SMTDIP生產(chǎn)流程介紹第1頁，共110頁。1.1表面安裝的工藝流程1.1.1表面安裝組件的類型:表面安裝組件(SurfaceMountingAssembly)(簡稱：SMA)類型：

全表面安裝(Ⅰ型)

雙面混裝(Ⅱ型)

單面混裝(Ⅲ型)

第2頁，共110頁。a.全表面安裝(Ⅰ型)：全部采用表面安裝元器件，安裝的印制電路板是單面或雙面板.表面安裝示意圖第3頁，共110頁。b.雙面混裝(Ⅱ型)：表面安裝元器件和有引線元器件混合使用，印制電路板是雙面板。雙面混裝示意圖第4頁，共110頁。c.單面混裝(Ⅲ型)：

表面安裝元器件和有引線元器件混合使用，與Ⅱ型不同的是印制電路板是單面板。單面混裝示意圖第5頁，共110頁。1.1.2工藝流程由于SMA有單面安裝和雙面安裝；元器件有全部表面安裝及表面安裝與通孔插裝的混合安裝；焊接方式可以是回流焊、波峰焊、或兩種方法混合使用；通孔插裝方式可以是手工插，或機(jī)械自動(dòng)插……；從而演變?yōu)槎喾N工藝流程，目前采用的方式有幾十種之多，下面僅介紹通常采用的幾種形式。第6頁，共110頁。a.單面全表面安裝

單面安裝流程第7頁，共110頁。b．雙面全表面安裝

雙面安裝流程第8頁，共110頁。c.單面混合安裝

單面混合安裝流程第9頁，共110頁。d、雙面混合安裝

雙面混合安裝流程第10頁，共110頁。1.1.3錫膏印刷錫膏印刷工藝環(huán)節(jié)是整個(gè)SMT流程的重要工序，這一關(guān)的質(zhì)量不過關(guān)，就會(huì)造成后面工序的大量不良。因此，抓好印刷質(zhì)量管理是做好SMT加工、保證品質(zhì)的關(guān)鍵。第11頁，共110頁。錫膏印刷工藝的控制包括幾個(gè)方面：錫膏的選擇錫膏的儲(chǔ)存錫膏的使用和回收鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)印刷注意事項(xiàng)線路板的儲(chǔ)存和使用等下面就來具體的談一下這些工序如何進(jìn)行有效的管控。第12頁，共110頁。1、錫膏的選擇：錫膏的成份包含﹕金屬粉末﹑溶濟(jì)﹑助焊劑﹑抗垂流劑﹑活性劑﹔按重量分﹐金屬粉末占85-92%﹐按體積分金屬粉末占50%﹔錫膏中錫粉顆粒與Flux(助焊劑)的體積之比約為1:1,重量之比約為9:1;助焊劑在焊接中的主要作用是去除氧化物﹑破壞融錫表面張力﹑防止再度氧化。

錫膏分為有鉛錫膏和無鉛錫膏兩種第13頁，共110頁。a、有鉛錫膏:有鉛錫膏中的主要金屬粉末為錫和鉛：的有傳統(tǒng)的63Sn/37Pb（即錫膏含量中錫占63%，鉛占37%）,和62Sn/36.5Pb/0.5Ag(含銀錫膏）,熔點(diǎn)為183℃；第14頁，共110頁。b、無鉛錫膏：分類：SN—Ag系列SN—Ag-Cu系列SN—AB系列目前，錫-銀-銅是一種用于SMT裝配應(yīng)用的常用合金。這些合金的回流溫度范圍為217-221C，峰值溫度為235-255C時(shí)即可對(duì)大多數(shù)無鉛表面(如錫、銀、鎳鍍金、以及裸銅OSP)達(dá)到良好的可焊性。

第15頁，共110頁。第16頁，共110頁。第17頁，共110頁。2、錫膏的儲(chǔ)存：錫膏的儲(chǔ)存環(huán)境必須是在3到10度范圍內(nèi)，儲(chǔ)存時(shí)間是出廠后6個(gè)月。超過這個(gè)時(shí)間的錫膏就不能再繼續(xù)使用，要做報(bào)廢處理。因此，錫膏在購買回來以后一定要做管控標(biāo)簽，上面必須注明出廠時(shí)間、購入時(shí)間、最后儲(chǔ)存期限。同時(shí)，對(duì)于儲(chǔ)存的溫度也必須每天定時(shí)進(jìn)行檢查，以確保錫膏是在規(guī)定的范圍內(nèi)儲(chǔ)存。錫膏的使用要做到先進(jìn)先出，以避免因?yàn)檫^期而造成報(bào)廢。第18頁，共110頁。3、錫膏的使用和回收：

錫膏在使用前4個(gè)小時(shí)必須從儲(chǔ)存柜里拿出來，放在常溫下進(jìn)行回溫，回溫時(shí)間為4個(gè)小時(shí)?；販睾蟮腻a膏在使用時(shí)要進(jìn)行攪拌，攪拌分為機(jī)器攪拌和手工攪拌。機(jī)器攪拌時(shí)間為15分鐘，手工攪拌時(shí)間為30分鐘，以攪拌刀勾取的錫膏可以成一條線流下而不斷為最佳。目的是﹕讓冷藏的錫膏溫度回復(fù)常溫﹐以利印刷。如果不回溫則在PCBＡ進(jìn)Reflow后易產(chǎn)生的不良為錫珠。添加錫膏時(shí)以印刷機(jī)刮刀移動(dòng)時(shí)錫膏滾動(dòng)不超過刮刀的三分之二為原則，過少印刷不均勻，會(huì)出現(xiàn)少錫現(xiàn)象；過多會(huì)因短時(shí)間用不完，造成錫膏暴露在空氣中時(shí)間太長而吸收水分，引起焊接不良。第19頁，共110頁。4、鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)：印刷效果的好壞和焊接質(zhì)量的好壞，取決于鋼網(wǎng)的開口設(shè)計(jì)。鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)不好就會(huì)造成印刷少錫、短路等不良，回流焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)錫珠、立碑等現(xiàn)象。

鋼網(wǎng)常見的制作方法為﹕化學(xué)蝕刻﹑激光切割﹑電鑄;目前激光切割用的比較廣泛。第20頁，共110頁。開鋼網(wǎng)應(yīng)注意的幾點(diǎn)：鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)一般0805以上的焊盤不會(huì)有什么影響，但對(duì)于0603以下的元件和一些細(xì)間距IC，開口就必須考慮防錫珠、防立碑、防短路、防少錫等問題。一般對(duì)于小CHIP元件（即片狀元件)，開口應(yīng)設(shè)計(jì)為內(nèi)凹形狀或者是半圓形狀，這樣可以有效防止錫珠的產(chǎn)生。對(duì)于細(xì)間距IC焊盤，開口應(yīng)設(shè)計(jì)為漏斗形，以便于印刷下錫。大小以覆蓋焊盤的90%為宜，如果擔(dān)心錫量不夠的話，可以寬度縮小10%，長度加長20%，這樣既可以防止印刷短路，又可以防止出現(xiàn)少錫現(xiàn)象。對(duì)于一些大焊盤元件，因?yàn)殄a量比較多，因此要做局部擴(kuò)大，一般擴(kuò)大為120%到130%之間。鋼網(wǎng)的厚度一般在0.13到0.15mm之間，有小元件和細(xì)間距IC的時(shí)候，厚度為0.13mm，沒有小元件的時(shí)候厚度為0.15mm。第21頁，共110頁。5、印刷注意事項(xiàng)：印刷有手印和機(jī)器印刷兩種，如果是手印的話，要注意調(diào)整好鋼網(wǎng)，確保印刷沒有偏移；同時(shí)要注意定時(shí)清潔鋼網(wǎng)，一般是印刷50片左右清潔一次，如果有細(xì)間距元件則應(yīng)調(diào)整為30片清潔一次；印刷時(shí)注意手不可觸摸線路板正面焊盤位置，避免手上的汗?jié)n污染焊盤，最好是戴手套作業(yè)。如果是機(jī)器印刷的話要注意定時(shí)檢查印刷效果和隨時(shí)添加錫膏，確保印刷出來的都是良品。第22頁，共110頁。6、線路板的儲(chǔ)存和使用：線路板必須放在干燥的環(huán)境下保存，避免因?yàn)槭艹倍鸷副P氧化，造成焊接不良。如果有受潮的現(xiàn)象，在使用時(shí)必須放在烤箱里以80到100攝氏度的溫度烘烤8個(gè)小時(shí)才能使用，否則會(huì)因?yàn)榫€路板里的水分在過爐時(shí)蒸發(fā)而引起焊錫迸濺，造成錫珠。第23頁，共110頁。制程中因印刷不良造成短路的原因﹕

a.錫膏金屬含量不夠，造成塌陷b.鋼板開孔過大，造成錫量過多c.鋼板品質(zhì)不佳，下錫不良d.Stencil背面殘有錫膏，降低刮刀壓力第24頁，共110頁。1.1.4貼片

在SMT流程中，貼片加工環(huán)節(jié)是完全靠機(jī)器完成的，當(dāng)然也有采用手工貼片的，不過那是針對(duì)量少、元件數(shù)不多而且對(duì)加工品質(zhì)要求不嚴(yán)格的產(chǎn)品。對(duì)于貼片機(jī)器的分類，一般按速度分為高速機(jī)和中速機(jī)；按貼片功能分，分為CHIP機(jī)和泛用機(jī)，也叫多功能機(jī)。第25頁，共110頁。貼片機(jī)器的工作原理是采用圖形識(shí)別和坐標(biāo)跟蹤來決定什么元件該貼裝到什么位置。貼片機(jī)器的工作程序一般來說有5大塊：1、線路板數(shù)據(jù)：線路板的長、寬、厚，用來給機(jī)器識(shí)別線路板的大小，從而自動(dòng)調(diào)整傳輸軌道的寬度；線路板的識(shí)別標(biāo)識(shí)（統(tǒng)稱MARK），用來給機(jī)器校正線路板的分割偏差，以保證貼裝位置的正確。這些是基本數(shù)據(jù)第26頁，共110頁。2、元件信息數(shù)據(jù)：包括元件的種類，即是電阻、電容，還是IC、三極管等，元件的尺寸大?。ㄓ脕斫o機(jī)器做圖像識(shí)別參考），元件在機(jī)器上的取料位置等（便于機(jī)器識(shí)別什么物料該在什么位置去抓取）3、貼片坐標(biāo)數(shù)據(jù)：這里包括每個(gè)元件的貼裝坐標(biāo)（取元件的中心點(diǎn)），便于機(jī)器識(shí)別貼裝位置；還有就是每個(gè)坐標(biāo)該貼什么元件（便于機(jī)器抓取，這里要和數(shù)據(jù)2進(jìn)行鏈接）；再有就是元件的貼裝角度（便于機(jī)器識(shí)別該如何放置元件，同時(shí)也便于調(diào)整極性元件的極性第27頁，共110頁。4、線路板分割數(shù)據(jù)：線路板的分板數(shù)據(jù)（即一整塊線路板上有幾小塊拼接的線路板），用來給機(jī)器識(shí)別同樣的貼裝數(shù)據(jù)需要重復(fù)貼幾次。5、識(shí)別標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)：也就是MARK數(shù)據(jù)，是給機(jī)器校正線路板分割偏差使用的，這里需要錄入標(biāo)識(shí)的坐標(biāo)，同時(shí)還要對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)圖形錄入，以供機(jī)器做對(duì)比參考。有了這5大基本數(shù)據(jù)，一個(gè)貼片程序基本就完成了，也就是說可以實(shí)現(xiàn)貼片加工的要求了。

第28頁，共110頁。

1.1.5回流焊（ReflowOven）回流焊的定義：是靠熱氣流對(duì)焊點(diǎn)的作用,膠狀的焊劑(錫膏)在一定的高溫氣流下進(jìn)行物理反應(yīng)達(dá)到SMD的焊接;因?yàn)槭菤怏w在焊機(jī)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)產(chǎn)生高溫達(dá)到焊接目的,所以叫"回流焊“第29頁，共110頁。1、回流焊設(shè)備

在電子制造業(yè)中,大量的表面組裝組件(SMA)通過回流焊進(jìn)行焊接,回流焊的熱傳遞方式可將其分為三類:遠(yuǎn)紅外、全熱風(fēng)、紅外/熱風(fēng)。第30頁，共110頁。a.遠(yuǎn)紅外回流焊

八十年代使用的遠(yuǎn)紅外回流焊具有加熱快、節(jié)能、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn),但由于印制板及各種元器件的材質(zhì)、色澤不同而對(duì)輻射熱吸收率有較大差異,造成電路上各種不同元器件以及不同部位溫度不均勻,即局部溫差。例如,集成電路的黑色塑料封裝體上會(huì)因輻射吸收率高而過熱,而其焊接部位———銀白色引線上反而溫度低產(chǎn)生虛焊。另外,印制板上熱輻射被阻擋的部位,例如在大(高)元器件陰影部位的焊接引腳或小元器件會(huì)由于加熱不足而造成焊接不良。第31頁，共110頁。b、全熱風(fēng)回流焊

全熱風(fēng)回流焊是一種通過對(duì)流噴射管嘴或者耐熱風(fēng)機(jī)來迫使氣流循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)被焊件加熱的焊接方法,該類設(shè)備在90年代開始興起。由于采用此種加熱方式,印制板(PCB)和元器件的溫度接近給定加熱溫區(qū)的氣體溫度,完全克服了紅外回流焊的局部溫差和遮蔽效應(yīng),故目前應(yīng)用較廣。在全熱風(fēng)回流焊設(shè)備中,循環(huán)氣體的對(duì)流速度至關(guān)重要。

為確保循環(huán)氣體作用于印制板的任一區(qū)域,氣流必須具有足夠快的速度,這在一定程度上易造成印制板的抖動(dòng)和元器件的移位。此外,采用此種加熱方式的熱交換效率較低,耗電較多。第32頁，共110頁。C、紅外熱風(fēng)回流焊

這類回流焊爐是在紅外爐基礎(chǔ)上加上熱風(fēng)使?fàn)t內(nèi)溫度更均勻,是目前較為理想的加熱方式。這類設(shè)備充分利用了紅外線穿透力強(qiáng)的特點(diǎn),熱效率高、節(jié)電;同時(shí)有效克服了紅外回流焊的局部溫差和遮蔽效應(yīng),并彌補(bǔ)了熱風(fēng)回流焊對(duì)氣體流速要求過快而造成的影響,因此這種回流焊目前是使用得最普遍的。第33頁，共110頁。氮?dú)饣亓骱?/p>

在回流焊工藝中使用惰性氣體(通常是氮?dú)?已經(jīng)有一段時(shí)間了，但對(duì)于成本效益的評(píng)估還有很多爭論。在回流焊工藝中，惰性氣體環(huán)境能減少氧化，而且可以降低焊膏內(nèi)助焊劑的活性，這一點(diǎn)對(duì)一些低殘留物或免洗焊膏的有效性能來講，或者在回流焊工藝中需要經(jīng)過多次的時(shí)候(比如雙面板)，可能是必需的。如果涉及到多個(gè)加熱過程，帶OSP的板子也會(huì)受益，因?yàn)樵诘獨(dú)饫锏讓鱼~線的可焊性會(huì)得到比較好的保護(hù)。氮?dú)夤に嚻渌锰庍€包括較高表面張力，可以擴(kuò)寬工藝窗口(尤其對(duì)超細(xì)間距器件)、改善焊點(diǎn)形狀以及降低覆層材料變色的可能性。

另一個(gè)方面是成本，在一個(gè)特定的工廠里氮?dú)獾某杀靖鶕?jù)地理位置和用量的不同差別很大。嚴(yán)格的構(gòu)成成本研究通常都顯示出，在將生產(chǎn)率和質(zhì)量改善的成本效益進(jìn)行分解后，氮?dú)獾某杀揪筒皇且粋€(gè)主要的因素了。

在沒有強(qiáng)制對(duì)流同時(shí)氣流又呈薄片狀的爐內(nèi)，控制氣體的消耗量(圖1)相對(duì)比較容易。有幾種方法可用來減少氮?dú)獾南?，包括減小爐子兩端的開口大小，使用空白檔板、渦形簾子或其它類似的設(shè)置將入口和出口的孔縫沒有用到的部分擋住等。用檔板或簾子隔開的區(qū)域可以用來控制流出爐子的氣流，并盡量減少與外部空氣的混和。另一種方法應(yīng)用回流爐改進(jìn)技術(shù)，它利用熱的氮?dú)鈺?huì)在空氣上面形成一個(gè)氣層，而兩層氣體不會(huì)混和的原理。在爐子的設(shè)計(jì)中加熱室比爐子的入口和出口都要高，這樣氮?dú)鈺?huì)自然形成一個(gè)氣層，可以減少為維持一定氣體純度所需輸入的氣體數(shù)量。

第34頁，共110頁。2溫度曲線分析與設(shè)計(jì)溫度曲線是指SMA通過回流爐,SMA上某一點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線;其本質(zhì)是SMA在某一位置的熱容狀態(tài)。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來分析某個(gè)元件在整個(gè)回流焊過程中的溫度變化情況。這對(duì)于獲得最佳的可焊性,避免由于超溫而對(duì)元件造成損壞以及保證焊接質(zhì)量都非常重要。第35頁，共110頁。溫度曲線熱容分析

理想的溫度曲線由四個(gè)部分組成,前面三個(gè)區(qū)加熱和最后一個(gè)區(qū)冷卻。一個(gè)典型的溫度曲線其包含回流持續(xù)時(shí)間、錫膏活性溫度、合金熔點(diǎn)和所希望的回流最高溫度等。回流焊爐的溫區(qū)越多,越能使實(shí)際溫度曲線的輪廓達(dá)到理想的溫度曲線。大多數(shù)錫膏都能用有四個(gè)基本溫區(qū)的溫度曲線完成回流焊工藝過程。溫度曲線圖第36頁，共110頁。

a、預(yù)熱區(qū)

也叫斜坡區(qū),用來將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須的活性溫度。在這個(gè)區(qū),電路板和元器件的熱容不同,他們的實(shí)際溫度提升速率不同。電路板和元器件的溫度應(yīng)不超過每秒3℃速度連續(xù)上升,如果過快,會(huì)產(chǎn)生熱沖擊,電路板和元器件都可能受損,如陶瓷電容的細(xì)微裂紋。而溫度上升太慢,錫膏會(huì)感溫過度,溶劑揮發(fā)不充分,影響焊接質(zhì)量。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個(gè)加熱區(qū)長度的15～25%。第37頁，共110頁。b、活性區(qū)

也叫做均溫區(qū),這個(gè)區(qū)一般占加熱區(qū)的30～50%?；钚詤^(qū)的主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定,盡量減少溫差。在這個(gè)區(qū)域里給予足夠的時(shí)間使熱容大的元器件的溫度趕上較小元件,并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到活性區(qū)結(jié)束,焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去,整個(gè)電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一區(qū)結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度,否則進(jìn)入到回流區(qū)將會(huì)因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。一般普遍的活性溫度范圍是120～170℃,如果活性區(qū)的溫度設(shè)定太高,助焊劑沒有足夠的時(shí)間活性化,溫度曲線的斜率是一個(gè)向上遞增的斜率。雖然有的錫膏制造商允許活性化期間一些溫度的增加,但是理想的溫度曲線應(yīng)當(dāng)是平穩(wěn)的溫度。第38頁，共110頁。

C、回流區(qū)

有時(shí)叫做峰值區(qū)或最后升溫區(qū),這個(gè)區(qū)的作用是將PCB的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度?；钚詼囟瓤偸潜群辖鸬娜埸c(diǎn)溫度低一點(diǎn),而峰值溫度總是在熔點(diǎn)上。典型的峰值溫度范圍是焊膏合金的熔點(diǎn)溫度加40℃左右,回流區(qū)工作時(shí)間范圍是30-60s。這個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定太高會(huì)使其溫升斜率超過每秒3℃,或使回流峰值溫度比推薦的高,或工作時(shí)間太長可能引起PCB的過分卷曲、脫層或燒損,并損害元件的完整性?；亓鞣逯禍囟缺韧扑]的低,工作時(shí)間太短可能出現(xiàn)冷焊等缺陷。

第39頁，共110頁。

d、冷卻區(qū)

這個(gè)區(qū)中焊膏的錫合金粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面,應(yīng)該用盡可能快的速度來進(jìn)行冷卻,這樣將有助于合金晶體的形成,得到明亮的焊點(diǎn),并有較好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會(huì)導(dǎo)致電路板的雜質(zhì)更多分解而進(jìn)入錫中,從而產(chǎn)生灰暗粗糙的焊點(diǎn)。在極端的情形下,其可能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結(jié)合力。冷卻段降溫速率一般為3～10℃/S。第40頁，共110頁。

按工作熱容設(shè)計(jì)溫度曲線

溫度曲線的本質(zhì)是描述SMA在某一位置的熱容狀態(tài),溫度曲線受多個(gè)參數(shù)影響,其中最關(guān)鍵的是傳輸帶速度和每個(gè)區(qū)溫度的設(shè)定。而傳輸帶速度和每個(gè)區(qū)溫度的設(shè)定取決與SMA的尺寸大小、元器件密度和SMA的爐內(nèi)密度。第41頁，共110頁。

作溫度曲線首先考慮傳輸帶的速度設(shè)定,該設(shè)定值將決定PCB在加熱通道所花的時(shí)間。典型的錫膏要求3～4分鐘的加熱時(shí)間,用總的加熱通道長度除以總的加熱時(shí)間,即為準(zhǔn)確的傳輸帶速度。傳送帶速度決定PCB暴露在每個(gè)區(qū)所設(shè)定的溫度下的持續(xù)時(shí)間,增加持續(xù)時(shí)間可以使表面組裝組件接近該區(qū)的溫度設(shè)定。接下來必須確定各個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定。由于實(shí)際區(qū)間溫度不一定就是該區(qū)的顯示溫度,因此顯示溫度只是代表區(qū)內(nèi)熱敏電偶的溫度。如果熱電偶越靠近加熱源,顯示的溫度將比區(qū)間實(shí)際溫度高,熱電偶越靠近PCB的直接通道,顯示的溫度將越能反應(yīng)區(qū)間實(shí)際溫度。第42頁，共110頁。速度和溫度確定后,將參數(shù)輸入到焊爐的控制器,從而調(diào)整設(shè)定溫度、風(fēng)扇速度、強(qiáng)制空氣流量和惰性氣體流量等。爐子穩(wěn)定后,可以開始作曲線。一旦最初的溫度曲線圖產(chǎn)生,可以和錫膏制造商推薦的曲線進(jìn)行比較。首先,必須確定從環(huán)境溫度到回流峰值溫度的總時(shí)間和所希望的加熱時(shí)間相協(xié)調(diào),如果太長,按比例地增加傳送帶速度,如果太短,則相反。

圖形曲線的形狀必須和所希望的曲線相比較,如果形狀不協(xié)調(diào),則繼續(xù)調(diào)整。選擇與理論圖形形狀最相協(xié)調(diào)的曲線。例如,如果預(yù)熱和回流區(qū)中存在差異,首先將預(yù)熱區(qū)的差異調(diào)整,一般最好每次調(diào)一個(gè)參數(shù),在作進(jìn)一步調(diào)整之前運(yùn)行這個(gè)曲線設(shè)定。這是因?yàn)橐粋€(gè)給定區(qū)的改變也將影響隨后區(qū)的結(jié)果。

當(dāng)最后的曲線圖盡可能的與所希望的圖形相吻合,應(yīng)該把爐的參數(shù)記錄或儲(chǔ)存以備后用。第43頁，共110頁。結(jié)論

在SMT回流焊工藝造成對(duì)元件加熱不均勻的原因主要有:回流焊元件熱容量的差別,傳送帶或加熱器邊緣影響,回流焊爐上的負(fù)載等三個(gè)方面。通常PLCC、QFP、BGA、屏蔽罩等器件熱容量大,焊接面積大,焊接困難;在回流焊爐中傳送帶在周而復(fù)始傳送產(chǎn)品進(jìn)行回流焊的同時(shí),也成為一個(gè)散熱系統(tǒng),此外在加熱部分的邊緣與中心散熱條件不同,邊緣一般溫度偏低,爐內(nèi)除各溫區(qū)溫度要求不同外,同一載面的溫度也有差異;產(chǎn)品裝載量不同的影響。回流焊溫度曲線的調(diào)整要考慮在空載、負(fù)載及不同負(fù)載因子(負(fù)載因子定義為：Ls=S1/S;其中S1=組裝基板的面積,S=爐內(nèi)加熱區(qū)的有效面積)情況下能得到良好的重復(fù)性。回流焊工藝要得到重復(fù)性好的結(jié)果,必須控制負(fù)載因子。負(fù)載因子愈大,焊接質(zhì)量愈難控制。通常回流焊爐的最大負(fù)載因子的范圍為0.3～0.5。這要根據(jù)產(chǎn)品情況(元件焊接密度、不同基板)和回流爐的性能來決定;同時(shí),要得到良好的焊接效果和重復(fù)性,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很重要。與回流焊相關(guān)的焊接缺陷很多,主要有:橋接、立碑(曼哈頓現(xiàn)象)、潤濕不良等。究其原因多數(shù)與溫度曲線有關(guān)。設(shè)定合理的焊接溫度曲線,選擇合適的焊料,應(yīng)用合理的工藝是保證質(zhì)量的關(guān)鍵?；亓骱附邮荢MT工藝中復(fù)雜而關(guān)鍵的工藝,涉及到自動(dòng)控制、材料、流體力學(xué)和冶金學(xué)等多種科學(xué)。要獲得優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量,必須深入研究回流焊接工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)、溫度場(chǎng)的影響、元器件的影響、焊接材料影響、焊接設(shè)備等方方面面。第44頁，共110頁。2.1DIP生產(chǎn)流程元件成型加工插件過波峰焊元件切腳補(bǔ)焊洗板功能測(cè)試第45頁，共110頁。波峰焊Wavesolder定義：波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料，借助與泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波，插裝了元器件的PCB置與傳送鏈上，經(jīng)過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過程。第46頁，共110頁。波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用于SMT時(shí)，由于焊料的“遮蔽效應(yīng)”容易出現(xiàn)較嚴(yán)重的質(zhì)量問題，如漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等缺陷。而雙波峰則較好地克服了這個(gè)問題，大大減少漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等缺陷，因此目前在表面組裝中廣泛采用雙波峰焊工藝和設(shè)備波峰焊解析圖第47頁，共110頁。設(shè)備組成：

不同的波峰焊機(jī)設(shè)備組成的原理不同，但是各部件最終的結(jié)果相同。大體上可以分成以下幾個(gè)部分：治具安裝噴涂助焊劑系統(tǒng)預(yù)熱系統(tǒng)焊接系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)第48頁，共110頁。2.1.1治具安裝

治具安裝是指給待焊接的PCB板安裝夾持的治具，可以限制基板受熱變形的程度，防止冒錫現(xiàn)象的發(fā)生，從而確保浸錫效果的穩(wěn)定第49頁，共110頁。

2.1.2助焊劑系統(tǒng)助焊劑系統(tǒng)是保證焊接質(zhì)量的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要作用是均勻地涂覆助焊劑，除去PCB和元器件焊接表面的氧化層和防止焊接過程中再氧化。助焊劑的涂覆一定要均勻，盡量不產(chǎn)生堆積，否則將導(dǎo)致焊接短路或開路。

助焊劑系統(tǒng)第50頁，共110頁。助焊劑在焊接過程中的作用：不同的產(chǎn)品需要的助焊劑成份類型各有不同，但是使用助焊劑的目的是相同的，這就是助焊劑在焊接過程中的作用：a.獲得無銹金屬表面，保持被焊面的潔凈狀態(tài)；b.對(duì)表面張力的平衡施加影響，減小接觸角，促進(jìn)焊料漫流；c.輔助熱傳導(dǎo)，浸潤待焊金屬表面。第51頁，共110頁。助焊劑系統(tǒng)有多種，包括噴霧式、噴流式和發(fā)泡式。目前一般使用噴霧式助焊系統(tǒng)，采用免清洗助焊劑，這是因?yàn)槊馇逑粗竸┲泄腆w含量極少，不揮發(fā)無含量只有1/5～1/20。所以必須采用噴霧式助焊系統(tǒng)涂覆助焊劑，同時(shí)在焊接系統(tǒng)中加防氧化系統(tǒng)，保證在PCB上得到一層均勻細(xì)密很薄的助焊劑涂層，這樣才不會(huì)因第一個(gè)波的擦洗作用和助焊劑的揮發(fā)，造成助焊劑量不足，而導(dǎo)致焊料橋接和拉尖。噴霧式有兩種方式：一是采用超聲波擊打助焊劑，使其顆粒變小，再噴涂到PCB板上。二是采用微細(xì)噴嘴在一定空氣壓力下噴霧助焊劑。這種噴涂均勻、粒度小、易于控制，噴霧高度/寬度可自動(dòng)調(diào)節(jié)，是今后發(fā)展的主流

第52頁，共110頁。噴霧式及發(fā)泡式第53頁，共110頁。2.1.3預(yù)熱系統(tǒng)

a預(yù)熱系統(tǒng)的作用：（1）揮發(fā)助焊劑中的溶劑，使助焊劑呈膠粘狀。液態(tài)的助焊劑內(nèi)有大量溶劑，主要是無水酒精，如直接進(jìn)入錫缸，在高溫下會(huì)急劇的揮發(fā)，產(chǎn)生氣體使焊料飛濺，在焊點(diǎn)內(nèi)形成氣孔，影響焊接質(zhì)量。（2）活化助焊劑，增加助焊能力。在室溫下焊劑還原氧化膜的作用是很緩慢的，必須通過加熱使助焊劑活性提高，起到加速清除氧化膜的作用第54頁，共110頁。（3）減少焊接高溫對(duì)被焊母材的熱沖擊。焊接溫度約245℃，在室溫下的印制電路板及元器件若直接進(jìn)入錫槽，急劇的升溫會(huì)對(duì)它們?cè)斐刹涣加绊?。?）減少錫槽的溫度損失。未經(jīng)預(yù)熱的印制電路板與錫面接觸時(shí)，使錫面溫度會(huì)明顯下降，從而影響潤濕、擴(kuò)散的進(jìn)行。

第55頁，共110頁。b、預(yù)熱方法

波峰焊機(jī)中常見的預(yù)熱方法有三種：空氣對(duì)流加熱紅外加熱器加熱熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱。

第56頁，共110頁。c、預(yù)熱溫度

一般預(yù)熱溫度為90～150℃，預(yù)熱時(shí)間為1～3min。預(yù)熱溫度控制得好，可防止虛焊、拉尖和橋接，減小焊料波峰對(duì)基板的熱沖擊，有效地解決焊接過程中PCB板翹曲、分層、變形問題。

有鉛焊接時(shí)預(yù)熱溫度大約維持在80-100℃之間，而無鉛免洗的助焊劑由于活性低需在高溫下才能激化活性，故其活化溫度維持在150℃左右。在能保證溫度能達(dá)到以上要求以及保持元器件的升溫速率（2℃/S以內(nèi)）情況下，此過程所處的時(shí)間為1分半鐘左右。若超過界限，可能使助焊劑活化不足或焦化失去活性引起焊接不良，產(chǎn)生橋連或虛焊。

第57頁，共110頁。2.1.4焊接系統(tǒng)

焊接系統(tǒng)一般采用雙波峰。在波峰焊接時(shí)，PCB板先接觸第一個(gè)波峰，然后接觸第二個(gè)波峰。第一個(gè)波峰是由窄噴嘴噴流出的"湍流"波峰，流速快，對(duì)組件有較高的垂直壓力，使焊料對(duì)尺寸小，貼裝密度高的表面組裝元器件的焊端有較好的滲透性；通過湍流的熔融焊料在所有方向擦洗組件表面，從而提高了焊料的潤濕性，并克服了由于元器件的復(fù)雜形狀和取向帶來的問題；同時(shí)也克服了焊料的"遮蔽效應(yīng)"湍流波向上的噴射力足以使焊劑氣體排出。因此，即使印制板上不設(shè)置排氣孔也不存在焊劑氣體的影響，從而大大減小了漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等焊接缺陷，提高了焊接可靠性。第58頁，共110頁。經(jīng)過第一個(gè)波峰的產(chǎn)品，因浸錫時(shí)間短以及部品自身的散熱等因素，浸錫后存在著很多的短路，錫多，焊點(diǎn)光潔度不正常以及焊接強(qiáng)度不足等不良內(nèi)容。因此，緊接著必須進(jìn)行浸錫不良的修正，這個(gè)動(dòng)作由噴流面較平較寬闊，波峰較穩(wěn)定的二級(jí)噴流進(jìn)行。這是一個(gè)"平滑"的波峰，流動(dòng)速度慢，有利于形成充實(shí)的焊縫，同時(shí)也可有效地去除焊端上過量的焊料，并使所有焊接面上焊料潤濕良好，修正了焊接面，消除了可能的拉尖和橋接，獲得充實(shí)無缺陷的焊縫，最終確保了組件焊接的可靠性。第59頁，共110頁。2.1.5冷卻系統(tǒng)

浸錫后適當(dāng)?shù)睦鋮s有助于增強(qiáng)焊點(diǎn)接合強(qiáng)度的功能，同時(shí)，冷卻后的產(chǎn)品更利于爐后操作人員的作業(yè)，因此，浸錫后產(chǎn)品需進(jìn)行冷卻處理。

第60頁，共110頁。2.2提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施分別從焊接前的質(zhì)量控制、生產(chǎn)工藝材料及工藝參數(shù)這三個(gè)方面探討提高波峰焊質(zhì)量的方法。

第61頁，共110頁。2.1焊接前對(duì)印制板質(zhì)量及元件的控制

2.2.1焊接前對(duì)印制板質(zhì)量及元件的控制a、焊盤設(shè)計(jì)

（1）在設(shè)計(jì)插件元件焊盤時(shí)，焊盤大小尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)合適。焊盤太大，焊料鋪展面積較大，形成的焊點(diǎn)不飽滿，而較小的焊盤銅箔表面張力太小，形成的焊點(diǎn)為不浸潤焊點(diǎn)?？讖脚c元件引線的配合間隙太大，容易虛焊，當(dāng)孔徑比引線寬0.05～0.2mm，焊盤直徑為孔徑的2～2.5倍時(shí)，是焊接比較理想的條件。

（2）在設(shè)計(jì)貼片元件焊盤時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：①為了盡量去除“陰影效應(yīng)”，SMD的焊端或引腳應(yīng)正對(duì)著錫流的方向，以利于與錫流的接觸，減少虛焊和漏焊，波峰焊時(shí)推薦采用的元件布置方向圖如圖4所示；②波峰焊接不適合于細(xì)間距QFP、PLCC、BGA和小間距SOP器件焊接，也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件；③較小的元件不應(yīng)排在較大的元件后，以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸，造成漏焊。

第62頁，共110頁。第63頁，共110頁。b、PCB平整度控制

波峰焊接對(duì)印制板的平整度要求很高，一般要求翹曲度要小于0.5mm，如果大于0.5mm要做平整處理。尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右，其翹曲度要求就更高，否則無法保證焊接質(zhì)量。

第64頁，共110頁。c、妥善保存印制板及元件，盡量縮短儲(chǔ)存周期

在焊接中，無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點(diǎn)，因此印制板及元件應(yīng)保存在干燥、清潔的環(huán)境下，并且盡量縮短儲(chǔ)存周期。對(duì)于放置時(shí)間較長的印制板，其表面一般要做清潔處理，這樣可提高可焊性，減少虛焊和橋接，對(duì)表面有一定程度氧化的元件引腳，應(yīng)先除去其表面氧化層。

第65頁，共110頁。2.3生產(chǎn)工藝材料的質(zhì)量控制

在波峰焊接中，使用的生產(chǎn)工藝材料有：助焊劑和焊料。

第66頁，共110頁。助焊劑質(zhì)量控制

助焊劑在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重，其作用是：（1）除去焊接表面的氧化物；（2）防止焊接時(shí)焊料和焊接表面再氧化；（3）降低焊料的表面張力；（4）有助于熱量傳遞到焊接區(qū)。目前波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。選擇助焊劑時(shí)有以下要求：（1）熔點(diǎn)比焊料低；（2）浸潤擴(kuò)散速度比熔化焊料快；（3）粘度和比重比焊料??；（4）在常溫下貯存穩(wěn)定。

第67頁，共110頁。焊料的質(zhì)量控制

錫鉛焊料在高溫下（250℃）不斷氧化，使錫鍋中錫－鉛焊料含錫量不斷下降，偏離共晶點(diǎn)，導(dǎo)致流動(dòng)性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠等質(zhì)量問題?？刹捎靡韵聨讉€(gè)方法來解決這個(gè)問題：①添加氧化還原劑，使已氧化的SnO還原為Sn，減小錫渣的產(chǎn)生；②不斷除去浮渣；③每次焊接前添加一定量的錫；④采用含抗氧化磷的焊料；⑤采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，讓氮?dú)獍押噶吓c空氣隔絕開來，取代普通氣體，這樣就避免了浮渣的產(chǎn)生，這種方法要求對(duì)設(shè)備改型，并提供氮?dú)狻?/p>

目前最好的方法是在氮?dú)獗Ｗo(hù)的氛圍下使用含磷的焊料，可將浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷最少，工藝控制最佳。

第68頁，共110頁。焊接過程中的工藝參數(shù)控制

焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接表面質(zhì)量的影響比較復(fù)雜，并涉及到較多的技術(shù)范圍。

預(yù)熱溫度的控制

預(yù)熱的作用：①使助焊劑中的溶劑充分發(fā)揮，以免印制板通過焊錫時(shí)，影響印制板的潤濕和焊點(diǎn)的形成；②印制板在焊接前達(dá)到一定溫度，以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹曲變形。一般預(yù)熱溫度控制在90～150℃，預(yù)熱時(shí)間1～3min。

第69頁，共110頁。b、焊接軌道傾角

軌道傾角對(duì)焊接效果的影響較為明顯，特別是在焊接高密度SMT器件時(shí)更是如此。當(dāng)傾角太小時(shí)，較易出現(xiàn)橋接，特別是焊接中，SMT器件的"遮蔽區(qū)"更易出現(xiàn)橋接；而傾角過大，雖然有利于橋接的消除，但焊點(diǎn)吃錫量太小，容易產(chǎn)生虛焊。軌道傾角應(yīng)控制在5°～8°之間。

第70頁，共110頁。c、波峰高度

波峰的高度會(huì)因焊接工作時(shí)間的推移而有一些變化，應(yīng)在焊接過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，以保證理想高度進(jìn)行焊接波峰高度，以壓錫深度為PCB厚度的1/2～1/3為準(zhǔn)。

第71頁，共110頁。d、焊接溫度

焊接溫度是影響焊接質(zhì)量的一個(gè)重要的工藝參數(shù)。

有鉛焊料在223℃-245℃之間都可以潤濕，而無鉛焊料則需在230℃-260℃之間才能潤濕。太低的錫溫將導(dǎo)致潤濕不良，或引起流動(dòng)性變差，產(chǎn)生橋連或上錫不良。過高的錫溫則導(dǎo)致焊料本身氧化嚴(yán)重，流動(dòng)性變差，嚴(yán)重地將損傷元器件或PCB表面的銅箔。由于各處的設(shè)定溫度與PCB板面實(shí)測(cè)溫度存在差異，并且焊接時(shí)受元件表面溫度的限制，有鉛焊接的溫度設(shè)定在245℃左右，無鉛焊接的溫度大約設(shè)定在250-265℃之間。在此溫度下PCB焊點(diǎn)釬接時(shí)都可以達(dá)到上述的潤濕條件。第72頁，共110頁。波峰焊后的補(bǔ)焊

什么是補(bǔ)焊：在機(jī)械焊接后，對(duì)焊接面進(jìn)行修整，通常稱為“補(bǔ)焊”。機(jī)械焊接的焊點(diǎn)不可能達(dá)到零缺陷。元器件雖經(jīng)預(yù)成型，但插入后伸出板面的長度不可能全部符合要求。所以補(bǔ)焊是必不可少的。補(bǔ)焊的工藝規(guī)范通常包括如下內(nèi)容：第73頁，共110頁。補(bǔ)焊內(nèi)容：糾正歪斜元器件檢查漏件

修剪引出腳

歪斜不正第74頁，共110頁。

補(bǔ)焊不良焊點(diǎn)假焊空焊連錫虛焊毛刺錫多錫少標(biāo)準(zhǔn)半焊裂錫第75頁，共110頁。烙鐵焊作用：˙機(jī)械自動(dòng)焊后焊接面的修補(bǔ)及加強(qiáng)焊;˙整機(jī)組裝中各部件裝聯(lián)焊接;˙產(chǎn)量很小或單件生產(chǎn)產(chǎn)品的焊接;˙溫度敏感的元器件及有特殊抗靜電要求的元器件焊接;˙作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員及維修人員的焊接工具;第76頁，共110頁。電烙鐵的分類：普通烙鐵:第77頁，共110頁。手槍式電烙鐵：第78頁，共110頁。自動(dòng)溫控或自動(dòng)斷電式，也叫恒溫烙鐵：第79頁，共110頁。不同烙鐵相對(duì)應(yīng)的焊接對(duì)象：第80頁，共110頁。烙鐵頭的特性：a、溫度：

待焊狀態(tài)時(shí)為330～380℃,

在連續(xù)焊接時(shí)，前一焊點(diǎn)完成后,焊接下一焊點(diǎn)前烙鐵頭溫度應(yīng)能恢復(fù)到上述溫度。烙鐵頭與焊件接觸時(shí)，在焊接過程中，焊接點(diǎn)溫度能保持在240℃～250℃。第81頁，共110頁。b.烙鐵頭的形狀頭部的形狀應(yīng)與焊接點(diǎn)的大小及焊點(diǎn)的密度相適應(yīng)，一般應(yīng)選擇頭部截面是園形的，特別在SMA的維修中使用的烙鐵，更要注意烙鐵頭的形狀隨著整機(jī)內(nèi)元器件密度的提高，一般不宜選擇頭部截面是扁形的烙鐵頭第82頁，共110頁。c.烙鐵頭的耐腐蝕性

應(yīng)盡量采用長壽命烙鐵頭，它是在銅基體表面鍍上一層鐵、鎳、鉻或鐵鎳合金這種鍍層不僅耐高溫，而且具有良好沾錫性能。

第83頁，共110頁。焊料的選擇內(nèi)帶助焊劑的管狀焊錫絲,錫鉛合金的含量一般為50-60%,為保證焊點(diǎn)的質(zhì)量,應(yīng)選擇錫含量在55%以上,內(nèi)藏松香。焊錫絲的直徑有0.5-2.4mm的8種規(guī)格,應(yīng)根據(jù)焊點(diǎn)的大小選擇焊絲的直徑。

第84頁，共110頁。烙鐵焊方法：a、焊前準(zhǔn)備

烙鐵頭部的預(yù)處理（搪錫）

應(yīng)在烙鐵架的小盒內(nèi)準(zhǔn)備松香及清潔塊（用水浸透），(如果不是長壽命烙鐵頭，需要用銼刀將頭部的氧化層清除)，

接通電源后片刻，待烙鐵頭部溫度達(dá)到松香的熔解溫度(約150℃)時(shí)，將烙鐵頭插入松香，使其表面涂敷上一層松香,

脫離松香與錫絲接觸，使烙鐵頭表面涂敷一層光亮的焊錫，長度約5-10mm。

第85頁，共110頁。b、焊接步驟烙鐵頭接觸工件送上焊錫絲焊錫絲脫離焊點(diǎn)烙鐵頭脫離焊點(diǎn)第86頁，共110頁。C、焊接要領(lǐng)(1)烙鐵頭與被焊工件的接觸方式接觸位置：烙鐵頭應(yīng)同時(shí)接觸需要互相連接的兩個(gè)工件，烙鐵一般傾斜45

;

接觸壓力：烙鐵頭與工件接觸時(shí)應(yīng)略施壓力，以對(duì)工件表面不造成損傷為原則。

第87頁，共110頁。(2)焊錫的供給方法

供給時(shí)間：工件升溫達(dá)到焊料的熔解溫度時(shí)立即送上焊錫；

供給位置：送錫時(shí)焊錫絲應(yīng)接觸在烙鐵頭的對(duì)側(cè)或旁側(cè)，而不應(yīng)與烙鐵頭直接接觸。；

第88頁，共110頁。供給數(shù)量：錫量要適中。

主要衡量標(biāo)準(zhǔn)為

潤濕角為15

<θ<45

；不能呈“饅頭”狀，否則會(huì)掩蓋假焊點(diǎn)

第89頁，共110頁。(3)烙鐵頭的脫離方法

脫離時(shí)間：觀察焊錫已充分潤濕焊接部位，而焊劑尚未完全揮發(fā)，形成光亮的焊點(diǎn)時(shí)立即脫離，若焊點(diǎn)表面變得無光澤而粗糙，則說明脫離時(shí)間太晚了。

第90頁，共110頁。

脫離動(dòng)作：脫離時(shí)動(dòng)作要迅速，一般沿焊點(diǎn)的切線方向拉出或沿引線的軸向拉出，即將脫離時(shí)又快速的向回帶一下，然后快速的脫離，以免焊點(diǎn)表面拉出毛剌。

第91頁，共110頁。按上述步驟及要領(lǐng)進(jìn)行焊接是獲得良好焊點(diǎn)的關(guān)鍵之一，在實(shí)際生產(chǎn)中，最容易出現(xiàn)的2種違反操作步驟的做法：其一：烙鐵頭不是先與工件接觸，而是先與錫絲接觸，熔化的焊錫滴落在尚未預(yù)熱的焊接部位，這樣很容易導(dǎo)致虛假焊點(diǎn)的產(chǎn)生。其二：更為嚴(yán)重的是有的操作者用烙鐵頭沾一點(diǎn)焊錫帶到焊接部位，這時(shí)助焊劑已全部揮發(fā)或焦化，失去了助焊作用，焊接質(zhì)量就可想而知了。因此在操作時(shí)，最重要的是烙鐵必須首先與工件接觸，先對(duì)焊接部位進(jìn)行預(yù)熱，它是防止產(chǎn)生虛假焊(最嚴(yán)重的焊接缺陷)的有效手段。

第92頁，共110頁。1.3PCB設(shè)計(jì)工藝簡析以前的電子產(chǎn)品，“插件+手焊”是PCB板的基本工藝過程，因而對(duì)PCB板的設(shè)計(jì)要求也十分單純，隨著表面安裝技術(shù)的引入，制造工藝逐步溶于設(shè)計(jì)技術(shù)之中，對(duì)PCB板的設(shè)計(jì)要求就越來越苛刻，越來越需要統(tǒng)一化、規(guī)范化。產(chǎn)品開發(fā)人員在設(shè)計(jì)之初除了要考慮電路原理設(shè)計(jì)的可行性，同時(shí)還要統(tǒng)籌考慮PCB的設(shè)計(jì)和板上布局、工藝工序流程的先后次序及合理安排。下面就PCB設(shè)計(jì)工藝總結(jié)了幾點(diǎn)，供大家探討。第93頁，共110頁。1、焊接方式與PCB整體設(shè)計(jì)再流焊幾乎適用于所有貼裝元件的焊接，波峰焊則只適用于焊接矩形片狀元件、圓柱形元器件、SOT等和較小的SOP(管腳數(shù)少于28、腳間距l(xiāng)mm以上)。鑒于生產(chǎn)的可操作性，PCB整體設(shè)計(jì)盡可能按以下順序優(yōu)化：①單面混裝，即在PCB單面布放貼片元件或插裝元件。②兩面貼裝，PCB單面或兩面均布放貼片元件。③雙面混裝，PCBA面布放貼裝元件和插裝元件，B面布放適合于波峰焊的貼片元件。第94頁，共110頁。2、PCB基板的選用原則裝載SMD的基板，根據(jù)SMD的裝載形式，對(duì)基板的性能要求有以下幾點(diǎn)：2．1外觀要求基板外觀應(yīng)光滑平整，不可有翹曲或高低不平，基板表面不得出現(xiàn)裂紋，傷痕，銹斑等不良。2．2熱膨脹系數(shù)的關(guān)系表面貼裝元件的組裝形態(tài)會(huì)由于基板受熱后的脹縮應(yīng)力對(duì)元件產(chǎn)生影響，如果熱膨脹系數(shù)不同，這個(gè)應(yīng)力會(huì)很大，造成元件接合部電極的剝離，降低產(chǎn)品的可靠性，一般元件尺寸小于3．2×1．6mm時(shí)，只遭受部分應(yīng)力，尺寸大于3．2×1．6mm時(shí)，就必須注意這個(gè)問題。第95頁，共110頁。2．3導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系貼裝與基板上的集成電路等，工作時(shí)的熱量主要通過基板給予擴(kuò)散，在貼裝電路密集，發(fā)熱量大時(shí)，基板必須具有高的導(dǎo)熱系數(shù)。2．4耐熱性的關(guān)系由于表面貼裝工藝要求，一塊基板至組裝結(jié)束，可能會(huì)經(jīng)過數(shù)次焊接過程，通常耐焊接熱要達(dá)到260℃，10秒的要求。2．5銅箔的粘合強(qiáng)度表面貼裝元件的焊區(qū)比原來帶引線元件的焊區(qū)要小，因此要求基板與銅箔具有良好的粘合強(qiáng)度，一般要達(dá)到1．5kg／cm2以上。第96頁，共110頁。2．6彎曲強(qiáng)度基板貼裝后，因其元件的質(zhì)量和外力作用，會(huì)產(chǎn)生翹曲，這將給元件和接合點(diǎn)增加應(yīng)力，或者使元件產(chǎn)生微裂，因此要求基板的抗彎強(qiáng)度要達(dá)到25kg／mm以上。2．7電性能要求由于電路傳輸速度的高速化、要求基板的介電常數(shù)、介電正切要小，同時(shí)隨著布線密度的提高，基板的絕緣性能要達(dá)到規(guī)定的要求。2．8基板對(duì)清洗劑的反應(yīng)在溶液中浸漬5分鐘，其表面不產(chǎn)生任何不良，并具有良好的沖裁性?；宓谋４嫘耘cSMD的保管條件相同。第97頁，共110頁。3、PCB外形及加工工藝的設(shè)計(jì)要求(1)PCB工藝夾持邊：

在SMT生產(chǎn)過程中以及插件過波峰焊的過程中，PCB應(yīng)留出一定的邊緣便于設(shè)備夾持。這個(gè)夾持邊的范圍應(yīng)為5mm，在此范圍內(nèi)不允許布放元器件和焊盤。(2)定位孔設(shè)計(jì)：為了保證印制板能準(zhǔn)確、牢固地放置在表面安裝設(shè)備的夾具上，需要設(shè)置一對(duì)定位孔，定位孔的大小為5±0．1mm。為了定位迅速，其中一個(gè)孔可以設(shè)計(jì)成橢圓形狀。在定位孔周圍lmm范圍內(nèi)不能有元件。(3)PCB厚度：從0．5mm-4mm，一般采用1．6mm及2mm。第98頁，共110頁。(4)PCB缺槽：印制板的一些邊緣區(qū)域內(nèi)不能有缺槽，以避免印制板定位或傳感器檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，具體位置會(huì)因設(shè)備的不同而有所變化。(5)拼板設(shè)計(jì)要求：SMT中，大多數(shù)表面貼裝印制板面積比較小，為了充分利用板材、高效率地制造、安裝、調(diào)試SMT，往往將同一設(shè)備上的幾種板或數(shù)種板拼在一起成為一個(gè)大的版面。對(duì)PCB的拼板格式有以下幾點(diǎn)要求：①拼板的尺寸不可太大，也不可太小，應(yīng)以制造、裝配和測(cè)試過程中便于加工，不產(chǎn)生較大變形為宜。②拼板的工藝夾持邊和安裝工藝孔應(yīng)由印制板的制造和安裝工藝來確定。第99頁，共110頁。③每塊拼板上應(yīng)設(shè)計(jì)有基準(zhǔn)標(biāo)志，讓機(jī)器將每塊拼板當(dāng)作單板看待，提高貼裝精度。④拼板可采用郵票版或雙面對(duì)刻V型槽的分離技術(shù)。在采用郵票版時(shí)，應(yīng)注意搭邊均勻分布于每塊拼板的四周，以避免焊接時(shí)由于印制板受力不均導(dǎo)致變形。在采用雙面對(duì)刻的V形槽時(shí)，V形槽深度應(yīng)控制在板厚的1／3左右(兩邊槽深之和)，要求刻槽尺寸精確，深度均勻。⑤設(shè)計(jì)雙面貼裝不進(jìn)行波峰焊的印制板時(shí)，可采用雙數(shù)拼板正反面各半，兩面圖形按相同的排列方式可以提高設(shè)備利用率(在中、小批量生產(chǎn)條件下設(shè)備投資可減半)，節(jié)約生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用和時(shí)間。(6)PCB板的翹由度。用于表面貼裝的印制板，為避免對(duì)元件貼裝造成影響，對(duì)翹由度有較嚴(yán)格的工藝要求，PCB在焊接前的靜態(tài)翹曲度要求小于0.3%。第100頁，共110頁。4、PCB焊盤設(shè)計(jì)工藝要求：焊盤設(shè)計(jì)是PCB線路設(shè)計(jì)的極其關(guān)鍵部分，因?yàn)樗_定了元器件在印制板上的焊接位置，而且對(duì)焊點(diǎn)的可靠性、焊接過程中可能出現(xiàn)的焊接缺陷、可清洗性、可測(cè)試性和檢修量等起著顯著作用。(1)阻焊膜設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素①印制板上相應(yīng)于各焊盤的阻焊膜的開口尺寸，其寬度和長度分別應(yīng)比焊盤尺寸大0．05~0．25mm，具體情況視焊盤間距而定，目的是既要防止阻焊劑污染焊盤，又要避免焊膏印刷、焊接時(shí)的連印和連焊。②阻焊膜的厚度不得大于焊盤的厚度。第101頁，共110頁。(2)焊盤與印制導(dǎo)線：①減小印制導(dǎo)線連通焊盤處的寬度，除非手電荷容量、印制板加工極限等因素的限制，最大寬度應(yīng)為0．4mm，或焊盤寬度的一半(以較小焊盤為準(zhǔn))。②焊盤與較大面積的導(dǎo)電區(qū)如地、電源等平面相連時(shí)，應(yīng)通過一長度較細(xì)的導(dǎo)電線路進(jìn)行熱隔離。③印制導(dǎo)線應(yīng)避免呈一定角度與焊盤相連，只要可能，印制導(dǎo)線應(yīng)從焊盤的長邊的中心處與之相連。(3)導(dǎo)通孔