【正文】 貼裝元器件 膠固化 插裝元器件 波峰焊再流焊與波峰焊工藝比較PCB焊盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足再流焊工藝特點(diǎn)焊盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足再流焊工藝特點(diǎn) “再流動(dòng)再流動(dòng) ”與自定位效應(yīng)與自定位效應(yīng)? Chip元件焊盤設(shè)計(jì)應(yīng)掌握以下關(guān)鍵要素：? a 對(duì)稱性 —— 兩端焊盤必須對(duì)稱，才能保證熔融焊錫表面張力平衡。THC（插裝元器件）對(duì)于重量和體積大的電子產(chǎn)品應(yīng)選用有引腳的機(jī)電元件。c)BGA而且必須考慮器件與電路板之間的 CET問題LCCC：價(jià)格昂貴，主要用于高可靠性的軍用組件中，?滿足要求。 QFP逐漸被 BGA替代。 QFP引腿最小間距為，目前 QFP：占有面積大，引腳易變形，易失去共面性；引腳 、 ?SOT143用于射頻? 云母電容器用于 Q值高的移動(dòng)通信領(lǐng)域167。 鉭和鋁電解電容器主要用于電容量大的場(chǎng)合167。 注意尺寸大小和尺寸精度，并考慮滿足貼片機(jī)功能。a） 可承受有機(jī)溶劑的洗滌； 選擇元器件要根據(jù)具體產(chǎn)品電路要求以及選擇元器件要根據(jù)具體產(chǎn)品電路要求以及 PCB尺寸、尺寸、組裝密度、組裝形式、產(chǎn)品的檔次和投入的成本進(jìn)行選組裝密度、組裝形式、產(chǎn)品的檔次和投入的成本進(jìn)行選擇。g波峰焊： 260℃ 177。? 再流焊： 235℃ 177。符合再流焊和波峰焊的耐高溫焊接要求；? f5℃ ， 3177。235℃ 177。元器件的焊端或引腳的可焊性要符合要求；具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，能承受貼裝機(jī)的貼裝應(yīng)力和基板的彎折應(yīng)力；e包裝形式適合貼裝機(jī)自動(dòng)貼裝要求；d尺寸、形狀標(biāo)準(zhǔn)化、并具有良好的尺寸精度和互換性 元器件的外形適合自動(dòng)化表面貼裝，元件的上表面應(yīng)易于使用真空吸嘴吸取，下表面具有使用膠粘劑的能力；b3．選擇元器件 元器件選用標(biāo)準(zhǔn)a—— 絕緣電阻，耐電壓強(qiáng)度， 電氣性能要求—— 高頻電路時(shí)要求選擇介電常數(shù)高、介質(zhì)損耗小的材料。d）要求平整度好c)? Tg應(yīng)高于電路工作溫度b)℃ 左右，再流焊溫度在 220℃ 左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 PCB基板的Ｔ g，高溫容易造成 PCB的熱變形，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞元件。2．選擇 PCB材料a)應(yīng)適當(dāng)選擇Ｔ g較高的基材 —— 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Ｔ g是聚合物特有的性能，是決定材料性能的臨界溫度，是選擇基板的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。必須安排在 B面的發(fā)光二極管、連接器、開關(guān)、微調(diào)元器件等 THC采用后附（焊）的方法。 d) 當(dāng)沒有 THC或只有及少量 THC時(shí)，可采用雙面印刷焊膏、再流焊工藝，及少量 THC采用后附的方法； e) 當(dāng) A面有較多 THC時(shí)，采用 A面印刷焊膏、再流焊， B面點(diǎn)膠、波峰焊工藝。? 當(dāng) SMD和 THC在 PCB的同一面時(shí)，采用 A面印刷焊膏、再流焊， B面波峰焊工藝；（必須雙面板）? 當(dāng) THC在 PCB的 A面、 SMD 在 PCB的 B面時(shí)，采用 B面點(diǎn)膠、波峰焊工藝。從而節(jié)省了人力、電力、材料。AB 選擇表面貼裝工藝流程應(yīng)考慮的因素選擇表面貼裝工藝流程應(yīng)考慮的因素 盡量采用再流焊方式，再流焊比波峰焊具有以下優(yōu)越性；(1)元器件受到的熱沖擊小。ABAB (3) 雙面混裝（ THC在 A面， A、 B兩面都有 SMD）A面施加焊膏 貼裝 SMD 再流焊 翻轉(zhuǎn) PCB B面施加貼裝膠 貼裝 SMD 膠固化 翻轉(zhuǎn) PCB A面插裝 THC B面波峰焊。(2) 單面混裝（ SMD和 THC分別在 PCB的兩面）B面施加貼裝膠 貼裝 SMD 膠固化 翻轉(zhuǎn) PCB A面插裝 THC B面波峰焊。(2) 雙面表面組裝工藝流程A面施加焊膏 貼裝元器件 再流焊 翻轉(zhuǎn) PCB B面施加焊膏 貼裝元器件 再流焊。元器件整體布局設(shè)置11.PCB外形不規(guī)則、 PCB尺寸太小、沒有加工拼板造成不能上機(jī)器貼裝 …… 等等。齊套備料時(shí)把編帶剪斷。由于沒有按照貼裝機(jī)供料器配置選購(gòu)元器件 和元器件的包裝 ，造成無法用貼裝機(jī)貼裝。A面再流焊，面再流焊， B面波峰焊工藝時(shí)，面波峰焊工藝時(shí)，BGA的導(dǎo)通孔應(yīng)設(shè)計(jì)盲孔的導(dǎo)通孔應(yīng)設(shè)計(jì)盲孔A面再流焊面再流焊 B面波峰焊面波峰焊由于二次熔錫由于二次熔錫造成造成 BGA焊點(diǎn)失效焊點(diǎn)失效(8) 元器件和元器件的包裝選擇不合適? ? 虛焊(7) BGA的常見設(shè)計(jì)問題 a 焊盤尺寸不規(guī)范，過大或過小。 b PCB厚度與長(zhǎng)度、寬度尺寸比不合適造成貼裝及再流焊時(shí)變形，容易造成焊接缺陷，還容易損壞元器件。 d 拼板槽和缺口附近的元器件布放不正確，裁板時(shí)造成損壞元器件。 b 導(dǎo)軌傳輸時(shí)，由于 PCB外形異形、 PCB尺寸過大、過小、或由于 PCB定位孔不標(biāo)準(zhǔn)，造成無法上板，無法實(shí)施機(jī)器貼片操作。? b 沒有按照波峰焊要求設(shè)計(jì)，波峰焊時(shí)造成陰影效應(yīng) 。其結(jié)果造成虛焊或電氣斷路。? (2) 通孔設(shè)計(jì)不正確? 導(dǎo)通孔設(shè)計(jì)在焊盤上，焊料會(huì)從導(dǎo)通孔中流出，會(huì)造成焊膏量不足。? 焊盤間距 G過大或過小 b二 .5. 返修后影響產(chǎn)品的可靠性6. 造成可制造性差，增加工藝難度，影響設(shè)備利用率，降低生產(chǎn)效率。3. 增加工藝流程，浪費(fèi)材料、浪費(fèi)能源。1內(nèi)容內(nèi)容一一 . 不良設(shè)計(jì)在不良設(shè)計(jì)在 SMT生產(chǎn)制造中的危害生產(chǎn)制造中的危害二二 . 目前國(guó)內(nèi)目前國(guó)內(nèi) SMT印制電路板設(shè)計(jì)中的常見問題及解決措施印制電路板設(shè)計(jì)中的常見問題及解決措施三三 . SMT工藝對(duì)工藝對(duì) PCB設(shè)計(jì)的要求設(shè)計(jì)的要求四四 . SMT設(shè)備對(duì)設(shè)備對(duì) PCB設(shè)計(jì)的要求設(shè)計(jì)的要求五五 . 提高提高 PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施六六 . SMT印制板可制造性設(shè)計(jì)（工藝性）審核印制板可制造性設(shè)計(jì)（工藝性）審核七七 . 產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員應(yīng)提交的圖紙、文件產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員應(yīng)提交的圖紙、文件八八 . 外協(xié)加工外協(xié)加工 SMT產(chǎn)品時(shí)需要提供的文件產(chǎn)品時(shí)需要提供的文件九九 . IPC7351《表面貼裝設(shè)計(jì)和焊盤圖形標(biāo)準(zhǔn)通用要求》《表面貼裝設(shè)計(jì)和焊盤圖形標(biāo)準(zhǔn)通用要求》 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介一 . 不良設(shè)計(jì)在 SMT生產(chǎn)制造中的危害1. 造成大量焊接缺陷。及 DFM生產(chǎn)? 并行設(shè)計(jì) CE1生產(chǎn)? 正式投產(chǎn)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法比較? → 小批試生產(chǎn) 產(chǎn)品驗(yàn)證? → 樣機(jī)制作 方案設(shè)計(jì) ? 新產(chǎn)品研發(fā)過程通過發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的共同作用，實(shí)現(xiàn)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性和客戶滿意度，最終縮短從概念到客戶手中的整個(gè)時(shí)間周期。? 1994年 SMTA首次提出 DFX概念。1991年， DFM的應(yīng)用對(duì)美國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的形成做出貢獻(xiàn)，美國(guó)總統(tǒng)布什給創(chuàng)始人 家技術(shù)獎(jiǎng)。 DFM的發(fā)展史? 創(chuàng)始于 70年代初，在機(jī)械行業(yè)用于簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和減少加工成本。 DFM就是從產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)起，就考慮到可制造性和可測(cè)試性，使設(shè)計(jì)和制造之間緊密聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到制造一次成功的目的。 印制電路板（以下簡(jiǎn)稱 PCB）設(shè)計(jì)是表面組裝技術(shù)的重要組成之一?！?散熱、電磁干擾等?— 阻焊— 焊盤與導(dǎo)線的連接— 導(dǎo)線、通孔— 印制板電路設(shè)計(jì) —————— 測(cè)試點(diǎn)— 元器件選擇 — 基板材料選擇 SMT印制電路板的可制造性設(shè)計(jì)及審核顧靄云— 布線— 焊盤PCB設(shè)計(jì) —— 可制造（工藝）性設(shè)計(jì) — 可靠性設(shè)計(jì) — 降低生產(chǎn)成本 PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量是衡量表面組裝技術(shù)水平的一個(gè)重要標(biāo)志，是保證表面組裝質(zhì)量的首要條件之一。PCB設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容：? 可制造性設(shè)計(jì) DFM（ Design For Manufacture）是保證 PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量的最有效的方法。? DFM具有縮短開發(fā)周期、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，是企業(yè)產(chǎn)品取得成功的途徑。? DFM很快被汽車、國(guó)防、航空、計(jì)算機(jī)、通訊、消費(fèi)類電子、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域的制造企業(yè)采用。 1995年 DFX是表面貼裝國(guó)際會(huì)議的主題， 1996年 SMTA發(fā)表了 6篇相關(guān)性文章。作為一種科學(xué)的方法， DFX將不同團(tuán)隊(duì)的資源組織在一起，共同參與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過程?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)現(xiàn)代設(shè)計(jì) DFX系列介紹系列介紹? DFM: Design for Manufacturing 可制造性設(shè)計(jì)? DFT: Design for Test 可測(cè)試性設(shè)計(jì)? DFD: Design for Diagnosibility 可分析性設(shè)計(jì)? DFA: Design for Aseembly 可裝配性設(shè)計(jì)? DFE: Desibn for Enviroment 環(huán)保設(shè)計(jì)? DFF: Design for Fabrication of the PCB PCB可加工性設(shè)計(jì) ? DFS: Design for Sourcing 物流設(shè)計(jì) ? DFR: Design for Reliability 可靠性設(shè)計(jì)? HP公司 DFM統(tǒng)計(jì)調(diào)查表明 :產(chǎn)品總成本60%取決于產(chǎn)品的最初設(shè)計(jì)， 75％的制造成本取決于設(shè)計(jì)說明和設(shè)計(jì)規(guī)范， 70－ 80％的生產(chǎn)缺陷是由于設(shè)計(jì)原因造成的?！?首批投料 → 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法? 串行設(shè)計(jì) 重新設(shè)計(jì) 重新設(shè)計(jì) n? 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法? ? 重新設(shè)計(jì) 2. 增加修板和返修工作量，浪費(fèi)工時(shí)，延誤工期。4. 返修可能會(huì)損壞元器件和印制板。7．最嚴(yán)重時(shí)由于無法實(shí)施生產(chǎn)需要重新設(shè)計(jì)，導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品的實(shí)際開發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)，失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)。目前國(guó)內(nèi) SMT印制電路板設(shè)計(jì)中的常見問題及解決措施1. PCB設(shè)計(jì)中的常見問題（舉例）設(shè)計(jì)中的常見問題（舉例）(1) 焊盤結(jié)構(gòu)尺寸不正確（以 Chip元件為例） a 當(dāng)焊盤間距 G過大或過小時(shí)，再流焊時(shí)由于元件焊端不能與焊盤搭接交疊，會(huì)產(chǎn)生吊橋、移位。當(dāng)焊盤尺寸大小不對(duì)稱，或兩個(gè)元件的端頭設(shè)計(jì)在同一個(gè)焊盤上時(shí)，由于表面張力不對(duì)稱，也會(huì)產(chǎn)生吊橋、移位。? 不正確 正確 印制導(dǎo)線? ? (3) 阻焊和絲網(wǎng)不規(guī)范? 阻焊和絲網(wǎng)加工在焊盤上，其原因：一是設(shè)計(jì)；二是 PCB制造加工精度差造成的。? (4) 元器件布局不合理? a 沒有按照再流焊要求設(shè)計(jì)，再流焊時(shí)造成溫度不均勻。(5) 基準(zhǔn)標(biāo)志 (Mark)、 PCB外形和尺寸 、 PCB定位孔和夾持邊的設(shè)置不正確 a 基準(zhǔn)標(biāo)志 (Mark)做在大地的網(wǎng)格上，或 Mark圖形周圍有阻焊膜，由于圖象不一致與反光造成不認(rèn) Mark、頻繁停機(jī)。 c 在定位孔和夾持邊附近布放了元器件，只能采用人工補(bǔ)貼。(6) PCB材料選擇、 PCB厚度與長(zhǎng)度、寬度尺寸比不合適 a 由于 PCB材料選擇不合適，在貼片前就已經(jīng)變形，造成貼裝精度下降。特別是焊接 BGA時(shí)容易造成虛焊。 b 通孔設(shè)計(jì)在焊盤上，通孔沒有 做埋孔處理 c 焊盤與導(dǎo)線的連接不規(guī)范 d 沒有設(shè)計(jì)阻焊或阻焊不規(guī)范。(9)(10)三 . SMT工藝對(duì) PCB設(shè)計(jì)的要求1. 印制板的組裝形式及工藝流程設(shè)計(jì)2．選擇 PCB材料3．選擇元器件4. SMC/SMD（貼裝元器件）焊盤設(shè)計(jì)5． THC（通孔插裝元器件）焊盤設(shè)計(jì)6. 布線設(shè)計(jì)7. 焊盤與印制導(dǎo)線連接的設(shè)置8. 導(dǎo)通孔、測(cè)試點(diǎn)的設(shè)置9. 阻焊、絲網(wǎng)的設(shè)置10.再流焊與波峰焊貼片元件的排列方向設(shè)計(jì)12. 元器件的間距設(shè)計(jì)13