SMT流程介紹、+DIP生產(chǎn)流程介紹及PCB設(shè)計(jì)工

1、生產(chǎn)工藝介紹 1.1 SMT生產(chǎn)流程介紹 1.2 DIP生產(chǎn)流程介紹1.3 PCB設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)析“SMT”表面安裝技術(shù)(Surface Mounting Technology)(簡(jiǎn) 稱 SMT)它是將電子元器件直接安裝在印制電路板的表面，它的主要特征是元器件是 無引線或短引線，元器件主體與焊點(diǎn)均 處在印制電路板的同一側(cè)面。表面安裝的工藝流程11.1表面安裝組件的類型：表面安裝組件（Surface Mounting Assembly） （簡(jiǎn)稱：SMA） 類型：全表面安裝（I型）雙面混裝（II型）單面混裝（皿型）&a. 全表面安裝（I型）:全部釆用表面安裝元器件，安裝的印制電 路板是單面或雙面板.S

2、MDSMCl-“一亠出一SMBSMDSMCSMCSMDSMBb. 雙面混裝（II型）：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。THCSMD SDMSMCTHCSMCT SMCA=3 SMBB雙面混裝示意圖C.單面混裝（HI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。THCSMCTHCSMBSMC1. 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

3、，下面僅介紹通常采用的幾種形式。a.單面全表面安裝SMDSMCII再流焊檢測(cè)/修理b雙面全表面安裝SMDSMCSMCSMD雙面安裝流程THCTHC單面混合安裝流程C.單面混合安裝SMCSMC單面混合安裝流程單面混合安裝流程L 貼放 SMC/SMD固化膠粘劑翻轉(zhuǎn)基板LJ插入插裝元器件波峰焊清洗 測(cè)試/修理單面混合安裝流程thcd、雙面混合安裝，曾暫帑:嚴(yán)號(hào)IIOSMC SMC1 SMC 呂雙面混合安裝流程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。錫膏印刷工藝的控制包

4、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。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

5、/36.5Pb/0.5Ag（含銀錫膏），熔點(diǎn)為 183 C；b、無鉛錫膏:分類： SNAg系列 SNAgCu系列 SNAB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217-221 C,峰值溫度為235-255 C時(shí)即可對(duì)大多數(shù)無 鉛表面（如錫、銀、銀鍍金、以及裸銅OSP） 達(dá)到良好的可焊性。合金術(shù)語 SAC = Sn-Ag-Cu = Tin 錫Silve銀-Copper銅 SAB = Sn-Ag-Bi = Tin 錫-Silverl-Bismuthffi SACB = Sn-Ag-Cu-Bi = Tiri 錫別 ve銀Coppe銅- Bismuth總- S

6、AC = Sn-Ag-Cu = Tin錫Silve銀Coppe銅-SAC305 = Sn 3.0%Ag 0.5%Cu-SAC387 二 Sn 3.8%Ag 0.7%Cu無鉛合金的選擇目前電子行業(yè)中已發(fā)展出兩類無鉛系統(tǒng):一錫銀銅Sn/Ag/Cu 系統(tǒng) 3-4% 銀,SAC305(96.5/3/0.5)-錫銅Sn/Cu共晶and錫銅保Sn/Cu/Ni慕系統(tǒng)此兩種系統(tǒng)有不同的固有缺點(diǎn)- Sn/3-4%Ag/Cu有看良好的可靠性和很髙的良品率，但是單價(jià)較貴- Sn/Cu共晶和Sn/Cu/Ni單價(jià)較為便宜但是缺陷率較髙，焊點(diǎn)可靠性 差 SACX0307/SACX0807 高性價(jià)比 2、錫膏的儲(chǔ)存：B錫膏

7、的儲(chǔ)存環(huán)境必須是在3到10度范，圍內(nèi)，儲(chǔ)存日于間是出廠后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)先岀，以避免因 為過期而造成報(bào)廢。 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

8、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PCB A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(zhǎng)而吸 收水分，引起焊接不良。4、鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)：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、電鑄淚前激光切割用的比較 廣泛。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

9、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(zhǎng)度加長(zhǎng)20%,這樣既可以防止印刷短路，又可以防止 岀現(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

10、件的時(shí)候厚度為015mm。 5、卬刷注意事項(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。 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)

11、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。制程中因印刷不良造成短路的原因: a. b. c. d.力錫膏金屬含量不夠，造成塌陷 鋼板開孔過大，造成錫量過多 鋼板品質(zhì)不佳，下錫不良Stencil背面殘有錫膏，降低刮刀壓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) 格的嚴(yán)品。對(duì)于貼片機(jī)器的分類，一般按速度分為 咼速機(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)。 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 4么位置。貼片機(jī)器的工作程序一般來說

12、 有5大塊：1、線路板數(shù)據(jù)：線路板的長(zhǎng)、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) 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?。?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

13、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 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。15回流焊(Reflow Oven)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SM D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

14、溫達(dá)到焊接目的，所以叫”回 流焊“、回流焊設(shè)備在電子制造業(yè)書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)。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。 例如傑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弓線上反而溫度低產(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弓I腳或小元器件會(huì)由于 加熱不足而造成焊接不

15、良。、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)電洞時(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。氮?dú)饣亓骱冈诨亓骱腹に囍惺褂枚栊詺怏w（通常是氮?dú)猓┮呀?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(zhēng)論。在回流焊工藝屮，惰性氣體環(huán)境能減少氧化，而且可以降低 焊嘗內(nèi)時(shí)焊劑的話件汝一占對(duì)一些低殘留物或兔洗焊 音的有效件能來訛或者 在回流焊工藝中需要經(jīng)過多次的時(shí)候（比如雙而板），可能是必需的。如果涉及到多

16、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€包括較高表而張力，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

17、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)用凹流爐改進(jìn)技術(shù)，它利用熱的氮?dú)鈺?huì)在空氣上而形成一 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岀 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。2溫度曲線分析與設(shè)計(jì)IIIIII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IIIIII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

18、造成損壞以及保證焊接質(zhì) 量都非常重要。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 后二仝區(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O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。a、預(yù)熱區(qū)I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3C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

19、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(zhǎng)度的1525 %ob、活性區(qū)III也叫做均溫區(qū)，這個(gè)區(qū)一般占加熱區(qū)的3050 %。 活性區(qū)的豐要目的是使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?產(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。一般普遍的活性溫度范圍是 12017

20、CFC,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。=1C、回流區(qū)竝叫做峰值區(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。活性溫度總是比合金的熔點(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40C左右 ，回流區(qū)工作時(shí)間范圍是30 - 60so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3C,或 使回流峰值溫度比推薦的高，或工作時(shí)間太長(zhǎng) 可能引起PCB的過分卷曲、脫層或燒損,并損害 元件的完整性

21、?；亓鞣逯禍囟缺韧扑]的低，工作時(shí)間太短可能岀現(xiàn)冷焊等缺陷。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1=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310 C/ So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

22、小、元器 件密度和SMA的爐內(nèi)密度。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 34分鐘的加熱時(shí)間,用總的加熱通道長(zhǎng)度除以總的 加熱時(shí)間，即為準(zhǔn)確的傳輸帶速度。L=FJ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。III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。IIIIIINN速度和

23、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)境溫度到回流峰値溫度的總時(shí) 間和所希望的加熱時(shí)間相協(xié)調(diào)，如果太長(zhǎng)，按比例地增加 傳送帶速度，如果太短z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 F 最好每次調(diào)一個(gè)參埶在作進(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

24、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。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 孑爐內(nèi)除各溫區(qū)溫度要求不同州同一載面的溫度也有差異;嚴(yán)品裝載量不 同的影響?；亓骱笢囟惹€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 = SI/ S;其中S1 =組裝

25、基板的面積崙=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?；亓骱腹に囈玫街貜?fù)性好 的結(jié)果丿必須控制負(fù)載因子。負(fù)載因子愈尢焊接質(zhì)量愈難控制。通?；亓?焊爐的最大負(fù)載因子的范圍為03-0. 5 o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洞時(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)的焊接缺陷很多丿主要有: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 選擇合適的焊料丿應(yīng)用合理的工藝是保證質(zhì)量的關(guān)鍵。回流焊接是SMT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)和冶鋅等多種科學(xué)o要獲得優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)島

26、必須深入硏究回 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。2.1 DIP生產(chǎn)流程=|元幷成型耐 插件 |過波*焊|I元件新腳|I補(bǔ)穆| 洗板功胡測(cè)試 波峰焊 Wave solder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。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。 I而雙波峰則較好地克服了這個(gè)問題,大大減少漏焊

27、、 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)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2.1.2助焊劑系統(tǒng)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

28、 路。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；輔助熱傳導(dǎo)，浸潤待焊金屬表面。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1/51/20o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

29、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 主流噴霧式及發(fā)泡式噴嘴氣壓調(diào)整氣壓太大:助焊劑噴在板上滴落，或穿過過孔。 氣壓太低噴涂不均勻，助焊劑未噴到板上。2.1.3預(yù)熱系統(tǒng)r 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，

30、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(3) 減少焊接高溫對(duì)被焊母材的熱沖擊。III焊接溫度約245C,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)斐刹涣加绊憽?4) 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。&fb、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。 C、預(yù)熱溫度一般預(yù)熱溫度為90-150C,預(yù)熱時(shí)間為1 3mino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

31、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80-100C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150C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（2C/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。 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

32、 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。-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I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

33、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。 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。2.2提高波峰焊接質(zhì)量的方法 右和措施 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。2.2.1焊接前對(duì)印制板質(zhì)量及元件首的控制 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

34、面 積較大，形成的焊點(diǎn)不飽滿，而較小的焊盤銅筆表而張力太小，形成的焊點(diǎn)為不 浸潤焊點(diǎn)?？讖脚c元代引線的配合間隙太大，蓉易虛焊，當(dāng)孔徑比引線寬0.05 0.2mm,焊盤直徑為孔徑的22.5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)：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，以利士與錫流的接觸，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 不；- 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 在耍波峰焊接的這一而盡量沐要布置這類元件；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

35、謹(jǐn)觸，造成漏焊。 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05mm要做平整處理。尤其是某些印 制板厚度只有l(wèi)5mm左右，其翹曲度要 求就更高，否則無法保證焊接質(zhì)量。 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(zhǎng)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。 2.3生產(chǎn)工藝材料的質(zhì)量控制i在波峰焊接中，

36、使用的生產(chǎn)工藝材料 有：助焊劑和焊料。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 科. 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)粘度和比重比焊料小； (4)在常溫下貯存穩(wěn)定。焊料的質(zhì)量控制錫鉛焊料在高溫下(250C)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。可-法來解決這個(gè)問題：添加氧化還原劑

37、，使已氧化的SnO還原為Sm減小 錫渣的產(chǎn)生；不斷除去浮渣；每次焊接前添加一定量的錫；采用含抗氧化磷的焊料；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Ｄ壳白詈玫姆椒ㄊ窃诘獨(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。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I 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：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；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)

38、熱溫度控制在90 150C,預(yù)熱時(shí)間13min0b、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)，較易岀現(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。 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员ＷC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為嚴(yán)CDCDd、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223C -245C之間都可以

39、潤濕，而無鉛焊料 則需在230C-260C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245C 左右，無鉛焊接的溫度大約設(shè)定在250-265C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。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(zhǎng)度不可能全部符合要求。所以補(bǔ)焊是必不

40、可少的。補(bǔ)焊的工藝規(guī)范通常包括如下內(nèi)容:II補(bǔ)焊內(nèi)容：糾正歪斜元器件檢查漏件修剪引出腳滬ab 2mm(a)ab 3mm430。a2mm歪斜不正補(bǔ)焊不良焊點(diǎn)假連空虛毛錫錫裂半標(biāo) 焊錫焊焊刺多少錫焊準(zhǔn) iA k A丄h11 11 1 1I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；電烙鐵的分類: 普通烙鐵:手槍式電烙鐵:自動(dòng)溫控或自動(dòng)斷電式，也叫恒溫烙鐵:右 不同烙鐵相對(duì)應(yīng)的焊接對(duì)象:焊接對(duì)象功率/W品種說明1印制電路板焊接點(diǎn)2535普通內(nèi)熱式2整機(jī)總裝

41、的導(dǎo)線、接線焊片（柱）、 散熱器、接地點(diǎn)等4050手槍式3溫度敏感元器件、無引線元器件自動(dòng)溫控式溫度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，并自動(dòng) 溫控4高可靠要求產(chǎn)品自動(dòng)斷電及自動(dòng)溫控式焊接時(shí)能自動(dòng)斷電，防止烙鐵 漏電造成對(duì)元器件的損傷烙鐵頭的特性:a溫度:fj R S *- Ff| 時(shí)間/sA-A曲線；焊接時(shí)烙鐵頭溫度變化曲線BB曲線：焊點(diǎn)處溫度變化曲線R；預(yù)熱時(shí)間 S：焊接時(shí)間 F：冷卻時(shí)間待焊狀態(tài)時(shí)為330380C, 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240C 250Cob.烙鐵頭的形狀頭部的形狀應(yīng)與焊接點(diǎn)的

42、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SpecificationsC烙鐵頭的耐腐蝕性應(yīng)盡量釆用長(zhǎng)壽命烙鐵頭,它是在銅基體表面鍍上一層鐵、鐮、鋸或鐵鐮合金這種鍍層不僅耐高溫，而且具有良好沾錫性能。&焊料的選擇丙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. 5-24mm的8種規(guī)應(yīng)根據(jù)焊點(diǎn)的大小選擇焊絲的直烙鐵焊方法：孤焊前準(zhǔn)備烙鐵頭部的預(yù)處理（搪錫）丄*應(yīng)在烙鐵架的小盒內(nèi)準(zhǔn)備松香及清潔

43、塊（用水浸透）,（如果不是長(zhǎng)壽命烙鐵頭，需要用 鋰刀將頭部的氧化層清除），IIIKi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150C）時(shí)，將烙鐵頭插入松香,敷上一層松香,離松香與錫絲接氣, 頭表面涂敷一層光亮的焊錫，長(zhǎng)度焊接步驟焊錫絲脫離焊點(diǎn)4烙鐵頭S脫離焊點(diǎn)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。尸C、焊接要領(lǐng) 1）烙鐵頭與被焊工件的接觸方式晏觸位置：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2）焊錫的供給方法二工件升溫達(dá)到焊料的熔解溫度時(shí)立即送上焊錫: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。：lii-供給

44、數(shù)囈：錫量要適中。主要衡量標(biāo)準(zhǔn)為潤濕角為15。045。； 不能呈“饅頭”狀, 否則會(huì)掩蓋假焊點(diǎn)（3）烙鐵頭的脫離方法: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。: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。b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： 頭不是先與工件接觸，而是先與錫絲接觸，熔 的焊錫滴落在衙未預(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

45、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。&1.3 PCB設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)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

46、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。 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Imm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： 單面混裝，即在PCB單面布放貼片元件或插裝元件。 兩面貼裝，PCB單面或兩面均布放貼片元件。 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。 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

47、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* 2X1. 6mrri時(shí)，只遭受部分 應(yīng)力，尺寸大于3. 2X1. 6mm時(shí)，就必須注意這個(gè)問 題。 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

48、常耐焊接熱要達(dá)到260C, 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) 至Ul. 5kg / cm2以上。 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25kq / mm以 1 o 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.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。基

49、板的保存性與SMD的保管條件 相同。 3、PCB外形及加工工藝的設(shè)計(jì)要求 (l)PCB工藝夾持邊：在SMT生產(chǎn)過程史以及插件過波 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 50. lmmo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Imm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。 (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

50、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 的不同而有所帝 (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)備上的兒種板或數(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：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。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。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)祜單板看待，誼高貼裝精應(yīng)。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

51、板的四 N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。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%o 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_ 中.定了元器件在印制板上的焊接位置，而且

52、對(duì)焊點(diǎn)的可 ，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 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(zhǎng)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。阻焊膜的厚度不得大于焊盤的厚度。 (2)焊盤與印制導(dǎo)線：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, 或焊需當(dāng)席的一半(以較小焊盤汨準(zhǔn))C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(zhǎng)度較細(xì)的導(dǎo)電線路進(jìn)行熱隔離。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(zhǎng)邊的中心處與之相連。 (3)導(dǎo)通孔布局：避免在表面安裝焊盤以內(nèi)，或在距表面安裝焊盤 0. 635mm以內(nèi)設(shè)置導(dǎo)通孔。如無法避免，須用阻焊劑 將焊料流失通道阻斷。作為測(cè)試支撐導(dǎo)通孔，在設(shè)計(jì)布局時(shí)，需充分考慮 不同直徑的探針，進(jìn)行自動(dòng)在線測(cè)試時(shí)的最小間距。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)通孔截留焊劑及朽物而無法清潔凈。 若不可避免這種情況,則應(yīng)將孔堵死填平。導(dǎo)通孔與焊盤、印制導(dǎo)線及電源地