电子产品工艺介绍课件

2024/7/9电子产品工艺介绍工艺定义工艺定义：是劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行增值加工或处理，最终使之成为制成品的方法与过程。工艺定义、分类工艺定义、分类电子制造行业：电子制造行业：研发工艺（DFX)、生产工艺、组装工艺、包装工艺。分类：分类：工艺的分布面很广，比如有电子制造行业、化工行业、机加工行业、木制品行业、玻璃制品行业、塑料制品行业、半导体行业、汽车制造业研研发工工艺（DFX)表面贴装（表面贴装（SMTSMT）波峰焊波峰焊PCBPCB介绍介绍研研发工工艺（DFX)DFX介绍介绍DFX-DFX-DFMDFM：Design For Manufacturing Design For Manufacturing 可制造性设计可制造性设计 DFTDFT：Design For Test Design For Test 可测试性设计可测试性设计 DFDDFD：Design For Design For DiagnosibilityDiagnosibility 可分析性设计可分析性设计 DFA:DFA:Design For Assembly Design For Assembly 可装配性设计可装配性设计 DFE:DFE:Design For Design For EeviromentEeviroment 环保设计环保设计 DFF:DFF:Design For Fabrication Design For Fabrication of the PCB of the PCB PCBPCB可加工性设计可加工性设计 DFS:DFS:Design For Sourcing Design For Sourcing 物流设计物流设计 DFR:DFR:Design For Design For ReliabicityReliabicity 可靠性设计可靠性设计1010倍质量法则倍质量法则110100100010000在产品设计过程中改进缺陷的费用在产品设计过程中改进缺陷的费用在工艺设计过程中改进缺陷的费用在工艺设计过程中改进缺陷的费用在生产过程中改进缺陷的费用在生产过程中改进缺陷的费用在销售过程中改进缺陷的费用在销售过程中改进缺陷的费用在售后改进缺陷的费用在售后改进缺陷的费用传统设计与可制造性设计区别传统设计与可制造性设计区别并行的并行的DFMDFM设计省去了设计省去了不少的设计工程变更不少的设计工程变更手机行业手机行业DFMDFM评审流程评审流程堆叠评审堆叠评审摆件评审摆件评审Layout Layout 走线评审走线评审生产文件审核生产文件审核拼版设计与板材利用率的计算与提高拼版设计与板材利用率的计算与提高堆叠评审堆叠评审堆叠评审：堆叠评审：手机整个组装结构是不是合理？手机整个组装结构是不是合理？某些结构件的布局是不是符合用户的日常使用习惯？某些结构件的布局是不是符合用户的日常使用习惯？外壳是否容易开模？外壳是否容易开模？有没有存在后续的检测中有通不过的地方？有没有存在后续的检测中有通不过的地方？是否满足客户一些特殊要求？是否满足客户一些特殊要求？以及是否可以让硬件工程师更容易的摆件及走线等因素？以及是否可以让硬件工程师更容易的摆件及走线等因素？摆件评审：摆件评审：电子元件布局是否存在可靠性方面的问题？电子元件布局是否存在可靠性方面的问题？元器件之间的间距是否符合机器贴装、后端组装的要求？元器件之间的间距是否符合机器贴装、后端组装的要求？是否已经给某些手焊元件留出足够大的焊接空间？是否已经给某些手焊元件留出足够大的焊接空间？是否已经在板子上放下了所需要的测试点？是否已经在板子上放下了所需要的测试点？测试夹具是否容易制作、易于使用？测试夹具是否容易制作、易于使用？摆件评审摆件评审Layout Layout 走线评审：走线评审：摆件过程中的评审项目再次确认？摆件过程中的评审项目再次确认？确认走线是否符合确认走线是否符合PCBPCB通用规范通用规范？比如走线不能走直角、比如走线不能走直角、QFPQFP引脚焊盘间不能直接拉线，引脚焊盘间不能直接拉线，BGABGA焊点引线是否符合要求？焊点引线是否符合要求？BGABGA焊盘上打孔是否符合要求？焊盘上打孔是否符合要求？如果是通孔板，还要确认孔是否打在了上锡焊盘上？如果是通孔板，还要确认孔是否打在了上锡焊盘上？Layout走线评审走线评审生产文件审核生产文件审核生产文件审核：生产文件审核：生产文件主要包含四个方面：坐标文件、位号图、拼版图和钢网文件生产文件主要包含四个方面：坐标文件、位号图、拼版图和钢网文件拼版是否符合拼版是否符合SMTSMT机器的贴装要求？机器的贴装要求？邮票孔放置的位置是否容易分板？邮票孔放置的位置是否容易分板？钢网文件则是确认在手机的整个生产流程中哪些地方需要加焊锡、哪钢网文件则是确认在手机的整个生产流程中哪些地方需要加焊锡、哪 些地方则不需要加？些地方则不需要加？钢网的开孔形状是不是合理等？钢网的开孔形状是不是合理等？拼版设计拼版设计&板材利用率的计算与提高板材利用率的计算与提高拼版设计拼版设计&板材利用率的计算与提高板材利用率的计算与提高DFM实例介绍DFM DFM 实实 例例 介介 绍绍 在做拼版时优先采用阴阳拼的方式，如果有破板器件或者单面有过重的元件导致过炉时易掉件时采用单面拼（正正拼）的方式。DFM实例介绍 对于模块类产品，由于模块的尺寸比较小，所以在做拼版时每个模块单元的四周都应加上邮票孔，并且朝不同的方向，以便防止模块PCB在生产过程中翘曲。DFM实例介绍对于板子上面挖空的地方较多情况，在做拼版时根据实际情况加横梁和外边框。DFM实例介绍1，元件离板边过近，割板时容易被割坏。2，加强筋上缺少邮票孔，不容易割板。DFM实例介绍电池连接器与板框之间距离不够，器件安装不到位。DFM实例介绍 若外突元件附近有邮票孔，则邮票孔边距外突元件2mm以外，以便于在割板时起刀和落刀。DFM实例介绍 在需要手焊的元器件周围2mm内避免放置过高的元件或易受热变形的塑料器件，以免影响焊接。DFM实例介绍 后备电池与SIM卡距离太近，造成元件贴装、外观检查、和维修困难，两者之间需保持0.5毫米以上。DFM实例介绍 IC靠近屏蔽盖边缘，几个元器件靠的太近，可维修性不高，IC应该在屏蔽框中间，以提高可维修性，屏蔽框里面，元件与屏蔽框之间的距离为0.3毫米，屏蔽框外，元件与屏蔽框的距离为0.5毫米。DFM实例介绍 元器件太靠板边，易损坏，元器件距板边应在0.3毫米以上，邮票孔处0.5毫米以上。DFM实例介绍 IO连接器焊盘设计不合理，元件引脚与焊盘等长，影响焊接效果，焊盘应该比引脚长0.25毫米。DFM实例介绍模块的焊盘与周边元器件的距离2.0mmDFM实例介绍 按键中心不能设置通孔，因为该位置正对DOME的突出柱，设置通孔会影响按键的可靠性。DFM实例介绍器件定位孔需避开按键，否则DOME容易进灰影响按键的可靠性。DFM实例介绍BGA焊盘上避免放置通孔，如不可避免，需做埋孔处理，并表面处理平整。DFM实例介绍 IC引脚焊盘间需要连接时，应从引脚外部连接，不允许在焊盘中间直接连接，密间距的器件引脚间焊盘避免走线，以防止阻焊不良造成短路。DFM实例介绍环境应力测试环境应力测试机械应力测试机械应力测试寿命测试寿命测试其他其他温度冲击试验挤压测试按键寿命测试百格测试高温测试扭曲测试触摸屏点击测试铅笔硬度测试低温测试冲击测试触摸屏划线测试RCA测试高温/高湿测试跌落测试充电插拔测试抗化学品测试高低温循环测试微跌测试手写笔插拔测试抗化妆品测试盐雾测试吊饰孔拉力测试翻盖测试钢丝绒测试淋雨测试小球跌落测试滑盖测试钢刷测试大气压力测试PWB测试SPK持续播放RF参数测试存储测试震动测试振动寿命测试静电测试灰尘测试低温跌落SIM/TF插拔测试包装测试 产品经过这么多道测试环节安全送到用户手中，需要靠研发、工艺、生产、测试、质量等各个方面的努力。手机测试手机测试表面贴装（表面贴装（SMTSMT）SMTSMT产线基本配置产线基本配置送板机印刷机高速机1高速机2泛用机回流焊炉下板机组装方式组装方式锡膏印刷锡膏印刷元件贴装元件贴装回流焊回流焊预预 热热保保 温温回回 流流冷冷 却却炉温曲线炉温曲线预热预热保温保温回流回流冷却冷却预热预热 使PCB和元器件预热，达到平衡，同时除去焊膏中的水份、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。炉温曲线炉温曲线预热保温保温 保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，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。炉温曲线炉温曲线保温保温回流回流 焊膏中的焊料使金粉开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊剂润湿 焊盘和元器件，这种润湿作用导致焊料进一步扩展，再流焊的温度要高于焊膏的熔点温度，一般要超过熔点温度20度才能保证再流焊的质量。炉温曲线炉温曲线回流回流冷却冷却 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，冷却速度要求同预热速度相同。炉温曲线炉温曲线冷却冷却回流焊接回流焊接波峰焊波峰焊波波 峰峰 焊焊波峰焊波峰焊波峰焊波峰焊炉温曲线炉温曲线PCB PCB 介介 绍绍PCBPCB分类分类按照层数按照层数：单面板、双面板、多层板（4、6、8、20、.层)按照表面处理要求：按照表面处理要求：喷锡板、镀金板、化金板、选择性化金板（化金+OSP）、化银板、化锡板按照软硬度：硬板、软板、软硬结合板按照材料特性按照材料特性：普通Tg板、H-Tg板、RCC板、无卤素板等按照生产工艺：按照生产工艺：HDI板，通孔板还有很多种其他分类还有很多种其他分类PCBPCB常见名词常见名词基板：基板：双面或单面的覆铜板，内部是介电层，所有的PCB的生产之初就是它PPPP：玻璃纤维布Prepreg的简称，具有不可逆热熔的特性，用于PCB的压合增层，在成品PCB中构成介电层铜箔铜箔：经过特殊处理的卷状铜箔，非常平整，一面为光面，一面为粗糙面（有很多微小的铜勾，类似苍耳的刺），在压合中与PP结合，增加PCB层数进行后续生产PCBPCB常见名词常见名词HDIHDI：高密度互联板，目前基本指有镭射孔的PCB板，通常镭射孔的上直径为0.10.13mm防焊：防焊：又称为阻焊、绿油（因为绿色的防焊最多，其实有各种颜色），耐高温、耐助焊剂、耐清洗剂、耐焊接过程阻抗：阻抗：线路在各方向上电阻的矢量和，会影响信号的传输，受多个因素影响（铜厚、线径、介电层厚度、防焊厚度、介电层材料等）PCBPCB制造流程（盲埋孔）制造流程（盲埋孔）内层下料压抗蚀刻干膜曝光测试黑棕化压合冷压通孔、盲埋钻孔去巴里化学铜镀铜显像、蚀刻、剥膜AOI冲胶片定位孔叠板拆卸裁、修边除胶渣化学铜钻孔1STcu压干膜曝光、显像2nd铜镀锡铅剥膜蚀刻、剥锡铅电测曝光、显像LiquidS/M硬化文字化学镍金成型、V-CUTAOI电测包装出货PCBPCB制造流程制造流程 归归纳纳一下：一下：内层制作1（图形转移，蚀刻棕化，压合）内层制作2（钻孔，电镀，图形转移，蚀刻棕化，压合）外层制作（钻孔，镭射钻孔，电镀，图形转移，蚀刻）表面处理（防焊，化金，文字，成型，检验，OSP）PCB表面处理方式表面处理方式HASL:HASL:是是Hot-air solder levelingHot-air solder leveling 的简称，中译为热风整平，是在铜的表面镀上一层铅锡，以便进行后续工位的操作，缺点为平整度不够好，随着无铅化进程以及元器件的细间距，目前此种处理方式已经不常见。OSPOSP：是 Organic Solderability Preservatives的简称，中译为有机保焊膜，又称护铜剂，保护铜面不被氧化可以用于后续元件焊接。化金：化金：PCB的一种表面处理方式，全称是化学镍金，先让镍附着在铜表面，金再与镍结合；镍是用于后续元件焊接的，金是保护层。选择性化金：选择性化金：化金和OSP两种表面处理结合使用的PCB，可以在保证性能的情况下降低成本。化镍钯浸金化镍钯浸金(ENEPIG)(ENEPIG)：ENEPIG与ENIG相比，在镍和金之间多了一层钯。Ni的沉积厚度为120240in（约36m），钯的厚度为420in（约0.10.5m），金的厚度为14in（约 0.020.1m）。钯可以防止出现置换反应导致的腐蚀现象，为浸金作好充分准备。金则紧密的覆盖在钯上面，提供良好的接触面。浸银浸银(Immersion silver)(Immersion silver)：通过浸银工艺处理，薄（515in，约0.10.4m）而密的银沉积提供一层有机保护膜，铜表面在银的密封下，大大延长了寿命。浸银的表面很平，而且可焊性很好。浸锡浸锡 ：由于两个原因才采用了浸锡工艺：其一是浸锡表面很平，共面性很好；其二是浸锡无铅。但是在浸锡过程中容易产生Cu/Sn金属间化合物，Cu/Sn金属间化合物可焊性很差。PCB表面处理方式表面处理方式PCB常见问题介绍常见问题介绍PCBPCB常见问题介绍常见问题介绍分层分层PCBPCB常见问题介绍常见问题介绍可能原因可能原因：供应商设计问题供应商流程异常存放时间过久或湿度太大贴装重工次数过多焊锡不良焊锡不良可能原因可能原因:板面污染、氧化黑镍、镍厚异常存放时间过长，吸湿防焊上PAD，太厚（修补）PCBPCB常见问题介绍常见问题介绍板翘板翘可能原因可能原因供应商选材问题供应商流程异常邮票孔设计不够牢固各层铜面积差异过大供应商重工控制不良运输或存放不当PCBPCB常见问题介绍常见问题介绍短路、断路短路、断路可能原因可能原因：没什么好说的，PCB最基本问题，哪家都避免不了，看谁的ppm低了关注重点关注重点：PCB厂电性测试的设定条件PCB的检修标准和能力不良的ppmPCBPCB常见问题介绍常见问题介绍PCB介绍可能原因可能原因：PCB防焊过程控制出现异常选用防焊油墨不适合（便宜货、非化金类油墨、不适合贴装助焊剂）焊接温度过高防焊起泡、脱落防焊起泡、脱落PCBPCB常见问题介绍常见问题介绍谢谢您的关注正文标题正文标题(22pt)黑体加粗黑体加粗