PCB生产概要

PCBAssemblyProcessⅠ.Soldering(锡焊)原理Ⅱ.贴装技术的概要-SMD(SurfaceMountDevice)-ScreenPrinter(网板印刷)-Dispenser(粘贴剂涂抹机)-Mounter(高速/多功能部品贴装机)-ReflowSoldering（回流焊）-FlowSoldering(波峰焊)Ⅲ.board试验及检查-外观检查-X-ray检查-ICT检查-功能检查(FunctionTest)1-结合突起部熔融，形成的不均一合金层的性质决定锡焊的性能。-锡焊是靠分子间的吸引力结合Board。☞为了使锡焊达到增加结合力的目的，使金属母材加热到特定温度(board温度).-为使粘贴表面干静，防止生成碳化物，使用助焊剂(Flux)-为了利用毛细管现象，提高粘贴效果，使金属母材之间的间隔约0.1mm左右.1.Soldering的定义2.Soldering的特征不是双方金属熔融，而是在两金属之间添加比母材熔点低，另外的金属焊锡(Solder)结合的方法。☞焊锡主要使用熔点在50~1,400℃范围内。以熔点450℃为基准，在此以下是软锡焊(Soldering),以上为硬锡焊(Brazing)。-要比目材的熔融点低.-表面张力小，要充分散布在母材表面.-流动性好，要充分的填满空隙.-强韧性，耐蚀性，耐磨耗性，电传导性，颜色协调等要求.3.Soldering的要点-侵湿性-流动性-散布性-焊锡的熔融特性和焊口性能试验结果(信赖性)4.锡焊性Ⅰ.Soldering(锡焊)原理2Ⅱ.贴装技术的概要SMT就是表面贴装技术,是指在PWB表面的PAD上印刷锡膏，在上面放置表面贴装部品的锡焊技术。IMT是把所有的部品只分配在PWB的一面的贴装技术。SMT是在PWB的两面分配所有的部品，现在广义上是包含BareChip实装的统称.☞IMT(InsertMountTechnology)是指把部品LEAD插入PCB基板的PTH(PlatedThroughHole)内锡焊的方法.1.SMT(SurfaceMountTechnology)定义☞优点☜-提高信赖性及产品性能。-通过高密度节省TOTALCOST.-基板组装自动化容易.-因自动化转化容易，提高生产性.2.SMT的优点及缺点☞缺点☜-需要集中投资工程的SYSTEM化.-要求综合各要素技术的制造技术.-因轻薄短小化，不良修改及再作业难易.-要求新的作业方法实装形态构造部品分类实装密度(점/㎠)510152025303540LEAD插入实装LEAD部品DIPType1ClassA표면실장1)单面SMTCHIP部品PLATPACKAGEPLCCType1ClassB2)单面SMT(LEAD部品混掺)LEAD部品DIPCHIP部品Type2ClassC3)两面SMT(LEAD部品混掺)LEAD部品DIPCHIP部品Type2ClassC4)两面SMTCHIP部品PLATPACKAGEPLCCType2ClassB3.表面实装有代表性的4种实装形态☞分类IPC-CM-770“PrintedBoardComponentMounting”-Type1:在基板的单面安装部品-ClassA:只安装插入实装部品-Type2:在基板的两面安装部品-ClassB:只安装表面实装部品-ClassC:插入实装部品和表面实装部品混掺安装3Soldering外观检查实装检查机能检查Soldering两面板部品实装(表面实装orLead部品)Solderingor粘贴剂硬化部品实装(Chip,IC..)锡膏或粘贴剂涂抹供给PWBPCB制造FlowSMTLINE构成(例)SMD(SurfaceMountDevice)在印刷电路基板(PCB)上使用机器放置的部品，一般称表面贴装部品；所使用的机器装置一般是SMTLine构成中需要的设备。但是，广义上是指贴装表面实装部品的PCB制造中需要的生产设备及附带装置,关联设备.基板(PWB)solder印刷涂抹粘贴剂部品实装Reflow部品实装FlowReflow检查完成发货供给装置ScreenPRTDispensr高速Mount多功能MountReflow高速Mount多功能Mount手插/IMCReflowFlowM/CAOI,AXIICT机能检查机45ScreenPrinter(网板印刷机)在印刷电路基板(PWB)上，为了能将贴装部品和PWB焊接起来，印刷焊接物质（锡膏）的装置，现在的趋势主要是利用MetalMask的印刷方式。主要附属物用语说明实物MetalMaskSUS或者其它材质和铝框架构成。作成和PWB的部品LAND一样位置一样形状的开口，装在ScreenPrinter上使用的装置。CreamSolder(SolderPaste)钠(Pb)、锡(Sn)、Flux与其它金属化合物按一定比率搭配，在Reflow工程熔融，使印刷回路基板和部品结合的金属材料。SuctionBlock在ScreenPrinter固定PWB，托着PWB底面的BaseBlock。按用途的种类有BarePCB印刷用和Reflow后印刷用2种，有时候也使用BackupPin方式。Sgueegee通过推挤锡膏，使得锡膏可以通过MetalMask并粘贴与PWB的Pad上的装置。使用不锈钢或者其它金属材质。主要组成部分印刷作业工程6Dispenser(粘贴剂涂抹机）在自插部品和Chip部品混合贴装的电路板生产过程中，为了能把Chip部品临时固定在PCB上，涂抹粘贴剂（ChipBond，即红胶）的装置。方式用语说明Transcription方式利用装有如PCB上要涂抹Bond的Point那么多PIN的Plate,作为统一涂抹的涂抹装置生产性良好，变化PinSize调节涂抹量.Screen印刷方式MeshScreen上除了要涂抹Bond部分外，剩下的部分用乳剂coating,作为印刷Bond的方式，变化Mesh的Size或者印刷条件，调节涂抹量.Dispenser方式按照Chip部品，变化NozzleSize和吐出时间,温度.压力，调节粘贴剂的量.(现在应用最广泛的涂抹机)按方式分类粘贴作业为了能够把形态和尺寸多样的部品粘贴到多样的基板上，需要强力的粘贴剂.如果想在底应力컴파운드(low-Stressmoldingcompound),솔더마스크,플럭스,OSP(OrganicSolderPreservative)等多样的表面固定部品，被硬化的粘贴剂在260℃左右的高温下，通过wavesolder时，可以能够继续保持bond.CHIP部品PCB基板粘贴剂7Mounter(高速/이형部品实装机)Mounter(贴片机)是指在涂抹了CreamSolder（锡膏）或者ChipBond（红胶）的PCB上，利用程序顺次贴装表面贴装部品的装置。按所贴装部品的形态分为标准(Chip或者高速)贴装机和多功能贴装机。SOP:SmallOutlinePackageQFP:QuadFlatPackagePLCC:PlasticLeadlessCarryPackageSOJ:SmallOutlineJunctionBGA:BallGridArrayCSP:ChipSizePackage,ChipScalePackageLLP:LeadlessLeadformPackageSOJQFPSOPBGALLPPLCC高速MOUNTER多用途MOUNTER贴装部品ReflowSoldering(回流焊）印刷的PCB上装贴Chip及IC器件的状态下，通过设定锡焊温度的炉，PWB的LAND和部品LEAD之间的CreamSolder被熔融进而完成成贴装部品焊接的装置.加热方式原理特征IR(红外线)依靠红外线的复印热加热-随着部品的材质,颜色，热吸收的不同，发生异常加热.-大部品发生影子的地方加热难IR＋HotAir红外线的复印热和热风并用的加热方式-普及红外线方式的发电类型-部品的热压较小-材料的炭化小,部品和基板的温度差较小.热风靠heat变热的热风加热的方式-部品和基板的温度差小.-温度控制较容易.-材料的炭化及솔더볼发生多.-由于热风部品容易发生移动.Reflow方式Reflow装备8-如FlowSoldering，部品本体没有直接沉积在熔融的Solder中，部品本体的热冲击小.(根据加热方式的不同，也能增加很大的热压)-因规定了Solder的供给量，브릿지등的Soldering不良少.-因熔融Silder的表面张力，即使位置多少发生倾斜，有在正常位置固定部品的Self-Alignment效果.-如果利用局部加热方式的加热源，在同一基板上也可能以不同的Soldering条件Soldering.-Solder中混入不纯物的危险性小，利用SolderPaste时，能够正确地保持Solder的조성.Reflow优点9FlowSoldering(波峰焊）使装了部品(LEAD部品,红胶固定的Chip部品)的基板沉积到锡浆或者把锡喷洒到PCB上去完成焊接的锡焊方式。方式用语说明焊接方式熔融的锡浆不移动,使实装了部品的基板移动去完成焊接的方式.打喷方式喷涌熔融锡浆制作各种波形,使它接触结合部去完成焊接的方法.工程构成照片例FlowSolder种类-Fluxer:在要焊接对象基板的锡焊面涂抹助焊剂的装置.种类)打喷发泡方式,喷胶方式-预热机:使要焊接对象基板在锡焊前预备加热的装置预热目的:①缓和热冲击②消除吸着水分③防止表面的温度强化④助焊剂活性化的补助⑤助焊剂的挥发1.Test和检查■为了保证生产的PCB和实际式样一致的手段.■通过对各个board的soldering状态的良/否判定,改善soldering工程上的问题,达成目标品质.■信赖性是?指保持预先决定的特性的能力■影响PCB信赖性的要素10Ⅲ.boardtest和检查工程设计管理(温度，时间,部品实装)(工艺的设计,이음部的形象,Solder材料)(目材的表面状态,锡膏的不纯物,助焊剂的热化)2.Soldering前的test和检查■指对锡膏,助焊剂,PWB等材料的test和检查.-材质的种类和特性,材质的状态等对焊接作业影响大-好的材质的确保是获得优良焊接状态的基本11Soldering设计solderDevicePWB化学物质Flux破坏检查信赖性检查3.焊接后的test和检查非破坏检查外观检查,X-Ray检查,电气检查,超声波检查引张检查，剥离检查，截断检查,弯曲/扭曲检查,显微镜组织检查疲劳检查,热疲劳检查,经久硬化检查,震动检查,腐蚀检查,ion-migration检查,위스커12(一般在量产工程中不实施.)(一般在量产工程中不实施.)131.外观检查是1)不损伤检查对象，了解性质、状态、构造等非破坏检查中的一种2)最经常使用，最基本的检查项目3)检查项目-结合部的外观形象，锡的侵湿性(Wettability)-部品的倾斜或位置偏移-Pattern,部品的外观异常2.外观检查的种类1)目视:利用人眼睛的外观检查方法2)AOI:不是利用人眼睛，而是利用光学机器检查的方法*AOI:AutomatedOpticalInspection3.PCB制造工程上外观检查实施工程例ScreenPrinter高速Mounter이형MounterReflowWaveSolder…外观检查14外观检查的目的1)防止不良流到後工程2)使检查结果统计性的分析内容在前工程(Reflow,WaveSolder)Feedback，对有效的分析、消除不良改善前工程品质VISION检查机前工程(Reflow,WaveSolder)後工程품질개선작업불량유출최소화1)目视检查■最常使用，最基本的检查项目■检查项目-结合部的外观形象-侵湿性-部品的倾斜或位置偏移-排线异常-部品的外观异常■为了有效率的检查，准备检查表,希望按照它实施检查15AOI(AutomatedOpticalInspection)是?由于肉眼不能检查或者由于大量生产，要检查的部品很多时，采用包括照相技术、照明技术检查알고리즘等