疯狂飞艇

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              技术天地

              5大SMT经典工艺步骤

              一、榜首过程:
              製程规划 外表黏著拼装製程,特别是针对微小间距元件,需求不断的监视製程,及有体系的检视。举例说明,在美国,焊锡接点质量标準是根据 IPC-A-620及国家焊锡标準 ANSI / J-STD-001。了解这些準则及标准后,规划者才干研发出契合工业标準需求的產品。 
               
              二、量产规划:
              量产规划包含了所有大量生產的製程、拼装、可测性及可*性,而且是以书面文件需求為起点。 一份完好且清晰的拼装文件,对从规划到製造一系列转化而言,是肯定必要的也是成功的保证。其相关文件及CAD材料清单包含材料清单(BOM)、合格厂商名单、拼装细节、特殊拼装指引、PC板製造细节及磁片内含 Gerber材料或是 IPC-D-350程式。 在磁片上的CAD材料对开发测验及製程冶具,及编写自动化拼装设备程式等有极大的帮助。其中包含了X-Y轴座标方位、测验需求、概要图形、线路图及测验点的X-Y座标。 
               
              三、PC板质量
              从每一批货中或某特定的批号中,抽取一样品来测验其焊锡性。这PC板将先与製造厂所供给的產品材料及IPC上标定的质量标准相比对。接下来就是将锡膏印到焊垫上迴焊,如果是运用有机的助焊剂,则需求再加以清洗以去除残留物。在评估焊点的质量的一起,也要一起评估PC板在经歷迴焊后外观及尺度的反应。相同的检验方法也可应用在波峰焊锡的製程上。 拼装製程开展 这一过程包含了对每一机械动作,以肉眼及自动化视觉设备进行不间断的监控。
               
              四、举例说明,主张运用雷射来扫描每一PC板面上所印的锡膏体积。 在将样本放上外表黏著元件(SMD) 并经过迴焊后,品管及工程人员需逐个检视每元件接脚上的吃锡情况,每一成员都需求详细纪录被迫元件及多脚数元件的对位情况。在经过波峰焊锡製程后,也需求在仔细检视焊锡的均匀性及判别出由於脚距或元件相距太近而有或许会使焊点產生缺点的潜在方位。 细微脚距技术 细微脚距拼装是一先进的构装及製造概念。元件密度及杂乱度都远大於目前市场干流產品,若是要进入量产阶段,有必要再修正一些参数后方可投入生產线。 举例说明,细微脚距元件的脚距為 0.025“或是更小,可适用於标準型及ASIC元件上。对这些元件而言其工业标準有十分宽的容许差错,就(如图一)所示。正因為元件供货商彼此间的容许差错各有不同,所以焊垫尺度有必要要為此元件量身定製,或是进行再修正才干真实进步拼装良率。 
               
              五、微细脚距元件之焊垫应有最小及最大之差错容许值 焊垫外型尺度及间距一般是遵循 IPC-SM-782A的标准。但是,為了到达製程上的需求,有些焊垫的形状及尺度会和这标准有些许的出入。对波峰焊锡而言其焊垫尺度一般会稍微大一些,為的是能有比较多的助焊剂及焊锡。对於一些一般都坚持在製程容许差错上下限邻近的元件而言,适度的调整焊垫尺度是有其必要的。 外表黏著元件放置方位的共同性 儘管将所有元件的放置方位,规划成一样不是完全必要的,可是对同一类型元件而言,其共同性将有助於进步拼装及检视功率。对一杂乱的板子而言有接脚的元件,一般都有相同的放置方位以节省时间。原因是因為放置元件的抓头一般都是固定一个方向的,有必要要旋转板子才干改动放置方位。致於一般外表黏著元件则因為放置机的抓头能自在旋转,所以没有这方面的问题。但若是要过波峰焊锡炉,那元件就有必要统一其方位以削减其暴露在锡流的时间。 一些有极性的元件的极性,其放置方向是早在整个线路规划时就已决议,製程工程师在了解其线路功用后,决议放置元件的先后次第能够进步拼装功率,可是有共同的方向性或是类似的元件都是能够增进其功率的。若是能统一其放置方位,不仅在撰写放置元件程式的速度能够缩短,也一起能够削减过错的发生。 共同(和足够)的元件间隔 全自动的外表黏著元件放置机一般来说是适当精确的,但规划者在测验著进步元件密度的一起,往往会疏忽掉量产时杂乱性的问题。
               
              举例说明,当高的元件太*近一微细脚距的元件时,不仅会阻挡了检视接脚焊点的视线也一起阻碍了重工或重工时所运用的东西。 波峰焊锡一般运用在比较低、矮的元件如二极体及电晶体等。小型元件如SOIC等也可运用在波峰焊锡上,可是要留意的是有些元件无法承受直接暴露在锡炉的高热下。 為了保证拼装质量的共同性,元件间的间隔必定要大到足够且均匀的暴露在锡炉中。為保证焊锡能触摸到每一个接点,高的元件要和低、矮的元件,坚持必定的间隔以防止遮蔽效应。若是间隔不足,也会阻碍到元件的检视和重工等工作。 工业界已开展出一套标準应用在外表黏著元件。如果有或许,儘或许运用契合标準的元件,如此可使规划者能树立一套标準焊垫尺度的材料库,使工程师也更能掌握製程上的问题。规划者可发现已有些国家树立了类似的标準,元件的外观或许类似,可是其元件之引脚角度却因生產国家之不同而有所差异。举例说明, SOIC元件供应者来自北美及欧洲者都能契合EIZ标準,而日本產品则是以EIAJ為其外观规划準则。要留意的是就算是契合EIAJ标準,不同公司生產的元件其外观上也不完全相同。 為进步生產功率而规划 拼装板子能够是适当简单,也可是十分杂乱,全视元件的形状及密度来决议。一杂乱的规划能够做成有功率的生產且削减困难度,但若是规划者没留意到製程细节的话,也会变得十分的困难的。拼装计划有必要一开始在规划的时分就考虑到。一般只要调整元件的方位及置放方位,就能够添加其量产性。若是一PC板尺度很小,具不规则外形或有元件很*近板边时,能够考虑以连板的方法来进行量产。 
               
              测验及修补 一般运用桌上小型测验东西来侦测元件或製程缺失是适当不準确且费时的,测验方法有必要在规划时就加以考虑进去。例如,如要运用ICT测验时就要考虑在线路上,规划一些探针能触摸的测验点。测验体系内有事先写好的程式,可对每一元件的功用加以测验,可指出那一元件是故障或是放置过错,并可判别焊锡接点是否良好。在侦测过错上还应包含元件接点间的短路,及接脚和焊垫之间的空焊等现象。 若是测验探针无法触摸到线路上每一共通的接点(common junction)时,则要单个量测每一元件是无法办到的。特别是针对微细脚距的拼装,更需求依靠自动化测验设备的探针,来量测所有线路上相通的点或元件间相联的线。若是无法这样做,那退而求其次致少也要经过功用测验才干够,不然只要等出货后顾客用坏了再说。 ICT测验是依不必產品製作不同的冶具及测验程式,若在规划时就考虑到测验的话,那產品将能够很容易的检测每一元件及接点的质量。(图二)所示為能够目视看到的焊锡接点不良。但是,锡量不足及十分小的短路则只要依靠电性测验来查看。 
               
              图二、焊点缺点,以目视检测,包含因接脚共平面问题所形成的空焊及短路,自动测验机在发现肉眼无法检测出的缺点时,是有其存在的必要的。 由於榜首面及第二面的元件密度或许完全相同,所以传统所运用的测验方法或许无法侦测悉数过错。儘管在高密度微细脚距的PC板上有小的导通孔(via)垫可供探针触摸,但一般仍会期望加大此导通孔垫以供运用。 决议最有功率之拼装 对所有的產品都供给相同的拼装程序是不切实际的。对於不同元件、不同密度及杂乱性的產品拼装,至少会运用二种以上的拼装过程。至於更困难的微细脚距元件拼装,则需求运用不同的拼装方法以保证功率及良率。 整个產品上元件密度的升高及高比率运用微细脚距元件都将使得拼装(测验及检视)的困难度大幅进步。有些方法可供挑选:外表黏著元件在单面或双面、外表黏著元件及微细脚距元件在单面或双面。 当製程杂乱度升高时,费用也随之上升。举例说明,在规划微细脚距元件於一面或双面之前,规划者有必要了解到此一製程的困难度及所需费用。另一件则是混载製程。PC板一般都是採用混载製程,也就是包含了穿孔元件在板子上。在一自动化生產线上,外表黏著元件是以迴焊為首要方法,而有接脚的元件则是以波峰焊锡法為主。在这时有接脚的元件,就有必要等迴焊元件都上完后再进行拼装。 迴焊焊接 迴焊焊接是运用锡、铅合金為成份的锡膏。这锡膏再以非触摸的加热方法如红外线、热风等,将其加热液化。波峰焊锡法可用来焊接有接脚元件及部份外表黏著元件,但要留意的是,这些元件有必要先以环氧树脂固定,才干暴露在熔融的锡炉裡。以下几种连线生產方法可供参考:迴焊焊接、双面迴焊焊接、迴焊/波峰焊锡、双面迴焊/波峰焊锡、双面迴焊/挑选性波峰焊锡等方法。 迴焊/波峰焊锡及双面迴焊/波峰焊锡,需求先用环氧树脂将第二面的外表黏著元件悉数固定起来(元件会暴露在熔融的锡中)。规划者在运用自动元件於波峰焊锡中要特别的留意。 挑选性波峰焊锡法,是先用简单的冶具将先前以迴焊方法装上的元件遮蔽起来,再去过锡炉。这种方法能够把元件以冶具保护起来,只露出部份挑选性区域来经过熔融的锡。这方法还需求考虑到两种不同的元件(外表黏著元件及插件式元件)之间的间隔,是否能保证足够的流锡能不受限制的流到焊点。较高的元件(高於3mm)最好是放到榜首面,避免添加冶具的厚度(如图三所示)。 图三、在双面迴焊后运用挑选性波峰焊锡时,外表黏著元件和插件式元件接脚要坚持必定的间隔,以保证锡流能顺畅流过这些焊点。 鲁柏特方法(Ruppert process)供给製程工程师,一次就将迴焊元件及插件式元件焊接好的方法。将一计算过的锡膏量放置到每一穿孔焊垫的四周。当锡膏熔化时会自动流入穿孔内, 填满孔穴并完结焊接接点。当运用这种方法时元件有必要要能承受迴焊时的高温。 冶具开发文件 开发PC板拼装用冶具需求详细如CAD等的材料。Gerber file或IPC-D-350用来製作板子的材料也常在撰写机器程式,开印刷钢版及製造测验冶具时被用到。儘管每一部份所运用的程式相容性都不同,但全自动的机械设备,一般都会有自动转化或翻译的软体来把CAD材料转成可辨视的格式。运用材料的单位包含拼装机器的程式、印刷钢版製作、真空冶具製作及测验冶具等。 结论 工程师或许会运用数种不同的老练製程方法,来焊接许多品种的元件到基板上面。有著完好的计划及一清晰易懂的拼装流程过程及需求,规划者能够更容易準备出一契合生產线生產的產品。供给一好的PC板规划及完好且清晰的文件,能够保证拼装质量、功用及可*度都能在必定预算下顺畅到达目地。

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