资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2009-01,*,学,习,是,一种,生活 方式,培训中心,中国电子技术标准化研究院,培训中心,中国电子技术标准化研究院,学,习,是,一种,生活 方式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2009-01,*,电子产品生产工艺质量控制,Module,2,1,课程内容二,二、,电子,产品工艺技术,1、PCB,制作工艺技术；,2、,板级电路组装工艺技术；,3、,整机装配工艺技术；,4、,可靠性应用；,5、,工装夹具的制作技术；,6,、清洗工艺技术,。,2,课程内容二,二、,电子,产品,工艺技术,1、PCB,制作工艺技术,1,）典型工艺类型,减除法,全加成法,半加成法,3,课程内容二,2,）,PCB,制作文件,RS-274D,，,即,Gerber file,格式的正式名称,IPC,-,350,RS-274X,，,为,RS-274D,的扩展格式,二、,电子,产品,工艺技术,1、PCB,制作工艺技术,4,课程内容二,2,）,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,二、,电子,产品,工艺技术,1、PCB,制作工艺技术,5,课程内容二,金属基板,3,）典型工艺流程,二、,电子,产品,工艺技术,1、PCB,制作工艺技术,6,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,1、PCB,制作工艺技术,挠性基板,3,）典型工艺流程,7,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,1、PCB,制作工艺技术,高密度多层基板,8,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,PCBA,组装工艺,通孔插装,THT(Through-hole Technology),表面贴装,SMT(Surface Mount Technology),贴插混装,Mixed Assembly,基板：电镀通孔、过孔,元器件：有引线，多需成型,安装：手工、自动插装,焊接：手工、波峰焊、,基板：平面焊盘，过孔、盲孔、埋孔,元器件：有引线或无引线焊端,安装：手工、自动安装,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,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,焊接：手工、再流焊、波峰焊、,1,）电装工艺类型,9,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,2,）通孔插装工艺,10,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,自动插装,2,）通孔插装工艺,自动插装工艺,轴向元器件插装,径向元器件插装,工艺装备,11,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,自动插装,1,）通孔插装工艺,工艺特点,元件截（拾）取、引脚成型（跨距、形状等）、剪切引脚、打弯（固定元件）依次顺序完成；,元件体较大、较高（宽）、较重、引脚数量多的元件受限制。,元件需编带包装形式；,元件安装分为两类：卧式和立式。,12,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,自动插装,1,）通孔插装工艺,PCB,要求,尺寸：长、宽、厚；,重量：,翘曲度：,板边缺口：,板型：单面、拼版,13,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,定位孔限制区：,孔中心相对距离内不应有插装件。,14,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,夹持边：通常,3 mm,5mm；,插装头工作间距；,砧座工作间距；,元件高度限制；,自动插装,1,）通孔插装工艺,PCB,要求,15,课程内容二,16,课程内容二,17,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,元件布局：间距适当，排列整齐、纵横垂直为佳。,自动插装,1,）通孔插装工艺,PCB,要求,18,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,元件布局：间距、角度影响插装顺序。,自动插装,1,）通孔插装工艺,PCB,要求,19,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,安装孔规格：,一般为元件引线,直径,0.4mm ，,最好为喇叭形,。公差,0.1mm；,安装孔线性偏差：垂直方向,0.05mm,、水平方向,0.05mm。,自动插装,1,）通孔插装工艺,安装孔,20,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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）延展呈椭圆形（或泪滴形）。,自动插装,1,）通孔插装工艺,安装孔,21,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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！,22,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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。,23,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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；,24,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,”,。,25,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,人工插装,1,）通孔插装工艺,工艺特点,操作灵活；,多道流水作业，排工序困难；,不限元件类别；,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,工作效率波动大。,26,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,人工插装,1,）通孔插装工艺,作业顺序,元件成型,工具,装备,27,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,人工插装,1,）通孔插装工艺,作业顺序,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,28,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,人工插装,1,）通孔插装工艺,作业顺序,元件成型,径向元件,双引线,DIP,三极管,29,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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；,需有力度的卡扣类大件先插（不能影响后道）；,外观颜色相近的元件隔工序安排；,同一工序遵循,“,先小后大、先低后高、先远后近、先难后易,”,有序作业；,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。,30,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,人工插装,1,）通孔插装工艺,检查原则,熟知插装检验标准；,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,复杂产品的多道工序中间安排检查工序；,31,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,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,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,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,PCB,焊接面,32,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,波峰焊接工艺,1,）通孔插装工艺,33,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,波峰焊接工艺,1,）通孔插装工艺,34,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,波峰焊接工艺,1,）通孔插装工艺,35,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,波峰焊接工艺,1,）通孔插装工艺,36,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,波峰焊接工艺,1,）通孔插装工艺,焊接工序,助焊剂涂布,预热,焊接,发泡,喷涂,37,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,波峰焊接工艺,1,）通孔插装工艺,焊料,基本分为两大类：,有铅焊料：,Sn60Pb40,或,Sn63Pb37,无铅焊料：,Sn95.5Ag3.9Cu0.6,或其他合金成份。,38,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,波峰焊接工艺,1,）通孔插装工艺,助焊剂涂布方法,助焊,量控制在,300mg/dm,2,750mg/dm,2,之间,39,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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。,40,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,降低熔融焊料表面张力,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,可靠接触焊接金属表面提供热传递媒介,热传导,促进熔融焊料二次漫流,41,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,。,42,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,。,43,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,。,44,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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。,45,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,。,46,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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。,47,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,焊料波高度：,8mm,10mm,焊料波类别：波峰形状组合选择应用,传送速度：,0.8m/min,1.6m/min,之间,浸板深度：,1/4,2/3,板厚,48,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,58,度，一般均设定为,7,度；,传送速度：,单面板的传送速度为,1.0m/min2.0m/min,，双面板的传送速度为,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。,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；,波峰高度及稳定性：泵的性能评价、补充焊料的依据；,浸板厚度：通常为板厚的,1/4,2/3,，视板类别而定；,冷却速率：,快速冷却，速率在,2,/s5/s,。,49,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,波峰焊接工艺,1,）通孔插装工艺,温度特性曲线,50,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,波峰焊接工艺,1,）通孔插装工艺,通孔焊接构成要求,51,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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。,52,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,波峰焊接工艺,1,）通孔插装工艺,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,90,53,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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。,54,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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。,55,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,手工焊接,1,）通孔插装工艺,电烙铁,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。,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,100,400 ,。适合焊接一般小型电子元件和印制电路。,56,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,57,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,手工焊接,1,）通孔插装工艺,电烙铁,烙铁头,根据不同焊接元器件焊端形状及尺寸、焊盘（含通孔）大小选择对应的烙铁头，理想的烙铁头直径应为焊盘直径的,2/3,！其使用寿命也是关键指标之一。,58,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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 ，,水分过多时则会降低多达,100,。,59,课程内容二,60,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,手工焊接,1,）通孔插装工艺,电烙铁,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),电烙铁的拿法。,连续供锡,单点供锡,61,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,手工焊接,1,）通孔插装工艺,电烙铁,操作,坐姿：,端正直坐，鼻尖至烙铁头尖端至少保持,20cm,以上距离，通常以,40cm,时为宜,。,烙铁接触方式：保持,与焊接面约为,45,。,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。,62,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,手工焊接,1,）通孔插装工艺,电烙铁,方法：常用五步法，注意动作顺序、接触面（烙铁头、锡丝、焊盘或焊垫）、烙铁角度及方向（施热、撤离）、力度、时机！,63,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,64,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,手工焊接,1,）通孔插装工艺,焊接顺序,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；保持海绵含水程度（能挤出三、四滴），清洁烙铁头。安装元件,预热：以与,PCB,平面成夹角,45,方式同时接触焊垫及元件引线，过程中不能移动，维持,1-2,秒。,65,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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，锡丝应与元件焊端（引线）接触（与板面夹角,30,），观察熔化适量的焊锡，并润湿焊端及焊盘（通孔焊垫），此时焊料应不能流过通孔到达另一板面，达焊点标准时停止送锡。,66,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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，迅速撤离锡丝（方向及角度与送锡正好相反），但烙铁不应移动且保持接触焊端及焊盘。,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，回撤方向和角度一般保持与轴向,45 ,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动元件及,PCB,！,67,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,2,）表面贴装工艺,表面贴装,典型工艺工序,焊膏涂布,元器件贴装,焊接,丝网印刷,模板印刷,点涂、喷涂,高速,高精度,红外,热风,激光,再流焊,波峰焊,汽相,针转移,68,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,2,）表面贴装工艺,焊膏涂布方式比较,丝网：精度有限,丝网印刷,模板印刷,点涂、喷涂,刮板,焊膏：合金颗粒度有限,模板,刮板,焊膏：适用型号范围很宽,PCB,数据：不是元器件中心座标！,焊膏：合金颗粒度要求严格,针头：保养难,69,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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。,70,课程内容二,71,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,500kcps1200kcps,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。,72,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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：,73,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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。,74,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,。,75,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,焊膏印刷,2,）表面贴装工艺,PCB,支撑,76,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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/cm,0.3Kg/cm,；,速率：小于,20mm/s,；,脱模间距：,0,0. 5mm,；,清板周期：视具体情况确定。,77,课程内容二,78,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,79,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,焊膏印刷,2,）表面贴装工艺,点涂、喷涂,80,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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；,阻焊工艺影响焊膏量；,点涂图案设计要周全；,不适合复杂产品。,81,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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。,82,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,83,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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：,84,课程内容二,85,课程内容二,86,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,元器件安装,2,）表面贴装工艺,贴装数据,87,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,再流焊,2,）表面贴装工艺,再流焊类型,热棒,/,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,激光：迅速点对点加热,汽相焊：温度稳定的蒸汽溶剂遇,PCB、,焊料、元件后冷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,88,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,再流焊,2,）表面贴装工艺,再流焊工艺过程,预热：,PCB、,元器件达到同等温度，焊膏内溶剂挥发。温升呈阶梯状，,2,-4,/s,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,保温：活化焊膏内的助焊剂，一般在,60s,120s,89,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,90,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,91,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,再流焊,2,）表面贴装工艺,双面板再流焊,底部二次再流元器件重量限制：,A=,器件重量,/,引脚与焊盘接触面积,片式器件：,A0.075g/mm,2,翼形引脚器件：,A0.300g/mm,2,J,形引脚器件：,A0.200g/mm,2,球栅或面阵列器件：,A0.100g/mm,2,满足设计要求,底部温度设置适宜：避免掉件、变形,使用工装：保护敏感器件或区域。,92,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,3,）混装工艺,混装工艺工序,焊膏印刷,元器件安装,焊接,丝网印刷,模板印刷,喷涂,通孔元件安装,表面贴装,红外,热风,激光,再流焊,波峰焊,自动插装,手工插装,手焊,93,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,94,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,95,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,3,）混装工艺,96,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,97,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,2、,板级电路组装工艺技术,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,98,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,3、,整机装配,工艺技术,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,99,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,3、,整机装配,工艺技术,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,100,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,3、,整机装配,工艺技术,2,）装配作业,101,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,3、,整机装配,工艺技术,2,）装配作业,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。,102,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,1,）加固,元器件安装,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；,胶,、漆等固定元件。,103,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,1,）加固,元器件安装,104,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,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。,105,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,2,）隔离,电隔离,引脚与印制线短路或存在短路风险时，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。,106,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,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。,107,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,2,）隔离,元器件安装,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,1.5mm,3 mm,之间。,2,）,3W,以上大功率发热元器件则应不小于,5mm,。,108,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,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,PCBA,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。,109,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,2,）隔离,110,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,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,111,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,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。,112,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,4、,可靠性应用,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金属化孔。,3,）支撑,元器件安装,113,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,焊膏模板,材料：铜、不锈钢、镍、高分子聚合物。,加工工艺：,蚀刻：位置精度,25,m,，最小开孔,0.25mm,，开孔呈碗状，,孔壁粗糙；,激光：位置精度,10,m,，最小开孔,0.1mm,，开孔呈梯形，孔壁较粗糙，,电铸：位置精度,25,m,，最小开孔,0.15mm,，图形精度高、厚度均匀,114,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,焊膏模板,115,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,焊膏模板,116,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,焊膏模板,设计,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 0.66,H/2,H,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,117,课程内容二,开口图形设计,118,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,焊膏模板,设计应用,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，开孔比例可考虑大于,1,119,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,焊膏模板,局部减成：控制个别焊盘上的焊膏量,局部加厚：不同焊膏厚度的二次印刷。,特殊应用,120,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,焊膏模板,模板表面粗化：保障焊膏滚动效果,孔壁精细化：电抛光等，使孔壁粗糙度降低,后处理,121,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,焊膏模板,张网,张力：不低于,25N/cm,张力均匀：,5Ncm,抗剥离；,耐腐蚀：清洗后不损伤变形,122,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,胶水模板,特点,厚度可选,0.2mm,以上的模板,开孔位置：一般对应于元器件中心,123,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,模板质量,板框：尺寸符合印刷设备规定要求；,版图：尺寸符合,PCB,焊盘布局，偏差在允许范围内；,开孔尺寸：关键重要元器件焊盘对应的开孔，图形、孔壁光滑度、完整性；,张力：符合印刷要求；,宽厚比、面积比适当。,124,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,波峰焊工装,夹具,作用,选择焊接提高通孔透锡度：确保只对要求局部的焊接。,避免翘曲变形：降低板面浸锡受热程度。,提高焊接面洁净度。,保护热敏器件过度受热：可垫加吸热块进行局部热防护。,压紧、扶正元件避免焊接过程中浮起。,提高效率：一次多块通过焊接。,标准化：提高非规则异形板、小板的生产线通过率。,125,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,波峰焊工装,工装材料,性能要求,尺寸稳定性高,抗热冲击,热传导率低,防静电,表面粗糙度适宜,不吸湿,耐腐蚀（助焊剂、清洗剂）,126,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,波峰焊工装,工装材料,性能指标,127,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,波峰焊工装,工装材料,常用类别,强化纤维塑胶（合成石）：短时间置于,350、,长时间置于,260,环境不分层，寿命十万次。,FR4：,强度及耐高温性较低，反复过温后易碳化和变形。可持续耐受,180,200,高温，寿命达一万次。,128,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,波峰焊工装,工装设计,A:,承载边厚度,=2.6,0.1mm,B:,档锡墙高度,=4,0.2mm,C:,治具厚度,=4,0.2mm,D:PCB,承载边深度,=PCB,厚度,*3/4,E:,轨道边宽度,=9,0.2mm,F:PCB,板与板之间距离,=15,0.2mm,G:PCB,与治具档锡墙之间距离,=15,0.2mm,H:,治具档墙宽度,+,治具承载边宽度,=7+10=17,0.2mm,129,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,波峰焊工装,工装构造,基本构造,定位槽,:,依,PCB,尺寸铣槽，长宽加,0.5mm,、厚减,0.1mm,或板厚,3/4,挡锡条,：,顶部四周边上用于挡锡波涌上板面,开口：边缘距焊盘至少,3mm，,周边做大的倒角为好,铣边,:,底部四周,5 mm 2mm,用于轨道指形夹搭载,凹槽：顶部用于保护表贴元件，距元件顶面,0.5mm,以上，距边离,1mm，,要保障凹面槽底部厚度达到,1.5mm,压扣,：,固定,PCB,及其他附件，通常四个以上,附件,：,压板或压块、吸热块,130,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,波峰焊工装,工装构造,开口与凹槽,131,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,波峰焊工装,工装构造,压扣,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,1,）工艺夹具,波峰焊工装,辅助工装,压块：浮动件压平、压紧；,漏孔块：定位、倾斜扶正或固定；,高度可控支架；,弹性压片：应力控制；,插件漏孔块：辅助元件插装。,133,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,测试夹具基本构造,134,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,测试夹具类型,开启式,台式,气缸式,机械气缸式,135,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,测试夹具,针床托板：固定探针。,FR4,或,G10,类基材，厚度,6.35mm,1,2.7mm,之间，视所用探针长度而定,顶盖板：承载被测板。防静电材料，开孔与探针位相对应。,定位装置：被测板的机械定位，可带张紧装置。,压紧装置：保持探针与被测板的可靠接触，除机械紧压外，还有真空吸附、气动压紧等形式。,线缆：探针与测试端连接器相连。有焊接、缠绕和压接等方法。,136,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,探针构造及其安装,测试探针,137,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,探针针头形状,138,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,不同形状探针使用,139,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,针床,线缆针床,140,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,针床,无线缆针床,两级针床,141,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,针床,改进型针床,142,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,针床,非向量测试针床,143,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,5,、,工装夹具的制作技术,2,）测试夹具,针床,非向量测试针床,144,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,1,）清洗目的,保障可靠电气性能：,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,10,5,10,12,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作故障,。,145,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,1,）清洗目的,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,。,146,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,1,）清洗目的,产品或工艺应用需要：高可靠产品及三防、胶粘固化工序。,147,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,2,）清洗对象,灰尘,污染物,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,污染物最为常见的是多种物质的混和物！,148,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,2,）清洗对象,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。,149,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,3,）可靠清洗的机理,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。,150,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,4,）清洗工艺,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！,151,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,4,）清洗工艺,152,课程内容二,153,课程内容二,154,课程内容二,155,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,5,）清洗程度的衡量,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,50,Sm,-1,或离子含量,1.55,g/cm,2,NaCl,156,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,5,）清洗程度的衡量,电导体物质,157,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,5,）清洗程度的衡量,表面绝缘阻抗,SIR,158,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,5,）清洗程度的衡量,电迁移,159,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,5,）清洗程度的衡量,腐蚀,160,课程内容二,二、,电子产品工艺技术,6,、清洗工艺,技术,5,）清洗程度的衡量,卤盐成分,
展开阅读全文