主板生产流程.ppt

1、刘顺斌刘顺斌2011-11-4品新学习主要内容品新学习主要内容1、主板各制程段2、编码原则3、出货检验4、功能测试5、SFIS系统流程6、稽核巡检主板四大制程段主板四大制程段SMT制程段制程段DIP制程段制程段TEST制程段制程段PACK制程段制程段SMT制程段流程图制程段流程图投投板板站站印印刷刷站站高高速速机机泛泛用用机机回回流流焊AOI站站QC抽检抽检维修维修PCB拆封拆封DIP制程制程什什么么是是SMT？（SurfaceMountedTechnology）是表面组装技术。是将体积很小的无（或短）引线片状器件贴装在印制板铜箔上，从而实现了电子产品的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生产

2、的自动化。SMT技技术术应应用用：史于上世纪七十年代，之前采用THT（通孔安装）技术。SMT技技术术组组成成：元器件/印制板PCB/材料，生产设备、工艺方法、产品设计等。SMT优点优点1、组装密度高、电子产品体积小、重量轻。2、可靠性高、抗振能力强。3、密集的安装减少了电磁和射频干扰；在高频电路中减少了分布参数的影响，提高了整个产品性能。4、易于实现自动化，提高生产效率。降低加工成本。区域区域温度温度湿度湿度%RH生产车间生产车间23+/-535-80%低单价低单价/一般材料一般材料/成品成品房房.备料房等备料房等23+/-535-80%维修维修23+/-535-80%高单价高单价/敏感元件敏

3、感元件/库房库房23+/-540-60%PCB库库23+/-540-60%温湿度管控温湿度管控物料物料封装封装PCB库库小电容电阻等小电容电阻等备注：备注：PCB、小电容电阻等放置于车间、小电容电阻等放置于车间A料料锡膏锡膏备注：备注：A料、锡膏等均置放于料、锡膏等均置放于A料库中料库中锡膏（锡膏（solderpaster）锡膏厂牌升贸；型号PF606-P；产地大陆，成份 Sn96.5%/Ag3%/Cu0.5%，冰箱温度为0-10 ，回温4H搅拌3-5分钟方可用，锡膏拆封24H内需用完；锡膏厚度管制为0.12-0.16mm成成份份：锡膏的成份可分为两个大的部分,助助焊焊剂剂和焊焊料料粉粉(FL

4、UX&Solder Powder）。焊焊剂剂三三大大类类型型：R型（松香焊剂），RMA型（适度活化的松香）以及用RA型（全部活化的松香）。一般采用的是含有RMA型焊剂是以松香为活化剂的盐溶液组成的。这种焊剂靠盐激活，适合于消除轻微的氧化膜及其它污染，增加了熔化的焊料与焊盘、元件端焊头或孔线之间的润湿作用。助助焊焊剂剂作作用用：(1)清除PCB焊盘的氧化层;(2)保护焊盘不再氧化；(3)减少焊接中焊料的表面张力,足进焊料移动和分散焊料粉又称锡粉,主要由合金组成,目前分有铅与无铅。有铅有铅：由锡铅组成,一般比例为Sn63/Pb37,其熔点在183183。无无铅铅：由锡银铜组成,一般比例为Sn95.

5、4/Ag3.1/Cu1.5,其熔点在217217。锡膏基本知识锡膏基本知识印刷机印刷机1、刮刀压力为2.5-6KG2.5-6KG，脱模速度：0.3-0.7mm/s0.3-0.7mm/s，印刷速度：50-100mm/s50-100mm/s。2、钢网厚度0.12mm0.12mm，钢网张力标准36N36N以上，测试点为四周和中心点，钢网每过5片PCB自动清洗一次，每半小时作业员清洗一次刮刀刮刀钢网钢网锡膏印刷原理解析图锡膏印刷原理解析图刮刀压力刮刀压力 2.5-6KG印刷速度印刷速度50-100mm/s脱脱模模速速度度0.3-07mm/s 钢网厚度钢网厚度0.12mm贴片机贴片机贴贴片片机机是SMT

6、生产线中极其关键的设备之一。是机械-电气-光学以及计算机控制技术的一项综合技术。它通过吸取-位移-定位-放置等功能，实现了将元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置。分类形式分类形式种类种类特点特点速度分速度分高速机高速机采用固定多头（约6头）或双组贴片头，种类最多，生产厂家最多超高速超高速采用旋转式多头系统。（安比昂）Assembleon-FCM型和（富士）FUJI-QP-132型贴片机均装有16个贴片头功能分功能分高速高速/超高速超高速以贴片式元件为主体，贴片器件品种不多多功能多功能也能贴装大型器件和异型器件贴装方式贴装方式分分同时式同时式使用放置圆柱式元件的专用料斗，一个动作就能将

7、元件全部贴装到PCB相应的焊盘上。产品更换时，所有料斗全部更换，已很少使用同时在线式同时在线式由多个贴片头组合而成，依次同时对一块PCB贴片，assembleon-FCM就是该类自动化程自动化程度度手动式手动式手动贴片头安装、移动和旋转等，用于新品开发机电一体化机电一体化大部分贴片机就是该类贴贴片片机机分分类类贴片机基本构造贴片机基本构造构构成成组组件件：机架、PCB传送机构、贴装头、供料系统、X/Y伺服定位系统、光学识别系统、控制系统、传感器系统机架机架：机架是机器的基础，是传动、定位、传送平台的机械结构。大部分型号贴片机及其各种送料器安装在上面。因此机架应有足够机械强度和刚性。PCBPCB

8、传送机构传送机构：作用是将需要贴片的PCB从导轨送到预定位置，贴装完成后送至另一道工序。贴贴装装头头：它是整个贴装的关鍵,其工作由拾取/释放和移动/定位两种模式组成,第一,贴装头通过过程序控制完成三维的往复运动.实现从供料器取料后移动到PCB的指定坐标位置上.第二,贴装头的端部有一个用真空泵控制的吸嘴,当转换汽阀打开时,吸嘴的负压把SMT元器件从供料器中吸上来;当转换汽阀开关时,吸盘把元器件释放到PCB上.贴装头通过上太两种模式的组合,完成吸取置件的工作贴片头相关动作贴片头相关动作:a.提取元件 b.元件判定 c.元件旋转 d.元件定位 e.系统传感贴装头贴装头供料系统供料系统供料系统供料系统

9、：工作原理根据不同零件的包装方来选择相同类型型的供料器(Feeder),配合机器的供料装置的供料装置。作用是将元件按照一定的规律和顺序提供给贴片以便准确方便的拾取。供料器通常有带状、管状、盘状和散料Feeder供料台供料台X/YX/Y伺服定位系统伺服定位系统：支持贴装头进行二维或三维运动，即贴片头安装在X导轨上，X导轨沿Y方向运动从而实现在X-Y方向贴片的全过程，实现旋转，平移等动作X/YX/Y伺服定位系统伺服定位系统光学识别系统光学识别系统光光学学识识别别系系统统：即CCD识别系统，原理为贴装头吸取元件后，CCD摄像机对元件成像。转化成数字图像型号。经计算机分析出元件的几何中心并与控制中心进

10、行比较。计算出元件中心与吸嘴中心进行比较元件误差，并及时反馈至控制系统进行修正，保证元件引脚与PCB焊盘重合。控制系统控制系统控控制制系系统统贴片机能够做到精确有序地贴装,其核心机构是微型计算机,它是通过高级语言软件或硬件开机编制计算机程序，内部有多片控制板组成,控制贴片机的自动工作步骤,对每片状元器件的 精确位置SIZE都要编程输入计算机.PC控制端控制端设置界面设置界面取元件取元件摄取元件图像摄取元件图像在数据库中选中检测元件在数据库中选中检测元件图像处理图像处理图像处理图像处理同模块库相比同模块库相比判判 定元件定元件按类型对元件判定按类型对元件判定图像处理方法选择图像处理方法选择图像处

11、理图像处理得到管脚数及几何形状得到管脚数及几何形状电子元件质量检测电子元件质量检测质量判定质量判定对比符合对比符合元件对中元件对中图像旋转平移图像旋转平移机械旋转平移机械旋转平移一次操作完成一次操作完成处理质量检测通过处理质量检测通过将元件放到别处将元件放到别处产品标识正确产品标识正确作废处理作废处理模式匹配模式匹配光学字符识别光学字符识别型型号号符符合合型型号号不不符符合合质量问题质量问题YY作废处理作废处理高速机高速机松下CM602高速机料架料架L表示物料放下一层表示物料放下一层R表示物料放上一层表示物料放上一层Feeder泛用机泛用机供料箱供料箱JUKI KE2060型号泛用机型号泛用机

12、泛泛用用机机供供A料料使使用用，A料料包包括括IC、二二极极管管、三三极极管管、BGA、CPU脚座等脚座等A材简介材简介集成电路常见封装形式：集成电路常见封装形式：BGA(BGA(底部有球形脚底部有球形脚 )，QFP(QFP(四边有脚四边有脚 ,脚朝外弯脚朝外弯)，PLCC(PLCC(四边有脚四边有脚,脚朝内脚朝内弯弯)，SOP(SOP(两边有脚两边有脚,脚朝脚朝外弯外弯)SOJ(SOJ(两边有脚两边有脚,脚朝内弯脚朝内弯)SOICSOIC封装集称，外角少于封装集称，外角少于2828角角A材管控材管控A材拆封过期时间材拆封过期时间烘烤温度烘烤温度烘烤时间烘烤时间24H120+/-58H24-4

13、8H120+/-512H48H120+/-516HA材拆封管制时间为材拆封管制时间为48H，过期需烘烤上线烘烤要求，过期需烘烤上线烘烤要求回流焊回流焊回回流流焊焊定定义义：亦称再流焊 Reflow soldring，通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。HELLER 1913MK型号回流焊型号回流焊 再再流流焊焊的的原原理理：当 PCB进入预预热热区区（干燥区）时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚与氧气隔离；PCB进入保保温温区区时

14、，使 PCB和元器件得到充分的预热，以防 PCB突然进入焊接高温区而损坏 PCB和元器件；当 PCB进入焊焊接接区区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对 PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点；PCB进入冷冷却却区区，使焊点凝固。此时完成了再流焊。原理解析原理解析 1)按回流焊加热区域 可分为两大类：一类是对 PCB 整体加热进行再流焊，另一类是对 PCB 局部加热进行再流焊。2)对 PCB 整体加热回流焊可分为：热板回流焊、红外回流焊、热风回流焊、热风加红外回流焊、气相回流焊。3)对 PCB 局部加热回流焊可分为：激光回流焊、聚焦红外回流焊、光束回流焊

15、、热气流回流焊。回流焊分类回流焊分类温度分区图（无铅制程）温度分区图（无铅制程）预热区预热区恒温区恒温区焊接区焊接区冷却区冷却区温度温度/时间时间/S预热区预热区恒温区恒温区焊接区焊接区冷却区冷却区温度温度/50150150180220220225 50 0 75时间时间/S5080801156090上升斜率上升斜率/C C/s/s1.531324预预热热区区预热区温度取决因素：溶剂挥发温度和松香软化预热过快导致溶剂不宜挥发，PCB变形、IC芯片损坏等现象预热过慢锡膏黏度低易流动，造成锡珠、连锡等不良温度温度/C50150时间时间/SEC5080上升斜率上升斜率/C/s14预预热热区区通常指由

16、室温升至150左右的区域。此区域平稳升温，焊膏中的部分溶剂能够及时挥发，元器件特别是IC器件缓缓升温，以适应以后的高温。但表面由于元器件大小不一，其温度有不均匀现象，在预热区升温的速率通常控制在1.5-3/sec。若升温太快，由于热应力的作用，导致陶瓷电容的细微裂纹、PCB变形、IC芯片损坏，同时锡膏中溶剂挥发太快，导致錫珠的发生。炉子的预热区一般占加热长度的1/4-1/3。恒恒温温区区目的：使PCB上的所有零件达到均温，避免热补偿不足在Peak区段时会有热冲击现象产生，此时锡膏接近溶点，且残余溶剂挥发接近完 毕，活化剂持续作用去除氧化物，松香软化并披覆于焊点上，具有防止二次氧化及热保护的功能温度温度/C C150180时间时间/SEC80115上升斜率上升斜率/C C/s/s1恒温区又称保温区或活性区恒温区又称保温区或活性区恒恒温温区区有鉛制程通常维持在130 170無鉛制程通常维持在150 180的区域，此时锡膏处于熔化前夕，焊膏中的挥发物进一步被去除，活化剂开始激活，并有效地去除焊接表面的氧化物，表面温度受热风对流的影响，不同大小、不同质地的元器件温度能保持均匀，板面温度差T接近