PCBA組裝可靠性設(shè)計(jì)

組裝可靠性，也稱工藝可靠性，通常是指PCBA裝焊時(shí)不被正常操作破壞的能力。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，很容易使焊接好的焊點(diǎn)或元器件遭到損壞或損傷。

BGA、片式電容、晶振等應(yīng)力敏感器件，容易因機(jī)械或熱應(yīng)力破壞，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該布局在PCB不容易變形的地方，或進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，或采用適當(dāng)?shù)拇胧┮?guī)避。

(1）應(yīng)力敏感元器件應(yīng)盡可能布放在遠(yuǎn)離PCB裝配時(shí)易發(fā)生彎曲的地方。如為了消除子板裝配時(shí)的彎曲變形，應(yīng)盡可能將子板上與母板進(jìn)行連接的連接器布放在子板邊緣，距離螺釘?shù)木嚯x不要超過10mm。

再比如，為了避免BGA焊點(diǎn)應(yīng)力斷裂，應(yīng)避免將BGA布局在PCB裝配時(shí)容易發(fā)生彎曲的地方。BGA的不良設(shè)計(jì)，在單手拿板時(shí)很容易造成其焊點(diǎn)開裂。

(2)對大尺寸BGA的四角進(jìn)行加固。

PCB彎曲時(shí)，BGA四角部位的焊點(diǎn)受力大，容易發(fā)生開裂或斷裂。因此，對BGA四角進(jìn)行加固，對預(yù)防角部焊點(diǎn)的開裂是十分有效的，應(yīng)采用專門的膠進(jìn)行加固，也可以采用貼片膠進(jìn)行加固。這就要求元件布局時(shí)留出空間，在工藝文件上注明加固要求與方法。

以上兩點(diǎn)建議，主要是從設(shè)計(jì)方面考慮的，另一方面，應(yīng)改進(jìn)裝配工藝，減少應(yīng)力的產(chǎn)生，如避免單手拿板、安裝螺釘使用支撐工裝。因此，組裝可靠性的設(shè)計(jì)不應(yīng)僅局限于元件的布局改進(jìn)，更主要的應(yīng)從減少裝配的應(yīng)力開始—采用合適的方法與工具，加人員的培訓(xùn)，規(guī)范操作動(dòng)作，只有這樣才能解決組裝階段發(fā)生焊點(diǎn)失效的問題。

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再流焊接概念，權(quán)威PCBA加工名企業(yè)為您淺析

   在PCBA加工過程中，再流焊接是一個(gè)非常重要的工藝，在下面的文章中，靖邦科技將從再流焊接的基本概念，工藝流程，工藝特點(diǎn)三個(gè)維度，為您淺析再流焊接，希望對您有所幫。

  再流焊接是指通過熔化預(yù)先印刷在PCB焊盤上的焊膏，實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與PCB焊盤之間機(jī)械和電器連接的一種軟釬焊工藝。

  1.工藝流程

  再流焊接的工藝流程:印刷焊膏一貼片一再流焊接，見下圖

  2.工藝特點(diǎn)

  (1)焊點(diǎn)大小可控?？梢酝ㄟ^焊盤的尺寸設(shè)計(jì)與印刷的焊膏量獲得希望的焊點(diǎn)尺寸或形狀要求，如焊縫的厚度。

  (2)焊膏的施加一般采用鋼網(wǎng)印刷的方法。為了簡化工藝流程、降低生產(chǎn)成本，通常情況下每個(gè)焊接面只印刷一次焊膏。這一特點(diǎn)要求每個(gè)裝配面上的元器件能夠使用一張鋼網(wǎng)(包括同一厚度鋼網(wǎng)和階梯鋼網(wǎng))進(jìn)行焊膏分配。

  (3)再流焊爐實(shí)際上是一個(gè)多溫區(qū)的隧道爐，主要功能就是對PCBA進(jìn)行加熱。對于雙面板，見下圖，布局在底面(B面)上的元器件應(yīng)滿足一定的力學(xué)要求，如BGA類封裝，元件質(zhì)量與引腳接觸面積比小于等于0.05mg/mm2的要求，以防焊接頂面元件時(shí)不掉下來。

  (4)再流焊接時(shí)，元器件是完全漂浮于熔融焊錫(焊點(diǎn))上的。如果焊盤尺寸比引腳尺寸大、元件布局重且引腳布局少，就容易在不對稱熔融焊錫乏面張力或再流焊接爐內(nèi)強(qiáng)迫對流熱風(fēng)的吹動(dòng)下移位，見下圖。

   一般而言，能夠自行矯正位置的元件,焊盤尺寸與焊端或引腳重疊面積占比越大，元器件的定位功能越強(qiáng)。我們正是利用此點(diǎn)對有定位要求元器件的焊盤進(jìn)行特定設(shè)計(jì)的。

   (5)焊縫(點(diǎn))形貌的形成主要取決于熔融焊料的潤濕能力與表面張力作用，如0.4mmQFP，印刷的焊膏圖形為規(guī)則的長方體，而焊縫的形狀則為所示的形貌。

  以上就是靖邦對PCBA加工中再流焊接概念的解讀，如果您希望獲取更多相關(guān)訊息，可以聯(lián)系咨詢靖邦科技，我們將利用多年SMT,PCBA技術(shù)給您分析解讀一切相關(guān)疑惑。

PCBA加工，可制造性設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系是什么？

這次的文章靖邦技術(shù)繼續(xù)為您講解PCBA及SMT相關(guān)知識，下文是關(guān)于可制造性設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系可以歸納為以下兩點(diǎn)。這次的文章靖邦技術(shù)繼續(xù)為您講解PCBA及SMT相關(guān)知識，下文是關(guān)于可制造性設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系可以歸納為以下兩點(diǎn)。

(1)PCBA的可制造性設(shè)計(jì)決定PCBA的焊接直通率水平，它對焊接良率的影響是性的，較難通過現(xiàn)場工藝的優(yōu)化進(jìn)行補(bǔ)償。

(2)可制造性設(shè)計(jì)決定生產(chǎn)效率與生產(chǎn)成本。如果PCBA的工藝設(shè)計(jì)不合理，

可能就需要額外的試制時(shí)間和工裝，如果還不能解決，就必須通過返修來完成。這些都降低了生產(chǎn)效率.提高了成本。

下面以一個(gè)0.4mmQFP的例子予以說明。

0.4mmQFP是廣泛使用的一類封裝，但它也是焊接不良排行前十的封裝。主要的焊接不良表現(xiàn)為橋連和開焊，見圖2-4。

0.4mmQFP之所以容易發(fā)生橋連，是由于引線之間的間隔比較小，一般只有0.15~ 0.20mm，它對焊膏量的變動(dòng)比較敏感。如果焊膏印刷稍微偏厚就可能引發(fā)橋連，因此，通常采取的改進(jìn)舉措是減少焊膏印刷的鋼網(wǎng)厚度，但這樣做的結(jié)果可能帶來更多的開焊。如果能夠提供一個(gè)比較大的焊膏量工藝窗口，那么就可以有效地提高焊接的良率。

從工藝設(shè)計(jì)角度考慮，需要解決兩個(gè)問題:一是如何控制焊膏量的變化;二是如何降低焊膏量對橋連的影響。如果能夠解決這兩個(gè)問題就能夠很好地管控0.4mmQFP的焊接質(zhì)量。

下面介紹一下0.4mmQFP的焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)與焊膏印刷的原理，見圖2-5和,圖2-6。

從圖2-5可以看到，熔融的焊錫鋪展在焊盤和引腳表面，焊盤的寬度決定吸附熔融焊錫的量。從圖2-6可以了解到阻焊厚度對鋼網(wǎng)與焊盤之間密封性的影響—如果阻焊層比較厚就會增加焊膏的量。

了解了這兩點(diǎn)，就可以進(jìn)行0.4mmQFP的工藝設(shè)計(jì)，具體講就是通過對焊盤、阻焊和鋼網(wǎng)的一體化設(shè)計(jì)，有效控制焊膏量的波動(dòng)并降低焊膏量對橋連的敏感度。

如果把焊盤設(shè)計(jì)得比較寬一點(diǎn)，鋼網(wǎng)開窗設(shè)計(jì)窄點(diǎn)，去掉焊盤之間的阻焊，見圖2-7，那么，就可以獲得穩(wěn)定的焊膏量(去掉了阻焊對焊膏印刷厚度的影響)，可以適應(yīng)焊膏量變化的焊縫結(jié)構(gòu)(寬焊盤窄的鋼網(wǎng)開窗)，從而實(shí)現(xiàn)了少橋連甚至不橋連的工藝目標(biāo)。實(shí)踐證明，這樣的設(shè)計(jì)完全可以解決。

0.4mmQFP的橋連問題。

當(dāng)然，圖2-7所示設(shè)計(jì)只是一種思路，還可以根據(jù)PCB廠的能力進(jìn)行其它的設(shè)計(jì)，圖2-8為兩個(gè)案例，都是比較好的設(shè)計(jì)。圖2-8(a)為日本京瓷公司的焊盤設(shè)計(jì)，采用了0.25mm寬焊盤并在焊盤間加阻焊的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)建立在PCB廠工藝能力上，要具有精密阻焊開窗能力。圖2-8( b)為日本公司的焊盤設(shè)計(jì)，采用了引腳根部窄焊盤的設(shè)計(jì)。

通過以上案例，說明要重視工藝設(shè)計(jì)，賦予工藝設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)同樣的地位，所創(chuàng)造的是產(chǎn)品的高質(zhì)量。