车间环境要求与生产工艺要求详解.docx
《车间环境要求与生产工艺要求详解.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《车间环境要求与生产工艺要求详解.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
车间环境要求与生产工艺要求详解
生产焊装车间要求
一、电源
电源电压和功率要符合设备要求:
电压要稳定,一般单相AC220V(±10%,50/60HZ),三相AC380V(±10%,50/60HZ)。
如果达不到要求,需配置稳压电源,电源的功率要大于功耗的一倍以上。
例如贴片机的功耗2KW,应配置5KW电源。
贴片机的电源要求独立接地,一般应采用三相五线制的接线方法。
因为贴片机的运动速度很高,与其他设备接在一起会产生电磁干扰,影响贴片机的正常运行和贴装精度。
二、气源
要根据设备的要求配置气源的压力,可以利用工厂的气源,也可以单独配置无油压缩空气机。
一般要求压力大于7Kg/cm2。
要求清洁、干燥的净化空气,因此需要对压缩空气进行去油,因为管道会生锈。
锈渣进入管道和阀门,严重时会使电磁阀堵塞、气路不畅,影响机器正常运行。
三、排风
回流焊和波峰焊设备都有排风要求,应根据设备要求进行配置排风机。
对于全热风炉一般要求排风管道的最低流量值为500立方英尺/分钟。
四、照明
厂房内应有良好的照明条件、理想照度为800LUX~1200LUX。
至少不能低于300LUX,低照明度时,在检验、返修,测量等工作区应安装局部照明。
五、工作环境
SMT生产设备是高精度机电一体化设备,设备和工艺材料对环境的清洁度、温湿度都有一定的要求。
具体工作环境有:
工作车间保持清洁卫生、无尘土、无腐蚀性气体。
空调环境下,要有一定的新风量,尽量将CO2含量控制在1000ppm以下,CO含量控制在10ppm以下,以保证人体健康。
环境温度:
23±3℃为佳。
一般为17~28℃。
极限温度为15~35℃。
相对湿度:
45~70%RH。
六、静电防护
1、半成品裸露线路板需使用静电防护包装。
①静电屏蔽材料:
防止静电穿透包装进入组件引起的损害。
②抗静电材料:
使用中不产生静电电荷的材料。
③静电消散材料:
具有足够的传导性,使电荷能通过其表面消散。
2、防止静电产生的办法.
①控制车间静电生成环境。
办法有:
车间温湿度控制、尘埃控制、地板和工作台铺设防静电材料,并需要正确可靠接地。
②防止人体带电。
办法有:
焊装人员须佩戴防静电腕带,穿戴防静电服装、鞋和衣帽。
严格禁止与工作无关的人体活动。
③材料选用:
防静电地面。
防静电桌垫、防静电服装、衣帽和鞋。
防静电周转箱、运输盘和周转车。
④静电防范措施。
制定防静电操作工艺规程。
正确使用防静电工具
3、减少和消除静电荷的有效措施
①接地。
办法有:
地板和桌椅、工作台垫进行正确可靠接地。
人体接地。
生产线、工具和室内所用设备、一切都进行接地。
②增湿。
办法有:
室内使用加湿器、人工喷雾器。
采用湿拖檫地面或洒水等方式来提高带电体附件或者环境的湿度。
4、典型防静电工作台图示。
要求:
(1).人员用防静电手环;
(2).EOS防护容器;
(3).EOS防护桌面;
(4).EOS防护地板、地垫;
(5).建筑地面;
SMT生产工艺要求:
一、锡膏选择:
1、锡膏粘度:
印膏方法
丝网印刷
漏板印刷
注射滴涂
粘度
300-800
普通SMD:
500-900
细间距SMD:
700-1300
150-300
2、焊剂类型:
RMA(中等活动)焊剂、RA(全活性)、免清洗焊剂。
3、粒度:
对于细间距的元器件,锡膏中的金属粉末粒度应更细。
四种粒度等级锡膏
类型
小于1%颗粒尺寸
至少80%颗粒尺寸
最多10%颗粒尺寸
1
2
3
4
>150
>75
>45
>38
75-150
45-75
20-45
20-38
<20
<20
<20
<20
4、锡膏印刷工艺
1、一般情况下,焊盘上单位面积的锡膏量应为0.8mg/mm2对细间距的元器件应为0.5mg/mm2
2、锡膏覆盖每个焊盘的面积应在75%以上。
3、锡膏印刷后,应无严重塌漏,错位不大于0.2mm,对间距位不大于0.1mm。
4、工艺参数:
a、刮板硬度:
硬度60~90HS,一般为70HS。
b、刮板形状:
平型、菱形、角型。
c、刮印角度:
40~70度。
d、印刷间隙:
网版或漏板与印刷板的间隙控制在0~2.5mm。
e、印刷压力:
网版3.5*105Pa,漏板1.75*105Pa。
f、印刷速度:
10~25mm/S。
5、影响锡膏特性的重要参数:
(1)粘度:
粘度是焊膏的主要性能指标,影响焊膏粘度的主要因素为合金焊料的含量、锡膏颗粒的大小、温度和触变剂的润湿性能。
(2)合金焊料成份、配比和焊剂含量:
(3)锡膏颗粒的形状、大小和分布:
锡膏颗粒形状可分为球形和其它形状,球形颗粒具有良好的印刷性、有相对小的表面积、含氧量低,因此能保证较好的焊接质量。
颗粒大小:
一般颗粒直径约为开口尺寸的1/5,因此对于细间距的焊盘如0.5mm间距,若其模板开口尺寸为0.25mm,则颗粒直径应分布在50μm左右。
下表为引脚间距和颗粒直径的关系:
引脚间距mm
0.8以上
0.65
0.5
0.4
颗粒直径μm
75以下
60以下
50以下
40以下
(4)锡膏的熔点:
锡膏的熔点取决于合金焊料的成份和配比,熔点的不同需要采用不同的回流焊温度,而焊接效果和性能也各不相同。
一般采用的Sn63Pb37成份的锡膏熔点温度为183℃,回流焊的温度在208-223℃左右。
(5)触变指数和塌落度:
锡膏的粘度和触变性很大程度上控制着印刷后的形状的保持特性。
触变指数高则塌落度小,触变指数低则塌落度大。
(6)工作寿命和储存期限:
工作寿命是指焊膏从被施加到PCB板至贴装元器件之前的不失效时间,一般要求12-24小时。
至少要有4小时的有效工作时间。
储存期限是指焊膏从出厂至使用之前性能不降低的期限,一般规定在2-10℃下保存1年,至少3-6个月。
6、锡膏的使用与保管:
(1)锡膏必须以密封状态在2-10℃下保存,温度过高合金与焊剂会发生化学反应,温度过低则焊剂中的松香成份会发生结晶现象。
(2)取出后必须在室温下回温,回温时间4-8小时。
至少要有2小时。
(3)使用之前必须充分搅拌,使锡膏内合金粉颗粒均匀一致,并保持良好的粘度,搅拌时间一般为2-3分钟。
(4)锡膏印到PCB板上后,必须在4小时内过回流焊。
6
(5)锡膏印刷时最好在温度22-28℃、相对温度65%以下进行。
7、锡膏印刷过程的工艺控制:
(1)确定印刷行程:
前后控制在至少20mm间距。
(2)印刷速度:
最大印刷速度取决于PCB板上的最小引脚间距,一般设置在15-40mm/sec,引脚间距小于0.5mm时,一般设置在20-30mm/sec。
(3)刮刀压力;
(4)模板分离速度:
PCB与模板的分离速度理想如下表:
引脚间距(mm)
推荐速度(mm/sec)
<0.4
0.1-0.5
0.4-0.5
0.3-1.0
0.5-0.65
0.5-1.0
>0.65
0.8-2.0
二、贴装胶
1.贴装胶的使用与保管:
(1)存储温度2-10℃。
(2)工作环境温度20-25℃,湿度45-65%。
(3)暂时不用的红胶在工作环境温度下放置时,必须盖紧胶瓶的前后盖。
(4)摊放在网板上的胶停留时间不得超过2小时。
(5)从胶瓶取出的胶重复使用次数不得超过2次。
(6)印上贴片胶的PCB,必须在2小时内过回流焊机。
三、贴装位置要求:
1、矩形元件:
(1)纵向偏移:
(2)横向偏移:
(3)旋转偏移:
2、小外形元件
(1)偏移:
(2)旋转:
3、小外形集成电路
(1)横向偏移:
(2)旋转偏移:
四、回流焊温度曲线:
1.典型的锡膏温度曲线:
(1)曲线图:
(2)工艺要求:
a.预热区:
预热方式:
升温-保温方式。
升温速率:
≤3℃/s。
预热时间:
视印制板上所装热容量最大的SMD、PCB面积、厚度以及焊膏性能而定,一般为60-180S。
预热温度:
预热温度结束时一般为110-130℃,保温段结束时一般为140-160℃。
b.回流区:
回流时间:
一般为15-60S,其中225℃以上时间≤10S,215℃以上时间≤20S。
峰值温度:
210-230℃。
c.冷却区:
降温速率:
3-10℃/s。
冷却至75℃以下即可。
2.免洗锡膏的温度曲线:
16
3.贴片胶温度曲线:
(以富士W880C红胶为例,主要有以下两种曲线)
插件生产工艺要求:
一、自动插件机参数简介:
1、卧式插件机AVK2:
(1)适用印制板尺寸:
X-Y工作台面:
MAX:
508×381(mm),MIN:
50×50(mm)
上、下板机:
MAX:
330×250(mm),MIN:
50×50(mm)
(2)插入间距:
5~26mm
(3)插入方向:
X、Y方向(0,90,180,270)
(4)PC板厚度:
标准:
1.6mm,可适用:
1.0~2.0mm
(5)定位方式:
孔定位(PC板上的定位孔)
(6)元件脚径:
0.4~0.8mm
(7)插入元件本体直径:
MAX:
4.4mm
2、立式插件机RHS2:
(1)适用PC板的尺寸:
X-Y工作台面:
MAX:
508×381(mm),MIN:
50×50(mm)
上、下板机:
MAX:
330×250(mm),MIN:
50×50(mm)
(2)插入间距:
5mm/2.5mm
(3)插入方向:
X、Y方向(0,90,180,270)
(3)PC板厚度:
标准:
1.6mm,可适用:
1.0~2.0mm
(4)定位方式:
孔定位(PC板上的定位孔)
(5)元件脚径:
0.4~0.6mm
(6)插入元件本体:
MAX:
ф10×20mm
二、PCB板边及定位孔规范:
说明:
上下各留3mm和8mm的工艺边,定位孔的尺寸及位置要求如图所示。
三、自动插件死区:
1、板边死区:
2、
定位孔周围的死区:
四、相邻元件的安全距离:
1.元件面:
两相邻元件的本体之间应间隔0.5mm.
2.焊点面:
元件脚与元件脚间不会短路。
五、PCB板孔径:
19
PCB板孔径由所插元件的引脚直径决定,其关系如下表:
引脚直径(mm)
PCB板孔径(mm)
0.80±0.05
1.2
0.60±0.05
1.0
0.50±0.05
0.9
0.40±0.05
0.8
注:
立式机台只能插0.6mm引脚直径的元件。
六、检验标准:
1.卧式插件检验标准:
(1)元件外观不可有破损裂痕,标识不清等现象。
(2)元件极性须正确。
(3)元件脚弯曲度:
15°≤D≤30°
(4)元件脚长度:
1.3≤L≤1.8。
(mm)
(5)元件浮起高度:
H≤2(mm)
(6)不可有元件脚浮起和元件脚变形的不良。
2.立式插件检验标准:
(1).元件外观不可有破损裂痕,标识不清等现象。
(2).元件极性须正确。
(3).元件脚弯曲度:
30°≤D≤45°
(4).元件脚长度:
1.3≤L≤1.8(mm)
(5).元件浮起高度:
H≤2(mm)
(6).不可有元件脚浮起和元件脚变形的不良.
七、波峰焊的工艺参数:
1、助焊剂比重:
预热温度:
如下表。
印制板类别
印制板焊接面的预热温度
单面板
80-90℃
双面板
90-100℃
2、波峰焊锡炉温度:
取决于焊点形成合金层所需要的温度。
一般在230-250℃之间。
3、印制板压锡深度:
一般为板厚的1/2-3/4之间。
4、牵引角:
牵引角对焊锡的接触与分离情况均有影响。
其合理数值应控制在6-10度之间。
5、焊接时间和传动速度。
焊接时间“T”应为3-4秒。
传动速度“V”的大小影响预热效果、焊接时间和焊点与焊料的分离过程可按下公式计算:
V=L/t(其中L为波峰宽度,通常为60mm。
t为焊接时间。
V为传动速度)
八、波峰焊切脚工艺要求:
元器件引脚伸出焊盘的部分不能出现以下情况:
1、减小电气间隙。
2、引脚的偏移产生焊接缺陷。
3、后工序手工操作时是静电防护封装被击穿。
因此,对于引脚控制如下:
①引脚离印制板高度控制在2-3mm。
②机插引脚由于引脚弯曲后不得减小最小电气间隙。
41
③有特殊工艺要求的引脚长度应遵循工艺要求。