1、贴片组装技术SMD件产品生产工艺基本知识【贴片组装技术】SMD件产品生产工艺基本知识第一章:品管系统简介- 1 第六章:工作要领- 32第二章:料件的基本知识- 2 6.1 进料检验(IQC)- 32 2.1 PCB - 2 6.2 制程管制(IPQC)- 34 2.2 SMD件基本知识 - 3 6.3 出货检验(OQC)- 36 2.3 SMD元件的包装形式 - 8 第七章:5S活动 - 38 2.4 PCB及IC的方向 - 8 7.1 整理、整顿的重要性- 38 2.5 直插件(DIP)基本知识 - 9 7.2 5S运动的实施- 40 2.6 包材附件- 12 附件:常见英语单词及短语-
2、44 2.7 如何读懂BOM - 13 附件一:产品生产工艺流程图- 46第三章:焊接技术 - 15 附件二:VA-740制程品质计划-47 3.1 锡膏的成份、类型 - 15 附件三:P-CHART图 -49 3.2 锡膏检验项目、要求 - 15 附件四:E96系列的标示方法-51 3.3 锡膏保存、使用及环境要求 - 16 附件五:晶片电容规格 - 52 3.4 助焊剂(FLUX)- 16 附件六:主板说明 - 54 3.5 焊锡 - 18 附件七:常见图标含义- 55 第四章:设备 - 19 附件八:常见PCB厂牌之区分- 56 4.1 回焊炉 - 19 附件九:SST厂牌EPROM编码
3、规则 57 4.2 波峰焊机- 20 4.3 水洗机 - 22 4.4 贴片机系列 - 23第五章:品质管理的基本知识- 25 5.1 品质管理的发展状况简介- 255.2 品管七大手法- 26 5.3 检验与随机抽样- 31 第一章 品管系统简介一、前言 质量是企业生存的命脉,在现代经济高度发达的社会,竞争日益激烈,而 一个企业能否在竞争中生存下去,良好的品质对于企业来讲至关重要,这点作为本 公司品管系统,品质保证部的每一位员工都要有强烈的品质意识。我公司一贯坚持 质量第一,以质量求生存的宗旨。二、公司品质政策 快速提供客户具竟争力之优良产品与服务,全面质量管理,在公司内部每 一位员工已经深
4、入贯彻,并且已于1997年4月顺利通过ISO9002品质认证。三、品管架构我们公司品管架构为 品质保证部(QA DEPT) IQC组 IPQC组 OQC组 QE组 IQC:In-Coming Quality Control(进料检验)IPQC:In-Process Quality Control(制程检验) OQC:Out-going Quality Control(出货检验) QA:Quality Assurance(品质保证) QE:Quality Enginer (品质工程)四、我公司的生产工艺流程及流程图见附件一 生产工艺流程仅为我公司的各项基本生产工序,品保部还根据不同的产品 制定该
5、产品的制程品质计划,具体来对产品品质进行控制例:制程品质计划For VA-740(见附件二)第1页第二章:料件的基本知识2.1 PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板2.1.1. PCB组成成份:电脑板卡常用的是FR-4型号,由环氧树脂和玻璃纤维复合而 成。2.1.2. PCB作用提供元件组装的基本支架提供零件之间的电性连接(利用铜箔线)提供组装时安全、方便的工作环境。2.1.3. PCB分类1 根据线路层的多少分为:双面板、多层板。双面板指PCB两面有线路,而多层 板除PCB两面有线路外,中间亦布有线路,目前常用的多层板为四层板,中间有 一层电源和一层地。2 根据焊
6、盘镀层可分为:喷锡板、金板、喷锡板因生产工艺复杂,故价钱昂贵,但 其上锡性能优于金板。2.1.4. PCB由线路、焊垫、丝印、绝缘漆、金手指、定位孔、导通孔、贯穿孔等构 成。1 线路:线路是提供信号传输的主要通道,随着电子集成度越来越高,线路越来越 精细,有些线路要求有屏闭作用,如有些在两条线路之间有一条空线,有 些线路做成弯弯曲曲的形状,其目的是用来作屏闭作用。2 焊垫:焊垫是零件组装的地方,经过过回焊炉锡膏熔解或过波峰焊后对零件进行 固定。3 丝印:也即白油,文字印刷标明零件的名称、位置、方向。PCB上有产品型号、 版本、CE字样、FCC代码、MADE IN CHINA(或MADE IN
7、TAIWAN)、 UL码(94V-0),厂商标志(LOGO图样)和生产批号。4 绝缘漆:绝缘漆作用是绝缘、阻焊、防止PCB板面被污染,今后的PCB以黄油 和绿油偏多。金手指:与主板传递信号,要求镀金良好。定位孔:固定印刷锡膏用。导通孔:又称VIA孔,PCB上最小的孔,作导通用。贯通孔:插DIP件用。螺丝孔:固定螺丝用。2.1.5.MARK点 1、作用:便于机器识别PCB;PCB中心定点之参照;校正不规则PCB。 2、要求:至少有两点,但若仅两点,这两点不可以在同一水平线工垂直线上。 周围尽量不要有焊盘或导通孔等,避免机器误识别。 (周围是指中心部分)第2页 2.2 SMD 件基本知识 2.2.
8、1 电阻器一、电阻的类型及结构和特点: 1. 碳膜电阻:气态碳氧化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或瓷管上,形成一层结晶碳膜。改变碳膜的厚度和用刻槽方法变更碳膜的长度,可以得到不同的阻值,碳膜电阻成本较低。2. 金属膜电阻:在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜,刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值,与碳膜电阻相比体积小,噪声低,稳定性好,但成本较高。3. 碳质电阻: 把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经热处理制成,在电阻上用色环表示它的阻值,这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,极少采用。二、电阻的主要特性指标: 表征电阻的主要技术参数有电阻值、额定功率、误差范围等 1.电阻
9、的单位:欧姆()、千欧姆(K)、兆欧姆(M) 其中:1000=1K 、 1000K=1M 2.电阻常用符号R表示。 3.电阻的表示方法 电阻的阻值及误差,一般可用数字标记印在电阻器上或用色环表示,下面只 介绍数字表示法:1 误差值为 5%的贴片电阻一般用三位数标印在电阻器上,其中前两位表示 有效数字,第三位表示倍数10n次方,例如:一颗电阻本体上印有473则表示 电阻值=47103=47K,100的电阻本体上印字迹为101。 . 精密电阻通常用四位数字表示,前三位为有效数字,第四位表示10n次方, 例如:147的精密电阻,其字迹为1470,但在0603型的电阻器上再打印4 位数字,不但印刷成本
10、高,而且肉眼难于辨别,详见附件E96系例的标示方 法。 . 小于10的阻值用字母R与二位数字表示: 5R6=5.6 3R9=3.9 R82=0.82 . SMD电阻的规格有0805,0603,0402等,如0805表示0.08(长)0.05(宽)英 寸。 . 另外还有SMD型的排阻,通常用RP表示,如:10K OHM 8P4R 表示8 个脚由4个独立电阻组成,阻值为10K OHM的排阻。图:R R 还有一种SMD型排阻,有方向标示的,有一脚为公共端,其它脚PIN与公共端 构成一个电阻。图: 4、电阻的主要功能:限流和分压第3页 2.2.2 电容器一、电容器的种类、结构和特点:1. 陶瓷电容:用
11、陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜体极板制 板,其特点是体积小,耐热性较好、损耗小,绝缘电阻高,但容量小,适用于高频 电路,铁电陶瓷电容容量较大,但损耗和温度系数较大,适用于低频电路。2. 铝电解电容: 它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带 做正极制成,还需经右流电压处理,处理使正极片上形成一层氧化膜做介质,其特 点是容量大,但漏电大,稳定性差,有正负极性,适于电源滤波和低频电路中。使 用时正负极不要接反。3. 钽铌电解电容:它用金属钽或者铌做正极,用稀流酸等配液做负极,用钽或铌表面 生成的氧化膜做成介质制成,其特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝
12、缘 电阻大、温度特性好,用在要求较高的设备中。4. 陶瓷电容用C.CAP或Cer.CAP表示,简写C/C;电解电容用E.CAP表示简写E/C, 钽电容用T.CAP或TAN.CAP简写T/C;电解电容、钽电容均为极性电容。二、电容器主要特性指标: 表征电容器的主要参数有电容量、误差范围、工作电压、温度系数等等1. 电容的单位:法拉(F)、 微法拉(uF)、 皮法拉(pF) 、纳法(nF) 其中:1F=106 uF =109nF=1012pF 2. 电容器常用C、BC、MC、TC表示。3. 电容器的表示方法:数字表示法或色环表示法 数字表示方法一般用三位数字,前两位表示有效数字,第3位表示倍数10
13、n次方, 单位为pF 列如: 473表示47000pF、103表示10000pF即0.01uF 4. 电容的主要功能:产生振荡、滤波、退耦、耦合。5. SMD电容的材料有NPO,X7R,Y5V,Z5U等,不同的材料做出不同容值范围 的电容。(详见附件五)6. SMD电容的规格与电阻一样有0805、0603、0402、1206等,其算法与电阻相同。7. SMD钽电容表面有字迹表明其方向、容值,通常有一条横线的那边标志钽电容的 正极。8. 钽电容规格通常有:A:Size B:Size C:Size D:Size E:Size J: Size由AJ钽电容体积由小大。第4页2.2.3 矩形贴片电阻、电
14、容元件的外形尺寸代号: 矩形贴片电阻、电容元件,是中最常用的,为了简便起见常用四位数字代号来表示其外形尺寸,由于外形尺寸有英寸与公制两种,有时会混淆而分辨不清。一般日本公司产品都用公制,欧美公司产品都是英制,我国早期从日本引进较多用公制代号 ,而近几年又大多从欧美引进较多使用英制代号,所以目前两种经常使用。矩形贴片电阻、电容元件的外形代号取其长与宽的尺寸单位数值,公制为“mm”而英制为10mil数值,mil为千分之一英寸,1英寸=2.54cm 注意:同一种外形规格的贴片电阻,其厚度是一致的,而贴片电容就不同,同 一 种外形规格有几种厚度,厚度与电容量和工作、电压有关。 公制尺寸3.2mm x
15、1.6mm2.0mm x1.25mm1.6mm x 0.8mm1.0mm x 0.5mm公制代号3216212516081005英制尺寸120mil x 60mil80mil x50mil60mil x 30mil40mil x 20mil英制代号1206080506030402 2.2.4 二极管 二极管用标记D表示: 分: 普通二极管 功能:单向导通 稳压二极管 功能:稳 压 发光二极管 功能:发 光 快速二极管 + _ 二极管符号“ ”定位时要与元件外形“+ _”对 应,其本体上有黑色环形标志的为负极。 2.2.5 DRAM (Dynamic Raclom Accss Memory动态随
16、机存储器) 1、种类: FP DRAM (快速掩模式 DRAM) EDO DRAM (Extend Data-Output) SDRAM (同步DRAM) SGRAM (同步图形RAM)第5页 2、 表征DRAM: 规格: 容量V53C16256HK-50表示 16bit 256 K单元,即 512K bye, 故两粒 为1MB。 算法(256K16)8=512K=0.5Mbyte 注:1M=1024K - 50表示存取时间为50ns, ns 为纳秒,有些DRAM 用频率 (MHZ)表示速度。 注: 1秒=109 纳秒 厂牌及生产批号: * 使用在同一产品上的DRAM,必须种类相同、规格、厂牌
17、相同并尽量要 求生产批号也相同。 不同厂牌、种类、规格的DRAM 要分批注明及移转。 3、常见DRAM的厂牌及标记:厂牌标记厂牌标记茂矽(mosl)LGSLGSALLANCEMTElite MT世界先进(Vang uard)SamsungSEC西门子(SIEMENS)SIEMENSNPNXNPNtm Tm2.2.6 芯片: 1. 芯片根据封装形式有 PLCC、PQFP、BGA。2. 芯片使用必须注意厂牌、品名、产地、生产日期、版本号。3. 芯片第一脚方向,通常为一凹陷的圆点,或者用不同于其他三个角的特别标记。第6页 2.2.7 贴装IC的一种新型封装 BGA一、BGA简介BGA(Ball Gr
18、id Array)的缩写,中文名“球状栅格排列”。在电子产品中,由于封装的更进一步小型化,多Pin化。对于PLCC、PQFP的包装芯片型已很难适应新一代产品的要求,BGA的出现,可以解决这一难题。二、BGA的几个优点1.可增加脚数而加大脚距离。2.焊接不良率低,接合点距离缩短,提高了电器特性。3.占有PCB面积小。三、BGA的结构 SOP、PLCC、PQFP在制作时,都采用金属框架,在框架上粘贴芯片,然后再注塑封装,最后从框架上成形冲下,而BGA不是这样,它分三部份:主体基板;芯片;塑料包封。 印刷基板 陶瓷基板 圆焊盘 芯片 对穿孔 焊锡珠四、BGA的储存及生产注意事项。 1. 单面贴装SM
19、D件工艺流程:烘PCB 全检PCB 丝印锡膏 自行全检 手工定SMD件 自检(BGA焊盘100%检) YVL88装贴BGA 检查贴装件 过Reflow焊接 BGA 焊接检查 精焊 IPQC(抽检) DIP件插装及焊接 测试 IPQC PACK 结束。 2. 双面贴SMD件工艺流程: 要求先做非BGA面件,再做BGA面件,以保证BGA的焊接质量。 3. 在生产中要注意的事项。1 丝印的质量,所用的锡膏应是当天新开盖的,丝印在BGA焊盘的锡膏必须平均, 是全检。2 生产线不能有碰锡膏现象,特别是BGA焊盘的锡膏。如有碰伤超过三点的要求重 新印刷。第7页3 进行贴装BGA前,要对BGA进行全检,检查
20、有无其它小零件移至BGA焊盘 中,检查BGA锡膏是否良好,如有不良则纠正方可贴BGA。4 贴装好的BGA在上回形炉前应检查,以白边为准,看是否在白边正中。4. BGA的保存。1 BGA拆装后8小时内应上线贴装完,并过回形炉,或打开BGA包装,发现湿度指 示在30%RH以上的要进行烘烤,不同品牌的产品分不同条件下的烘烤。暂时不 用的BGA应在防潮箱内保存。2.3 SMD元件的包装形式: 1. 散装(Bulk):把表面粘著元件零散地放在一起,如果有引线的话,彼此互相碰 撞,就会损害到平整性了,若使用取置机时,可以利用振动盘。 2. 管状(Magaime or tube) 3. 卷带式(Tape a
21、nd Reel)5. 盘式2.4 PCB及IC的方向判别零件方向是否正确是SMD件第一脚与PCB第一脚正对。 PQFP PQFP PQFQ (有一凹圆点) (芯片体有一个凹角) (芯片体有一角特别标记)常见IC在PCB上的第一脚第8页1.6直插件(DIP)基本知识。一、铝电解电容形状说明D L L 负 正 +1 电容分为陶瓷电容、铝电解电容、钽电解电容,其中铝电解电容和钽电容是有正负方向的。2 插装电解电容要注意电容体正负极与PCB正负对应:PCB正负极表示如下:3 电解电容的体积一般与容值成正比。4 认识电容必须了解容值、耐压、误差,如10UF/25V 85+80%-20/5 电解电容的脚距
22、会因体积大小而异。6 电解电容的大小用D x L表示,如4 x 7表示直径为4mm,高为7mm的电解电容。二、电阻表面装贴电阻一般用数字表示电阻值,直插电阻一般用色别法来表征电阻。颜色代数字颜色代数字棕1蓝6红2紫7橙3灰8黄4白9绿5黑0 误差范围 银色10% 0的数字 无色电阻不分向,但插装时要求误差色环为同一方向。 有效数字三、电感图形说明 普通电感 绕线式电感1 电感一般用标记“FB”“F”或“L”表示。2 电感在PCB上一般用符号“ ”或“- -表示3 电感的作用:产生振荡、阻隔交流信号。4 生产常用的电感:色环电感、普通电感、绕线式电感。5 电感属无方向元件。第9页四、晶振图形代号
23、标记说明 49U (2脚) 49US (2脚) OSC (4脚) 或X或YOSC1. 晶振分为晶体振荡器(Oscillator简为OSC)和振荡晶体(Crystal简写为X TAL)2. OSC特点是有电压就可自行振荡,有方向性,圆点处表示其第一脚方向,体积较大.3. OSC根据其外形可分为FULL SIZE、HALF SIZE4. X TAL的特点必须有振荡回路,无方向性,常用的有49U和49US两种型号。五、ROM(Read Only Memory只读存储器)指系统工作时只能读取存储单元的内容。 特点是:关掉电源数据仍然存在,具有不发挥性。 种类有:MASKROM、EPROM、EEPROM
24、、FLASHROM 1. EPROM可编程只读存储器。 常用的有窗口的EPROM,可以用EPROM读写器往ROM里烧录内容,若需要改写,则用紫外光照射窗口,再重新用EPROM拷贝机烧录,故可多次使用,对无窗口的EPROM,只能一次性烧录。 2. MASKROM掩模式只读存储器。 该种PROM在生产厂家直接烧录好内容,无法再更改。 3. EEPROM叫做可电擦除只读存储器。EEPROM即可用专门的设备(EEPROM读写器)进行擦除,也可以在计算机上用特殊的软件进行改写。 4. FLASHROM快速擦除只读存储器(是EEPROM的一种,但是它改写的速度非常快)。规格:即存储容量,如27C256和2
25、7C512,256即表示其存储容量256K个字节而 27C512存储容量则为512K个字节。速度:存取的时间,如MX的27C256 - 12和27C256 - 15分别表存取速度为 120ns和150ns,故前者速度快于后者(注MX的27C256 - 90表示存取速 度为90ns)。 5.生产线现在常用BIOS有28P及32P两种,其32P Socket分贴装型的或插装型的。第10页六、二极管及三极管(有方向性元件)1. 二极管用标记 D 表示或1N表示. 二极管分为SMD件及DIP型,其本体上有黑色环形标志的为负极.2. 三极管用标记 Q 表示或2N表示. 三极管插装时,其弧边应与线路板上符
26、号的弧边对应. B 基极 E 发射极 C 集电极七、排阻1. RN型:有一脚,其他各脚与公共脚分别组成一电阻R两只非公共脚间电阻为2R,原 理图如下: RN型 2. RP型:相邻两脚之间为一电阻,这两脚与各一相邻脚步是断路的。 RP型 识别方法与电阻相同,如“330”为33排阻RN型是有方向的,有圆点一脚为公共脚,RP型没有公共脚。第11页八、其他直插件名称说明接口扩展槽扩展槽都有方向性,目前常用有三类扩展槽。1 ISA槽共:98 Pin 内槽长:134.3mm2 PCI槽共:120 Pin 内槽长:79.2 mm3 AGP槽共:124 Pin 内槽长:67.7 mmDB头目前VGA卡使用的D
27、B头都是三排15孔的,一般有蓝色、黑色两种。该元件是显示卡与显示器的输出输入口,另外还有二排15P,二排9P的DB头;注:DB头有公座和线座。Full Length Half length排针一般用J或JP表示,并用 x 表示脚数。游戏接口游戏接口与DB接口不同:游戏接口两排15 Pin硬驱接口或光驱接口该I/O接口为两排40 Pin,有方向性零件。软驱接口该I/O接口为两排34 Pin,有方向性零件。打印机接口该I/O接口为两排26 Pin,有方向性零件。鼠标接口该I/O接口为两排10 Pin,有方向性零件。内存扩展槽目前常见的I/O内存槽有三种:72 Pin、160 Pin、168 Pin2.6包材附件1. 贴纸(LABLE)BIOS贴纸、芯片贴纸、MADE IN CHINA贴纸、条码贴纸等。注意其印刷字迹是否清楚,文字是否正确,有序号的贴纸更应注意其序号是否正确。2.CD碟(DRIVER)注意其版本、内容是否有病毒。3.铁片(BRACKET) 作用:固定是否光亮,有无锈迹,型号是否正确,另外要按照装机检验规范进行检验。4.电缆(CABLE)注意与所配的机种规格是否相符,内部接线是否正确。电缆有红线边的表示第一脚5.说明书(MANUAL)注意说明书的版本、型号、文字印刷、内容是否
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