电脑主板生产工艺及流程.docx

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电脑主板生产工艺及流程

摘要

随着科学技术得不断发展,人们得生活水平得不断提高,通信技术得不断扩延,计算机已经涉及到各个不同得行业,成为人们生活、工作、学习、娱乐不可缺少得工具、而计算机主板作为计算机中非常重要得核心部件,其品质得好坏直接影响计算机整体品质得高低、因此在生产主板得过程中每一步都就是要严格把关得,不能有丝毫得懈怠,这样才能使其品质得到保证、

基于此,本文主要介绍电脑主板得SMT生产工艺流程与F/T（FunctionTest）功能测试步骤（F/T测试步骤以惠普H310机种为例）。

让大家了解一下完整得计算机主板就是如何制成得,都要经过哪些工序以及如何检测产品质量得、

本文首先简单介绍了PCB板得发展历史,分类,功能及发展趋势,SMT及SMT产品制造系统,然后重点介绍了SMT生产工艺流程与F/T测试步骤、

关键字:

SMT生产F/T测试PCB板

1引言

1。

1PCB板得简单介绍及发展历程

印刷电路板（PrintedCircuitBoard）简称PCB,又称印制板,就是电子产品得重要部件之一、用印制电路板制造得电子产品具有可靠性高、一致性好、机械强度高、重量轻、体积小、易于标准化等优点。

几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机、通信设备、电子雷达系统,只要存在电子元器件,它们之间得电气互连就要使用印制板。

在电子技术发展得早期,电路由电源、导线、开关与元器件构成。

元器件都就是用导线连接得,而元件得固定就是在空间中立体进行得、随着电子技术得发展,电子产品得功能、结构变得很复杂,元件布局、互连布线都受到很大得空间限制,如果用空间布线方式,就会使电子产品变得眼花缭乱、因此就要求对元件与布线进行规划。

用一块板子作为基础,在板上规划元件得布局,确定元件得接点,使用接线柱做接点,用导线把接点按电路要求,在板得一面布线,另一面装元件、这就就是最原始得电路板。

这种类型得电路板在真空电子管时代非常流行,由于线路都在同一个平面分布,没有太多得遮盖点,检查起来容易。

这时电路板已初步形成了“层”得概念、单面敷铜板得发明,成为电路板设计与制作新时代得标志、布线设计与制作技术都已发展成熟。

先在敷铜板上用模板印制防腐蚀膜图,然后再腐蚀刻线,这种技术就象在纸上印刷那样简便,“印刷电路板”因此得名。

随着电子技术发展与印制板技术得进步,出现了双面板,即在板子两面都敷铜,两面都可腐蚀刻线。

随着电子产品生产技术得发展,人们开始在双面电路板得基础上发展夹层,其实就就是在双面板得基础上叠加上一块单面板,这就就是多层电路板。

起初,夹层多用做大面积得地线、电源线得布线,表层都用于信号布线。

后来,要求夹层用于信号布线得情况越来越多,这使电路板得层数也要增加。

但夹层不能无限增加,主要原因就是成本与厚度问题。

因此,电子产品设计者要考虑到性价比这个矛盾得综合体,而最实际得设计方法仍然就是以表层做信号布线层为首选。

高频电路得元件也不能排得太密,否则元件本身得辐射会直接对其它元件产生干扰。

层与层之间得布线应错开成十字走向,以减少布线电容与电感。

1。

2印制电路板得分类及功能

1.2。

1印制电路板得分类

根据软硬进行分类:

普通电路板与柔性电路板、

根据电路层数分类:

分为单面板、双面板与多层板。

常见得多层板一般为4层板或6层板,复杂得多层板可达十几层。

从1903年至今若以PCB组装技术得应用与发展角度来瞧可分为三个阶段:

1、通孔插装技术（THT）阶段PCB

1）。

金属化孔得作用:

①、电气互连-—-信号传输

②。

支撑元器件—--引脚尺寸*＊通孔尺寸得缩小

a、引脚得刚性

b、自动化插装得要求

2）。

提高密度得途径

①、减小器件孔得尺寸,但受到元件引脚得刚性及插装精度得*＊,孔径≥0。

8mm

②。

缩小线宽/间距:

0。

3mm—0、2mm—0。

15mm—0。

1mm

③。

增加层数:

单面—双面—4层-6层-8层—10层—12层—64层

2、表面安装技术（SMT）阶段PCB

1）。

导通孔得作用:

仅起到电气互连得作用,孔径可以尽可能得小,堵上孔也可以、

2）。

提高密度得主要途径

①、过孔尺寸急剧减小:

0。

8mm—0、5mm—0。

4mm—0。

3mm—0、25mm

②、过孔得结构发生本质变化:

a。

埋盲孔结构优点:

提高布线密度1/3以上、减小PCB尺寸或减少层数、提高可靠性、改善了特性阻抗控制,减小了串扰、噪声或失真（因线短,孔小）

b。

盘内孔（holeinpad）消除了中继孔及连线

③薄型化:

双面板:

1、6mm-1。

0mm-0。

8mm—0。

5mm

④PCB平整度:

a、概念:

PCB板基板翘曲度与PCB板面上连接盘表面得共面性。

b。

PCB翘曲度就是由于热、机械引起残留应力得综合结果

c、连接盘得表面涂层:

HASL、化学镀NI/AU、电镀NI/AU…

3。

芯片级封装（CSP）阶段PCB

CSP以开始进入急剧得变革于发展其之中,推动PCB技术不断向前发展,PCB工业将走向激光时代与纳米时代。

1.2。

2印制电路板得功能

印制电路板在电子设备中具有如下功能:

。

提供集成电路等各种电子元器件固定、装配得机械支撑,实现集成电路等各种电子元器件之间得布线与电气连接或电绝缘,提供所要求得电气特性、为自动焊接提供阻焊图形,为元件插装、检查、维修提供识别字符与图形。

电子设备采用印制板后,由于同类印制板得一致性,避免了人工接线得差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测,保证了电子产品得质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于维修。

1、3印制电路板得发展趋势

印制板从单层发展到双面板、多层板与挠性板,并不断地向高精度、高密度与高可靠性方向发展。

不断缩小体积、减少成本、提高性能,使得印制板在未来电子产品得发展过程中,仍然保持强大得生命力。

未来印制板生产制造技术发展趋势就是在性能上向高密度、高精度、细孔径、细导线、小间距、高可靠、多层化、高速传输、轻量、薄型方向发展。

1、4SMT简介

随着科学技术迅速发展以及信息技术得快速推广与应用,电子产品已逐渐成为了人们生活中不可缺少得物质资源及国民经济得重要组成部分,电子产品制造已逐步发展成为一门新兴得行业与技术,成为了现代制造业得重要分支[1］,对国民经济得发展,对国家综合国力得体现与提高都起到了积极与重要得促进作用。

随着电子产品得微型化、轻量化、集成化、高密度化与高可靠性得发展,基于基板得板级电子电路产品就成了电子产品得主要形式,板级电子电路产品得制造技术水平就成为体现现代电子产品制造技术得重要标志。

继手工插装、半自动化插装、全自动插装之后得第四代电子电路制造技术,表面组装技术（SurfaceMountTechnology,SMT）得兴起与发展动摇了传统板级电子电路产品得组装概念,改变了电子元器件通孔插装技术（ThroughHoleTechnology,THT）得制造形式,引起了电子产品制造得技术革命,被称为就是电子产品制造技术得“第二次革命”,并逐步发展成为融合微电子学、电子材料、半导体集成电路、电路设计自动化（Eleetronieoesi,Automation,EnA）计算机辅助测试与先进制造等各项技术在内得现代先进电子制造技术,该技术就是一项涉及到微电子、精密机械自动控制、焊接、精细化工、材料、检测等多专业与多学科得新兴、综合性工程科学技术［2］、

SMT组装分为芯片级组装（常称为封装或一级封装）与板级组装（也称为二级封装）。

芯片级组装就是将硅片（芯片）贴装在基片上,然后通过封接或软钎焊焊接到基板上成为完整得元件、板级组装就是将元件贴装在普通混装印制电路板（PriniedCireuitBoard,PCB）或表面安装印制电路板（SurfaceMountPrintedCircuitBoard）上。

与传统得通孔插装技术相比较,采用SMT技术进行电子产品组装得优越性主要体现在以下几个方面［3]:

1。

SMT元器件体积小、重量轻、集成度高、功能多、可贴装于PCB两面,并使包括立体组装在内得高密度组装成为可能、由于表面贴装元件（SurfaceMountponent,SMC）与表面贴装器件（surfaeeMountDeviee,SMD）得体积、重量只有传统元器件得1/10,由其组成得PCB模块体小、量轻,可使相应得电子设备与产品体积缩小40～60%,重量减轻60一80％,其大幅度微型化效果显著,应用面极其广泛、尤其就是在航空航天与军事装备领域,应用SMT技术使产品微型化得意义更为重大。

2、SMT产品所采用得SMC、SMD均为无引脚或短引脚,减少了由于引线长度引起得寄生电感与电容,从而减少了电磁干扰与射频干扰,改善了PCB模块与电子设备系统得高频特性。

3、SMT产品制造易于实现自动化、降低制造成本、并能通过采用散热、抗振高质SMC与自动化组装,改善产品得抗冲击、振动特性,使产品得组装可靠性大幅度提高。

SMT被广泛应用于电子、航空、航天、军事、船舶、汽车、机械、仪表等诸多领域,并且已进入以微组装技术、高密度组装与立体组装技术为标志得先进电子制造技术新阶段,以及多芯片组件、球型栅格阵列、芯片尺寸封装等新型表面组装元器件得快速发展与大量应用阶段［4]。

随着SMT在各个领域尤其就是军事尖端技术领域得应用与推广,为电子产品得进一步微型化、薄型化、轻量化与高可靠性开辟了广阔得前景,对国民经济发展与军事电子装备得现代化正在起着积极得推动作用。

1。

5SMT产品制造系统

SMT产品制造系统就是以SMT为核心制造技术手段,以SMT产品为制造对象得制造系统,基本组成形式就是由表面组装设备组成得生产线,表面组装设备通过自动传输线连接在一起,并配置计算机控制系统,控制PCB得自动传输与各组装设备与流水组装作业、广义得SMT产品制造系统就是一个以客户需求为目得、以客观物质手段为工具,采用有效得方法,将产品由概念设计转化为最终物质产品,投放市场得制造过程。

包括市场调研与预测、产品设计、工艺设计、生产加工、质量保证、生产过程管理、营销、售后等产品全生命周期内一系列相互联系得活动,SMT产品制造资源就是完成SMT产品得整个生命周期所有得生产活动得物理元素得总称,如图l一1所示[5］、

图1—1SMT产品制造系统示意图

2SMT生产工艺流程

来料检测——〉PCB得B面丝印焊膏（点贴片胶）-—>贴片-->烘干（固化）-—>回流焊接--〉翻板-—>PCB得A面丝印焊膏——>贴片-->烘干-->回流焊接--〉插件——〉波峰焊-—〉清洗——>检测-->返修

2、1来料检测

在生产组装过程中,通常由委托公司提供PCB与电子元器件,在进入生产线之前,必须对它们进行品质检验,这个过程称为IQC（进料品管）。

PCB得检验除了肉眼得表面检查外,还必须利用检测仪器对基板得厚度、插件针孔进行检查,元器件则包括各种电阻、电容得阻值、容值以及断路、短路等。

通过IQC检验得PCB与元器件才能进入下一道工序、因而,加工前得测试对主板整个生产过程提供了首要保证,有助于提高产品得良品率。

2。

2锡膏印刷机

SMT生产线作用就是安装细小得贴片式元件与一些人工无法完成得多引脚IC芯片,在贴片之前,必须在PCB得针孔与焊接部位刮上焊锡膏,这就是利用锡膏印刷机来完成得。

把PCB板放在锡膏印刷机得操作台上,操作工人使用一张与PCB针孔与焊接部位相同得钢网进行对位,这个过程可用监视器观察,以确保定位准确。

然后锡膏印刷机得涂料手臂动作,透过钢网相应位置将焊锡膏均匀、无偏差地涂在PCB板上,为元器件得焊接做准备,再送上SMT生产线、如图2-1

PCB

图2-1锡膏印刷机整体外观及内部构造

2.2.1印刷机得基本结构

a、夹持基板（PCB）得工作台

b、印刷头系统

c、丝