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電子組裝過程設計

日期:2024-12-19

乾元坤和編輯

電子組裝過程設計

電子產品組裝過程中,要保證產品生產質量從始至終無缺陷是很困難的,這是由于工序眾多,無法保證每個工序不出現些許差錯,但可以通過措施將缺陷控制在一個可以接受的范圍內,這除了現場工藝控制外,設計因素也非常關鍵。一個典型的電子組裝過程包括:焊膏印刷、貼片、回流焊、波峰焊、測試等,下面逐一對這些工序要考慮的設計因素進行介紹:

電子組裝過程設計

電子組裝過程設計

1.焊膏印刷

焊膏印刷是SMT工藝中的第一道工序,通過使用印刷機將焊膏從網板開孔中漏印到PCB焊盤上。據統計60%~70%焊接缺陷是由焊膏印刷不良造成的。要實現高品質焊膏印刷除了要考慮焊膏選擇、焊膏印刷參數外,對PCB板設計加工也提出了具體要求,在PCB設計時要考慮以下因素:

(1)焊盤設計加工的考慮。焊盤表面平整,且加工為正公差。這主要是為了實現良好的焊錫平整漏印在焊盤上,并且避免焊膏印刷到焊盤之外形成錫珠或者連焊;

(2)PCB板加工考慮。要注意板面清潔和平整;

(3)綠油設計考慮。綠油不高于SMT焊盤,并且不涂敷到焊盤之上。

2.貼片

貼片工藝技術是SMT產品組裝生產中的關鍵工序。SMC/SMD(表面貼裝元器件)貼裝一般采用貼片機自動進行。貼片機是SMT產品組裝生產線中的核心設備,也是SMT的關鍵設備,決定著SMT產品組裝的自動化程度。

貼片的主要動作包括基板定位、元件拾取、元件定位、元件貼片等,要實現高品質的貼片質量和貼片效率,對PCB板設計也提出了具體要求:

(1)夾持邊。上下各3或5mnl,其中無元件、焊盤、電路等。

(2)基準?;鶞试O計對于高精度貼片十分關鍵,至少有2個基準,位于PCB對角線上,距離越遠越好,推薦設計3個基準,可處理PCBX或Y方向形變造成的偏差?;鶞试O計一般使用1或1.5mnl實心圓焊盤等標準圖形,為便于識別,在標記周圍應該有一塊沒有其它電路特征或標記的空曠區(至少2倍于焊盤直徑),基準焊盤表面平整,在基準點的下方(基板背后或內層)設置背景銅箔增大反差便于貼片機識別。

(3)基板平整。PCB對角線兩點翹曲不超過5%o。

(4)不同高度元件避免設計過近,以防止吸嘴下降時碰撞到大尺寸元件造成飛件。

(5)相似元件盡量以同樣方向相鄰布局在一起,這可以讓貼片機吸嘴在放置元件時移動距離最短,并且不用調整貼裝角度,最大程度提高貼片效率。萬方數據FR4背景銅箔圖3背景銅箔增大反差

3.回流焊

回流焊是指己貼裝好的PCBA通過再流焊爐完成群焊的工藝過程,回流焊是SMT工藝的重要過程,其對設計提出以下要求:

(1)焊盤尺寸設計。一般貼片元件在長度方向上焊盤兩側都應略大于元件焊端或引線的尺寸),以保證焊點有一定的機械強度,并易于用目測方法檢驗焊點質量。在寬度方向上對于貼片電阻這樣焊端只有1面或者3面的元件焊盤推薦與元件焊端寬度一致,最大不超過元件焊端寬度的1.1倍,而對于電容這樣焊端有5面的元件焊盤寬度可略大于焊端寬度,但也不超過焊端寬度的1.1倍,以保證在焊端側面也形成焊縫(filllet),增強焊點連接機械強度。

(2)元器件分布應盡可能均勻,大質量器件再流焊時熱容量較大,因此布局上過于集中容易造成局部溫度低而導致假焊。

(3)針對雙面貼片PCB,焊接面不要分布大質量、大尺寸元件,避免二次回流時掉件。

(4)PCB內層均勻覆銅,避免回流翹曲。

(5)避免在表面安裝焊盤以內,或在距表面安裝焊盤0.4mln以內設置導通孔,以防止回流時焊錫從孔中流走造成焊錫少。如無法避免。須用阻焊劑將焊料流失通道阻斷。

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