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PCBA制程-SMT、Bonding、THT组装工艺简介

2016-8-12 11:09:46      点击:
在珠江三角洲的PCBA电子组装生产环节中,因各个公司考虑设备成本.收益.折旧等投资收益问题,生产制造中SMT生产常采用中低速贴片机;Bonding常采用工作台旋转的超声波焊接机;THT常采用手工插件手工浸锡炉的生产方式来完成。这些混合组装工艺对PCBA设计的影响如下:

一、 单面或双面布置SMT组件:
相当一部分塑料电子产品所使用的PCBA,混合使用了SMT . COB . THT这三种电子组装生产工艺,所以在设计为单面贴装SMT组件时,采用这些设备和工艺都很实惠,能顺利完成设计师的产品;设计为双面生产SMT组件时,则需考虑三个方面:
1. 因受SMT设备影响,在其中一面布置的组件应尽可能的少,如不超过五个,则不需高成本的更改生产工序,也无需添加不同熔点的焊锡膏。具体生产方法为:
a.先正常贴装零件少的一面,并回流焊接完成。
b.在另一面印焊锡膏,如使用机器印刷,则调整背面顶针位置;如使用手工印刷,需制作特殊夹具,使PCB平整,以保证锡膏印刷质量。
c.组件贴装好之后,将PCB放在Bonding使用的大铝盘上,进入回流焊机中,并适当调低底面温度即可。
2. Bonding裸IC的正背面,需要留出20-30mm无SMT组件的空间,以给Bonding机的工作台夹具留下空间(普通低端Bonding机是工作台旋转,裸IC的正背面必须对淮旋转工作台的轴心,才能获得良好品质)。
3. 如果还需进行插件浸锡炉,这时对SMT组件的热冲击将超过每秒二百摄氏度以上,SMT组件会受到损坏。此时应尽量考虑SMT组件与THT组件分开布置在PCB的不同面。

二、PCB外形:
1. 一般为:
长:50mm---460mm 宽:30mm---400mm
生产最优选的PCB外形是:
长:100mm---400mm 宽:100mm---300mm
2.如PCB太小,应该制作成拼板,以便进行机器贴装并提升贴片机效率。拼板需制作工艺边(如无工艺边,使用0805组件时,生产效率低,精度差,如使用0603组件则精度差到无法正常生产。)
3.工艺边上需制作FIDUCIAL MARK:直径为1mm至1.5mm的圆实心覆铜点。
 
三、拼板联接:
1.V-CUT联接:使用分割机分割,这种分割方式断面平滑,对后道工序无不良影响。
2.使用针孔(邮票孔)联接:需考虑断裂后的毛刺,及是否影响COB工序的Bonding机上的夹具稳定工作,还应考虑是否影响插件过轨道,及是否影响装配组装。

四、PCB材质:
1.XXXP、FR2、FR3这类纸板PCB受温度影响较大,因热膨胀系数不同容易导致PCB上铜皮出现起泡、变形,断裂,脱落现象。
2.G10、G11、FR4、FR5这类玻璃纤维板PCB受SMT温度及COB、THT的温度影响相对较小。
如果一块PCB上需要进行两种以上的COB. SMT. THT生产工艺,从兼顾质量和成本考虑,FR4适合大部分产品。

五、焊盘连接线的布线以及通孔位置对SMT生产的影响:
焊盘连接线的布线以及通孔位置对SMT的焊接成品率有很大影响,因为不合适的焊盘连接线以及通孔可能起「偷窃」焊料的作用,在回流炉中把液态的焊料吸走(流体中的虹吸和毛细作用)。以下的情况对生产品质有好处:
1.减小焊盘连接线的宽度:
如果没有电流承载容量和PCB制造尺寸的限制,焊盘连接线的最大宽度为0.4mm或1/2焊盘宽度,可以更小。
2.与大面积导电带(如接地面,电源面)相连的焊盘之间最优选为用长度不小于0.5mm的窄连接线(宽度不大于0.4mm或宽度不大于1/2焊盘宽度) 。
3.避免连接线从旁边或一个角引入焊盘。最优选为连接线从焊盘后部的中间进入。
4.通孔尽量避免放置在SMT组件的焊盘内或直接靠近焊盘。

原因是:焊盘内的通孔将吸引焊料进入孔中并使焊料离开焊点;直接靠近焊盘的孔,即使有完好的绿油保护(实际生产中,PCB来料中绿油印刷不精确的情况很多),也可能引起热沉作用,会改变焊点浸润速度,导致片式元器件出现立碑现象,严重时会阻碍焊点的正常形成。
通孔和焊盘之间的连接最优选为用长度不小于0.5mm的窄连接线(宽度不大于0.4mm或宽度不大于1/2焊盘宽度) 。