【正文】 在傳統(tǒng)的物料清單(BOM),一般只具備的資料有元件編號、元件封裝稱號、元件名稱簡述、單一產(chǎn)品是所需元件的數(shù)量、和元件參數(shù)值幾種。在密度較大的組裝板上可以考慮使用接通孔兼測試點做法以及雙面測試。飛針式的測試，在對產(chǎn)品的破壞危險性上較小，但因為目前的速度還不理想而常常還是由針床式治具時，因為探針的數(shù)目可能相當(dāng)可觀，而每一探針都需要一定的力度來確?？煽康碾姎饨佑|性，其總壓力可以是十分大的。 測試方面的考慮較常見的問題是接通孔鍍層的斷裂而最終導(dǎo)致開路現(xiàn)象。除非在焊盤設(shè)計上有能力做到十分完善的補償，否則在元件布局時應(yīng)盡量采用最佳方位來布局。 4. 所有元件編號的印刷方位相同。 元件布局 這樣的做法對日后的工藝管制沒有幫助。基準點周邊也應(yīng)該有足夠的空位，以免布線或綠油等影響識別的穩(wěn)定性。并且距離越遠越好。其實多數(shù)的設(shè)計對不同的圖形都有不同能力的。值得注意的是，采用基準點對中是未必需要的。注意這里所要防止的是基板因錯位而被損壞，自動設(shè)備應(yīng)該還要有能力辨別錯位而停止進行無謂的加工。 占用面積由于從W值再向外延伸的焊盤尺寸，對元件的壽命和可制造性沒有什么更有益的作用，而縮小這方面的尺寸對元件回流時的‘浮動’效應(yīng)有制止的作用，許多設(shè)計人員因此將焊盤的Y值方面不加入這方面的值，甚至還有為了更強的工藝管制而使用稍小于W值的。由于在質(zhì)量觀點上元件底下內(nèi)部焊點不是很重要，此處的貼片精度和焊點保留區(qū)可以同時考慮(包括在一起)。 焊盤尺寸的推算‘橋接’問題常發(fā)生在IC引腳上和距離太近的元件。波峰焊接工藝中，較常見的工藝問題有‘陰影效應(yīng)’(缺焊)、‘橋接’(短路)和元件脫落。這方面的量化了解對焊盤的設(shè)計也有很重要的幫助。所以工業(yè)界中較常用的是統(tǒng)計學(xué)中接受的有效值或均方根方法。　　 而且必須有良好的檔案記錄，詳細記載各重要的設(shè)計考慮和條件，以方便將來優(yōu)化和更改。據(jù)已表的研究報告，通過在元件底部基板上銅分布和圖形，元件基板內(nèi)層的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其輻射散熱的效果可以達到采用一般散熱器的兩倍多。采用黏性較大的冷卻液體還能同時起著避震的作用。傳導(dǎo)散熱技術(shù)，在產(chǎn)品不斷微型化下逐漸被重視和采用。原因是輻射散熱需要有較大的溫差才有效，也就是說熱源要相當(dāng)?shù)臒岫话悴槐唤邮?散熱就是使元件處于低熱)；同時散熱的途徑不易被控制(輻射是往各方向進行的)，會造成對周邊元件的加熱現(xiàn)象。較高的焊點有更強的吸收應(yīng)力的能力。從避免有噪音(機械和電氣噪音)和成本的觀點上，我們偏向于采用自然空氣對流的方法來散熱。至于產(chǎn)品用戶，則應(yīng)根據(jù)供應(yīng)商建議的使用方法、環(huán)境和保養(yǎng)來使用這產(chǎn)品。如當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計較大，廠內(nèi)工藝采用精洗工藝時，元件選擇上就應(yīng)該規(guī)定較高standoff的元件。在可制造性考慮上，元件的選擇始于對封裝的了解。1. 電氣性能。 元件的選擇和考慮干濕混合工藝的強點是對接通孔的充填能力強，但固化工藝必須做得完整，否則在SMT組裝中會有泄氣的不良問題。在需要時可以要求基板或綠油供應(yīng)商協(xié)助試驗分析。6. 可控基板阻抗。 G11和G10接近，不過有較好的溫度穩(wěn)定性。6. 良好的電氣性能(如阻抗、介質(zhì)常數(shù)等)?！≡陔娮庸I(yè)中，大部分所用的材料都對溫度有一定的反應(yīng)和敏感性。以免招到投入后沒有效果的失敗。一切驗證和分析、決策的過程都應(yīng)該有份記錄檔案，方便日后改進工作。這方面可包括如各種常用元件的釋放能力(以dpm計)、貼片機吸咀的種類和要求、對中技術(shù)和能力、貼片力度(靜和動態(tài))、供料器種類、數(shù)目和性能、以及各元件對速度效率的影響等。如果廠內(nèi)有多條不同規(guī)范的線，可以考慮以統(tǒng)一規(guī)范(最嚴格的規(guī)范)或分等級來簡化。即生產(chǎn)線的功能(能做些什么？)生產(chǎn)線的柔性或靈活性(需要什么改變處理工作的變更？)、質(zhì)量(能把產(chǎn)品做到多好？包括長期壽命方面和直通率方面的考慮)、以及生產(chǎn)效率(產(chǎn)量和成本)。第三個原因是許多有用和重要的資料，除非您親身去考察、測試和記錄，您不可能在市場上得到現(xiàn)成的，即使是設(shè)備供應(yīng)商也提供不了。此技術(shù)的優(yōu)點是加熱效率較高，重復(fù)率很好，熱容量也好，對一些回流工藝問題如吸錫(wicking)和立碑等較能應(yīng)付。缺點是工藝經(jīng)驗缺乏，對焊點的可靠性數(shù)據(jù)了解和考察不夠(不過在某些應(yīng)用上不是太重要)。目前的應(yīng)用還不普遍。此技術(shù)或許有很好的發(fā)展?jié)撃埽壳罢f法不一。其加熱速度快使他在對熱容量大和封裝對熱較敏感的元件應(yīng)用上有優(yōu)勢。在使用空氣為媒介時是個經(jīng)濟的方案，但工藝速度較慢。此技術(shù)可應(yīng)用在反修工作上。即傳導(dǎo)、對流和輻射。溫度曲線必須配合所采用的工藝材料(錫膏)，注意的參數(shù)有升溫速度、溫度的高低、在各溫度下的時間、和降溫速度。 回流焊接工藝由于混裝板和插件元件在應(yīng)用上的某些優(yōu)勢，波峰焊接工藝目前仍是常見的組裝焊接工藝之一。 對設(shè)備的靈活性方面的了解也一樣。 設(shè)計人員也該進一步的了解貼片精度的誤差的來源。正確的精度標法應(yīng)包括分布系數(shù)SIGMA和貼片精度平均值U的資料，或是以Cp和Cpk兩者標出。 對各元件的產(chǎn)量。 對各元件的對中能力(貼片精度和重復(fù)精度)，包括基板的定位能力。 除此之外，膠水的種類和品牌也影響點的外形。比如在同一直徑膠點的高度上，采用針印工藝的高度就來得低些，噴射工藝最高，而其他的泵則處于他們之間。所以焊盤的尺寸設(shè)計因給予更改，要求對元件封裝進行較嚴格的范圍控制，同時將焊盤加寬和縮短以達到能采用單一錫點的工藝。 絲印鋼網(wǎng)的設(shè)計，有些工廠目前還是和焊盤設(shè)計分開考慮和進行的。這些都必須經(jīng)過設(shè)計師的考慮。詳細的工藝不在本講座的范圍之內(nèi)，我們接下來談?wù)勔恍┏Ｓ霉に嚭驮O(shè)計方面的關(guān)系。這其中便有許多種不同的組裝形式和相應(yīng)的工藝做法。對于CAD和PDM等管理軟件和數(shù)據(jù)方面的結(jié)合也開始越來越被重視了。在另一方面，材料的規(guī)范化也應(yīng)該推出相應(yīng)的供應(yīng)商選擇和管制系統(tǒng)。 產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)該將它當(dāng)成是整個技術(shù)整合的一部分，而不是單獨的產(chǎn)品開發(fā)工作。而有效的解決這些問題，有賴于我們對整體的配合能力。它同時也是影響可制造性的重要因素，所以在熱問題的考慮上，用戶應(yīng)該同時兼顧到制造工藝上和產(chǎn)品壽命上的問題。這就影響了此產(chǎn)品的壽命。用戶必須了解和牢記這一點。 在我們計劃引進一條生產(chǎn)線時，我們必須確保此生產(chǎn)線能處理我們所要制造的產(chǎn)品范圍。先進管理觀念強調(diào)，品質(zhì)不是制造出來，而應(yīng)該是設(shè)計出來的。許多這方面的問題都是以往插件技術(shù)中不必加以考慮和照顧的，但如今卻成了必備的知識。所以基于以上的原因，把設(shè)計工作做好是門很重要的管理。目前新一代的設(shè)計師，他們的職責(zé)已不是單純的把產(chǎn)品的功能和性能設(shè)計出來那么簡單，而是必須對以上所提到的三方面負責(zé)，并做出項獻。所謂把設(shè)計做好，這里指的是包括產(chǎn)品功能、性能、可制造性和質(zhì)量各方面。所以當(dāng)今的設(shè)計師，他們應(yīng)該具備的知識面，已不能像以往處理電子產(chǎn)品設(shè)計時的范圍一樣。這觀念有其重要的地方，是使用戶從以往較被動的關(guān)注點(生產(chǎn)線上)移到較主動的關(guān)注點(設(shè)計上)。 要確保產(chǎn)品高而穩(wěn)定的品質(zhì)、高生產(chǎn)效率和低生產(chǎn)成本、以及準確的交貨時間，我們的生產(chǎn)線必須要有一套所謂的‘堅固工藝’(Robust Process)。但當(dāng)我們有了生產(chǎn)線后，我們則應(yīng)該盡力使我們的產(chǎn)品設(shè)計，能適用于此生產(chǎn)線上制造。另外一個對熱處理關(guān)注的原因，是絕大多數(shù)使用在電子產(chǎn)品上的，他們的性能都會隨溫度(即關(guān)系到熱處理)而發(fā)生變化的，輕則性能不穩(wěn)定，重則可能失效(暫時性)或甚至被損壞(永久性)。這是所謂的技術(shù)整合。把整個技術(shù)合成一起管理，才能真正做到最優(yōu)化程度，才有可能朝向‘無缺陷’或‘零缺陷’方向發(fā)展。通過對供應(yīng)商能力的要求和評估來確保對工藝和材料方面的配合。目前產(chǎn)品的更改頻繁，產(chǎn)品的市場壽命較短等現(xiàn)象，使得許多工廠誤入歧途，過分的注重生產(chǎn)線的靈活性或柔性，而忽略了相等重要的穩(wěn)定性。由于各種方式都有其優(yōu)缺點和不同的工藝，設(shè)計師對這方面知識的吸收也就成了一件重要的工作。從以下的例子中可以更好的了解到設(shè)計工作在整體SMT應(yīng)用中的重要性。這是種不當(dāng)?shù)淖龇ā?目前較常用的有點膠和印膠工藝。這些變化也就影響了設(shè)計工作。所以在技術(shù)整合的觀念下，設(shè)計規(guī)范是必須和工藝規(guī)范同時開發(fā)的。 對于一個設(shè)計人員， 在貼片這一工藝上應(yīng)關(guān)注的有以下幾方面：設(shè)備科人員應(yīng)該協(xié)助提供這方面的資料給設(shè)計部人員。他們是有4個主要因素：基板質(zhì)量、設(shè)備對基板的識別和定位能力、設(shè)備的機械精度、和設(shè)備對元件的識別和對中能力組成的。知道了什么元件能被處理，處理的可靠性如何，在處理不同元件時是否需要某程度的設(shè)備轉(zhuǎn)換，是自動還是人工轉(zhuǎn)換，對生產(chǎn)時間的浪費影響有多重等等之后，在選擇元件封裝上也能夠做出更好考慮。波峰焊接工藝的問題，如橋接、‘陰影效應(yīng)’等已是眾所周知的經(jīng)驗。市場上出現(xiàn)了多種不同加熱原理回流爐子，其實如何加溫還是次要，最重要的是必須能夠隨意控制溫度的變化和保持穩(wěn)定。各種爐子的原理也可以這方法來分類。 熱板回流技術(shù)仍用在陶瓷基本工藝上，它只能用在單板上，而必須靠基板的良好熱導(dǎo)性能才能發(fā)揮效益，限制了他在大部分電子組裝業(yè)上的用途。缺點是產(chǎn)品板上的溫差較大，對一些元件的外形和封裝材料變化較大，而且有超溫的可能。第四原因，是在優(yōu)化設(shè)計上，根本沒有所謂的通用標準可被使用。 基板和元件的選擇而在電子板的組裝過程中又必須經(jīng)過一定程度，而有時又不只一次的高溫處理。3. 足夠的平整度以適合自動化的組裝工藝。FR4最為常用，性能也接近于G10，可以說是在G10的基礎(chǔ)上加了阻燃性。為了解決基板和元件之間溫度膨脹系數(shù)匹配的問題，目前有采用一種金屬層夾板技術(shù)的。在整個SMT技術(shù)應(yīng)用中，基板技術(shù)可以算是較落后的。3. 減少溫度膨脹系數(shù)(新的材料或夾板技術(shù))。在基板技術(shù)的可制造性考慮上，綠油(防焊層)的應(yīng)用是其中的一個重點。液態(tài)光繪工藝的發(fā)展?jié)撃芎芨?，他有很好的精度和分析度，成本低于干膜工藝，而且能控制較薄的厚度，對錫膏絲印工藝有利。6. 適合廠內(nèi)的工藝和設(shè)備規(guī)范。元件的封裝種類繁多，也各有各的長處。另一個例子，如果廠內(nèi)采用的貼片機注意的。熱處理在SMT的應(yīng)用上是很重要的學(xué)問。在設(shè)計時考慮熱處理問題有兩方面，一是半導(dǎo)體本身界面的溫度，另一是焊點界面的溫度。但從防止腐蝕