1. SMT的組裝方式及其工藝流程主要取決于表面組裝組件(SMA)的類型、使用的元器件種類和組裝設(shè)備條件。
大體上可將SMA分成單面混裝、雙面混裝和全表面組裝3種類型共6種組裝方式。不同類型的SMA其組裝方式有所不同,同一種類型的SMA其組裝方式也可以有所不同。
2. 根據(jù)貼片加工組裝產(chǎn)品的具體要求和組裝設(shè)備的條件選擇合適的組裝方式,是高效、低成本組裝生產(chǎn)的基礎(chǔ),也是SMT工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。3. 一、單面混合組裝方式第一類是單面混合組裝,即SMC/SMD與通孔插裝元件(17HC)分布在PCB不同的一面上混裝,但其焊接面僅為單面。
這一類組裝方式均采用單面PCB和波峰焊接(現(xiàn)一般采用雙波峰焊)工藝,具體有兩種組裝方式。(1)先貼法。
第一種組裝方式稱為先貼法,即在PCB的B面(焊接面)先貼裝SMC/SMD,而后在A面插裝THC。(2)后貼法。
第二種組裝方式稱為后貼法,是先在PCB的A面插裝THC,后在B面貼裝SMD。二、雙面混合組裝方式第二類是雙面混合組裝,SMC/SMD和T.HC可混合分布在PCB的同一面,同時(shí),SMC/SMD也可分布在.PCB的雙面。
雙面混合組裝采用雙面PCB、雙波峰焊接或再流焊接。在這一類組裝方式中也有先貼還是后貼SMC/SMD的區(qū)別,一般根據(jù)SMC/SMD的類型和PCB的大小合理選擇,通常采用先貼法較多。
該類組裝常用兩種組裝方式(1)SMC/SMD和‘FHC同側(cè)方式。表2一l中所列的第三種,SMC/SMD和THC同在.PCB的一側(cè)。
(2)SMC/SMD和iFHC不同側(cè)方式。表2—1中所列的第四種,把表面組裝集成芯片(SMIC)和THC放在PCB的A面,而把SMC和小外形晶體管(SOT)放在B面。
(3)這類組裝方式由于在PCB的單面或雙面貼裝SMC/SMD,而又把難以表面組裝化的有引線元件插入組裝,因此組裝密度相當(dāng)高。
來(lái)料檢測(cè) -> 絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠) -> 貼片 -> 烘干(固化) -> 回流焊接 -> 清洗 -> 檢測(cè) -> 返修。
雙面組裝: A:來(lái)料檢測(cè) -> PCB的A面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠) -> 貼片 -> 烘干(固化) -> A面回流焊接 -> 清洗 -> 翻板 -> PCB的B面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠) -> 貼片 -> 烘干 -> 回流焊接(最1好僅對(duì)B面) -> 清洗 -> 檢測(cè) -> 返修此工藝適用于在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的SMD時(shí)采用。 B:來(lái)料檢測(cè) -> PCB的A面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠) -> 貼片 -> 烘干(固化) -> A面回流焊接 -> 清洗 -> 翻板 -> PCB的B面點(diǎn)貼片膠 -> 貼片 -> 固化 -> B面波峰焊 -> 清洗 -> 檢測(cè) -> 返修此工藝適用于在PCB的A面回流焊,B面波峰焊。
在PCB的B面組裝的SMD中 。
SMT雙面混合組裝方式 雙面混合組裝,SMC/SMD和T.HC可混合分布在PCB的同一面,同時(shí),SMC/SMD也可分布在.PCB的雙面。
雙面混合組裝采用雙面PCB、雙波峰焊接或再流焊接。在這一類組裝方式中也有先貼還是后貼SMC/SMD的區(qū)別,一般根據(jù)SMC/SMD的類型和PCB的大小合理選擇,通常采用先貼法較多。
該類組裝常用兩種組裝方式。 (1)SMC/SMD和‘FHC同側(cè)方式,SMC/SMD和THC同在.PCB的一側(cè)。
(2)SMC/SMD和iFHC不同側(cè)方式,把表面組裝集成芯片(SMIC)和THC放在PCB的A面,而把SMC和小外形晶體管(SOT)放在B面。
單面組裝: 來(lái)料檢測(cè) -> 絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠) -> 貼片 -> 烘干(固化) -> 回流焊接 -> 清洗 -> 檢測(cè) -> 返修。
雙面組裝: A:來(lái)料檢測(cè) -> PCB的A面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠) -> 貼片 -> 烘干(固化) -> A面回流焊接 -> 清洗 -> 翻板 -> PCB的B面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠) -> 貼片 -> 烘干 -> 回流焊接(最1好僅對(duì)B面) -> 清洗 -> 檢測(cè) -> 返修此工藝適用于在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的SMD時(shí)采用。 B:來(lái)料檢測(cè) -> PCB的A面絲印焊膏(點(diǎn)貼片膠) -> 貼片 -> 烘干(固化) -> A面回流焊接 -> 清洗 -> 翻板 -> PCB的B面點(diǎn)貼片膠 -> 貼片 -> 固化 -> B面波峰焊 -> 清洗 -> 檢測(cè) 。
SMT貼片加工生產(chǎn)線上,施加焊錫膏——貼裝元器件——回流焊接是SMT三大關(guān)鍵工序。他們直接決定了整個(gè)SMT貼片的質(zhì)量好壞。下面介紹一下SMT貼片的三大關(guān)鍵工序。
1. 施加焊錫膏
施加焊錫膏,其目的是將適量的焊膏均勻的施加在PBC的焊盤上,以保證貼片元器件與PCB相對(duì)應(yīng)的焊盤在回流焊接時(shí),使電氣接觸良好,并具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
焊膏由專用設(shè)備施加在焊盤上,其設(shè)備有:全自動(dòng)印刷機(jī)、半自動(dòng)印刷機(jī)、手動(dòng)印刷臺(tái)、半自動(dòng)錫膏分配器等等。
2. 貼裝元器件
此工序是用貼片機(jī)或手工將片式元器件準(zhǔn)確地貼裝到印好焊膏或貼片膠的PCB表面相應(yīng)的位置。
貼裝方法有兩種:一種是機(jī)器貼裝,適用于大批量、供貨周期緊的PCB加工。但是機(jī)器貼裝的工序復(fù)雜,投資較大。另一種是手動(dòng)貼裝,適合中小批量生產(chǎn),產(chǎn)品研發(fā)等PCB加工。但是生產(chǎn)效率過(guò)多的依賴于操作人員的熟練程度。
3. 回流焊接
回流焊,是通過(guò)重新熔化預(yù)先分配到PCB焊盤上的膏狀軟釬焊料,實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與PCB焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊?;亓骱敢话阌?個(gè)溫區(qū):
(1)預(yù)熱區(qū):升溫速率一般在2~3℃/s。升溫過(guò)快,會(huì)引起熱敏元件的破裂,升溫過(guò)慢會(huì)影響生產(chǎn)線的效率,且會(huì)加快助焊劑的揮發(fā)。
(2)恒溫區(qū):使PCB、元件與Pads均勻吸熱,減少它們之間的溫差。但應(yīng)注意要平穩(wěn)的升溫,并且恒溫區(qū)不能過(guò)長(zhǎng)。恒溫區(qū)過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致活性劑提前完成任務(wù),容易導(dǎo)致虛焊、或錫珠的產(chǎn)生。
(3)回流區(qū):將PCB從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度進(jìn)行焊接。一定要控制好時(shí)間。時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生氧化物和金屬化合物,導(dǎo)致焊點(diǎn)不持久。時(shí)間過(guò)短會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)不飽滿。
(4)冷卻區(qū):形成良好且牢固的焊點(diǎn)。不能冷卻過(guò)快,會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)變得脆化,不牢固。
要做好生產(chǎn)線崗位管理,首先必須認(rèn)識(shí)到生產(chǎn)線崗位管;崗位管理,應(yīng)從選人、育人、用人及留人等幾個(gè)方面著;首先重在內(nèi)部培養(yǎng);其次要重視情感管理;第4章SMT生產(chǎn)線的工藝優(yōu)化;4.1PCB印刷工藝控制;SMT生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品性能都有直接影響,;錫膏方面:焊膏的活性可根據(jù)PCB表面清潔程度來(lái)決;模板方面:模板過(guò)厚會(huì)導(dǎo)致焊膏的脫模不良,且易造成;除以上這些之1234 題。
要做好生產(chǎn)線崗位管理,首先必須認(rèn)識(shí)到生產(chǎn)線崗位管理不只是人力資源部門的事,所有管理者,每個(gè)主管以至員工都應(yīng)當(dāng)承擔(dān)崗位管理責(zé)任,并強(qiáng)調(diào)企業(yè)管理者應(yīng)是崗位管理專家。崗位管理,應(yīng)從選人、育人、用人及留人等幾個(gè)方面著手,逐步建立起完善的崗位管理體系。
首先重在內(nèi)部培養(yǎng)。企業(yè)獲取人才的途徑有兩種:外部挖掘和內(nèi)部培養(yǎng)。
外部挖掘的優(yōu)點(diǎn)是能夠保證企業(yè)及時(shí)獲取所需要的人才,為企業(yè)帶來(lái)活力相對(duì)成本較高。內(nèi)部培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)員工有著一定的激勵(lì)作用,所培訓(xùn)和提拔的員工對(duì)企業(yè)比較熟悉,管理成本相對(duì)較低。
只有注重加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)和研究,才能真正以最低的成本和最可行的途徑為本企業(yè)的人才庫(kù)不斷輸入新鮮血液。其次要重視情感管理。
情感管理是文化管理的主要內(nèi)容,是一項(xiàng)重要的親和工程。情感管理注重員工的內(nèi)心世界,其核心是激發(fā)職工的正向情感,消除職工的消極情緒,通過(guò)情感的雙向交流和溝通來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的管理,從內(nèi)心深處來(lái)激發(fā)每個(gè)員工的內(nèi)在潛力、主動(dòng)性和創(chuàng)造精神,使他們真正能做到心情舒暢、不遺余力地為企業(yè)開(kāi)拓新的優(yōu)良業(yè)績(jī)。
第4章 SMT生產(chǎn)線的工藝優(yōu)化4.1 PCB印刷工藝控制 SMT生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品性能都有直接影響,而印刷質(zhì)量的控制是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。其控制直接影響著組裝板的質(zhì)量。
例如:錫膏方面:焊膏的活性可根據(jù)PCB表面清潔程度來(lái)決定,一般采用RMA級(jí),必要時(shí)采用RA級(jí):根據(jù)不同的涂覆方法選用不同粘度的焊膏;精細(xì)間距印刷時(shí)選用球形細(xì)顆粒焊膏;雙面焊接時(shí),第一面采用高熔點(diǎn)焊膏,第二面采用低熔點(diǎn)焊膏,保證兩者相差30-40℃,以防止第一面已焊元器件脫落…… 模板方面:模板過(guò)厚會(huì)導(dǎo)致焊膏的脫模不良,且易造成焊點(diǎn)橋接;過(guò)薄,則很難滿足粗細(xì)間距混裝的組裝板的要求…… 除以上這些之外可以通過(guò)錫膏的特性控制、模板設(shè)計(jì)制造控制、以及印刷設(shè)備工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定等方面對(duì)焊膏印刷質(zhì)量的控制可以起到較好的效果4.2元件貼裝工藝控制 元器件貼裝的控制是SMT生產(chǎn)控制不可忽視的環(huán)節(jié),首先保證貼裝質(zhì)量的三要素:a 元件正確;b 位臵準(zhǔn)確;c 壓力(貼片高度)合適。元件貼裝工藝的控制可以從以下這些方面著手:1. 編程優(yōu)化,例如優(yōu)化原則為換吸嘴的次數(shù)最少; 拾片、貼片路徑最短;多頭貼裝機(jī)還應(yīng)考慮每次同時(shí)拾片數(shù)量最多;2. 制作MARK和元器件圖像;3. 貼裝前準(zhǔn)備;4. 安全檢查,安全操作;5. 供料器使用;6. 操作規(guī)范;7.首件確認(rèn)等環(huán)節(jié) 除以上這些方面一些特殊的工藝也可以達(dá)到貼裝控制的目的,例如局部Mark點(diǎn)的設(shè)臵可以確保貼裝的質(zhì)量。
貼片機(jī)工藝控制需要豐富的操作經(jīng)驗(yàn)和鉆研精神,這是一個(gè)長(zhǎng)期實(shí)踐的過(guò)程。4.3回流焊接工藝控制 回流焊接工藝的控制同樣是SMT工藝控制的重要過(guò)程,不論我們采用什么焊接技術(shù),都應(yīng)該保證滿足焊接的基本要求,這樣才能確保有好的焊接結(jié)果。
高質(zhì)量的焊接應(yīng)具備以下5項(xiàng)基本要求:1. 適當(dāng)?shù)臒崃浚?. 良好的潤(rùn)濕;3. 適當(dāng)?shù)暮更c(diǎn)大小和形狀;4. 受控的錫流方向;5. 焊接過(guò)程中焊接面不移動(dòng)。在回流焊接工藝中,除了以上通用焊接條件外,還有特別的一點(diǎn),就是必須把經(jīng)過(guò)印刷工藝后沒(méi)有作用的錫膏中的化學(xué)成分及時(shí)揮發(fā)處理。
回流焊接事實(shí)上是包括了升溫、恒溫、助焊、焊接、和冷卻5個(gè)工序的一套工藝。如果忽略了這個(gè)重要環(huán)節(jié),對(duì)于我們解決工藝問(wèn)題可能造成混亂或錯(cuò)誤的決策。
要確保有良好的回流焊接工藝,應(yīng)該有以下的做法:1.了解您PCBA上的質(zhì)量和焊接要求,例如最高溫度要求和最需要在壽命上得到照顧的焊點(diǎn)和器件;2. 了解PCBA上的焊接難點(diǎn),例如錫膏印刷大于焊盤的部分,間距特小的部分等等;3. 找出PCBA上最熱和最冷的點(diǎn),并在點(diǎn)上焊接測(cè)溫?zé)狁睿?. 決定其他必需接熱耦測(cè)溫的地方,例如BGA封裝和底部焊點(diǎn),熱敏感器件本體等等;5. 設(shè)臵初始參數(shù),并和工藝規(guī)范比較以及調(diào)整;6.對(duì)焊接后的PCB在顯微鏡下進(jìn)行仔細(xì)觀察,觀察焊點(diǎn)形狀和表面狀況、潤(rùn)濕程度、錫流方向、殘留物和PCBA上的焊球等等。針對(duì)故障模式分析,再針對(duì)其機(jī)理配合上下溫區(qū)控制進(jìn)行調(diào)整。
目的是要使設(shè)臵的工藝最穩(wěn)定以及風(fēng)險(xiǎn)最小。調(diào)整時(shí)一并考慮爐子負(fù)荷問(wèn)題以及生產(chǎn)線速度問(wèn)題,以便在質(zhì)量和產(chǎn)量上得到較好的平衡。
第5章 SMT生產(chǎn)線的系統(tǒng)維護(hù)5.1 SMT相關(guān)設(shè)備維護(hù) 設(shè)備是生產(chǎn)力三要素之一,是進(jìn)行社會(huì)生產(chǎn)的物質(zhì)手段。設(shè)備管理的好壞,對(duì)企業(yè)產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量和成本等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),都有著決定性的影響,因此要嚴(yán)格按照設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律,抓好設(shè)備的正確使用,精心維護(hù),科學(xué)維護(hù),努力提高設(shè)備完好率,保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
首先操作人員和維(檢)修人員應(yīng)提高認(rèn)識(shí)、端正態(tài)度,。
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