一、榜首過程：

製程規(guī)劃 外表黏著拼裝製程，特別是針對(duì)微小間距元件，需求不斷的監(jiān)視製程，及有體系的檢視。舉例說明，在美國(guó)，焊錫接點(diǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù) IPC-A-620及國(guó)家焊錫標(biāo)準(zhǔn) ANSI / J-STD-001。了解這些準(zhǔn)則及標(biāo)準(zhǔn)后，規(guī)劃者才干研發(fā)出契合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需求的產(chǎn)品。 

 

二、量產(chǎn)規(guī)劃：

量產(chǎn)規(guī)劃包含了所有大量生產(chǎn)的製程、拼裝、可測(cè)性及可*性，而且是以書面文件需求為起點(diǎn)。 一份完好且清晰的拼裝文件，對(duì)從規(guī)劃到製造一系列轉(zhuǎn)化而言，是肯定必要的也是成功的保證。其相關(guān)文件及CAD材料清單包含材料清單(BOM)、合格廠商名單、拼裝細(xì)節(jié)、特殊拼裝指引、PC板製造細(xì)節(jié)及磁片內(nèi)含 Gerber材料或是 IPC-D-350程式。 在磁片上的CAD材料對(duì)開發(fā)測(cè)驗(yàn)及製程冶具，及編寫自動(dòng)化拼裝設(shè)備程式等有極大的幫助。其中包含了X-Y軸座標(biāo)方位、測(cè)驗(yàn)需求、概要圖形、線路圖及測(cè)驗(yàn)點(diǎn)的X-Y座標(biāo)。 

 

三、PC板質(zhì)量

從每一批貨中或某特定的批號(hào)中，抽取一樣品來測(cè)驗(yàn)其焊錫性。這PC板將先與製造廠所供給的產(chǎn)品材料及IPC上標(biāo)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相比對(duì)。接下來就是將錫膏印到焊墊上迴焊，如果是運(yùn)用有機(jī)的助焊劑，則需求再加以清洗以去除殘留物。在評(píng)估焊點(diǎn)的質(zhì)量的一起，也要一起評(píng)估PC板在經(jīng)歷迴焊后外觀及尺度的反應(yīng)。相同的檢驗(yàn)方法也可應(yīng)用在波峰焊錫的製程上。 拼裝製程開展 這一過程包含了對(duì)每一機(jī)械動(dòng)作，以肉眼及自動(dòng)化視覺設(shè)備進(jìn)行不間斷的監(jiān)控。

 

四、舉例說明，主張運(yùn)用雷射來掃描每一PC板面上所印的錫膏體積。 在將樣本放上外表黏著元件(SMD) 并經(jīng)過迴焊后，品管及工程人員需逐個(gè)檢視每元件接腳上的吃錫情況，每一成員都需求詳細(xì)紀(jì)錄被迫元件及多腳數(shù)元件的對(duì)位情況。在經(jīng)過波峰焊錫製程后，也需求在仔細(xì)檢視焊錫的均勻性及判別出由於腳距或元件相距太近而有或許會(huì)使焊點(diǎn)產(chǎn)生缺點(diǎn)的潛在方位。 細(xì)微腳距技術(shù) 細(xì)微腳距拼裝是一先進(jìn)的構(gòu)裝及製造概念。元件密度及雜亂度都遠(yuǎn)大於目前市場(chǎng)干流產(chǎn)品，若是要進(jìn)入量產(chǎn)階段，有必要再修正一些參數(shù)后方可投入生產(chǎn)線。 舉例說明，細(xì)微腳距元件的腳距為 0.025“或是更小，可適用於標(biāo)準(zhǔn)型及ASIC元件上。對(duì)這些元件而言其工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有十分寬的容許差錯(cuò)，就(如圖一)所示。正因?yàn)樵┴浬瘫舜碎g的容許差錯(cuò)各有不同，所以焊墊尺度有必要要為此元件量身定製，或是進(jìn)行再修正才干真實(shí)進(jìn)步拼裝良率。 

 

五、微細(xì)腳距元件之焊墊應(yīng)有最小及最大之差錯(cuò)容許值 焊墊外型尺度及間距一般是遵循 IPC-SM-782A的標(biāo)準(zhǔn)。但是，為了到達(dá)製程上的需求，有些焊墊的形狀及尺度會(huì)和這標(biāo)準(zhǔn)有些許的出入。對(duì)波峰焊錫而言其焊墊尺度一般會(huì)稍微大一些，為的是能有比較多的助焊劑及焊錫。對(duì)於一些一般都堅(jiān)持在製程容許差錯(cuò)上下限鄰近的元件而言，適度的調(diào)整焊墊尺度是有其必要的。 外表黏著元件放置方位的共同性 儘管將所有元件的放置方位，規(guī)劃成一樣不是完全必要的，可是對(duì)同一類型元件而言，其共同性將有助於進(jìn)步拼裝及檢視功率。對(duì)一雜亂的板子而言有接腳的元件，一般都有相同的放置方位以節(jié)省時(shí)間。原因是因?yàn)榉胖迷淖ヮ^一般都是固定一個(gè)方向的，有必要要旋轉(zhuǎn)板子才干改動(dòng)放置方位。致於一般外表黏著元件則因?yàn)榉胖脵C(jī)的抓頭能自在旋轉(zhuǎn)，所以沒有這方面的問題。但若是要過波峰焊錫爐，那元件就有必要統(tǒng)一其方位以削減其暴露在錫流的時(shí)間。 一些有極性的元件的極性，其放置方向是早在整個(gè)線路規(guī)劃時(shí)就已決議，製程工程師在了解其線路功用后，決議放置元件的先后次第能夠進(jìn)步拼裝功率，可是有共同的方向性或是類似的元件都是能夠增進(jìn)其功率的。若是能統(tǒng)一其放置方位，不僅在撰寫放置元件程式的速度能夠縮短，也一起能夠削減過錯(cuò)的發(fā)生。 共同(和足夠)的元件間隔 全自動(dòng)的外表黏著元件放置機(jī)一般來說是適當(dāng)精確的，但規(guī)劃者在測(cè)驗(yàn)著進(jìn)步元件密度的一起，往往會(huì)疏忽掉量產(chǎn)時(shí)雜亂性的問題。

 

舉例說明，當(dāng)高的元件太*近一微細(xì)腳距的元件時(shí)，不僅會(huì)阻擋了檢視接腳焊點(diǎn)的視線也一起阻礙了重工或重工時(shí)所運(yùn)用的東西。 波峰焊錫一般運(yùn)用在比較低、矮的元件如二極體及電晶體等。小型元件如SOIC等也可運(yùn)用在波峰焊錫上，可是要留意的是有些元件無法承受直接暴露在錫爐的高熱下。 為了保證拼裝質(zhì)量的共同性，元件間的間隔必定要大到足夠且均勻的暴露在錫爐中。為保證焊錫能觸摸到每一個(gè)接點(diǎn)，高的元件要和低、矮的元件，堅(jiān)持必定的間隔以防止遮蔽效應(yīng)。若是間隔不足，也會(huì)阻礙到元件的檢視和重工等工作。 工業(yè)界已開展出一套標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用在外表黏著元件。如果有或許，儘或許運(yùn)用契合標(biāo)準(zhǔn)的元件，如此可使規(guī)劃者能樹立一套標(biāo)準(zhǔn)焊墊尺度的材料庫(kù)，使工程師也更能掌握製程上的問題。規(guī)劃者可發(fā)現(xiàn)已有些國(guó)家樹立了類似的標(biāo)準(zhǔn)，元件的外觀或許類似，可是其元件之引腳角度卻因生產(chǎn)國(guó)家之不同而有所差異。舉例說明， SOIC元件供應(yīng)者來自北美及歐洲者都能契合EIZ標(biāo)準(zhǔn)，而日本產(chǎn)品則是以EIAJ為其外觀規(guī)劃準(zhǔn)則。要留意的是就算是契合EIAJ標(biāo)準(zhǔn)，不同公司生產(chǎn)的元件其外觀上也不完全相同。 為進(jìn)步生產(chǎn)功率而規(guī)劃 拼裝板子能夠是適當(dāng)簡(jiǎn)單，也可是十分雜亂，全視元件的形狀及密度來決議。一雜亂的規(guī)劃能夠做成有功率的生產(chǎn)且削減困難度，但若是規(guī)劃者沒留意到製程細(xì)節(jié)的話，也會(huì)變得十分的困難的。拼裝計(jì)劃有必要一開始在規(guī)劃的時(shí)分就考慮到。一般只要調(diào)整元件的方位及置放方位，就能夠添加其量產(chǎn)性。若是一PC板尺度很小，具不規(guī)則外形或有元件很*近板邊時(shí)，能夠考慮以連板的方法來進(jìn)行量產(chǎn)。 

 

測(cè)驗(yàn)及修補(bǔ) 一般運(yùn)用桌上小型測(cè)驗(yàn)東西來偵測(cè)元件或製程缺失是適當(dāng)不準(zhǔn)確且費(fèi)時(shí)的，測(cè)驗(yàn)方法有必要在規(guī)劃時(shí)就加以考慮進(jìn)去。例如，如要運(yùn)用ICT測(cè)驗(yàn)時(shí)就要考慮在線路上，規(guī)劃一些探針能觸摸的測(cè)驗(yàn)點(diǎn)。測(cè)驗(yàn)體系內(nèi)有事先寫好的程式，可對(duì)每一元件的功用加以測(cè)驗(yàn)，可指出那一元件是故障或是放置過錯(cuò)，并可判別焊錫接點(diǎn)是否良好。在偵測(cè)過錯(cuò)上還應(yīng)包含元件接點(diǎn)間的短路，及接腳和焊墊之間的空焊等現(xiàn)象。 若是測(cè)驗(yàn)探針無法觸摸到線路上每一共通的接點(diǎn)(common junction)時(shí)，則要單個(gè)量測(cè)每一元件是無法辦到的。特別是針對(duì)微細(xì)腳距的拼裝，更需求依靠自動(dòng)化測(cè)驗(yàn)設(shè)備的探針，來量測(cè)所有線路上相通的點(diǎn)或元件間相聯(lián)的線。若是無法這樣做，那退而求其次致少也要經(jīng)過功用測(cè)驗(yàn)才干夠，不然只要等出貨后顧客用壞了再說。 ICT測(cè)驗(yàn)是依不必產(chǎn)品製作不同的冶具及測(cè)驗(yàn)程式，若在規(guī)劃時(shí)就考慮到測(cè)驗(yàn)的話，那產(chǎn)品將能夠很容易的檢測(cè)每一元件及接點(diǎn)的質(zhì)量。(圖二)所示為能夠目視看到的焊錫接點(diǎn)不良。但是，錫量不足及十分小的短路則只要依靠電性測(cè)驗(yàn)來查看。 

 

圖二、焊點(diǎn)缺點(diǎn)，以目視檢測(cè)，包含因接腳共平面問題所形成的空焊及短路，自動(dòng)測(cè)驗(yàn)機(jī)在發(fā)現(xiàn)肉眼無法檢測(cè)出的缺點(diǎn)時(shí)，是有其存在的必要的。 由於榜首面及第二面的元件密度或許完全相同，所以傳統(tǒng)所運(yùn)用的測(cè)驗(yàn)方法或許無法偵測(cè)悉數(shù)過錯(cuò)。儘管在高密度微細(xì)腳距的PC板上有小的導(dǎo)通孔(via)墊可供探針觸摸，但一般仍會(huì)期望加大此導(dǎo)通孔墊以供運(yùn)用。 決議最有功率之拼裝 對(duì)所有的產(chǎn)品都供給相同的拼裝程序是不切實(shí)際的。對(duì)於不同元件、不同密度及雜亂性的產(chǎn)品拼裝，至少會(huì)運(yùn)用二種以上的拼裝過程。至於更困難的微細(xì)腳距元件拼裝，則需求運(yùn)用不同的拼裝方法以保證功率及良率。 整個(gè)產(chǎn)品上元件密度的升高及高比率運(yùn)用微細(xì)腳距元件都將使得拼裝(測(cè)驗(yàn)及檢視)的困難度大幅進(jìn)步。有些方法可供挑選：外表黏著元件在單面或雙面、外表黏著元件及微細(xì)腳距元件在單面或雙面。 當(dāng)製程雜亂度升高時(shí)，費(fèi)用也隨之上升。舉例說明，在規(guī)劃微細(xì)腳距元件於一面或雙面之前，規(guī)劃者有必要了解到此一製程的困難度及所需費(fèi)用。另一件則是混載製程。PC板一般都是採(cǎi)用混載製程，也就是包含了穿孔元件在板子上。在一自動(dòng)化生產(chǎn)線上，外表黏著元件是以迴焊為首要方法，而有接腳的元件則是以波峰焊錫法為主。在這時(shí)有接腳的元件，就有必要等迴焊元件都上完后再進(jìn)行拼裝。 迴焊焊接 迴焊焊接是運(yùn)用錫、鉛合金為成份的錫膏。這錫膏再以非觸摸的加熱方法如紅外線、熱風(fēng)等，將其加熱液化。波峰焊錫法可用來焊接有接腳元件及部份外表黏著元件，但要留意的是，這些元件有必要先以環(huán)氧樹脂固定，才干暴露在熔融的錫爐裡。以下幾種連線生產(chǎn)方法可供參考：迴焊焊接、雙面迴焊焊接、迴焊/波峰焊錫、雙面迴焊/波峰焊錫、雙面迴焊/挑選性波峰焊錫等方法。 迴焊/波峰焊錫及雙面迴焊/波峰焊錫，需求先用環(huán)氧樹脂將第二面的外表黏著元件悉數(shù)固定起來(元件會(huì)暴露在熔融的錫中)。規(guī)劃者在運(yùn)用自動(dòng)元件於波峰焊錫中要特別的留意。 挑選性波峰焊錫法，是先用簡(jiǎn)單的冶具將先前以迴焊方法裝上的元件遮蔽起來，再去過錫爐。這種方法能夠把元件以冶具保護(hù)起來，只露出部份挑選性區(qū)域來經(jīng)過熔融的錫。這方法還需求考慮到兩種不同的元件(外表黏著元件及插件式元件)之間的間隔，是否能保證足夠的流錫能不受限制的流到焊點(diǎn)。較高的元件(高於3mm)最好是放到榜首面，避免添加冶具的厚度(如圖三所示)。 圖三、在雙面迴焊后運(yùn)用挑選性波峰焊錫時(shí)，外表黏著元件和插件式元件接腳要堅(jiān)持必定的間隔，以保證錫流能順暢流過這些焊點(diǎn)。 魯柏特方法(Ruppert process)供給製程工程師，一次就將迴焊元件及插件式元件焊接好的方法。將一計(jì)算過的錫膏量放置到每一穿孔焊墊的四周。當(dāng)錫膏熔化時(shí)會(huì)自動(dòng)流入穿孔內(nèi)， 填滿孔穴并完結(jié)焊接接點(diǎn)。當(dāng)運(yùn)用這種方法時(shí)元件有必要要能承受迴焊時(shí)的高溫。 冶具開發(fā)文件 開發(fā)PC板拼裝用冶具需求詳細(xì)如CAD等的材料。Gerber file或IPC-D-350用來製作板子的材料也常在撰寫機(jī)器程式，開印刷鋼版及製造測(cè)驗(yàn)冶具時(shí)被用到。儘管每一部份所運(yùn)用的程式相容性都不同，但全自動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，一般都會(huì)有自動(dòng)轉(zhuǎn)化或翻譯的軟體來把CAD材料轉(zhuǎn)成可辨視的格式。運(yùn)用材料的單位包含拼裝機(jī)器的程式、印刷鋼版製作、真空冶具製作及測(cè)驗(yàn)冶具等。 結(jié)論 工程師或許會(huì)運(yùn)用數(shù)種不同的老練製程方法，來焊接許多品種的元件到基板上面。有著完好的計(jì)劃及一清晰易懂的拼裝流程過程及需求，規(guī)劃者能夠更容易準(zhǔn)備出一契合生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品。供給一好的PC板規(guī)劃及完好且清晰的文件，能夠保證拼裝質(zhì)量、功用及可*度都能在必定預(yù)算下順暢到達(dá)目地。