PCBA生产流程简介打印

焊錫三要素
焊接物:PCB,零件 焊接介質:錫膏 一定的溫度:加熱設備
回流的方式
紅外線焊接 紅外+熱風(組合) 氣相焊(VPS) 熱風焊接 熱型芯板
SMT段工藝流程
Reflow
預熱(Pre-heat)
使PCB和元器件预热 , 达到平衡,同时除去 焊膏中的水份和溶剂, 以防焊膏发生塌落和 焊料飞溅
捷智GET-300 德率TR-518
ICT
ICT檢測功能
可檢查到的焊接缺陷 短路 空焊 虛焊 斷線
可檢查到的元件缺陷 缺件 方向
錯料
浮高 零件不良
ICT
ICT治具
單面 雙面
THE END
THANKS!
26
PCBA生產流程簡介
Ares Wu Aug. 13, 2009
SMT技朮簡介 PCBA生產工藝流程 SMT段工藝流程
Printer
Mounter
Reflow AOI
W/S
ICT
SMT技朮簡介
SMT SMD SMT工藝
表面贴装技术(Surface Mounting Technology) 表面贴装器件(Surface Mounted Devices ) 将元件装配到PCB或其它基板上的工艺方法称为SMT工艺
PREHEAT 150 ° C
SOAK 200 ° C HOT EXHAUST GAS
REFLOW 250 ° C
COOLING 100 ° C
X
X
X
COOL INLET GAS
X
SMT段工藝流程
Reflow常見焊接不良
不良
短路 立碑
原因分析
印刷偏移,預熱區升溫太快,PCB 上有異物,如:灰塵,頭發,紙屑 等
恆溫(Soak)
保证在达到回流温度 之前料能完全干燥, 同时还起着焊剂活化 的作用,清除元器件、 焊盘、焊粉中的金属 氧化物
回焊區(Reflow)
焊膏中的焊料合金粉 开始熔化,再次呈流 动状态,替代液态焊 剂润湿焊盘和元器件
冷卻區(Cooling)
焊料随温度的降低而 凝固,使元器件与焊膏 形成良好的电接触
PCB分類 按照線路層分 單面板 雙面板 多層板 按照Pad鍍層分 化金板 化銀板 OSP
SMT段工藝流程
Panel design
Gerber release 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.
PCB拼板方式 兩連板 多連板(2的倍數) 陰陽板
作用
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
助 焊 劑
增粘劑 溶劑 附加劑
在常温下，焊膏可将电子元器件初粘在既定 位置，当被加热到一定温度时（通常183℃）随着溶剂和 部分添加剂的挥发，合金粉的熔化，使被焊元器件和焊盘 连在一起，冷却形成永久连接的焊点。
中速機
特性介于上面兩種機器之間
SMT段工藝流程
SMD包裝形式
帶裝(Tape)
Tape Feeder
管裝(Stick)
Stick Feeder
托盤(Tray)
Tray Feeder
散裝(Bulk)
Bulk Feeder
SMT段工藝流程
Reflow
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
目前，先进的电子产品，已普遍采用SMT技术
PCBA生產工藝流程圖
發料 基板烘烤 送板機 錫膏印刷 印刷目檢
or
高速機貼片
點固定膠
AOI
泛用機貼片
迴焊前目檢
迴流焊接
爐后比對目檢/AOI
NG
插件
維修
波峰焊接
T/U
NG
ICT/FCT
NG
品檢
入庫
維修
維修
SMT段工藝流程
Printer
Mounter
AOI
移动方向
焊料
叶泵
Wave soldering
預熱開始
接觸焊料
達到濕潤
脫離焊料
焊料凝固
凝固結束
預熱時間
濕潤時間 停留/焊接時間 工藝時間 冷卻時間
ICT
ICT (In-circuit tester)
在线测试属于接触式检 测技朮,也是生产中测试最 基本的方法之一,由于它具 有很强的故障诊断能力而 广泛使用.通常将PCBA放置 在专门设计的针床治具上, 通過治具上的测试探针接 触PCB上的测试針点来检测 PCBA的线路开路、短路、 所有零件的焊接等情况
對策
确保印刷精度,保持PCB表面干 淨,降低預熱區升溫斜率.
圖片
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.
PCB PAD DESIGN﹑STENCIL DESIGN﹑延長恆溫時間
錫球
預熱區升溫斜率過快(溶劑汽化 時,錫膏飛濺)
降低升溫斜率
燈芯
零件腳的溫度与PCB PAD的溫度 不一致而造成的
錫膏量不足
可能是网布的丝径太粗,板膜太薄等 原因
增加印膏厚度,如改变网布或板膜等 调整锡膏印刷的参数
粘著力不夠
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
消除溶剂逸失的条件(如降低室温、减少吹风等） 降低金属含量的百分比 降低锡膏粒度
坍塌
原因与“連錫”相似
提高锡膏中金属成份比例 增加锡膏的粘度 加强印膏的精准度 调整印膏的各种施工参数
鋼板制造技朮
Stencil的梯形开口 PCB Stencil
激光切割模板和 电铸成行模板
化学蚀刻模板
PCB
Stencil的刀锋形开口 Stencil
SMT段工藝流程
PCB
PCB作用 提供元件组装的基本支架 提供零件之间的电性连接(利用铜箔线) 提供组装时安全方便的工作环境 PCB成分 樹脂 玻纖 銅箔
檢測項目
缺件
反向 直立 焊接破裂
錯件
少錫 翹腳 連錫 多錫
插件-DIP
将元件插入PCB上對應的元件孔中
Wave soldering
什么是波峰焊﹖
波峰焊是将熔融的液态焊料﹐借助与泵的作用﹐在焊料槽液面形成特定形状的焊 料波﹐插装了元器件的PCB置与传送链上﹐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。
Reflow
SMT段工藝流程
Printer
Squeegee
Printer
Solder paste
Stencil
PCB
SMT段工藝流程
Solder paste
成分
焊料合金粉末 活化劑 主要材料
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
“陰陽板”指的是拼板的PCB采取一正一反的拼板設計。這樣做往往是為了 利于SMT Line的平衡和提高設備的利用率。
SMT段工藝流程
錫膏印刷常見不良
不良 原因分析
锡粉量少、粒度大、室温度、印膏 太厚、放置压力太大等
增加锡膏的粘度
對策
提高锡膏中金属成份比例
連錫
加强印膏的精准度
调整印膏的各种施工参数
SMT段工藝流程
Squeegee
Squeegee 10mm 45度角
菱形刮刀
Stencil
刮刀
Squeegee
拖裙形 刮刀
Stencil
45-60度角
聚乙烯材料 或类似材料
金屬
目前60度鋼刮刀使用較普遍
Baidu Nhomakorabea
SMT段工藝流程
Stencil
鋼板的主要功能是幫助錫膏沉積到PCB的Pad上,目 的是將准確數量的錫膏轉移到PCB上准確的位置
延長SOAK的時間,确保零件腳和 PCB PAD的溫度能達到一致
氣泡
溶劑沒揮發完而造成
降低升溫斜率 ; 延長回焊時間
裂縫
零件在升溫和冷卻時,速率過快, 產生熱應力所致
設置較佳的PROFILE
SMT段工藝流程
AOI
什么是AOI (Automatic Optical Inspection)?
运用高速高精度视觉处理技术﹐自动检测PCB 板上各种不同貼装错误及焊接缺陷﹔PCB板的 范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸 板﹐并可提供在线检测方案﹐以提高生产效 率及焊接质量 .
SMT段工藝流程
Mounter
什么是貼片機? 將電子元件貼裝到已經印刷了 錫膏或膠水的PCB上的設備
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 IC元件，但精度受到限制。速度上是最快的。
泛用機
適用于貼裝異性的或精密度高的元件；如QFP,BGA,SOT,SOP,PLCC,
Connector等.速度比較慢。
通过使用AOI作为减少缺陷的工具﹐在装配工艺过程的早期查找和消除错误﹐以实 现良好的制程控制﹔及早发现缺陷﹐避免不良品板流到随后的工站﹐减少修理成 本﹐避免报废品的產生.
SMT段工藝流程
AOI檢測功能
元件類型
矩形Chip元件(0805或更大) 圓柱形Chip元件 鉭質電容 線圈 晶體管 排組 QFP,SOIC等IC(0.4pitch間距或更大) 連接器