SMT設(shè)計(jì)可生產(chǎn)性工藝流程SMT設(shè)計(jì)是整個(gè)SMT生產(chǎn)技術(shù)的第一道工序，是質(zhì)量和效率的前提，從一開始就要下功夫保證焊接生產(chǎn)的高效率和高可靠性，因此必須遵循的原則是：任何一種設(shè)備在最初開始就要保證產(chǎn)品是有良好的生產(chǎn)可行性，無(wú)缺陷焊接必須是所有SMT設(shè)計(jì)的目標(biāo)，而且是SMB設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。對(duì)高生產(chǎn)率和高可靠的SMT產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，SMT產(chǎn)品的初期階段焊接過程中出現(xiàn)的故障，大約有50%是由不正確的SMB設(shè)計(jì)造成的，有40%是由設(shè)備材料等工藝因素造成的，而10%左右是由其它因素造成的。影響回流焊接缺陷的設(shè)計(jì)因素。熔融焊料產(chǎn)生的表面強(qiáng)力是引起表面安裝元件焊接缺陷的原動(dòng)力，這些表面強(qiáng)力可以與元件重力和元件兩端熔融焊料對(duì)焊盤的粘附力與元件長(zhǎng)度的力矩相平衡，當(dāng)這些力距失去平衡以及不適當(dāng)?shù)暮噶献饔脮r(shí)，便導(dǎo)致橋接、開焊、元件移位轉(zhuǎn)向和立碑現(xiàn)象的發(fā)生。元件未放正位置。自動(dòng)對(duì)位，兩端同時(shí)濕潤(rùn)，元件在焊盤中心拽住。偏移，一端先濕潤(rùn)，這端朝焊盤對(duì)角成方向?qū)ξ?。位移，一端先濕?rùn)，把元件拉向焊盤底端。2.1.1焊盤設(shè)計(jì)：SMB上的焊點(diǎn)一般是安裝焊接SML/SMD的平面焊點(diǎn)，它的形狀尺寸決定著焊點(diǎn)的焊縫結(jié)構(gòu)和大小，決定著元器件在焊盤上連接的右靠性，對(duì)SMD的焊接缺陷、可清潔性、可測(cè)試性和可維修性均有重要的影響。2.1.2元件排向：同類元件應(yīng)盡可能按相同方向相對(duì)集中排列，以便于貼裝、焊接和檢測(cè)，板上元件分布密度應(yīng)均勻，以免焊接時(shí)熱容量太大形成局部溫度偏低，使該處焊點(diǎn)形成冷焊點(diǎn)。2.1.3印制電路與焊盤之間的連接：回流焊是利用印制板表面到焊盤的熱傳聲明，在元器件與焊盤的接點(diǎn)處將焊膏回流形成焊點(diǎn)，在回流焊過程中兩端頭處焊盤熱力不平衡，使元件的對(duì)稱焊點(diǎn)受熱、冷不均勻，導(dǎo)致焊料平衡，或者橋接、或者開路、或者使片式元件轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生吊橋或石碑現(xiàn)象。檢查焊盤，焊盤與印制導(dǎo)師線連接是否合理，可用一塊新設(shè)計(jì)的光板，印上焊膏或涂上錫后，不裝貼元件，光板回流焊接，觀察板上焊盤的印制聲明線上焊錫的分布狀況，將會(huì)顯示出潛在缺陷的征兆，通過仔細(xì)分析觀察，便可找出潛在缺陷的原因和有問題的設(shè)計(jì)之處。2.1.4焊接掩膜的設(shè)計(jì)。不適當(dāng)?shù)暮附友谀ぴO(shè)計(jì)可造成兩種缺陷：焊接掩膜布線圖配準(zhǔn)不良和掩膜厚度不良（過厚），前一種情況下，濕膜的塌落使焊盤現(xiàn)面和周圍環(huán)境污染，造成吃錫不良的缺錫焊點(diǎn)和大量的焊料球。第二種情況下，過厚的阻焊膜超過印制板上銅箔焊盤的厚度時(shí)，回流焊時(shí)便形成吊橋或開路。2.2對(duì)回流波峰焊接缺陷都有關(guān)的因素。2.2.1定位孔：定位孔的位置和盡寸精度是引起元器件安裝錯(cuò)位的最大原因，也是SMT加工中絲印貼裝和檢測(cè)誤差和缺陷的根源之一。2.2.1.1定位孔之間應(yīng)有盡可能大的間距，孔距之間精度不低于±0.05mm。2.2.1.2在拼板的子板或單塊印制板上，進(jìn)行多次裝置的每塊板都而要有定位孔，孔的尺寸精度為+0.08-0.00mm。2.2.1.3定位孔必須以印制板布線圖的基準(zhǔn)線或基準(zhǔn)標(biāo)志為座標(biāo)基準(zhǔn)（參考點(diǎn)）示設(shè)計(jì)，不能以通孔或金屬化孔為基準(zhǔn)。定位中心對(duì)座標(biāo)基準(zhǔn)的精度分別為：1.27mmpiech.±0.05mm.片式元件±0.075mm0.63mm引線間距.±0.025mm。2.2.2測(cè)試點(diǎn)：SMC/SMD的端頭和引線絕不能直接作為測(cè)試點(diǎn)，否則會(huì)造成元器件和焊點(diǎn)的潛在損害，必須確定關(guān)鍵部位的測(cè)試點(diǎn)（測(cè)試焊盤與元器件焊盤分的原則。2.2.3元器件間隔：貼片精度、定位孔/印制線的對(duì)準(zhǔn)、焊接過程中熱量均勻、元器件偏移、異形元件尺寸、焊點(diǎn)橋接、組裝件的可測(cè)試和可維修性等因素約著SMB元器件的裝配密度，當(dāng)片式元器件焊盤或焊盤到元件本體之間的間隔小于0.05mch(即1.27mm)時(shí),對(duì)焊點(diǎn)檢測(cè)或?qū)τ腥毕莸脑骷鹦毒妥兊美щy了，并直接影響到生產(chǎn)效率和貼裝焊點(diǎn)檢查成本(如圖)。2.2.3.1片式元件焊盤之間及到晶體管焊盤和SOP引線焊盤，其最小間隔為1.25mm。2.2.3.2細(xì)間距件（pitch中間距在0.63---0.3mm之間）的焊盤周圍應(yīng)留出2.5mm以上的間隔。2.2.3.3插裝DIP器件和電阻網(wǎng)絡(luò)、插座的本體與片式元件焊盤之間的間隔應(yīng)為1.0mm以上。2.2.3.4任何兩種現(xiàn)同類型元件間的間隔應(yīng)大于兩個(gè)同類元件之間的間隔。2.2.3.5金屬化孔（或?qū)祝┖副P離片式元件焊盤距離就大于1.0mm。2.2.4電源/地線：雙面板上銅印制線尺可能分布均勻，多層板的內(nèi)層也要求如此，這樣可以確保預(yù)熱和焊接時(shí)板面各處受熱均勻，使板的變形最小，銅層上基板材料的熱膨脹系數(shù)及熱傳導(dǎo)師速率完全不同，在焊接溫度下，分布不均的銅層使板造成大的變形或翹曲，為使板的變形最小，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足下列要求：a.大面積的電源線和接地線應(yīng)畫成交叉剖面線。B.采用細(xì)頸導(dǎo)線將與電源線或接地線相連接通孔、金屬化孔和焊盤隔離，細(xì)頸線寬度不大于0.25mm。C.每層上的印制線銅金屬分布尺可能一致均勻。2.2.5導(dǎo)通孔：SMB中雖然大量采用SMC/SMD，但由于電路布線密度大、層數(shù)增多，用于實(shí)現(xiàn)層間電氣連接的導(dǎo)通孔數(shù)目仍然很多。其分布狀態(tài)對(duì)SMT組裝件的質(zhì)量影響極大，故導(dǎo)師通孔的布局和要求應(yīng)符合以下規(guī)定：a.不應(yīng)在表面安裝焊盤內(nèi)及靠近焊盤0.63mm以內(nèi)設(shè)置導(dǎo)通孔，以免熔化焊料流失形成缺陷焊點(diǎn)。如果這種情況不可避免，應(yīng)當(dāng)事前采用堵孔的方法或阻焊的方法阻斷焊料流失通路。（如圖1）b.在SMC/SMD下部盡量不設(shè)導(dǎo)通孔，一可防止焊料流失，二可防止導(dǎo)通孔截留焊劑及污物無(wú)法清洗凈。若不可避免這種情況，則應(yīng)將孔堵死填平。（如圖2）C.導(dǎo)通孔與焊盤、印制導(dǎo)線及電源地線相連時(shí)，應(yīng)用寬度為0.25mm的細(xì)頸線隔開細(xì)頸線最小長(zhǎng)度為0.5mm。2.2.6焊接與加工應(yīng)力：由于印刷板的自然撓度和焊接時(shí)的受熱變形、使板子的中心位置處產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)。某些情況下，象試驗(yàn)板夾緊變形、母板切割剪切接插件安裝都會(huì)因基板過度的變曲變形在焊接部位造成加工應(yīng)力，可能使元件損傷（產(chǎn)生裂紋、焊點(diǎn)疲勞等）。（如圖1）現(xiàn)在還沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能確定在元器件損傷前允許板子有多大的翹曲度，但是元器件的技術(shù)規(guī)范與板子翹曲度有關(guān)，隨絕緣材料不同而變化，而無(wú)法考慮其破裂的可能性，所以制造和裝配程序均要求對(duì)裝配件對(duì)裝配件的翹曲度進(jìn)行控制和管理。一般認(rèn)為，中等尺寸的裝配件的板的翹度小于60英寸以上的彎曲半徑的彎曲度，可以基本消除對(duì)各種有源與無(wú)源元件的損傷。元件安裝應(yīng)該遠(yuǎn)離很大撓度的區(qū)域和高應(yīng)力區(qū)，不要安裝到板的四角和邊緣上，慶該離開板子邊緣的最小距離5mm以上。（如圖2）如果板子很大，又易彎曲，即使元器件離板子邊緣很遠(yuǎn)，缺陷仍然可能產(chǎn)生。因?yàn)榇怪庇趹?yīng)力梯度方向的元器件最容易產(chǎn)生缺陷。所以應(yīng)該避免使用這種板。元器件應(yīng)該離開接插件、安裝孔、槽、角等高應(yīng)力區(qū)，至少不應(yīng)將重要的或貴重的器件安放到這些地方。（如圖3、4）對(duì)于拼板來(lái)說，先裝配再多次焊接，然后從母板上分割焊好的板，對(duì)靠近轉(zhuǎn)角的邊緣處的元器件必然產(chǎn)生較大的扭曲變形，附加較大的應(yīng)力，可能造成焊點(diǎn)和元器件的開裂或裂紋。印制板原先采用的切割技術(shù)，大多數(shù)特別是剪切方法對(duì)SMT組裝件已不適用，因?yàn)镾MC沒有柔性引線消除板子生產(chǎn)的機(jī)械應(yīng)力，必然造成片式元件之損傷。而比較適用的分割技術(shù)為：A.高速線齒鋸（僅適用線性切割，需剛性?shī)A具可靠固定）。B.激光切割（僅適用于1.2mm以下的板，板厚邊緣將過度碳化，需要額外的清洗驟）。C.不噴射切割（速度慢，噪聲大，但加工最靈活）。板子裝焊前，采用預(yù)刻線的并板，可使分板時(shí)的翹曲變形最小，使元件的應(yīng)力和缺陷減到最少。（如圖5）2.2.7電路可焊性：為保證SMB上元器件的可焊性，所有的焊接部位（包括裸露的導(dǎo)通孔、測(cè)試點(diǎn)）均應(yīng)均勻涂敷可焊性涂層，一般涂敷Sn63%Pb37%的共晶焊料。SMB上的陰焊膜應(yīng)涂敷在裸銅箔線路上，最好不要涂敷到焊料涂層上，因?yàn)楹附訒r(shí)焊錫溶化使阻焊膜破裂起皺。SMB的制造應(yīng)該采用熱風(fēng)整平工藝。板面的可焊性焊料涂層的厚度應(yīng)大于7μm，以便保持SMB的可焊性保存期能達(dá)到一年以上。但為了使SMD的引線保持共面性，印制板上焊料涂層不宜過厚。兼顧二者，使焊料涂層在大約5―10μm的范圍即可。2.2.8SMT中，大多數(shù)的SMB面積比較小，為了充分利用板材、高效率地制造、安裝、調(diào)試安裝工藝孔，往往將同一設(shè)備上的幾種板或同種數(shù)塊板拼在一起成為一個(gè)大的版面。對(duì)拼板的要求如下：拼板上的每塊印制板除完整的線路圖外，還應(yīng)給拼板設(shè)計(jì)出制造工藝夾持邊、安裝工藝孔（定位孔），每組定位孔中可有一個(gè)為橢圓孔，以便迅速準(zhǔn)確裝夾。拼板的尺寸要合適，以方便