参数的设置等 PCB 设计流程ØPCB布局的一般规则:a.信号流畅,信号方向保持一致b.核心元件为中心c.在高频电路中,要考虑元器件的分布参数d.特殊元器件的摆放位置;批量生产时,要 考虑波峰焊及回流焊的锡流方向及加工工艺传送边PCB 设计流程Ø手工布局 根据印制板结构尺寸画出边框,参照原理图,结合机构进行布局并进行检查PCB 设计流程Ø布局前的准备 a、画出边框; b、定位孔和对接孔进行位置确认; c、板内元件局部的高度控制; d、重要网络的标志PCB 设计流程ØPCB布局的顺序:a.固定元件b.有条件限制的元件c.关键元件d.面积比较大元件e.零散元件PCB 设计流程参照原理图,结合机构,进行布局PCB 设计流程Ø布局检查:1、检查元件在二维、三维空间上是否有冲突2、元件布局是否疏密有序,排列整齐3、元件是否便于更换,插件是否方便4、热敏元件与发热元件是否有距离5、信号流程是否流畅且互连最短。
6、插头、插座等机械设计是否矛盾7、元件焊盘是否足够大PCB 设计流程Ø手工布线 参照原理图进行预布线,检查布线是否符合电路模块要求,修改布线,并符合相应要求PCB 设计流程Ø走线规律:a.走线方式尽量走短线,特别是小信号b.走线形状同一层走线改变方向时,应走斜线c.电源线与地线的设计40-100mil,高频线用地线屏蔽d.多层板走线方向互垂直,层间耦合面积最小;禁止平行走线e.焊盘设计的控制PCB 设计流程Ø布线首先,进行预连线,看一下项目的可连通性怎样,并根据原理图及实际情况进行器件调整,使其更加有利于走线PCB 设计流程Ø检查走线a.间距是否合理,是否满足生产要求b.电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗)c.对于关键的信号线是否采取了最佳措施,输入线及输出线要明显地分开d.模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线 PCB 设计流程e.后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路f.对一些不理想的线形进行修改g.在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。
h.多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路PCB 设计流程Ø项目检查PCB制作初步完成,“铺铜”与“补铜”,连线、连通性、间距、“孤岛”、文字标识对线路进行检查,进行补铜处理,重新排列元件标识;通过检查窗口,对项目进行间距、连通性检查PCB 设计流程ØGerber输出 检查无误后,生成Geber,并作CAM350检查 到此,PCB设计就完成了,进行最后CAM350检查后输出 项目完了,作存档记录PCB 设计流程 PCB PCB检查检查Ø检查线路设计是否与原理图设计思想一致Ø检查PCB定位孔的大小,以及固定键安装位置是否与机构相吻合Ø结合EMC知识,看PCB 是否有不符合EMC常规的线路PCB 设计流程 PCB PCB检查检查Ø检查PCB封装是否与实物相对应 如三极管、稳压器件的封装等:PCBA加工流程备料出货结束来 料 检验开始PCBA加工流程加工流程PCBA加工过程中的几个关键工序加工过程中的几个关键工序ØPCB及EMD敏感烘培ØSMT(Surface Mount Technology)Ø波峰焊接(Wave Soldering)Ø手工焊接(Hand Soldering)Ø清洗(Ultrasonic Cleaning)PCBA加工流程加工流程焊膏印刷焊膏印刷元件贴装元件贴装回流焊接回流焊接SMT生产线PCBA加工流程加工流程焊膏印刷示意图钢网PCBPCB滚轴/刮刀焊盘孔锡膏印刷后焊盘paste1. 印刷2. 从钢网模板分离PCB滚轴/刮刀运动方向PCBA加工流程加工流程回流焊炉•热风回流焊炉 特点:消除了红外回流炉的“阴影效应”,加热较为均匀,成为回流焊炉的主流类型。
•红外回流焊炉 优点:温度曲线控制方便,加热效率高,成本低 缺点:有“阴影效应”,会出现温度不均匀现象PCBA加工流程加工流程PCBA加工流程加工流程THTPCBA加工流程加工流程波峰焊接过程示意图PCBA加工流程加工流程波峰焊接的温度曲线PCBA制程简介•焊接设备•焊料•常见PCBA制程•清洗PCBA制程简介波峰焊所能加工的六种类型板卡PCBA制程简介手工焊接温度要求ØPCBA手工焊接温度要求,按《常用元器件手工焊接温度要求表》执行( D-0000-003 )PCBA制程简介名 称焊接温度焊接时间备 注高密引脚IC(脚距<2mm)350±10℃≤3秒有防静电要求低密引脚IC(脚距≥2mm)300±10℃≤3秒有防静电要求光耦350±10℃≤3秒有防静电要求MOS管300±10℃≤3秒有防静电要求普通晶体管300±10℃≤3秒 红外光管300±10℃≤3秒 晶振300±10℃≤3秒 电阻300±10℃≤5秒 电容300±10℃≤5秒 电感300±10℃≤5秒 高密排针插座(脚距<2mm)350±10℃≤3秒 低密排针插座(脚距≥2mm)300±10℃≤3秒 手手工工焊焊接接要要求求PCBA制程简介•单面波峰焊•单面点胶波峰焊(SMD和DIP混合波峰焊)•单面回流焊•双面回流焊•回流焊后波峰焊•回流焊后点胶波峰焊•双面回流焊后加治具波峰焊常见PCBA制程PCBA制程简介双面回流焊制程PCBA制程简介PCBA制程简介印焊膏贴片回流焊翻板点红胶贴片胶固化翻板插件波峰焊清洗回流焊后波峰焊制程PCBA制程简介PCBA制程简介•CFC清洗(溶剂法)•HCFC清洗(溶剂法)•半水法清洗•水清洗•免清洗•N2保护焊清洗工艺的种类PCBA制程简介•间歇式清洗(汽相清洗)•沸腾超声清洗•连续式溶剂清洗溶剂法清洗工艺种类PCBA制程简介 被清洗的工件浸入超声槽中,溶剂升温至沸点,启动超声波发生器,发出高频振荡信号(25-100KHz),通过换能器将高频波转化为机械振荡,产生空化效应,清除污染物,超声作用后,再用溶剂喷淋冲刷污染物,最后干燥并取出工件。
沸腾超声清洗的工艺第二部分第二部分 PCBAPCBA工艺工程师工作职责工艺工程师工作职责新员工培训教材PCBA工艺设计转换工艺设计转换 Ø公司所有产品的PCB板卡设计转换Ø提供供外协加工的PCBA插装图Ø制定板卡的加工工艺要求及工艺流程方案Ø新板卡物料承认书生成Ø产品ECR更改进行插装图维护Ø工艺变更时插装图维护Ø板卡加工时工装夹具确认PCB&PCBA可制造性工艺评审可制造性工艺评审Ø新设计板卡DFM&A需求提出Ø板卡工艺布局布线评审Ø板卡可加工性评审Ø新选型的元器件可加工性认证Ø保证板卡加工工艺的合理性板卡板卡PFMEA分析分析Ø新设计板卡PFMEA分析及报告Ø板卡制程工艺PFMEA分析Ø元器件在制程PCBA中的PFMEA分析Ø根据PFMEA分析结果,提出相应的改进措施Ø跟踪PFMEA分析中风险较大项目的落实Ø板卡更改时进行PFMEAPCBA加工维护加工维护Ø外协投诉处理Ø加工不良品分析Ø协助SQA进行外协工艺管控ØPCBA包装等设计、实施Ø试产跟踪及工艺文件维护Ø板卡物料承认书生成及维护Ø产品加工跟踪及维护新员工培训教材第三部分PCB工艺设计规范PCB工艺设计规范序号编号名称1IPC-2221印制电路板通用标准2IPC-2222刚性有机印制电路板部分设计标准3IPC-A-610C印制板组装件验收标准4IPC-CM-770D印制电路板元件安装导则5IPC-SM-782A表面组装设计和焊盘图形标准6IPC-2226高密度互连(HDI)印制板设计分标准7IPC-610F印刷板的验收标准PCB常用相关标准PCB工艺设计规范Ø 目的目的 规范产品的PCB 工艺设计,规定PCB工艺设计的相关参数,使PCB的设计满足可生产性、可测试性、热设计等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺技术、质量、成本优势。
PCB工艺设计规范Ø工艺原则: 制成板的元件布局应保证制成板的加工工序合理,以便于提高制成板加工效率和直通率;PCB 布局选用的加工流程应使加工效率最高;简化PCBA的组装工序,且手工作业最少化的原则; PCB工艺设计规范Ø工艺边要求a.单板PCB的外围考虑插板、制造和周转的需要,应在传送边5mm范围内预留器件禁布区(拼版的Mark点除外),特殊密集的板卡要求在3.5mm以上; b.拼板的PCB,优先考虑拼板后不加辅助边方式,如果器件密度大,不能满足5.0mm器件禁布区要求时,可采用增加5.0mm宽度的辅助边在拼板间的V-CUT线两侧还需要各预留1.0mm的V-CUT器件禁布区,以便分板 PCB工艺设计规范Ø导槽插入板卡ü定为金属滑槽的插板时,为了避免损伤走线,在PCB和金属滑槽的接触区域内不允许走线、放置元件或导通孔PCB工艺设计规范基准点(Mark点)Ø基准点分类 分3类:拼板基准点、单元基准点、局部基准点 PCB工艺设计规范Ø基准点的形状、大小及基本要求 a.拼板和单元基准点的形状和大小:直径为40mils的实心圆,阻焊开窗为同心圆直径80mils,外加八角铜环保护。
b.间距小于0.4mm的QFP和间距小于0.8mm的BGA、CSP、FC等器件为了保证贴片的准确性需要增加局部基准点,大小40mils,阻焊开窗同普通焊盘一样处理,但不用加铜环保护c.基准点必须无阻焊膜污染,平面度在0.015mm以内,表面亮度均匀,相对于背景有较高光学反差; PCB工艺设计规范Ø基准点的数量要求基准点的数量要求a.局部器件的基准点:在器件的对角需要二个b.单元板:除器件局部基准点外,还需要有SMD元件的一面基准点的数量≥2(双面SMD布局时,均有此要求)c.拼板:如果拼板不加辅助边,则没有拼板基准点;如果拼板加了辅助边,则推荐除局部和单元基准点外,还要在辅助边上增加拼板的基准点3个 PCB工艺设计规范Ø基准点的位置要求基准点的位置要求a.器件局部基准点的位置: b.单元基准点和拼板基准点在板上呈“对角”分布,尽量远离;c.基准点在传送边方向距离板边至少大于5mm,以免被设备挡住; PCB工艺设计规范Ø导通孔焊盘 导通孔(via)焊盘尺寸 l外层焊盘环宽(A)要大于5mil,内层焊盘环宽(A)要大于8mil, 推荐导通孔孔径及焊盘尺寸如图:l推荐反焊盘(电源或地平面上的隔离焊盘尺寸),大小尺寸≥导通孔焊盘+10MIL。
导通孔孔径(mil)PCB工艺设计规范Ø走线与金属化孔间的最小间隙走线与金属化孔间的最小间隙a.推荐的走线距金属化孔最小间隙 (c) 是8mil;b.内层走线距金属化孔最小间隙极限值 (c) 为4mil;c.表层走线距金属化孔最小间隙极限值 (c) 为5mil;Ø导通孔处理要求:导通孔处理要求:到SMD焊盘小于0.5mm(20mil)的金属化导通孔要覆盖绿油;作为测试点的金属化导通孔焊盘最小要大于40mil,同时需要阻焊开窗; PCB工艺设计规范ØPCB的组合连接方式a. V-CUT 直通型,不能在中间停止或转弯边缘平整且不影响器件安装的PCB可用此种连接采用V-CUT的PCB板之间距离(S)应设置为5milsX应为(1/4~1/3)板厚L,但最小厚度X须≥0.4mm, PCB工艺设计规范Ø邮票孔邮票孔 邮票孔的设计参数Ø铣槽铣槽 推荐的铣槽的宽度≥2.0mm,铣槽常用于单元板之间需要留有一定距离的情况,一般应与V-CUT或邮票孔配合使用 PCB工艺设计规范Ø孔设计ü孔类型选择孔类型选择金属紧固件孔非金属紧固件孔安装金属铆钉孔安装非金属件铆孔定位孔ABABPCB工艺设计规范Ø安装孔的禁布区要求类型紧固件的直径表层最小禁布区直径范围螺钉孔27.1 2.57.6 38.6 410.6 512 铆钉孔47.6 2.86 2.56 定位孔/安装孔等≥2安装金属件最大禁布区面积+APCB工艺设计规范 内层最小无铜区金属化孔孔壁与导线最小边缘距离电源层、接地层铜箔与非金属化孔孔壁最小边缘距离 0.40mm 0.63mm安装孔的禁布区要求PCB工艺设计规范ØPOWER PAD上上散散热热导导通通孔孔的的设设计计要求要求常这些散热导通孔的作用是散热和接地,为保证良好的焊接,导通孔设计为10mils的PTH孔(尽量连接多的内层地),导通孔数量根据面积而 定,均布在焊盘上。
PCB工艺设计规范Ø插插件件器器件件的的接接地地 孔设计要求孔设计要求为保证焊接时能良好透锡,必须控制接地大铜箔的层数,通常接地不要超过3层,如果必须连接超过3层地时,可以按照右图方法用VIA孔连接; PCB工艺设计规范Ø丝印设计 Ø 丝印项目及内容包括:丝印项目及内容包括:a.PCB的P/N号和PCB的版本号;b.元器件外形框(含散热器,加强条,拉手条,跳线焊盘等);c.元器件的位号(含散热器,加强条,拉手条,跳线焊盘和固定孔等);d.元器件的极性、方向标志或能表征方向的特征标识;e.PCB标贴的条码框;f.PCB使用的材料、耐火等级、生产日期、生产厂家相关认证信息等;g.安装孔位置代号;h.元器件第1脚的位置标识符;i.过板(波峰焊接)方向;j.防静电标志;k.多引脚IC或接插件的引脚编号或其它特殊要求等 PCB工艺设计规范Ø丝印大小 为了确保所有字母、数字和符号在PCB上便于识别,元件框丝印的线宽必须大于5mils,字符高度最小40mil,宽度最小28mil;对于BGA等需要标注管脚号的,管脚号的字符丝印高度最小31mil,宽度最小23mil;PCB的P/N号和PCB的版本号必须大于100mils。
PCB工艺设计规范Ø丝印之间的距离 丝印之间的距离至少为8mils以免互相重叠;丝印不允许与焊盘、基准点重叠,以防止丝印被削掉不能识别,二者之间至少有8mils的间距;所有丝印(含位置序号、方向标识、极性、第一脚标志等)不能被元器件等遮盖 PCB工艺设计规范Ø元器件位号丝印字符串的省略 为了不引起元器件位号丝印与实物对应的歧义,对于布局特别密集板卡的元器件位号可以不作丝印,但必须提供另外一套位号丝印在元器件丝印丝印框 内的PCB文件,用来生成插装图文件,供板卡的贴装、检验和维修等工序环节使用 PCB工艺设计规范Ø条码框丝印的位置条码框丝印的位置 每一块PCB都要有条码框;条码框在PCB上水平或垂直放置,不推荐倾斜放置;一般按PCBA的装配方式:机箱插板―――条码框放在BOTTOM面; 盒式产品―――TOP面PCB工艺设计规范Ø丝印其它要求丝印其它要求 PCB上有安装扣板和大于器件本体的散热器时,需要在PCB上用丝印框线标识其扣板、散热器的轮廓,若丝印与器件干涉时,可以用断续的线段表示防静电标志放置在TOP面 PCB工艺设计规范Ø阻焊设计要求a. 焊盘阻焊开窗焊盘阻焊开窗 阻焊开窗应比焊盘尺寸大6mils以上b.b.阻焊桥阻焊桥 1. 相邻的SMD焊盘,SMD焊盘和插件孔、SMD焊盘和导通孔、导通孔与导通孔之间需要保留阻焊桥;最小阻焊桥宽度2mils 2.2. 间距小于8mil不能保留阻焊桥。
c.c.散热用铺铜的阻焊开窗散热用铺铜的阻焊开窗 1. 散热用的铺铜(例如电压调整器下)推荐阻焊开窗;如果铺铜要打孔接到其它层,推荐孔径为10mil,如果大于10mil, 要用阻焊油墨堵孔防止锡膏漏到背面 PCB工艺设计规范Ø阻焊设计要求d.d.导通孔的阻焊设计导通孔的阻焊设计 覆盖…………开小窗 …………开满窗 …………塞孔 推荐:一般导通孔的阻焊开窗在TOP面和BOTTOM面均 为孔径+5mils;金属化孔的正反面禁布区内应作阻焊开窗;非金属化定位孔正反面阻焊开窗应比孔径大10mils PCB工艺设计规范Ø覆铜设计的工艺要求 a.外层如果有大面积的区域没有走线或图形,建议在该区域内铺铜网格(如下图所示),使得整个板面内的铜分布均匀;铜网格的大小为16mils X 16milsb.多层板在厚度方向上各层的铜分布亦应均匀,例如6层板,第1层和第6层是信号层,第6层有大面积的铺铜,则第1层也应该铺铜;内层也是这样c.相临的铺铜区域之间的最小间隔大于0.5mm,设计输出的文件应该删除多余的碎铜,避免引起非法的电连接或安全距离 PCB工艺设计规范Ø尺寸和公差的标注 a. PCB外形尺寸;b.PCB板倒斜角或园角尺寸;c.定位孔(螺钉安装孔、铆钉孔)的位置尺寸d.板厚度(包括特别公差要求的)e.特殊孔的孔径大小、公差、特殊镀层要求f.有严格定位要求的连接器位置要求;g.表面处理方式h.层间结构PCB工艺设计规范Ø元器件布局通用要求a.a.元器件选型与建库要求元器件选型与建库要求 ü确保元器件库的封装与元器件实物外形轮廓、引脚间距、通孔直径等相符合。
插装器件管脚应与通孔公差配合良好,考虑公差可适当增加,确保透锡良好 ü新增元件在封装库中无相应封装时,应根据器件的资料建立元件封装信息,并保证丝印图形与实物相符合 ü需过波峰焊的SMT器件要求使用表面贴波峰焊封装库;ü轴向器件引脚间距的种类应尽量少,以减少器件的成型和插装的一致性üPIN间距的兼容器件要有单独的焊盘孔,特别是继电器的各兼容焊盘之间要连线ü除非实验验证没有问题,否则不能选非表贴器件作为表贴器件使用 元器件布局要求 PCB工艺设计规范Ø元器件布局工艺要求元器件布局工艺要求a.尽可能的采用一种焊接工艺完成整板的全部元器件的焊接(有特殊要求的元器件除外);b.采用双面混合布局时,每面尽可能采用一种焊接工艺完成;c.优选的布局是:尽可能单面布置元器件,如果双面布置元器件,一面布主要元器件,另一面只能布小器件(贴片电阻、电容);d.若以上布局均不能达到要求时,需要考虑尽可能减少手工贴、插装和焊接元器件的数量;PCB工艺设计规范Ø方向上的要求方向上的要求a.有极性(如二极管、电解电容)或有方向性(如IC、插座等)的器件在布局上要求一致,并尽量排列整齐;b.推荐器件的方向为0度或90度(水平或垂直放置);c.非全端子片式器件(钽电容、二极管)过波峰时最佳方向需满足轴向与进板方向平行。
d.贴片发光二极管要求与板卡长边方向垂直放置(针对长宽比大于2.5的板卡);PCB工艺设计规范Ø板边距离的要求 除了接口器件等特殊需要外,其他器件本体都不能超出PCB的边缘,满足引脚焊盘边缘(或器件本体)与板边距离≥5.00mm的要求;超出要求的需要增加辅助工艺边; PCB工艺设计规范Ø热设计 a.需要安装散热器的器件,应注意散热器的安装位置和方向,布局时要留有足够的空间,确保不与其他器件干涉(确保最小0.5mm的距离满足安装空间要求)或安全距离要求;b.热敏元件(如电解电容器、晶体振荡器等)不能直接接触高热器件,在板上安装后两者间隙至少在1mm以上,并尽量远离c.热敏元件尽量放置在上风口,高器件放置在低矮器件后面,并沿风阻最小的方向排布,防止风道受阻;PCB工艺设计规范Ø装配空间和距离的考虑装配空间和距离的考虑器件之间的距离满足操作空间的要求(例如接插件的插拔等) Ø电气安全距离要求电气安全距离要求不同属性(如有电位差,不同的电源-地属性等)的金属件(如散热器、屏蔽壳等)或有金属壳体的元器件不能相碰,需确保最小1.0mm的距离以满足安装空间要求 PCB工艺设计规范SMD元件的布局要求ØSMD布局通用要求 a.细间距器件推荐放置在PCB的TOP面(如多I/O引脚的IC等)b.大于0805的陶瓷电容和发光二极管,布局时尽量靠近传送边或受应力较小的区域,其轴向与板传送方向平行;。
c.不允许二个SMD器件重叠兼容替代,因会影响锡膏印刷的效果d.若板卡的长宽比大于2:1时,为减少焊点在板卡在长边方向上的变形,导致元器件因焊点疲劳产生可靠性方面的影响,SMD元器件的布局长轴方向应垂直于板卡的长边;PCB工艺设计规范 e.元器件尽可能分散布局,对于过密分布的区域需要经过实际回流焊接试验不产生冷焊为准f.经常插拔器件或板边连接器周围3mm 范围内尽量不布置SMD,以防止连接器插拔时产生的应力损坏器件Ø机贴要求 同种器件:X≧40mil,Y≧50mil;异种器件:X=Y≧0.13*h+30mil(h 为周围近邻元件最大高度差);只能手工贴片的元件之间距离要求:间隔≧80mil; PCB工艺设计规范ØSMD布局可维修性要求 a.所有元器件均需要预留维修空间;b.BGA的周围禁布区5.0mm,其他无引线封装MLF、BCC、LLP 3.0mmc.一般情况下,BGA(包括球栅阵列BGA、无引线封装MLF、BCC、LLP)不允许放置在BOTTOM面,当需要放置在BOTTOM面时,不能在正面BGA的8.0mm禁布区的投影范围内,以免维修时损坏另一面的器件PCB工艺设计规范Ø双面回流/SMD元件第一面回流要求 如果选用双面回流的工艺,要求第一回流面放置的无大体积、太重的表贴器件,防止在二次回流时掉件。
可用以下公式计算: 元件的重量(克)/元件脚和焊盘的总接触面积 (mm2) ≤ 0.3(克/ mm2) PCB工艺设计规范Ø波峰焊工艺SMD元件布局a.考虑波峰焊热冲击和CTE不匹配的问题会导致可靠性降低,对于大于2125的片式陶瓷电容封装建议不要放在波峰焊面,具体可参考器件厂家要求进行设计;b.允许进行波峰焊接的SMD元件有:1608(0603)封装尺寸以上贴片电阻、贴片电容(不含立式铝电解电容)、SOT 、SOP(引线中心距≥1 mm(40 mil))且高度小于6mm;,小于0402的CHIP不适合波峰焊工艺;c.磁珠器件建议不要放在波峰焊一面,防止焊点拉尖;PCB工艺设计规范d.放置方向 采用波峰焊焊接贴片元器件时,波峰焊面上相邻元件错开的或高度不一致时,常常因前面元器件挡住后面元器件而产生漏焊现象,即通常所说的阴影效应因此,必须将元器件引线垂直于波峰焊焊接时PCB的传送方向,即按照下图所示的正确布局方式进行元器件布局,且每相邻两个元器件必须满足一定的间距要求(见下条),否则将产生严重的漏焊现象e.间距要求 1. 相同类型器件距离、不同类型器件距离 f.焊盘要求: 焊盘长度方向向外扩展1/3;偷锡焊盘的宽度推荐为芯片引脚焊盘的2倍 Ø波峰焊工艺SMD元件布局PCB工艺设计规范Ø插件元件布局要求 a.接插件尽可能靠近板边布局;b.相邻插件元件非导电本体之间的距离大于0.5mm(20mil);c.相邻插件元件导电本体之间距离应大于0.5mm以上,或考虑错位排列d.除结构上特殊要求外,插装元件应尽可能减少手工补焊;e.BOTTOM面插件元件焊脚周围SMD器件有足够的距离:波峰焊或套模f.插件焊盘之间的距离保持大于1.0mm的距离;g.插件元件多排引脚时,以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件。
h.变压器等自制器件优选防呆插装设计,引脚使用标准长度;i.散热器采用冲压端子焊接到PCB板上,不应遮挡其它元件,或影响其它元器件拆装;j.PCB板上的小插板结构,小插板设计时应做成防呆插形式; PCB工艺设计规范Ø背板器件布局要求 a.SMD器件单面布局,尽量集中在一个区域;b.尽量不要放置引脚间距在1.27mm以下的SMD器件;c.有卡扣的连接器布置时应保证在将来整机装配完成后卡扣的方向朝上;d.背板上应优选压接连接器; PCB工艺设计规范Ø布线设计 a.CHIP元器件的对称布线 ;b.元器件焊盘出线应从焊盘端面中心位置 ;c.元器件相邻焊盘是同一网络要引出焊盘后再短接;d.布线到板边距的要求: 一般对于2mm,波峰焊的Bottom面要求5mm;e.热焊盘需要隔离处理,大电流焊盘需要加泪滴;PCB工艺设计规范Ø定位孔要求 a.必须在PCB对角线处至少设置二个定位孔b.对于多面板,如拼板,如果是整片制造分开测试,则各子板上必须在PCB对角线处至少设置二个定位孔;c.定位孔标准孔径3.20+0.08mm,针对公司不同产品的PCB也可采用以下优选孔径:2.80+0.08mm,3.00+0.08mm,3.50+0.08mm和4.50+0.08mm。
对于同一产品的不同PCB,若PCB外形尺寸相同,则定位孔的位置也必须统一;d.定位孔为光孔,即非金属化的通孔(射频板除外),采用非金属化的定位孔,以减少焊锡镀层的增厚而不能达到公差要求;e.如果已有安装孔(扣手安装孔除外)满足上述要求,不必另设定位孔PCBA加工工艺要求元器件来料检验:元器件来料检验: a.核对BOM清单和实物一致,并确认BOM清单、插装图版本正确,工艺要求明确,元器件标识与BOM清单描述一致; b.是否涉及有效的ECN、TCN文件,过了有效期没有封闭的TCN是否继续执行等得到SQA工程师确认;c.按照《通用电子元器件检验规范》(Q-T-001-04)核查元器件的规格、型号和数量;d.按照IPC-600标准检查PCB来料外观;PCBA加工工艺要求Ø检查元器件的外观质量检查元器件的外观质量a.元器件外观应无损伤、变形等现象,标识清晰;b.元器件引线或管脚应无锈迹等氧化物和其它污染物;c.当元器件引线或管脚表面粘污,氧化严重或者引线焊接部位有涂料时,必须在成型前进行可焊性预处理;d.各连接器、接插件的金属接触对或舌簧片不得变形损伤,且外观无腐蚀; e.开关元器件通断良好。
PCBA加工工艺要求Ø元器件成型方式元器件成型方式 卧装/直插浮高立装PCBA加工工艺要求d1.5mmL3mm1.5mmdØ三极管成型类型PCBA加工工艺要求Ø电感、晶振成型PCBA加工工艺要求Ø元器件成型技术要求元器件成型技术要求 a.安装在金属化通孔中的元器件,从器件的本体、球状连接部分或引脚焊接部分到器件引脚折弯处的距离,至少相当于一个引脚的直径或厚度或0.8毫米中的较大者, ①—焊锡珠; ②—焊缝 PCBA加工工艺要求b.成型的元器件引脚应无扭曲和裂缝,引脚内侧的弯曲半径符合表3要求; 引引 脚脚 的的 直直径径/厚度厚度引脚内侧的弯曲半径引脚内侧的弯曲半径小小于于0.8毫毫米米1×直径/厚度直径/厚度0.8毫毫 米米~1.2毫米毫米1.5×直径/厚度直径/厚度大大于于1.2毫毫米米2×直径/厚度直径/厚度Ø元器件成型技术要求元器件成型技术要求 PCBA加工工艺要求c.预成型后,其引脚上的刻痕、损伤或形变不能超过引脚直径或厚度的10%, Ø元器件成型技术要求元器件成型技术要求 PCBA加工工艺要求d.将元器件成型为立式时,无极性元件的标识应从上至下读取,极性元件的标识在元件的顶部 无极性元件有极性元件Ø元器件成型技术要求元器件成型技术要求 PCBA加工工艺要求e.引线成型后,元器件的型号、规格、标志应位于引脚弯曲的上方,或者便于观察的方向, Ø元器件成型技术要求元器件成型技术要求 PCBA加工工艺要求f.元器件的管脚成型时,要考虑元器件插焊接后有足够的应力释放, Ø元器件成型技术要求元器件成型技术要求 PCBA加工工艺要求ØPCBAPCBA组装组装SMTSMT基本步骤基本步骤 PCBA加工工艺要求Ø锡膏丝印技术锡膏丝印技术ü在表面贴片装配的回流焊接中,锡膏是元件引脚或端点和电路板上焊盘之间的连接介质。
除了锡膏本身之外,丝印之中有各种因素,包括丝印机,丝印方法和丝印过程的各个参数其中丝印过程是重点 PCBA加工工艺要求锡膏丝印常见缺陷锡膏丝印常见缺陷缺陷类型可能原因改正行动锡膏对焊盘位移丝印模板未对准,模板或电路板不良调整丝印机,测量模板或电路板锡膏桥锡膏过多,丝孔损坏检查模板锡膏模糊模板底面有锡膏、与电路板面间隙太多清洁模板底面锡膏面积缩小丝孔有干锡膏、刮板速度太快清洗丝孔、调节机器锡膏面积太大刮板压力太大、丝孔损坏调节机器、检查模板锡膏量多、高度太高模板变形、与电路板之间污浊检查模板、清洁模板底面锡膏下塌刮板速度太快、锡膏温度太高、吸入潮汽调节机器、更换锡膏锡膏高度变化大模板变形、刮板速度太快、分开控制速度太快调节机器、检查模板锡膏量少刮板速度太快、塑料刮刀扣刮出锡膏调节机器PCBA加工工艺要求Ø红胶工艺SMT技术Ì必须明确规定黏合剂的稠密度、良好的胶点轮廓、良好的湿态和固化强度、胶点大小使用CAD或其它方法来告诉自动设备在什么地方滴胶点滴胶设备必需有适当的精度、速度和可重复性,以达到应用成本的平衡一些典型的滴胶问题必须在工艺设计时预计到PCBA加工工艺要求Ø红胶工艺SMT技术常见缺陷a.掉件:b. 原因:红胶印刷量少或钢网堵孔,红胶固化温度底。
b.虚焊 原因:红胶污染焊盘,胶量过多c.元器件偏移 原因:钢网开口位置偏,贴偏PCBA加工工艺要求Ø贴放SMD技术v表面贴片设备不仅要能够准确贴放各种元件,而且要能够处理日益变小的元件包装设备必须保持其机动性,来适应可能变成电子包装主流的新元件PCBA加工工艺要求Ø贴放SMD线PCBA加工工艺要求Ø回流焊接SMD技术v批量回流焊接v过程参数控制v回流温度曲线的效果v氮气保护回流v温度测量和回流 v温度曲线优化PCBA加工工艺要求Ø回流焊接SMD技术常见缺陷a.焊料球 b.现象:c. 在再流焊接过程中经常可发现在与电极的连接部周围不规则地散布着一些焊料小球的现象d.形因:① 加热升温过快,焊膏中溶剂剧烈气化产生爆喷现象而导致焊料球的飞散e. ② 焊膏中焊料粉末粒子的氧化较严重时也易产生焊料小球 f. ③ 焊膏中存在过多的10微米以下的微型粒子,焊膏干燥前或升温时随焊剂流淌到焊盘之外对策:① 设定适当的预热温度 ② 对焊膏的选择和保管应符合有关规定要求 ③ 采用N2保护气氛下的再流焊接技术以克服大气中的氧化影响。
PCBA加工工艺要求Ø回流焊接SMD技术常见缺陷b.“曼哈顿”现象 (立碑):现象: 随着SMC/SMD的微小型化,再流焊接时这些片式器件会出现“直立” 形因: ① SMC两端电极上焊料的熔融时间不同,电极面积、焊盘面积、焊膏印刷量不同以及贴片质量等造成两端不对称,而导致SMC两端所受表面张力不平衡; ② 采用VPS再流焊接时,全氟化合物饱和蒸汽遇到低温的SMA后凝聚成液体对SMC产生浮力作用而导致片式元件直立 对策: ① 选择合适的预热升温条件; ② 检查焊膏的保管状态是否符合规定; ③ 检查焊膏的涂敷量是否在规定要求之内; ④ 检查焊膏印刷机印刷的精度是否符合要求; ⑤ 检查贴片机的贴装精度是否符合要求; ⑥ 检查SMC两端电极面积的精度是否符合规定; ⑦ PCB焊盘区的设计尺寸及外连导线是否符合规定的要求 PCBA加工工艺要求c. “芯吸”现象 现象:SMA在再流焊接过程中,由于PCB和元器件本身的热容 量比引线的热容量大,所以引线要比PCB焊盘先达到焊料熔融温度形成 较大的温度差,从而使液态焊料以比在焊盘区表面扩展更快的速度被吸上引线上部而形成“芯吸”现象。
形因:引线部与焊盘区形成很大的温度差,引线部温度高而焊盘温度低导致液态焊料吸向引线部对策: ① 适当调整预热温度的设定参数; ② 正确地设计焊盘区; ③ 选择好合适的加热条件 Ø回流焊接SMD技术常见缺陷PCBA加工工艺要求Ø回流焊接SMD技术常见缺陷d.“桥连”现象: e.现象: 两个相邻电极间被焊料连接起 f.形因: 焊膏印刷位置不合适,量过多等 g.对策: ① 改善焊膏印刷质量及位置精度;h. ② 控制焊膏的印刷量 i. ③ 在易桥连处采用阻焊膜 PCBA加工工艺要求Ø回流焊接SMD技术常见缺陷本体起泡和开裂 :现象: 树脂塑料外封装起泡、开裂某些湿热敏感器件电气参数异常 形因: ① 由于保管或使用中的树脂吸湿,故含有水份的封装体进入再流焊接时伴随着急剧的升温将出现水蒸汽化而产生 ② 某些湿热敏感器件,由于湿热因素导致集成电路内部绝缘性能降低,使得电气参数发生异常 对策: ① 改善元器件的保存、使用的环境条件; ② 在焊接之前进行预热处理,推荐的预热工艺是:温度:100~120℃;时间:12~24小时。
PCBA加工工艺要求ØTHT插装波峰焊接工艺 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料波在焊料槽液面形成特定形状的焊料波﹐﹐插装了元插装了元器件的器件的PCBPCB置与传送链上置与传送链上﹐﹐经过某一特定的角度以及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一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程程叶泵叶泵叶泵叶泵 移动方向移动方向移动方向移动方向 焊料焊料焊料焊料PCBA加工工艺要求PCBA加工工艺要求1﹐1﹐1﹐1﹐波峰焊机的工位组成及其功能波峰焊机的工位组成及其功能波峰焊机的工位组成及其功能波峰焊机的工位组成及其功能 裝板裝板裝板裝板涂布焊剂涂布焊剂涂布焊剂涂布焊剂 预热预热预热预热 焊接焊接焊接焊接 热风刀热风刀热风刀热风刀 冷却冷却冷却冷却 卸板卸板卸板卸板 2﹐2﹐2﹐2﹐波峰面波峰面波峰面波峰面 波的表面均被一层氧化皮覆盖波的表面均被一层氧化皮覆盖波的表面均被一层氧化皮覆盖波的表面均被一层氧化皮覆盖﹐﹐﹐﹐它在沿焊料波的整它在沿焊料波的整它在沿焊料波的整它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态个长度方向上几乎都保持静态个长度方向上几乎都保持静态个长度方向上几乎都保持静态﹐﹐﹐﹐在波峰焊接过程中在波峰焊接过程中在波峰焊接过程中在波峰焊接过程中﹐PCB﹐PCB﹐PCB﹐PCB接触到锡波的前沿表面接触到锡波的前沿表面接触到锡波的前沿表面接触到锡波的前沿表面﹐﹐﹐﹐氧化皮破裂氧化皮破裂氧化皮破裂氧化皮破裂﹐PCB﹐PCB﹐PCB﹐PCB前面的锡波无前面的锡波无前面的锡波无前面的锡波无皲褶地被推向前进皲褶地被推向前进皲褶地被推向前进皲褶地被推向前进﹐﹐﹐﹐这说明整个氧化皮与这说明整个氧化皮与这说明整个氧化皮与这说明整个氧化皮与PCBPCBPCBPCB以同样的以同样的以同样的以同样的速度移动速度移动速度移动速度移动 PCBA加工工艺要求3﹐3﹐3﹐3﹐焊点成型焊点成型焊点成型焊点成型当当PCBPCB进入波峰面前端(进入波峰面前端(A A)时)时﹐﹐基板与基板与引脚被加热引脚被加热﹐﹐并在未离开波峰面(并在未离开波峰面(B B)之)之前前﹐﹐整个整个PCBPCB浸在焊料中浸在焊料中﹐﹐即被焊料所桥即被焊料所桥联联﹐﹐但在离开波峰尾端的瞬间但在离开波峰尾端的瞬间﹐﹐少量的焊少量的焊料由于润湿力的作用料由于润湿力的作用﹐﹐粘附在焊盘上粘附在焊盘上﹐﹐并并由于表面张力的原因由于表面张力的原因﹐﹐会出现以引线为中会出现以引线为中心收缩至最小状态心收缩至最小状态﹐﹐此时焊料与焊盘之间此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。
因此会形成饱满因此会形成饱满﹐﹐圆整的焊点圆整的焊点﹐﹐离开波离开波峰尾部的多余焊料峰尾部的多余焊料﹐﹐由于重力的原因由于重力的原因﹐﹐回回落到锡锅中落到锡锅中 沿深板沿深板沿深板沿深板焊料焊料焊料焊料A A A AB1B1B1B1B2B2B2B2v v v vv v v vPCBPCB離開焊料波時離開焊料波時﹐﹐分離點位與分離點位與B1B1和和B2B2之間的某個地方之間的某個地方﹐﹐分離后分離后形成焊點形成焊點PCBA加工工艺要求4﹐4﹐4﹐4﹐防止桥联的发生防止桥联的发生防止桥联的发生防止桥联的发生 1﹐1﹐使用可焊性好的元器件使用可焊性好的元器件/PCB/PCB 2﹐ 2﹐提高助焊剂的活性提高助焊剂的活性3﹐3﹐提高提高PCBPCB的预热温度的预热温度﹐﹐增加焊盘的湿润性能增加焊盘的湿润性能 4﹐ 4﹐提高焊料的温度提高焊料的温度5﹐5﹐去除有害杂质去除有害杂质﹐﹐减低焊料的内聚力减低焊料的内聚力﹐﹐以利于两焊点之间的焊料分开以利于两焊点之间的焊料分开 波峰焊机中常见的预热方法波峰焊机中常见的预热方法波峰焊机中常见的预热方法波峰焊机中常见的预热方法 1﹐1﹐空气对流加热空气对流加热2 2﹐﹐红外加热器加热红外加热器加热3﹐3﹐热空气和辐射相结合的方法加热热空气和辐射相结合的方法加热 PCBA加工工艺要求波峰焊工艺曲线解析波峰焊工艺曲线解析波峰焊工艺曲线解析波峰焊工艺曲线解析 预热开始预热开始与焊料接触与焊料接触达到润湿达到润湿与焊料脱离与焊料脱离 焊料开始凝固焊料开始凝固凝固结束凝固结束预热时间预热时间润湿时间润湿时间停留停留/ /焊接时间焊接时间冷冷卻卻时间时间工艺时间工艺时间PCBA加工工艺要求波峰焊工艺曲线解析波峰焊工艺曲线解析波峰焊工艺曲线解析波峰焊工艺曲线解析 1﹐1﹐润湿时间润湿时间 指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间2﹐2﹐停留时间停留时间 PCB PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间 停留停留/ /焊接时间的计算方式是焊接时间的计算方式是﹕﹕ 停留停留/ /焊接时间焊接时间= =波峰宽波峰宽/ /速度速度3﹐3﹐预热温度预热温度 预热温度是指预热温度是指PCBPCB与波峰面接触前达到与波峰面接触前达到 的温度的温度( (見右表)見右表)4﹐4﹐焊接温度焊接温度 焊接温度是非常重要的焊接参数焊接温度是非常重要的焊接参数﹐﹐通常高于通常高于 焊料熔点(焊料熔点(183183°C °C ))50°C ~60°C50°C ~60°C大多数情况大多数情况 是指焊锡炉的温度实际运行时是指焊锡炉的温度实际运行时﹐﹐所焊接的所焊接的PCBPCB 焊点温度要低于炉温焊点温度要低于炉温﹐﹐这是因为这是因为PCBPCB吸热的结果吸热的结果 PCBA加工工艺要求SAM类型类型元器件元器件预热温度预热温度单面板组件通孔器件与混装90~100双面板组件通孔器件100~110双面板组件混装100~110多层板通孔器件115~125多层板混装115~125波峰焊工艺曲线解析 PCBA加工工艺要求波峰焊工艺参数调节 a.波峰高度:波峰高度是指波峰焊接中的CB吃锡高度。
其数值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3,过大会导致熔融的焊料流到PCB的表面﹐形成“桥连”b.传送倾角: 波峰焊机在安装时除了使机器水平外﹐还应调节传送装置的倾角﹐通过倾角的调节﹐可以调控PCB与波峰面的焊接时间﹐适当的倾角﹐会有助于焊料液与PCB更快的剥离﹐使之返回锡锅内c.热风刀: 所谓热风刀﹐是SMA刚离开焊接波峰后﹐在SMA的下方放置一个窄长的带开口的“腔体”,窄长的腔体能吹出热气流﹐尤如刀状﹐故称“热风刀” PCBA加工工艺要求波峰焊工艺参数调节 d.焊料纯度的影响:波峰焊接过程中﹐焊料的杂质主要是来源于PCB上焊盘的铜浸析﹐过量的铜会导致焊接缺陷增多.e.助焊剂:f.工艺参数的协调:波峰焊机的工艺参数带速﹐预热时间﹐焊接时间和倾角之间需要互相协调﹐ 反复调整 PCBA加工工艺要求波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : : : 问题及原因问题及原因问题及原因问题及原因 对对对对 策策策策1.1.1.1.沾锡不良沾锡不良沾锡不良沾锡不良: : : : 这种情况是不可接受的缺点这种情况是不可接受的缺点, ,在焊点上只有部分沾锡在焊点上只有部分沾锡. .分析其原因及改善分析其原因及改善方式如下方式如下: :vv外界的污染物如油外界的污染物如油, ,脂脂, ,腊等腊等, ,此类污染物通常可用溶剂清洗此类污染物通常可用溶剂清洗, ,此类油污此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的有时是在印刷防焊剂时沾上的. .vvSILICON OIL SILICON OIL 通常用于脱模及润滑之用通常用于脱模及润滑之用, ,通常会在基板及零件脚上发通常会在基板及零件脚上发现现, ,而而 SILICON OIL SILICON OIL 不易清理不易清理, ,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题氧化油常会发生问题, ,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良. .vv常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化, ,而助焊剂无法去除而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良时会造成沾锡不良, ,过二次锡或可解决此问题过二次锡或可解决此问题. .vv沾助焊剂方式不正确沾助焊剂方式不正确, ,造成原因为发泡气压不稳定或不足造成原因为发泡气压不稳定或不足, ,致使泡沫高致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂. .vv吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良, ,因为熔锡需要足够的温度因为熔锡需要足够的温度及时间及时间WETTING,WETTING,通常焊锡温度应高于熔点温度通常焊锡温度应高于熔点温度5050℃℃至至8080℃℃之间之间, ,沾锡总沾锡总时间约时间约3 3秒秒. .调整锡膏粘度。
调整锡膏粘度PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 2.2.局部沾锡不良局部沾锡不良 DE WETTING:DE WETTING: 此一情形与沾锡不良相似此一情形与沾锡不良相似, ,不同的是局部沾锡不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面不良不会露出铜箔面, ,只有薄薄的一层锡无法只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点形成饱满的焊点. . 3.3.冷焊或焊点不亮冷焊或焊点不亮 COLD SOLDER OR COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER DISTURRED SOLDER JOINTS:JOINTS: 焊点看似碎裂焊点看似碎裂, ,不平不平, ,大部分原因是零件在焊大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成锡正要冷却形成焊点时振动而造成, ,注意锡炉注意锡炉输送是否有异常振动输送是否有异常振动. . 4.4.焊点破裂焊点破裂 CRACKS IN SOLDER CRACKS IN SOLDER FILLET:FILLET: 此一情形通常是焊锡此一情形通常是焊锡, ,基板基板, ,导通孔导通孔, ,及零件及零件脚之间膨胀系数脚之间膨胀系数, ,未配合而造成未配合而造成, ,应在基板材应在基板材质质, ,零件材料及设计上去改善零件材料及设计上去改善. . PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 5.5.焊点锡量太大焊点锡量太大 EXCES SOLDER:EXCES SOLDER: 通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助.v锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,倾斜角度由1到7度依基板设计方式调整,一般角度约3.5度角,角度越大沾锡越薄,角度越小沾锡越厚.v提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽.v提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,曾加助焊效果.v改变助焊剂比重,略为降低助焊剂比重,通常比重越高吃锡越厚也越易短路,比重越低吃锡越薄但越易造成锡桥,锡尖.PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 6.6.6.6.锡尖锡尖锡尖锡尖 ICICLING:ICICLING:ICICLING:ICICLING: 此一问题通常发生在此一问题通常发生在DIPDIP或或WIVEWIVE的焊接制程上的焊接制程上, ,在零件脚顶端或在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡焊点上发现有冰尖般的锡. .vv6 6-1.-1.基板的可焊性差基板的可焊性差, ,此一问题通常伴随着沾锡不良此一问题通常伴随着沾锡不良, ,此问题此问题应由基板可焊性去探讨应由基板可焊性去探讨, ,可试由提升助焊剂比重来改善可试由提升助焊剂比重来改善. .vv6 6-2.-2.基板上金道基板上金道(PAD)(PAD)面积过大面积过大, ,可用绿可用绿( (防焊防焊) )漆线将金道分漆线将金道分隔来改善隔来改善, ,原则上用绿原则上用绿( (防焊防焊) )漆线在大金道面分隔成漆线在大金道面分隔成5mm5mm乘乘10mm10mm区块区块. .vv锡槽温度不足沾锡时间太短锡槽温度不足沾锡时间太短, ,可用提高锡槽温度加长焊锡时间可用提高锡槽温度加长焊锡时间, ,使多余的锡再回流到锡槽来改善使多余的锡再回流到锡槽来改善. .vv出波峰后之冷却风流角度不对出波峰后之冷却风流角度不对, ,不可朝锡槽方向吹不可朝锡槽方向吹, ,会造成锡会造成锡点急速点急速, ,多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽. .PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析: 7.防焊绿漆上留有残锡 SOLDER WEBBING: a.基板制作时残留有某些与助焊剂不能兼容的物质,在过热之,后餪化产生黏性黏着焊锡形成锡丝,可用丙酮(*已被蒙特娄公约禁用之化学溶剂),,氯化烯类等溶剂来清洗,若清洗后还是无法改善,则有基板层材CURING不正确的可能,本项事故应及时回馈基板供货商.b.不正确的基板CURING会造成此一现象,可在插件前先行烘烤120℃二小时,本项事故应及时回馈基板供货商.c.锡渣被PUMP打入锡槽内再喷流出来而造成基板面沾上锡渣,此一问题较为单纯良好的锡炉维护,锡槽正确的锡面高度(一般正常状况当锡槽不喷流静止时锡面离锡槽边缘10mm高度)PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 8.8.8.8.白色残留物白色残留物白色残留物白色残留物 WHITE WHITE WHITE WHITE RESIDUE:RESIDUE:RESIDUE:RESIDUE: a.助焊剂通常是此问题主要原因,有时改用另一种助焊剂即可改善,松香类助焊剂常在清洗时产生白班,此时最好的方式是寻求助焊剂供货商的协助,产品是他们供应他们较专业.b.基板制作过程中残留杂质,在长期储存下亦会产生白斑,可用助焊剂或溶剂清洗即可.c.不正确的CURING亦会造成白班,通常是某一批量单独产生,应及时回馈基板供货商并使用助焊剂或溶剂清洗即可d.使用之助焊剂与基板氧化保护层不兼容,均发生在新的基板供货商,或更改助焊剂厂牌时发生,应请供货商协助.e.因基板制程中所使用之溶剂使基板材质变化,尤其是在镀镍过程中的溶液常会造成此问题,建议储存时间越短越好。
f.助焊剂使用过久老化,暴露在空气中吸收水气劣化,建议更新助焊剂g.使用松香型助焊剂,过完焊锡炉候停放时间太九才清洗,导致引起白班,尽量缩短焊锡与清洗的时间即可改善.h.清洗基板的溶剂水分含量过高,降低清洗能力并产生白班.应更新溶剂.PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 9.深色残余物及浸蚀痕迹 DARK RESIDUES AND ETCH MARKS: a.松香型助焊剂焊接后未立即清洗,留下黑褐色残留物,尽量提前清洗即可.b.酸性助焊剂留在焊点上造成黑色腐蚀颜色,且无法清洗,此现象在手焊中常发现,改用较弱之助焊剂并尽快清c.有机类助焊剂在较高温度下烧焦而产生黑班,确认锡槽温度,改用较可耐高温的助焊剂即可.PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 10.10.绿色残留绿色残留物物 GREEN GREEN ESIDUE:ESIDUE: a.腐蚀的问题通常发生在裸铜面或含铜合金上,使用非松香性助焊剂,这种腐蚀物质内含铜离子因此呈绿色,当发现此绿色腐蚀物,即可证明是在使用非松香助焊剂后未正确清洗.b.COPPER ABIETATES 是氧化铜与 ABIETIC ACID (松香主要成分)的化合物,此一物质是绿色但绝不是腐蚀物且具有高绝缘性,不影影响品质但客户不会同意应清洗.c.PRESULFATE 的残余物或基板制作上类似残余物,在焊锡后会产生绿色残余物,应要求基板制作厂在基板制作清洗后再做清洁度测试,以确保基板清洁度的品质. PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 11.白色腐蚀物 在使用松香类助焊剂时,因松香不溶于水会将含氯活性剂包着不致腐蚀,但如使用不当溶剂,只能清洗松香无法去除含氯离子,如此一来反而加速腐蚀. PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 12.针孔及气孔 PINHOLDS AND BLOWHOLES: a.12-1.有机污染物:基板与零件脚都可能产生气体而造成针孔或气孔,其污染源可能来自自动植件机或储存状况不佳造成,此问题较为简单只要用溶剂清洗即可,但如发现污染物为SILICONOIL 因其不容易被溶剂清洗,故在制程中应考虑其它代用品. b.基板有湿气:如使用较便宜的基板材质,或使用较粗糙的钻孔方式,在贯孔处容易吸收湿气,焊锡过程中受到高热蒸发出来而造成,解决方法是放在烤箱中120℃烤二小时. c.电镀溶液中的光亮剂:使用大量光亮剂电镀时,光亮剂常与金同时沉积,遇到高温则挥发而造成,特别是镀金时,改用含光亮剂较少的电镀液,当然这要回馈到供货商. PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 13.TRAPPED OIL:a.14-1.焊锡内杂质:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分.b.助焊剂在热的表面上亦会产生某种程度的灰暗色,如RA及有机酸类助焊剂留在焊点上过久也会造成轻微的腐蚀而呈灰暗色,在焊接后立刻清洗应可改善.某些无机酸类的助焊剂会造成 ZINC XYCHLORIDE 可用 1% 的盐酸清洗再水洗.c.在焊锡合金中,锡含量低者(如40/60焊锡)焊点亦较灰暗. 14.焊点灰暗 氧化防止油被打入锡槽内经喷流涌出而机污染基板,此问题应为锡槽焊锡液面过低,锡槽内追加焊锡即可改善. PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 15.焊点表面粗糙:16.黄色焊点 a.金属杂质的结晶:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分.b.锡渣:锡渣被PUMP打入锡槽内经喷流涌出因锡内含有锡渣而使焊点表面有砂状突出,应为锡槽焊锡液面过低,锡槽内追加焊锡并应清理锡槽及PUMP即可改c.外来物质:如毛边,绝缘材等藏在零件脚,亦会产生粗糙表面. 系因焊锡温度过高造成,立即查看锡温及温控器是否故障. PCBA加工工艺要求问题及原因 对 策Ø波峰焊接缺陷分析波峰焊接缺陷分析: : 17.17.短路短路BRIDGING:BRIDGING:a.基板吃锡时间不够,预热不足調整锡炉即可.b.助焊剂不良:助焊剂比重不当,劣化等. c.基板进行方向与锡波配合不良,更改吃锡方向.d.线路设计不良:线路或接点间太过接近(应有0.6mm以上间距);如为排列式焊点或IC,则应考虑盗锡焊垫,或使用文字白漆予以区隔,此时之白漆厚度需为2倍焊垫(金道)厚度以上.e.被污染的锡或积聚过多的氧化物被PUMP带上造成短路应清理锡炉或更进一步全部更新锡槽内的焊锡. PCBA加工工艺要求a.被清洗的工件浸入超声溶剂槽中,清洗液温度45℃左右;b.启动超声波设备,发出高频振荡信号(25-100KHz),通过换能器将高频波转化为机械振荡,产生空化效应,清除PCB板上的污染物,时间在3min 左右;c.超声作用后,再用溶剂喷淋冲刷污染物;d.板卡干燥后取出工件。
Ø超声清洗PCBA加工工艺要求超声清洗设备PCBA加工工艺要求Ø印制电路板清洗质量要求 1.J-STD-001D规定:2. A,离子污染物含量:<1.56μgNaCl/cm2;B,助焊剂残留量:一级<200μgNaCl/cm2,3. 二级<100μgNaCl/cm2,4. 三级<40μgNa-Cl/cm2;C,平均绝缘电阻>1*108Ω,(log10)的标准差<3.5. 2.IPC-SA-61按工艺规定(测试板为IPC-B-36 ) 离子污染物含量<2.8μgNaCl/cm2 助焊剂残留量<2852μg/板 平均绝缘电阻值 >1*108ΩPCBA加工工艺要求3.MIL-STD-2000A规定4. 离子污染物含量<1.56μgNaCl/cm24.MIL-P-28809规定: 可用清洗或清洗液溶液的电阻率>2*106Ω.cm, 否则为不干净 Ø印制电路板清洗质量要求 PCBA加工工艺要求ØPCBA清洁度检测标准1.表面离子污染检测标准v 手工测试标准:GB/T 4677.22、IPC-TM-650-2.3.25、MIL-STD-2000A。
v仪器测试标准:IPC-TM-650-2.3.26、IPC-TM-650-2.3.26.1、IPC-TM-650-2.3.28、GB/T 4677.22、MIL-STD-2000Av助焊剂残留物测试标准:IPC-TM-650-2.3.27、IPC-TM-650-2.3.27.1、IPC-TM-650-2.3.38、IPC-TM-650-2.3.39PCBA加工工艺要求ØPCBA清洁度检测方法1..目视检验不使用放大镜,直接用眼睛观测印制电路板表面应无明显的残留物存在 2.表面离子污染测试方法v萃取溶液电阻率(ROSE)测试法 公式:测试液中的离子当量=常数/测试液的电阻率 计算出印制电路板表面残留离子的含量,并规定以每平 方厘米NaCl当量来表示,即μgNaCl/cm2 要求:离子污染物含量<1.56μgNaCl/cm2 PCBA加工工艺要求ØPCBA清洁度检测方法2.表面离子污染测试方法v 离子色谱测试法根据金属离子色谱标准板来判定其中的离子焊含量3.助焊剂残留物测试 4. 污痕观测法 5.红外分光光度计测试法 6.紫外分光光度计测试法 7.高效液相色谱法 PCBA加工工艺要求ØPCBA清洁度检测方法4.表面绝缘电阻测试方法 。
v助焊剂表面绝缘电阻测试方法 v印制电路板表面绝缘电阻测试方法 v聚合物阻焊层和敷形涂层表面绝缘电阻测试方法 PCBA加工工艺要求ØPCBA超声波清洗过程注意事项1.下列几类元器件不易过超声波清洗:v不防液类器件:如气体压力传感器、电位器、按钮开关、蜂鸣器等v与清洗液(三氯乙烷)不兼容类元器件:如变压器、超声探头插座、电池座等 v内部有机械活动部件的元器件:如继电器等v频率在超声清洗机换能器工作频率范围内的晶体:如32.768KHz的晶振 新员工培训教材第三部分PCBA工艺评审与DFM为为制造着想的制造着想的设计设计(DFM, Design For Manufacture)ØDFM的理念: 为了在制造阶段,以最短的周期、最低的成本达到最高可能的产量,DFM必须在新产品开发的概念阶段有具体表现DFM常见问题1Ø避免在表面安装焊盘内部,或在距表面安装焊盘0.635mm以内设置导通孔Ø表面安装焊盘上的导通孔在Reflow时会吸收焊锡膏,导致焊盘少锡Ø挽救办法:PCB加工时通过过孔塞绿油以阻止焊锡流失,但是有绿油污染焊盘的风险图例:实例: 2100CPU和DSC主板DFM常见问题2Ø焊盘与较大面积的导电区相连时,应通过十字形较短细的导电线路进行热隔离。
Ø在大面积使用地线布置时,地线应设计成网格形式,避免在高温焊接时产生应力,增加印制板的变形度Ø同时解决该器件在维修时装卸时的困难多见于电源板及B超探头板)DFM常见问题3Ø由于回流焊机和波峰焊机有夹持装置,所以PCB的传送方向需要留出工艺边,宽度约3.5mm,如果尺寸有限制,需另加工艺边传送Ø对于PCB为非规则形状时,为保持PCB 的平稳传送,工艺边就显得尤为重要DFM常见问题4ØSMD在PCB上应均匀分布,尽可能采取一个方向Ø元器件的长轴应与PCB的传动方向垂直,以防止元器件在板上漂移或竖碑的现象图例:电阻和电容竖碑DFM常见问题5ØSMD采用波峰焊接时,应尽量去除阴影效应,即器件的管脚方向应与锡流平行Ø通过增加焊盘长度以解决阴影效应Ø一般将PCB长尺寸边作为传送边,布局时将小元件置于它相临大元件的同一侧Ø波峰焊不适于细间距的QFP,PLCC,SOP器件的焊接,布局时请尽量避免示意图:实例:9200电源板DFM常见问题6Ø用于焊接SMD的焊盘,不允许兼做检测点,为避免损坏元器件必须另外设计专用的测试焊盘Ø焊盘内不允许印有字符与图形等标志符号,以避免因印料浸染焊盘而引发各种焊接瑕疵。
DFM常见问题7Ø充分利用丝印在板面上作记号,例如画一个框用于贴条形码,印上一个箭头表示板子过波峰焊的方向等Ø画出元件参考符(CRD)以及极性指示,并在元件插入后仍然可见,这在检查和故障排除时很有帮助,并且也是一个很好的维护性工作DFM常见问题8Ø所有板上元件的焊盘都应该是标准的,应使用业界标准的间隔距离新员工培训教材第四部分第四部分PCBA的测试方法PCBA的测试方法ØPCBA常见的测试方法 常用的有手工视觉检查(Manual Visual Inspection ,简称MVI)、测试(In-Circuit Tester,简称ICT)、自动光学测试(Automatic Optical Inspection,简称AOI)、自动X射线测试(Automatic X-ray Inspection,简称AXI)、功能测试(Functional Tester,简称FT)等 PCBA的测试方法三大测试PCBAPCBA的测试方法的测试方法ICTFTØ开短路和元器件Burn inØ各个功能模块Ø可靠性板卡三大测试PCBA的测试方法ØICT测试的优点a.保证品质–可覆盖测试功能测试的盲点b.提高效率–直接面向元件–提示出不良的元器件或焊点 –提高FT/Burn in直通率c.静态测试–小信号–提前筛出短路等严重故障d.对维修人员要求低PCBA的测试方法ICT测试的环节手工焊接插装PCBA的测试方法ØICT测试内容ü电路板(PCBA)上的开短路和元器件参数–开短路–电阻–电容–电感–二极管–三极管–IC(钳位二极管PCBA的测试方法ICT测试设备及夹具PCBA的测试方法ØICT测试盲点a.大电阻并小电阻b.小电容并大电容c.大电阻并小电感等等d.ICT测试局限性e.密度太高或或接点数超过2500时无法完成PCBA的测试方法Ø自动光学检查AOI (Automatic Optical Inspection) AOI是近几年才兴起的一种新型测试技术,但发展较为迅速,目前很多厂家都推出了AOI测试设备。
当自动检测时,机器通过摄像头自动扫描PCB,采集图像,测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较,经过图像处理,检查出PCB上缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来,供维修人员修整 PCBA的测试方法ØAOI测试设备PCBA的测试方法Ø实施AOI有以下两类主要目标: a.最终品质(End quality)对产品走下生产线时的最终状态进行监控当生产问题非常清楚、产品混合度高、数量和速度为关键因素的时候,优先采用这个目标AOI通常放置在生产线最末端在这个位置,设备可以产生范围广泛的过程控制信息 b.过程跟踪(Process tracking)使用检查设备来监视生产过程典型地包括详细的缺陷分类和元件贴放偏移信息当元件供应稳定,产品可靠性很重要,并进行低混合度大批量制造时,制造商优先采用这个目标这经常要求把检查设备放置到生产线上的几个位置,地监控具体生产状况,并为生产工艺的调整提供必要的依据 PCBA的测试方法ØAOI测试放置位置 1.锡膏印刷之后如果锡膏印刷过程满足要求,那么ICT发现的缺陷数量可大幅度的减少典型的印刷缺陷包括以下几点:ü 焊盘上焊锡不足ü焊盘上焊锡过多 ü焊锡对焊盘的重合不良。
ü焊盘之间的焊锡桥 2.回流焊前检查是在元件贴放在板上锡膏内之后和PCB送入回流炉之前完成的这是一个典型地放置检查机器的位置,因为这里可发现来自锡膏印刷以及机器贴放的大多数缺陷在这个位置产生的定量的过程控制信息,提供高速片机和密间距元件贴装设备校准的信息这个信息可用来修改元件贴放或表明贴片机需要校准这个位置的检查满足过程跟踪的目标 PCBA的测试方法ØAOI测试放置位置 3.回流焊后在SMT工艺过程的最后步骤进行检查,这是目前AOI最流行的选择,因为这个位置可发现全部的装配错误回流焊后检查提供高度的安全性,因为它识别由锡膏印刷、元件贴装和回流过程引起的错误 PCBA的测试方法Ø自动自动X射线检查射线检查AXI (Automatic X-ray Inspection) 设备PCBA的测试方法AXI是近几年才兴起的一种新型测试技术当组装好的线路板(PCBA)沿导轨进入机器内部后,位于线路板上方有一X-Ray发射管,其发射的X射线穿过线路板后被置于下方的探测器接收(一般为摄像机) ,由于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅,因此与穿过玻璃纤维、铜、硅等其它材料的X射线相比,照射在焊点上的X射线被大量吸收,而呈黑点产生良好图像,使得对焊点的分析变得相当直观,故简单的图像分析算法便可自动且可靠地检验焊点缺陷。
Ø自动自动X射线检查射线检查AXI原理原理PCBA的测试方法Ø自动自动X射线检查射线检查AXI类型类型1.2D检验法 : 发射的X射线穿过线路板后被置于下方的探测器接收(一般为摄像机),由于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅,照射在焊点上的X射线被大量吸收,而呈黑点产生良好图像,使得对焊点的分析变得相当直观,简单的图像分析算法便可自动且可靠地检验焊点缺陷2.3D检验法 3. 3D检验法采用分层技术,即将光束聚焦到任何一层并将相应图像投射到一高速旋转的接受面上,由于接受面高速旋转使位于焦点处的图像非常清晰,而其它层上的图像则被消除,故3D检验法可对线路板两面的焊点独立成像 PCBA的测试方法Ø功能测试FT (Functional Tester) 功能测试就可以测试整个系统是否能够实现设计目标,它将线路板上的被测单元作为一个功能体,对其提供输入信号,按照功能体的设计要求检测输出信号这种测试是为了确保线路板能否按照设计要求正常工作所以功能测试最简单的方法,是将组装好的某电子设备上的专用线路板连接到该设备的适当电路上,然后加电压,如果设备正常工作,就表明线路板合格。
这种方法简单、投资少,但不能自动诊断故障 PCBA的测试方法Ø几种测试技术之间的比较几种测试技术之间的比较1.优点:üICT测试是目前生产过程中最常用的测试方法,具有较强的故障能力和较快的测试速度等优点 üAOI技术不需要针床,在计算机程序驱动下,摄像头分区域自动扫描PCB,采集图像,测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较,经过图像处理,检查出PCB上缺陷极短的测试程序开发时间和灵活性是AOI最大的优点üAXI技术是目前一种相对比较成熟的测试技术,其对工艺缺陷的覆盖率很高,通常达97%以上而工艺缺陷一般要占总缺陷的80%-90%,并可对不可见焊点进行检查 PCBA的测试方法Ø几种测试技术之间的比较几种测试技术之间的比较2.缺陷:üICT测试对于批量不大,产品多种多样的用户而言,需要经常更换针床,降低效率,而复杂的线路板,传统的电路接触式测试受到了极大限制,通过ICT测试和功能测试很难诊断出缺陷 üAOI技术不能检测电路错误,同时对不可见焊点的检测也无能为力;AOI靠识别元件外形或文字等来判断元件是否贴错等,若元件类型经常发生变化,这样需要经常更改元件库参数,否则将会导致误判üAXI技术AXI技术不能测试电路电气性能方面的缺陷和故障。
PCBA的测试方法Ø测试技术的应用前景展望测试技术的应用前景展望 PCBA的测试方法测试技术的应用前景展望测试技术的应用前景展望 因为每一种技术都补偿另一技术的缺点:从将AXI技术和ICT技术结合起来测试的情况来看,一方面,X射线主要集中在焊点的质量它可确认元件是否存在,但不能确认元件是否正确,方向和数值是否正确另一方面,ICT可决定元件的方向和数值但不能决定焊接点是否可接受,特别是焊点在封装体底部的元件,如BGA、CSP等 Ø测试技术的应用前景展望测试技术的应用前景展望 PCBA的测试方法1.AXI系统和ICT系统可以“互相对话”,这种被称为“AwareTest”的技术能消除两者之间的重复测试部分通过减小ICT/AXI多余的测试覆盖面可大大减小ICT的接点数量这种简化的ICT测试只需原来测试接点数的30%就可以保持目前的高测试覆盖范围,而减少ICT测试接点数可缩短ICT测试时间、加快ICT编程并降低ICT夹具和编程费用 Ø测试技术的发展方向测试技术的发展方向 PCBA的测试方法1.JTAG技术的发展和应用,在很大程度上覆盖了ICT测试的范围;JTAG边界扫描测试技术与AXI测试技术结合是未来数字技术高密度方向发展的必然之路。
Ø测试技术的发展方向测试技术的发展方向 新员工培训教材第五部分第五部分PCBA插装图编写规范PCBA插装图编写规范Ø插装图编写规范与PFMEA插装图中的技术要求来源(A版):PCBA的PFMEA分析:RPN=Occurrence **Severity **Detection 确认该项指标超过一定限度(如100)时的项目均需要在插装图的技术要求中明确表述PCBA插装图编写规范Ø插装图编写规范与历史数据经验插装图中的技术要求来源:PCBA加工过程中发生过质量问题的地方其解决方案要求在插装图的技术要求中明确描述:如TSB1按键板LED回流后亮度不均匀,必须设置合适的回流温度曲线;不能经过超声波清洗的元器件等PCBA插装图编写规范Ø插装图编写规范插装图中的技术要求项目:元器件的预加工及装配,对板卡中需要预加工(成形或装配)方式或方法PCBA上需要装配的屏蔽盒、加强条、手拉柄等需要在技术要求中明确描述PCBA插装图编写规范Ø插装图编写规范插装图中的技术要求项目:元器件自身质量、高度或体积超出IPC相关规范中的要求的,通过打胶固定的元器件的位号等需要在插装图的技术要求中明确描述;同时对于点胶产生与装配、测试等干涉时需要明确指出。
PCBA插装图编写规范Ø插装图编写规范插装图中的技术要求项目:对于ECN中需要做割线、飞线、增加无焊盘位置的元器件时,插装图的技术要求中,需要明确描述,必要时需要画图或配照片进行明确的指示PCBA插装图编写规范Ø插装图编写规范插装图中的技术要求项目:PCB丝印或一些方向标识不明显或不易识别的元器件需要在插装图中明确描述或配以图片进行指出PCBA插装图编写规范Ø插装图编写规范插装图中的技术要求项目:PCB板上没有元器件位置丝印的,需要在插装图中相应的元器件的丝印框内正确的标识,对于一些元器件位号丝印可能会产生歧义的要求在插装图上拖到元器件的丝印框内板卡PFMEA 定义Ø定义: 分析板卡中各种元器件在每道加工工序中潜在的故障(失效)模式并确定其对板卡所产生的影响,以及把每一个潜在故障(失效)模式按它的严重程度、发生概率、可检测性予以分类的一种分析技术板卡PFMEA 定义Profiledefect對員工PA 培訓不夠 出入爐人員品質意識差未按 PA 規定時間從鋦爐取貨Pot'g時加膠位置及加膠量不規范測試儀器工作狀態不穩定Slider window過大,結构強度差使用粘合力大Potting膠協力厂C/W 穿線易造成坏品C/W Incoming Profile out SPEC Slider Pot‘g 出Crown 均值偏低儀器設備老化鋦爐溫度不穩定鋦爐門開關頻繁Potting 后使用高溫爐 Pot‘g 膠需高溫條件干燥設備人工藝材料板卡PFMEA焦点Ø板卡PFMEA焦点在于预防 板卡故障分析 新设计板卡故障分析 解决板卡问题 新设计板卡预防问题 监督浪费 减少浪费 保证可靠性 降低不可靠性板卡PFMEA的作用Ø改进板卡的质量、提高可靠性、安全性。
Ø确定板卡中最有发生故障的工艺及元器件Ø减少板卡开发周期和费用Ø确定PCBA正确的进行工艺转换过程Ø识别潜在的故障模式和避免发生Ø建立一个设计改进的优先权输出报表板卡PFMEA的作用Ø识别加工过程中失效因素,评估是否需要更改设计,还是在插装图中进行工艺解决Ø建立插装图工艺要求和EMS装配流程Ø记录制程变化中的基本数据PFMEA的流程流程流程PFMEA人员人员机器机器方法方法来料来料检测检测环境环境机器机器工具工具工作台工作台生产线生产线制程制程量具量具培训培训板卡PFMEA开展的时机Ø新的板卡设计V1.0版调试后;Ø现有的板卡进行较大的设计更改时;Ø现有的板卡建立了新的应用时板卡PFMEA实施步骤Ø总结板卡已知潜在的故障模式Ø确定每个故障模式的起因和效应Ø根据风险优先次序数字RPN(Risk Priority Number) ,优先排列确定的故障模式–风险优先次序数字=发生频率*严重性*可检测性 RPN=(Occurrence **Severity **Detection)Ø提供接下来可能出现的问题和正确的行动具体分析的八个步骤Ø选择交叉功能的团队和脑力激荡Ø制程流程图Ø优先考虑数Ø分析Ø结果-数据驱使Ø确定/评估/测量Ø全部重新再做一次PFMEA报告示例分析来源:分析来源:□□开发样机开发样机 □□转换样机转换样机 □□试产样机试产样机 □□ECR(注明(注明ECR编号)编号) ((DA6H二期)二期)PFMEA分析报告分析报告参与分析人:崔家欣、张云福、宁郑宋等版本记录:V1.0 日期:2005/3/14 V1.1日期:XXXX/XX/XX备注:严重度:1~10级 故障概率:1~10级 可测性:1~10级问题类型分为:A.设计问题 B.工艺问题 C.其它采取的措施分为:A.设计更改 B.工艺更改 C.针对问题的培训 开销时间:开销时间: 5 人共人共3.5小时小时序序号号 种种类类问问题题类类型型分解分解潜在故障潜在故障模式模式故障故障影响影响效果效果采采取取的的措措施施提提出出人人严严重重度度潜在潜在原因原因分析分析故故障障概概率率检检测测方方法法可可测测性性风风险险等等级级更更改改方方案案和和措措施施责责任任人人改善后果改善后果实实际际方方案案效效果果评评价价严严重重性性可可能能性性检检出出性性风风险险性性1A光藕U7,U8焊接时温度高会损伤光藕影响隔离性能U7,U8最好采用贴片封装.张云福3焊接时温度高会损伤光藕3\654U7,U8采用贴片封装设计者 故障的定义Ø偏离了设计的要求条件。
Ø即使这些产品是完美地生产出来,但由于设计上的故障,产品是不安全的Ø产品没有达到顾客暗示或表达出来的要求Ø因为缺乏足够的告诫和说明,产品可能是危险的潜在故障模式实例Ø板卡功能丧失:如TSB1探头板继电器超声波清洗后损坏Ø无法准确地放置部件:如CS9K主控板C53位0603电容,是0805的焊盘Ø部分功能无法达到:630E泵板压力传感器气嘴运输过程断裂Ø性能差:如静电敏感器件防护不当Ø顾客不满意:如TSB键盘板LED灯回流之后亮度有色差严重性分级1级无影响2级舒适度等项目不合格,被个别客户发现3级舒适度等项目不合格,被个别客户发现4级舒适度等项目不合格,被大多数客户发现5级操作功能可实现,舒适度与方便性能降低,客户有些不满意6级操作功能可实现,舒适度与方便性能降低,客户有些不满意7级操作功能可实现,但性能降低,客户不满意8级操作无法进行,丧失主要功能9级故障模式影响安全操作或与政府法规冲突,并有预兆,严重性高10级故障模式影响安全操作和(或)与政府法规冲突,且无预兆,严重性非常高潜在故障原因Ø潜在故障原因一个制程制程故障的起因是引发故障模式的根本原因,而不是故障的征兆、现象,在这方面,脑力激荡、故障树分析、效应分析能达到帮助作用。
可能是:1.由不适当的产品设计引起的硬件故障2.不适当地使用程序3.不适当地选择元件4.不适当地制程控制5.人为失误6.疲劳因素7.电流、腐蚀8.别的系统的其他元件的相互干扰发生频率Ø故障发生频率分级等级定义发生概率的特征故障模式发生概率9-10 经常发生 高概率大于产品总故障概率的20%7-8有时发生 中等概率大于产品总故障概率的10%,小于20%4-6偶然发生 不常发生大于产品总故障概率的1%,小于10%2-3很少发生 不大可能发生大于产品总故障概率的0.1%,小于1%1极少发生 近乎为零大于产品总故障概率的0.1%可检测性分级1级现有的测试测量完全可检出2级较差情况下(如果有人员或环境变化),可能不被检出3级较差情况下(如果有人员或环境变化),可能不被检出4级一般情况下(如果有人员或环境变化),可能不被检出5级一般情况下(如果有人员或环境变化),可能不被检出6级一般情况下(如果有人员或环境变化),几乎不被检出7级最好的情况下,可能部分不被检出8级最好的情况下,可能部分不被检出9级最好的情况下,几乎不被检出10级完全无法检出风险优先数字和改善行动•风险优先数字–风险优先数字是严重性、可能性和检测性的结果,用于排列潜在制程故障。
•建议改善行动–建议改善行动是为了减少严重性、发生率,提高检测性,可能包括:•暂不改善•增加检测设备•为当前制程提供替换制程•更改设计。
