电子工艺工程师.pptx

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1、1）典型工艺类型减除法全加成法半加成法第1页/共159页2）PCB制作文件RS-274D ，即Gerber file格式的正式名称IPC-350RS-274X，为RS-274D的扩展格式第2页/共159页2）PCB制作文件各层图形孔信息标识、字符电路测试链表产品其它信息第3页/共159页金属基板3）典型工艺流程第4页/共159页挠性基板3）典型工艺流程第5页/共159页高密度多层基板第6页/共159页PCBA组装工艺通孔插装通孔插装THT(Through-hole Technology)表面贴装表面贴装SMT(Surface Mount Technology)贴插混装贴插混装Mixed Ass

2、embly基板：电镀通孔、过孔基板：电镀通孔、过孔元器件：有引线，多需成型元器件：有引线，多需成型安装：手工、自动插装安装：手工、自动插装焊接：手工、波峰焊、焊接：手工、波峰焊、基板：平面焊盘，过孔、盲孔、埋孔基板：平面焊盘，过孔、盲孔、埋孔元器件：有引线或无引线焊端元器件：有引线或无引线焊端安装：手工、自动安装安装：手工、自动安装焊接：手工、波峰焊、再流焊焊接：手工、波峰焊、再流焊基板：电镀通孔、表贴焊盘及各类通孔基板：电镀通孔、表贴焊盘及各类通孔元器件：通孔及贴装，通孔件需成型元器件：通孔及贴装，通孔件需成型安装：手工、自动插装或贴装安装：手工、自动插装或贴装焊接：手工、再流焊、波峰焊、焊

3、接：手工、再流焊、波峰焊、1）电装工艺类型第7页/共159页2）通孔插装工艺第8页/共159页自动插装2）通孔插装工艺自动插装工艺自动插装工艺轴轴向向元元器器件件插插装装径径向向元元器器件件插插装装工艺装备第9页/共159页自动插装1）通孔插装工艺工艺特点 元件截（拾）取、引脚成型（跨元件截（拾）取、引脚成型（跨距、形状等）、剪切引脚、打弯（固距、形状等）、剪切引脚、打弯（固定元件）依次顺序完成；定元件）依次顺序完成； 元件体较大、较高（宽）、较重、元件体较大、较高（宽）、较重、引脚数量多的元件受限制。引脚数量多的元件受限制。 元件需编带包装形式；元件需编带包装形式； 元件安装分为两类：卧式和

4、立式。元件安装分为两类：卧式和立式。 第10页/共159页自动插装1）通孔插装工艺PCB要求尺寸：长、宽、厚；尺寸：长、宽、厚；重量：重量：翘曲度：翘曲度：板边缺口：板边缺口：板型：单面、拼版板型：单面、拼版第11页/共159页自动插装1）通孔插装工艺PCB要求定位孔：圆形或方形机械定位定位孔：圆形或方形机械定位定位孔限制区：定位孔限制区： 孔中心相对距孔中心相对距离内不应有插装件。离内不应有插装件。第12页/共159页夹持边：通常夹持边：通常3 mm 5mm；插装头工作间距；插装头工作间距；砧座工作间距；砧座工作间距；元件高度限制；元件高度限制；自动插装1）通孔插装工艺PCB要求第13页/共

5、159页第14页/共159页第15页/共159页元件布局：间距元件布局：间距适当，排列整齐、纵适当，排列整齐、纵横垂直为佳。横垂直为佳。自动插装1）通孔插装工艺PCB要求第16页/共159页元件布局：元件布局：间距、角度影间距、角度影响插装顺序。响插装顺序。自动插装1）通孔插装工艺PCB要求第17页/共159页安装孔规格：安装孔规格：一般为元件引一般为元件引线线直径直径0.4mm 0.4mm ，最好为喇叭形最好为喇叭形。公差公差0.1mm0.1mm；安装孔线性偏差：垂直方向安装孔线性偏差：垂直方向0.05mm0.05mm、水平方向、水平方向0.05mm0.05mm。自动插装1）通孔插装工艺安装

6、孔第18页/共159页安装孔焊垫：一般为圆形，但因卧式安装安装孔焊垫：一般为圆形，但因卧式安装引线打弯为向内弯压、立式安装引线打弯为向引线打弯为向内弯压、立式安装引线打弯为向外弯压，因此孔焊垫图形设计时应分别向通孔外弯压，因此孔焊垫图形设计时应分别向通孔中心外侧（卧式）、内侧（立式）延展呈椭圆中心外侧（卧式）、内侧（立式）延展呈椭圆形（或泪滴形）。形（或泪滴形）。自动插装1）通孔插装工艺安装孔第19页/共159页自动插装1）通孔插装工艺元件要求元件的重量：一般要求不超过5g。几何尺寸：最大引脚数，长、宽、高（厚），满足设备工夹具要求。元件供取：元件包装适合于元件取用，编通常带拉力不大于5牛顿！

7、第20页/共159页自动插装1）通孔插装工艺元件要求元件包装：形式适合于设备供料器应用。一般以编带形式多见，其编带尺寸规格应满足尺寸、公差要求。第21页/共159页自动插装1）通孔插装工艺成型按照产品、电装标准，如板面安装间隙高度、焊点引脚露出长度、安装孔跨距、折弯弧度等选择适宜工装夹具；第22页/共159页自动插装1）通孔插装工艺固定引脚打弯，打弯角度在于0度至45度之间；引脚内折或外折，外折则分为“T形”和“N形”。第23页/共159页人工插装1）通孔插装工艺工艺特点 操作灵活；操作灵活； 多道流水作业，排工序困难；多道流水作业，排工序困难； 不限元件类别；不限元件类别； 元件精确成型需借

8、助工具和装置；元件精确成型需借助工具和装置； 插装过程一致性不易控制插装过程一致性不易控制 工作效率波动大。工作效率波动大。第24页/共159页人工插装1）通孔插装工艺作业顺序元件成型元件成型工具工具装备装备 第25页/共159页人工插装1）通孔插装工艺作业顺序元件成型元件成型轴向元件折弯半径折弯间距安装跨距标识标记露出范围第26页/共159页人工插装1）通孔插装工艺作业顺序元件成型元件成型径向元件双引线DIP三极管第27页/共159页人工插装1）通孔插装工艺工序分配及操作原则 前道插件不能影响后道作业；前道插件不能影响后道作业； 需有力度的卡扣类大件先插（不能影响后道）；需有力度的卡扣类大件

9、先插（不能影响后道）； 外观颜色相近的元件隔工序安排；外观颜色相近的元件隔工序安排； 同一工序遵循同一工序遵循“先小后大、先低后高、先远后近、先难后易先小后大、先低后高、先远后近、先难后易”有序作业；有序作业； 同类元件极性标记、色标、字符方向保持一致。同类元件极性标记、色标、字符方向保持一致。 视人员数量及熟练程度分配元件品种及数量。视人员数量及熟练程度分配元件品种及数量。第28页/共159页人工插装1）通孔插装工艺检查原则 熟知插装检验标准；熟知插装检验标准； 检查顺序：自左到右、自上到下检查顺序：自左到右、自上到下 操作：补件、换件、纠正极性、提醒、记录操作：补件、换件、纠正极性、提醒、

10、记录 复杂产品的多道工序中间安排检查工序；复杂产品的多道工序中间安排检查工序；第29页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺波峰焊设备构造载板传送：一般为链爪搭载式，平衡无晃动、振动、颤动载板传送：一般为链爪搭载式，平衡无晃动、振动、颤动预热装置：分为加热、反射两个部分预热装置：分为加热、反射两个部分焊料槽：焊料熔融、焊料波产生及控制焊料槽：焊料熔融、焊料波产生及控制 氮气装置（选）：降低焊接时氧化程度氮气装置（选）：降低焊接时氧化程度计算机控制系统：设备运行控制、温度监控计算机控制系统：设备运行控制、温度监控排风系统：焊接烟雾排放排风系统：焊接烟雾排放助焊剂涂布装置：助焊剂均匀施加至助焊剂

11、涂布装置：助焊剂均匀施加至PCB焊接面焊接面第30页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺第31页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺第32页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺第33页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺第34页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺焊接工序助焊剂涂布助焊剂涂布预热预热焊接焊接发泡发泡喷涂喷涂第35页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺焊料基本分为两大类：基本分为两大类：有铅焊料：有铅焊料：Sn60Pb40或或Sn63Pb37无铅焊料：或其他合无铅焊料：或其他合金成份。金成份。第36页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺助焊剂涂布方法助

12、焊量控制在300mg/dm2750mg/dm2之间第37页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺助焊剂无机系列：由无机酸和无机盐组成，有很强的活性和腐蚀性，对元件有破坏作用，焊接后必须清洗有机系列：由有机酸、氢卤化合物、氨及氨基化合物组成，焊接作用和腐蚀作用中等，大部分为水溶性，无法用一般溶剂清洗。树脂系列：由松香、松香加活性剂、消光剂组成，松香的绝缘性较好，但活性差，为提高其活性，往往加入有机酸、有机胺等活性物质。第38页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺助焊剂作用去除焊接面的金属氧化膜，净化焊接面去除焊接面的金属氧化膜，净化焊接面降低熔融焊料表面张力降低熔融焊料表面张力焊接面加热过

13、程被液状助焊剂包住从而隔绝空气，避免焊接面加热过程被液状助焊剂包住从而隔绝空气，避免二次氧化二次氧化可靠接触焊接金属表面提供热传递媒介可靠接触焊接金属表面提供热传递媒介热传导热传导促进熔融焊料二次漫流促进熔融焊料二次漫流第39页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺理解润湿性： 分析液体在固体表面静止流动的力学平衡公式，可以清楚要提高润湿性 ( 即减小角)，必须增大SF 或减小LF 及LS 。 助焊剂的作用除了清除被焊金属表面氧化物使SF 增大外，另一个重要作用即能减小液态间的界面张力LF 。第40页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺理解二次漫流： 在熔融焊料流动冲刷作用下，推动附着在

14、焊接面的粘状助焊剂扩散流动，从而扩大了助焊剂的作用范围，增强润湿面积。第41页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺松香助焊剂： 因活性弱对焊接面表面洁净作用差。第42页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺活性松香型助焊剂： 添加了卤化物等活性剂，固体含量高，焊后残留物多，且残留物仍有腐蚀性的活化剂存在，清洗是必不可少的工序。现已不多用。第43页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺免清洗助焊剂： 由树脂类活化物及高沸、低沸溶剂等构成，对焊接温度条件苛刻，焊后残留物低。第44页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺预热作用： 提高焊接面、元件引线温度；使助焊剂趋于活化程度。松香基助焊

15、剂固态物含量会超过10%，板底部的应达到80/180 90/195 ；低固态物含量或无固态物的助焊剂： 酒精溶剂助焊剂为110/230 水基助焊剂则为120/250 。第45页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺焊接焊料温度：焊料特性相关，可控度不高焊料温度：焊料特性相关，可控度不高焊料波高度：焊料波高度：8mm10mm焊料波类别：波峰形状组合选择应用焊料波类别：波峰形状组合选择应用传送速度：传送速度：0.8m/min1.6m/min之间之间浸板深度：浸板深度：1/42/3板厚板厚第46页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺关键参数传送角度：与水平面传送角度：与水平面58度，一般均设定

16、为度，一般均设定为7度；度；传送速度：单面板的传送速度为传送速度：单面板的传送速度为1.0m/min2.0m/min，双，双面板的传送速度为面板的传送速度为0.8m/min1.6m/min；助焊剂类型：成份、密度、含水量及新鲜程度。助焊剂类型：成份、密度、含水量及新鲜程度。助焊剂量：单位面积助焊剂涂布水平，仅能目视。助焊剂量：单位面积助焊剂涂布水平，仅能目视。预热程度：视助焊剂类型设定。预热程度：视助焊剂类型设定。焊料成份：定期检测杂质含量；焊料成份：定期检测杂质含量；焊接温度：测量并掌握实际温度；焊接温度：测量并掌握实际温度；波峰高度及稳定性：泵的性能评价、补充焊料的依据；波峰高度及稳定性：

17、泵的性能评价、补充焊料的依据；浸板厚度：通常为板厚的浸板厚度：通常为板厚的1/4 2/3，视板类别而定；，视板类别而定；冷却速率：快速冷却，速率在冷却速率：快速冷却，速率在2/s5/s。第47页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺温度特性曲线第48页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺通孔焊接构成要求第49页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺金属化通孔焊接的要求各级别组织对焊料外露高度已无要求！影响焊点机、电性能的主要因素是孔内部分孔和引线之间的间隙和间隙内钎料的合金化程度。相比之下，焊点外露部分结构参数(引脚伸出高度H)的影响巳极为有限。第50页/共159页波峰焊接工艺1）通孔

18、插装工艺通焊元件焊接质量元件面焊接面焊料填充程度焊垫焊料覆盖不少于270焊垫焊料覆盖不少于270润湿面积不小于焊盘面积的90第51页/共159页波峰焊接工艺1）通孔插装工艺选择性波峰焊独立喷嘴：与焊接对象尺寸相关，运动定位精度高。喷嘴阵列：多个对应焊点座标，喷嘴布局密度有限。第52页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺焊接装置电烙铁：包括调温及恒温烙铁等；热风装置：热风枪等；专用返工返修装置：PCBA装夹、视频、元器件安装、焊接、温控系统；辅助工具：如摄子、放大镜、剪钳、刷子、烙铁架、海绵、吸锡器、保护器具等；材料：焊锡丝、助焊剂、清洗剂等。第53页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺电烙铁

19、恒温烙铁：带有温度控制系统，恒温烙铁：带有温度控制系统，使焊接过程温度保持在可控范围之内。使焊接过程温度保持在可控范围之内。 调温烙铁：带有功率、温度控调温烙铁：带有功率、温度控制系统，可改变电功率，温度范围为制系统，可改变电功率，温度范围为100100400 400 。适合焊接一般小型电子元。适合焊接一般小型电子元件和印制电路。件和印制电路。第54页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺电烙铁适用温度：依据焊料及焊接对象，如元件及焊盘尺寸、焊端可焊性、焊料量不同来选择可控温度的电烙铁。功率：足以满足焊接条件，保障温度恢复能力强。 热容量：不同形状、尺寸的烙铁头具有不同的热容量，短、粗的烙铁头有

20、更佳接触面积和热传递效率！恢复时间：快速响应焊接过程温度变化的能力，越短越好，恒温烙铁在此方面更具优越性。选用原则第55页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺电烙铁烙铁头烙铁头 根据不同焊接元器根据不同焊接元器件焊端形状及尺寸、焊件焊端形状及尺寸、焊盘（含通孔）大小选择盘（含通孔）大小选择对应的烙铁头，理想的对应的烙铁头，理想的烙铁头直径应为焊盘直烙铁头直径应为焊盘直径的径的2/32/3！其使用寿命也！其使用寿命也是关键指标之一。是关键指标之一。第56页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺电烙铁温度特性 烙铁头温度、焊接接触时间及烙铁头洁净程度有很大关系！ 烙铁头空置温度比实际焊接接触时温度要

21、高。 海绵含水量与烙铁温度恢复的关系：适量水份时清洁烙铁头时其温度会降低50 50 ，水分过多时则会降低多达100100。第57页/共159页第58页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺电烙铁拿法拿法握笔法：小功率电烙铁的握法。 正握法：中功率电烙铁的拿法。反握法：大功率( ( 75W)75W)电烙铁的拿法。第59页/共159页连续供锡连续供锡单点供锡单点供锡手工焊接1）通孔插装工艺电烙铁操作操作 坐姿：坐姿：端正直坐，鼻尖至烙铁头尖端至少保持端正直坐，鼻尖至烙铁头尖端至少保持20cm以上距离，通常以以上距离，通常以40cm时为宜时为宜。 烙铁接触方式：保持烙铁接触方式：保持与焊接面约为与焊接

22、面约为45 。 接触力度：不刻意施力，轻触焊接面即可接触力度：不刻意施力，轻触焊接面即可 。 供锡：连续、单点，也有自动供锡的烙铁装置。供锡：连续、单点，也有自动供锡的烙铁装置。第60页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺电烙铁方法：常用五步法，注方法：常用五步法，注意动作顺序、接触面（烙铁意动作顺序、接触面（烙铁头、锡丝、焊盘或焊垫）、头、锡丝、焊盘或焊垫）、烙铁角度及方向（施热、撤烙铁角度及方向（施热、撤离）、力度、时机！离）、力度、时机！第61页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺其他工具助焊材料成型工具清洁物品放大镜第62页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺焊接顺序清洁：确认焊端、焊

23、盘或通孔焊垫干净清洁：确认焊端、焊盘或通孔焊垫干净无异物，预涂适量的助焊剂；保持海绵含水无异物，预涂适量的助焊剂；保持海绵含水程度（能挤出三、四滴），清洁烙铁头。安程度（能挤出三、四滴），清洁烙铁头。安装元件装元件预热：以与预热：以与PCBPCB平面成夹角平面成夹角4545方式同时方式同时接触焊垫及元件引线，过程中不能移动，维接触焊垫及元件引线，过程中不能移动，维持持1-21-2秒。秒。第63页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺焊接顺序送锡：相对于烙铁接触角对面送锡，送锡：相对于烙铁接触角对面送锡，锡丝应与元件焊端（引线）接触（与板面锡丝应与元件焊端（引线）接触（与板面夹角夹角3030），观

24、察熔化适量的焊锡，并润），观察熔化适量的焊锡，并润湿焊端及焊盘（通孔焊垫），此时焊料应湿焊端及焊盘（通孔焊垫），此时焊料应不能流过通孔到达另一板面，达焊点标准不能流过通孔到达另一板面，达焊点标准时停止送锡。时停止送锡。 第64页/共159页手工焊接1）通孔插装工艺焊接顺序移锡：观察焊点已达熔融时，移锡：观察焊点已达熔融时，迅速撤离锡丝（方向及角度与送迅速撤离锡丝（方向及角度与送锡正好相反），但烙铁不应移动锡正好相反），但烙铁不应移动且保持接触焊端及焊盘。且保持接触焊端及焊盘。移烙铁：观察焊接面助焊剂尚未移烙铁：观察焊接面助焊剂尚未完全挥发时，迅速提离回收烙铁，回完全挥发时，迅速提离回收烙铁，回

25、撤方向和角度一般保持与轴向撤方向和角度一般保持与轴向45 45 方向，但视不同应用情形有多种选择方向，但视不同应用情形有多种选择的方向。焊点自然冷却凝固前不应晃的方向。焊点自然冷却凝固前不应晃动元件及动元件及PCBPCB！第65页/共159页2）表面贴装工艺表面贴装表面贴装典型工艺工序典型工艺工序焊膏涂布焊膏涂布元器件贴装元器件贴装焊接焊接丝网印刷丝网印刷模板印刷模板印刷点涂、喷涂高速高速高精度高精度红外红外热风热风激光激光再流焊再流焊波峰焊波峰焊汽相汽相针转移第66页/共159页2）表面贴装工艺焊膏涂布焊膏涂布方式比较方式比较丝网：精度有限丝网印刷丝网印刷模板印刷模板印刷点涂、喷涂刮板刮板焊

26、膏：合金颗粒度有限模板模板刮板刮板焊膏：适用型号范围很宽PCB数据：不是元器件中心座标！数据：不是元器件中心座标！焊膏：合金颗粒度要求严格针头：保养难第67页/共159页2）表面贴装工艺模板印刷机基本构造机械架构：多联运五维运动底座及框架、壳体；PCB定位装置：夹持或真空吸附、带底部支撑腔；动力装置：电、气；印刷头：刮刀架、激光或视觉定位系统；清洗装置：溶剂供给及擦拭纸安装、使用及回收结构，带真空吸附；PCB传输装置：皮带为多；计算机系统。第68页/共159页第69页/共159页焊膏印刷2）表面贴装工艺焊膏准备：自冷藏柜取出后，自然回温4小时。类别合金成份助焊剂；合金颗粒度；粘度：一般500k

27、cps1200kcps之间有效期确认搅拌人工：顺同一方向匀速搅动达到粘度均衡。机器：搅拌速度400-600rpm/min，3分钟左右。第70页/共159页焊膏印刷2）表面贴装工艺刮刀材料类别：金属、聚脂、橡胶刀头形状：菱形、单锋规格：长、宽刮动角度：第71页/共159页焊膏印刷2）表面贴装工艺模板开孔图形：与PCB焊盘相准确对应；张力：九点测量，平均25N/cm；规格：长、宽，框架厚度孔壁光滑度；装载固定。第72页/共159页焊膏印刷2）表面贴装工艺PCB定位孔定位：不适合全自动印刷。边定位：需视觉辅助精确定位，PCB平整度要求高；真空定位：吸附固定PCB。第73页/共159页焊膏印刷2）表面

28、贴装工艺PCB支撑第74页/共159页焊膏印刷2）表面贴装工艺关键工艺参数刮刀行程：比印刷图形多20mm至50mm最佳。刮刀压力：一般0.2Kg/cm0.3Kg/cm；速率：小于20mm/s；脱模间距： 00. 5mm；清板周期：视具体情况确定。第75页/共159页第76页/共159页焊膏印刷2）表面贴装工艺点涂、喷涂特点焊膏规格有限（低流动率、超细焊粉）针头易堵塞细间距、大焊盘有难度焊膏定量、速度慢不需丝网或模板、刮刀第77页/共159页焊膏印刷2）表面贴装工艺点涂、喷涂第78页/共159页焊膏印刷2）表面贴装工艺点涂、喷涂焊盘上焊膏履盖率达不到70%以上面积；焊膏不能过大；阻焊工艺影响焊膏

29、量；点涂图案设计要周全；不适合复杂产品。第79页/共159页元器件安装2）表面贴装工艺贴装设备类别高速：多头结构，快速，安装片式件、SO芯片为主。多功能：单头，安装细间距、多引脚、大尺寸芯片、异形件为主。第80页/共159页元器件安装2）表面贴装工艺贴装设备结构视觉及机械定位系统计算机控制系统动力系统安全防护措施第81页/共159页元器件安装2）表面贴装工艺关键技术指标精度速度能力：适用的PCB、元件种类、其他组装能力定位精度：元件安装的横向、纵向、角度的偏差分辨率：线性、旋转的可辩论程度重复精度：第82页/共159页第83页/共159页第84页/共159页元器件安装2）表面贴装工艺贴装数据第

30、85页/共159页再流焊2）表面贴装工艺再流焊类型热棒热棒/热盘：热导体直接接触被焊件、焊料及元件焊端热盘：热导体直接接触被焊件、焊料及元件焊端红外焊：以辐射形式完成热传导进行再流焊红外焊：以辐射形式完成热传导进行再流焊激光：迅速点对点加热激光：迅速点对点加热汽相焊：温度稳定的蒸汽溶剂遇汽相焊：温度稳定的蒸汽溶剂遇PCB、焊料、元件后冷焊料、元件后冷凝迅速释放的热能完成焊接凝迅速释放的热能完成焊接热风：加热的对流风实现热传导热风：加热的对流风实现热传导第86页/共159页再流焊2）表面贴装工艺再流焊工艺过程预热：预热：PCB、元器件达到同等温度，焊膏内溶剂挥发。温升元器件达到同等温度，焊膏内溶

31、剂挥发。温升呈阶梯状，呈阶梯状， 2-4/s焊接：焊膏合金达到润湿，一般焊接：焊膏合金达到润湿，一般60s 90s冷却：强制冷却，速度视焊料特性而定，一般冷却：强制冷却，速度视焊料特性而定，一般保温：活化焊膏内的助焊剂，一般在保温：活化焊膏内的助焊剂，一般在60s 120s第87页/共159页再流焊2）表面贴装工艺热风再流焊设备构成传送装置：链条加网带。排风装置：助焊剂挥发物等处置热风装置：上下对称分布。冷却装置：风冷、水冷等。计算机控制系统。气氛监视：氮气应用含氧量监视第88页/共159页多温区热风装置：每个温区上下对称分布，各自独立操作。再流焊2）表面贴装工艺第89页/共159页再流焊2）

32、表面贴装工艺第90页/共159页3）混装工艺混装工艺工序混装工艺工序焊膏印刷焊膏印刷元器件安装元器件安装焊接焊接丝网印刷丝网印刷模板印刷模板印刷喷涂喷涂通孔元件安装通孔元件安装表面贴装表面贴装红外红外热风热风激光激光再流焊再流焊波峰焊波峰焊自动插装自动插装手工插装手工插装手焊手焊第91页/共159页3）混装工艺单面混装工艺工序焊膏印刷表贴件安装波峰焊通孔件插装再流焊手焊：不能再流焊或波峰焊的元器件、补焊第92页/共159页3）混装工艺双面混装工艺工序A面焊膏印刷A面表贴件安装A面再流焊B面涂胶（点胶或印胶）B面表贴件安装B面表贴件固定（用再流焊设备固化贴片胶）A面通孔件插装B面波峰焊手焊第93

33、页/共159页3）混装工艺第94页/共159页3）混装工艺点胶工艺ND胶点形态喷嘴内径胶点大小胶质特性喷嘴与PCB面距离ND工艺调制参数与三因素相关第95页/共159页3）混装工艺点胶工艺涂胶方式：模板印刷、点胶部位：焊盘以外，围绕元件焊盘中心区域胶点图形：形状（点、线）、直径、高度粘结效果：推力测试1.5kg2.0kg 材料：贴片胶第96页/共159页1）工艺文件总装图装配工艺流程工序作业（工时）流程明细表整机测试大纲 各工序物料明细表工序质量控制要求第97页/共159页2）装配作业工序所需部件、物料及工具领取工序部件检验终检（整机功能、性能、可靠性及其它）流转（随工单）包装第98页/共15

34、9页2）装配作业第99页/共159页2）装配作业第100页/共159页每根引线承重超过7g的元器件应用固定夹或其它支撑（包括粘固、绑扎等），以分散接点的承受力；非绝缘的金属元器件需使用绝缘材料将其与下面的导电图形隔离开；非绝缘的金属固定夹和其它紧固装置需使用绝缘材料将其与下面的导电图形隔离开；焊盘与非绝缘的元器件间的距离应大于最小电气间隙。对于水平安装的元件，其一侧粘接长度应大于元件长度的50%，粘接高度应大于元件直径的25%，粘接剂最高不超过元件直径的50%。粘接剂在安装表面上要有好的粘附性。1）加固元器件安装第101页/共159页波峰焊应用的表贴件点胶；贴装时CSP、倒装片焊接后的底部填充

35、；胶、漆等固定元件。1）加固元器件安装第102页/共159页2）隔离a）引线不是硬引线（回火线）或直径不大于1.3mm、有应力消除措施，可以采用侧向安装、穿板安装或安装在无弹性底座上。散热器和安装面之间可加弹性垫片；b）外壳本体与PCB直接接触时，引线孔不应金属化；为防止金属外壳与PCB导线短路，元器件底部应离PCB面0.5mm以上；c）大功率管散热器安装面应平整、光洁，并在管底面与安装面涂导热绝缘硅脂；d）大功率管的引线应穿过安装孔的中心，不应与散热器相碰；e）大功率管螺装时应清除焊片或垫圈与管壳接触部位的氧化层，管壳应与焊片可靠接触。第103页/共159页2）隔离电隔离 引脚与印制线短路或

36、存在短路风险时，必须使用绝缘套管。套管不得妨碍形成所需要的焊点，且套管需覆盖所保护的区域。第104页/共159页2）隔离元器件安装圆型封装集成电路安装前应首先将引线校直，然后加绝缘衬垫，使线与线之间的间隔均匀地嵌入衬垫内，并按图纸规定的脚号对应插装到PCB上。 第105页/共159页2）隔离元器件安装1 1）元件耗散功率大于或等于1W的器件，需抬高安装，其与印制板组件的间隙在1.5mm3 mm之间。2）3W以上大功率发热元器件则应不小于5mm。第106页/共159页2）隔离覆形涂敷三防 两者均采用相关应高分子材料牢靠地涂敷于PCBAPCBA表面从而达到隔绝空气和杂质干扰的目的。氮气保护 多用于

37、再流焊、波峰焊的无铅工艺中，用于增强焊料润湿性，提高焊接质量。第107页/共159页2）隔离第108页/共159页3）散热 热损耗大于1W的轴向引线元器件，安装时一般以散热夹子、散热垫片或具有一定尺寸和形状的散热装置消除热量，保证PCB的工作温度不超过最大许可。元器件安装第109页/共159页3）散热元器件焊接 温度敏感元件在焊接、补焊、返工返修时使用散热夹保护元件不过热。第110页/共159页a）当每根引线所承受的元器件重量大于3.5g时，元器件可采用支座安装，即元器件应支撑在与元器件本体成一整体的有弹性的支脚或支撑上，或采用独立支座。b）允许元器件安装用座垫与板面不接触或倾斜及座垫反装阻塞

38、金属化孔。 3）支撑元器件安装第111页/共159页第112页/共159页第113页/共159页第114页/共159页宽厚比(Aspect Ratio)=开口宽度(W)/模板厚度 (T)1.5面积比(Area Ratio)=开口面积(LxW)/孔壁面积 2x(L+W)xT 0.66H/2H识别点： 1.0-1.5mm直径圆孔，深度为模板厚度1/2，可填充黑胶第115页/共159页开口图形设计第116页/共159页孔壁锥度(4-9)有利于焊膏释放和脱模圆角比直角有更好的脱模效果小于0.12mm厚STENCIL时，开孔可考虑按1:1一般，开口应略小于焊盘尺寸有利于减少锡膏移位和锡珠特定元器件，开孔

39、比例可考虑大于1第117页/共159页第118页/共159页第119页/共159页5Ncm第120页/共159页第121页/共159页第122页/共159页第123页/共159页第124页/共159页第125页/共159页第126页/共159页A:承载边厚度=2.60.1mmB:档锡墙高度=40.2mmC:治具厚度=40.2mmD:PCB承载边深度=PCB厚度*3/4 E:轨道边宽度=90.2mmF:PCB板与板之间距离=150.2mmG:PCB与治具档锡墙之间距离=150.2mmH:治具档墙宽度+治具承载边宽度=7+10=170.2mm第127页/共159页第128页/共159页第129页/

40、共159页第130页/共159页第131页/共159页第132页/共159页第133页/共159页第134页/共159页第135页/共159页第136页/共159页第137页/共159页第138页/共159页第139页/共159页第140页/共159页第141页/共159页第142页/共159页避免电性能如短路、漏电流、邻近枝状导体离子迁移或接触面绝缘阻抗变化（如连接器针、继电器、整流器，甚至是测试点焊盘等）。 可能存在的导电物，如元件体、导线、焊球（珠）等； 接触阻抗高会造成电路测试误判; 相邻引脚绝缘阻抗低于1051012欧姆会对IC有致命损伤; 漏电流达到10-12安培足以引起逻辑电路工

41、作故障。第143页/共159页避免出现不良化学反应：如特定环境或工作条件下出现的腐蚀、枝状结晶或菌类现象。 潮湿环境下，助焊剂残留物中的极性、水溶性物质会在其接触的不同金属表面间发生电解腐蚀，如焊料与片式元件上的含银化合物形成2.5V的电池组效应。 所有有机材料，如防护漆、覆形涂覆材料等易吸湿性，防护漆或涂覆下残留的活性剂成份在邻近导体之间也会产生电势差，产生漏电，还会产生枝状结晶引起短路。通常枝状结晶产生在银表面上，但也会在铅锡、铜、金钯、金铂上发生，其生长率会高至0.1mm/min。第144页/共159页产品或工艺应用需要：高可靠产品及三防、胶粘固化工序。 第145页/共159页灰尘污染物

42、类型焊球、焊珠元件导电部位颗粒物极性物非极性物静电离子导体物质绝缘物纤维颗粒酸盐，尤其是卤化物、汗渍焊膏等焊料松香助焊剂胶带残留物人类皮肤分泌有机物化妆品第146页/共159页污染物类型 来 源 有机复合物无机不溶物有机金属化物无机可溶物特殊颗粒物 焊剂、助焊剂残留物、焊锡球；印制板加工过程中的污染物；元器件引脚及焊端表面的氧化物；波峰焊机锡锅表面防氧化油残渣、焊接工具上的氧化物；各加工工序过程中的手印（手印的主要成分有水、肤脂、氧化钠以及护肤化妆品等）；空气中灰尘、水汽、烟雾、微小的颗粒有机物等。 第147页/共159页清洗原理化学键：原子与原子之间结合力，较强。 如松香酸盐或松香聚合物。物

43、理键：分子与分子之间结合力，较弱。 如松香、胶剂与PCB表面的粘合。极性相容：极性物质容易溶解在极性溶剂中，非极性物质容易溶解在非极性溶剂中。第148页/共159页清洗方法手工清洗：溶剂浸泡+漂洗，注意人身防护及清洗后溶液的处置。机械清洗：刷洗、浸泡+蒸汽、浸泡+超声在线式清洗：喷射、浸泡+喷射、蒸汽喷射超声清洗工艺的应用需要注意其对个别封装（继电器、非封闭式封装）类别元器件的影响！第149页/共159页第150页/共159页第151页/共159页第152页/共159页评估项目表面洁净度：无可见残留物电气性能：工作电压、电流、信号无损耗或变异或干扰。粘性：无粘性或凹凸物腐蚀/渗漏：无自由活动的离子或亲水性残留物表面洁净度：导电率50Sm-1或离子含量1.55g/cm2NaCl第153页/共159页电导体物质第154页/共159页表面绝缘阻抗SIR第155页/共159页电迁移第156页/共159页腐蚀第157页/共159页卤盐成分第158页/共159页感谢您的观看！第159页/共159页