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现状和目的
现状:
电子产品研发工程师,特别是硬件开发人员,普遍存在对制造工艺要求不熟悉,可制造性概念比较模糊。对PCB布局设计,元件选择,制造工艺流程选择,热设计,生产测试手段等方面的实际经验不足,导致设计出的产品不具备可生产性或可生产性差(制造成本高),需要多次反复改板,影响了产品的推出日期,甚至影响了产品的质量和可靠性。
目的:
根据公司制造能力制定规则(即工艺规范)来设计指导PCB设计,旨在提高产品的可制造性、高可靠性。获得良好的质量、缩短生产周期、降低的劳动成本和材料成本、减少重复设计的次数。
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主要内容
PCBA制造工艺
PCB基板板材要求
PCB布局要求
PCB走线要求
电源和地线(层)设计
PCB字符、丝印及相关层(Layer)规定
PCB拼版要求
PCB工艺边设计
贴片器件标准化的要求
波峰焊的标准化要求
自动插件(AI)要求
手插件标准化要求
ICT测试点设计要求
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PCBA制造工艺
THT和SMT工艺
THT:通孔插装技术(ThroughHoleTechnology)
SMT:表面贴装技术(SurfaceMountedTechnology)
SMT典型工艺
波峰焊工艺
回流焊工艺
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SMT典型工艺
锡膏印刷
目前多采用模板印刷方式
点胶
适用于波峰焊的SMD器件、双面回流焊的大重量器件
对于standoff较大的元件,可能造成掉件。
贴片工艺
基板处理系统:传送基板,定位
贴片头:真空拾放元件
供料系统
元件对中系统
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波峰焊工艺
特点
焊锡和焊接用的热能量
由同一工序提供
工艺过程
单波与双波
单波Highpressureturbulentwave
双波Smoothlaminarwave
进板
助焊剂
预热
焊接
冷却/出板
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波峰焊问题
特点
组装密度较低
细间距易出现连锡
SMD器件易出现阴影效应
BGA等器件不适合波峰焊
双波有助于减少阴影效应,但可能出现冒锡问题
防止阴影效应措施:
合适的焊盘尺寸:比回流焊盘长
合适的原件间距:大于器件高度
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回流焊工艺
特点
焊接用的锡和热量通过两个独立的工序提供
技术要点
找出最佳的温度曲线
温度曲线处于良好的受控状态
技术分类:
按热传播方式:传导、辐射、对流
按焊接形式:局部焊接、整体焊接
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回流焊工艺
热风回流炉基本结构
回流炉子按PCBA温度变化分为:预热区、恒温区、再流区、冷却区
工艺窗口
器件对热风回流焊的影响
热风回流焊不能控制局部温度
不能焊接高温器件、焊锡封装的组件、热容量大器件
我们尽量使PCB板上所有器件的温度曲线一致,以获得良好的焊接效果。
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PCB基板板材要求
PCB板材的分类:
①、按增强材料不同(最常用的分类方法)
纸基板(FR-1,FR-2,FR-3)
环氧玻纤布基板(FR-4,FR-5)
复合基板(22F,CEM1,CEM-3)
HDI板材(RCC)
特殊基材(金属类基材、陶瓷类基材、热塑性基材等)
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