【導讀】客，他們對您的要求都可說是一致的。少滿意的品質(zhì)、相對較低的成本(或價格)、和較短而及時的交貨期。產(chǎn)品的設計人員，您對以上的三個方面是絕對有影響和控制能力的。是必須對以上所提到的三方面負責，并做出項獻。為什么現(xiàn)今的管理對設計師在這方面的表現(xiàn)特別重視呢？為設計是整個產(chǎn)品壽命的第一站。在效益學的觀點上來說，問題越是能夠越早解。決，其成本效益也就越高，問題對公司造成的損失也就越低，在電子生產(chǎn)管理上，它流到再下一個主要工序的批量生產(chǎn)時，其解決費用就可能高達100倍以上。所以基于以上的原因，把設計工作做好是門很重要的管理。SMT是門復雜的科技。因此目前的設計師也面對許多方面的壓力。SMT設計師必備的知識之一。調(diào)制，和生產(chǎn)線上的工藝管制而獲得的。熱處理的考慮應該算是SMT應用中最重要的一部分。似IPC等機構推薦的設計標準。出現(xiàn)一個問題現(xiàn)象是由無數(shù)因素聯(lián)合形成的這一現(xiàn)象。來確保其穩(wěn)定性的可靠性。同時在不斷標定的設備

　　

【正文】 倍時容易引起浮動立碑問題。 對于 D的考慮，為確保有足夠的端點底部焊接面，采用了元件 S的最低值，減去品質(zhì)標準中所需焊點大小。成為： D最大值 =S最小值 2X 優(yōu)良焊點的延伸 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 )。用戶也可以采用： D最大值 =S最小值 2X 貼片精度 一般以上的抉擇是看那一個公差較大而定。 D最小值的考 慮點是焊球問題，但可以提供絲印鋼網(wǎng)的設計來補償。一般在設計 D尺寸時用以上的公式而不找其最小值 (沒額外的好處 )。 Y值的考慮和 X值類似。但無需考慮最大值，因為延伸以下的焊盤沒有什么意義。 Y最小值 =W最大值 +2X 優(yōu)良焊點所需的延伸 +2X 貼片精度 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 ’ 效應有制止的作用，許多設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。對于小的矩形 (0603 或更小 )可以考慮 此做法。 以上是以矩形為例子，用戶該做到的是了解焊點的作用細節(jié)，了解尺寸和工藝方面可能發(fā)生的誤差，那不管是什么引腳，什么封裝的元件焊盤都能較科學的推算了。 綠油 (阻焊層 )的考慮 對于綠油無覆蓋框的尺寸考慮，主要是看基板制造商在綠油工藝上的能力 (印刷定位精度和分析度 )而定。只要保留足夠的孔隙確保綠油不會覆蓋焊盤和不會因太細而斷裂便可以了。一般采用液態(tài)絲印綠油涂布技術的，約需保留 。而采用光繪綠油涂布技術的，則只需約 的間隙。最細的綠油部分，絲印技術應有 而光繪技術應有 。 占用面積 占用面積指的是不能有其他物件的范圍。這方面的考慮是要確保檢查 (光學或目視 )和返修工具和工作所需的空間。設計人員應先了解廠內(nèi)所采用的返修和檢查方法和工具后再進行制定此規(guī)范。 基板設計和元件布局 基板設計可以從基板如何在自動化設備中處理開始。比如設備自動傳送帶所需的留空寬度、基板在每一處設備中的定位方式和需求 (如邊定位需要一定的厚度和平整度等等 )、定位孔的位置、形狀和尺寸要求之類的，都應該給予清楚的定下。以免設計出的產(chǎn)品不適合處理或在處理中會有對質(zhì)量和效率不利的現(xiàn)象。 定位孔 基板的定位孔，如果是用做基準對位用途和不只是固定的作用的話，設計時只應該在基準孔上是正圓形的。一般設備的定位針都有兩根，所以定位孔也最小有兩個。除了基準孔外，另外的孔就不應該是正圓形。而應該是在基準孔同一方向上延伸式的設計。此外，為了避免錯位時損壞基板，可考慮把孔在基板的對邊也開出對稱的設計。如果基板尺寸是正方形的，那也許得確保四便對稱。注意這里所要防止的是基板因錯位而被損壞，自動設備應該還要有能力辨別錯位而停止進行無謂的加工。 基準標點 基準標點是供自動化設備做自動對位用的，按精度需求 可采用板基準(Panel fiducial 或 Global fiducial)、電路基準 (Circuit 或Image fiducial)、或個別基準 (Local fiducial)。在不采用拼板設計上 (即每一塊板是一個線路 )，前兩者是相同的。對于尺寸較小、精度要求不高的基板，則最后的個別基板可以不被采用。值得注意的是，采用基準點對中是未必需要的。所以設計時加以給予考慮。 基準點的形狀可以是有很多種。設備供應商常說其設備可以處理各種各樣的基準圖形，甚至可采用焊盤圖形。其實多數(shù)的設計對不同的圖形都有不同能力的 。為了做到最好 (準確和穩(wěn)定 )，設計人員應對廠內(nèi)設備對不同圖形的識別和計算能力有足夠的了解。并采用相應最優(yōu)化的圖形做為基準點。 為了達到最準確，基準點的位置最好是在基板的對角上。并且距離越遠越好?；鶞庶c的數(shù)量也重要。最少兩點。但如果要處理非線性的補償則必須要有三點 (應該確保所使用設備的補償計算有此功能 )。還可采用第四點做為后備用途的 (也需確保設備能處理 )。基準點對基板在設備中的機械定位基準面 (如板邊或定位孔 )不應該有相同的距離。最好是相差超出一個設備的視覺范圍 FOV之外。這樣能用做錯位時分辨工作。 為了確保有 足夠和良好的光學反差，基準點的平整度應給予關注。如果基板采用熱風整平技術的，基準點應該設計的較大。 OSP 或鍍金技術較受推薦。綠油不可覆蓋基準點，以免造成反差不良?；鶞庶c周邊也應該有足夠的空位，以免布線或綠油等影響識別的穩(wěn)定性。有一種好的做法是在基準位置的下方 (基板背后或內(nèi)層 )設置足夠大小的銅片來增加反差。 基準點的位置，也應該被用做是整個基板坐標的零點。許多設計還是采用板的一角等做為零點。 這樣的做法對日后的工藝管制沒有幫助。 標記 基板的布線和元件布局經(jīng)常會留有空位，這些空位可以用來印刷些有用的資 料。常見的有產(chǎn)品型號、改進標號、基板制造商號和批號、線路標號等。如果有采用條碼標記的，應該考慮到條碼的大小和位置 (如果是自動化的還得考慮設備限制 )。 元件布局 元件的布局可以影響以后的工作效率，如檢驗和返修工作等。在有能力的情況下，設計人員應該盡量做到以下的布局法： 1. 元件方位的標記 (盡量做大同類封裝元件方位一樣 )。 2. 以同功能的線路集中在一起并印下方框。 3. 同類封裝元件的距離相等。 4. 所有元件編號的印刷方位相同。 拼板的做法很多時候值得考慮。拼板有以下的好處： 1. 對元件少的板， 可以通過加長貼片時間來提高貼片機的使用效率。 2. 對太小的基板提高其可處理性。 3. 改變異形 (非正方或長方形 )板或外形比不佳的板子外形，增加效益和可處理性。 4. 對從面回流技術的板，可以通過正方拼來提高整體生產(chǎn)的效率。 設計元件的方位時，除了以上通過第 6章中提到的熱處理考慮外，還得注意方位對組裝工藝是否有不良的影響。如在波峰焊接工藝中，許多 IC的方位對工藝的成功率都有些影響。除非在焊盤設計上有能力做到十分完善的補償，否則在元件布局時應盡量采用最佳方位來布局。 接通孔 接通孔在產(chǎn)品的壽命故障上也是主要問題之一，在設計上也有些可以照顧到的地方。較常見的問題是接通孔鍍層的斷裂而最終導致開路現(xiàn)象。斷裂的現(xiàn)象常出現(xiàn)在接通孔的內(nèi)壁中間和孔上下面的轉彎處?？變?nèi)壁中間的問題是由于基板制造時鍍金屬的工藝做的不好。而在轉彎處是熱循環(huán)造成 (FR4 基板的垂直溫度膨脹系數(shù)較水平面的要高得多 )。雖然這些的和基板的制造工藝有關，但不良的設計使基板的可制造性差而引起問題是常見的事。 接通孔的鍍金工藝是否能做得好，除了制造商的工藝能力外，和接通孔的尺寸也很有關系。比如一般的工藝，對小于 孔徑和外形比 (孔深對孔徑 )大于 3的接通孔尺寸，是較難有很可靠的工藝成果的。所以為了確保較可靠的產(chǎn)品，設計接通孔時就必須注意到這些。鍍層的厚度應該要求在 25至 40um 之間。 為禰補這方面的不足，有一個有效的做法是將接通孔完全充填。因為這樣有可能使應力更集中而縮短壽命。 因為接通孔具有吸錫的能力，因此接通孔的位置設計應該盡量避免太靠近焊盤和看不見的元件封裝底部。 測試方面的考慮 測試，雖然本意是用來確保產(chǎn)品是合格的，但應用不當卻會傷害產(chǎn)品的壽命。所以在設計產(chǎn)品時不得不小心加以考慮。測試用的探針 對產(chǎn)品不利，但很多時候我們還得借用它。尤其是在 ICT(在線測試 )上使用的特多。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。如果加上壓力的分布不均等問題，是有可能給測試中的產(chǎn)品造成內(nèi)在的破壞，縮短其服務壽命。為了減少這方面的破壞，應該在設計測試點時使其均勻的分布在整個基板面上，采用虛設測點，采用正反面平衡測點或足夠的支撐和下壓柱等等技巧。 雖然占用在方，但應該盡 量采用個別的測試點而不是采用元件焊盤或元件引腳做為測試點。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。 測試點的大小應看治具和探針的精度而定，采用壓縮距離較短的探針有利于精度的提升。探測點可以考慮用方法來取代一般的圓形，可以考慮用六或八邊形的探測點，方便辨認區(qū)別。由于探測點都不能有綠油覆蓋，要注意他們對鄰近焊盤的影響。 探測點的布置最好是采用標準的柵陣排列 (即坐標間距跟隨一定的標準 )，這樣可以方便日后測點的改變和針床治具的重復使用或修改。 設計文件檔案 一個產(chǎn)品開發(fā)出來后 ，有一套隨著而生的重要文件檔案。這些文件包含了各種在制造、品質(zhì)管理、采購、改進、和返修工作中需要的資料。如線路圖、 Gerber檔案、物料清單、組裝文件等等。在種種關系到設計工作的文件檔案中，在以前較不被注重的是工藝的材料規(guī)范、合格供應商資料和物料清單中的一些資料。這些曾被忽略的文件檔案，在目前的先進管理上是不可不利用他們的。 工藝和材料規(guī)范檔案，應該最少包括五個重要的組成部分。分別為： 1. 元件組裝資料檔案； 2. 基板材料和工藝規(guī)范； ； 4. 工藝規(guī)范； 5. 品質(zhì)規(guī)范和標準。 以上五 者都必須整合開發(fā)，并使用在設計規(guī)范的參考上。 合格供應商管理檔案中，也應該包括了四個重要的組成部分； 1. 和用戶本身有關的所有元件封裝和組裝上的初步資料； 2. 經(jīng)過鑒定的合格封裝詳細資料； 3. 供應商的能力的評估記錄； 4. 合作和獨立的改進計劃和進展記錄 (包括管理和技術、質(zhì)量等全面的 )，元件未來發(fā)展計劃。 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。由于市面上元件的標準化還缺乏完整性。我們?？梢园l(fā)現(xiàn)采購中出現(xiàn)的問 題 (這完全符合設計和生產(chǎn)的要求 )。其更正成本和時間往往相當可觀。為了避免以上的問題發(fā)生，在 BOM資料中有兩個新成員是應該被加入的。其一是元件的詳細封裝資料 (如尺寸和溫度時間限制等 )和優(yōu)選的供應商清單。另一是基板的詳細指標規(guī)范。 在競爭日趨激烈的情況下，目前許多工廠都較重視產(chǎn)品的推出時間性。要提高這方面的能力，技術整合、標準化和不斷學習的做法是重要的。而這種做法的效益，在相當大的程度上有賴于信息的準確性和及時溝通。從本講座中所學到的，我們可以意識到在信息上的未來特性，我們有必要考慮借助現(xiàn)今發(fā)達的信息資訊技術， 考慮將我們的信息程度高的電腦網(wǎng)絡化。電腦網(wǎng)絡化可以帶給我們許多好處，如減少重復的修改和輸入工作，也因此節(jié)省時間而較能及時化，也同時減少輸入量犯錯的機會，有可以通過電腦軟件進行有效的控制和利用電腦的許多計算和處理能力。