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文檔簡介
電子產(chǎn)品組裝與防護處置目錄1、概述2、裝聯(lián)前的預備工藝3、印制電路板組裝工藝4、焊接工藝5、清洗工藝6、壓接工藝7、防護與加固工藝8、PCA的修復與改裝工藝9、電纜組裝件制造工藝10、整機組裝工藝11、靜電防護工藝電子產(chǎn)品裝聯(lián)工藝是指用規(guī)定的電子元器件和零、部〔組〕經(jīng)過電子及機械的裝配和銜接,使電子產(chǎn)品滿足設計義務書要求的工藝技術。因此,沒有一整套較為先進成熟的、可操作性的電子裝聯(lián)工藝技術,是不能夠保證電子裝聯(lián)的高質量和電子產(chǎn)品的可靠性。1概述1.1電子裝聯(lián)工藝技術的開展概略裝聯(lián)工藝的開展階段電子管時代晶體管時代集成電路時代外表安裝時代微組裝時代裝聯(lián)工藝技術的三次革命通孔插裝外表安裝微組裝器件封裝技術的開展電子產(chǎn)品的裝聯(lián)工藝是建立在器件封裝方式變化的根底上,即一種新型器件的出現(xiàn),必然會創(chuàng)新出一種新的裝聯(lián)技術和工藝,從而促進裝聯(lián)工藝技術的提高。QFPBGACSP〔μBGA〕DCAMCM……小型,超小型器件的出現(xiàn)和推行運用,促進了高密度組裝技術的開展,也模糊了一級封裝和二級組裝之間的界限。同時對電子產(chǎn)品的設計、組裝工藝、組裝設備等提出了更新更高的要求。1.2電子產(chǎn)品的分級按IPC-STD-001“電子電氣組裝件焊接要求〞規(guī)范規(guī)定,根據(jù)產(chǎn)品最終運用條件進展分級。1級〔通用電子產(chǎn)品〕:指組裝完好,以滿足運用功能主要要求的產(chǎn)品。2級〔公用效力類電子產(chǎn)品〕:該產(chǎn)品具有繼續(xù)的性能和耐久的壽命。需求不延續(xù)的效力,但不是主要的。通常在最終運用環(huán)境下運用不會失效。3級〔高性能電子產(chǎn)品〕:指具有繼續(xù)的高性能或能嚴厲按指令運轉的設備和產(chǎn)品,不允許停歇,最終運用環(huán)境異??量獭P枨髸r產(chǎn)品必需有效,例如生命救治和其它關鍵的設備系統(tǒng)。GJB3835-99“外表安裝印制板組裝通用要求〞規(guī)范將軍用電子產(chǎn)品分為三級,即1級:普通軍用電子產(chǎn)品2級:公用“軍用電子產(chǎn)品〞3級〔高性能電子產(chǎn)品〕:指具有繼續(xù)的高性能或能嚴厲按指令運轉的設備和產(chǎn)品,不允許停歇,最終運用環(huán)境異??量?。需求時產(chǎn)品必需有效,例如生命救治和其它關鍵的設備系統(tǒng)。1.3電子裝聯(lián)工藝的組成隨著電子技術的不斷開展和新型元器件的不斷出現(xiàn),電子裝聯(lián)技術也在不斷變化和開展。電子裝聯(lián)工藝的組成電子裝聯(lián)工藝的質量控制電子裝聯(lián)工藝的組成電子裝聯(lián)質量控制2裝聯(lián)前的預備工藝2.1元器件引線的可焊性檢查可焊性是衡量元器件和PCB焊接部位能否可以順利發(fā)生焊接過程的重要特征之一,是保證焊點質量,防止焊點缺陷的重要條件??珊感裕何矬w外表具有的使焊料潤濕它的特性。按實驗規(guī)范要求,在3秒內(nèi)可到達焊料潤濕,8秒前不出現(xiàn)基材外表斷續(xù)潤濕,該外表被以為具有良好的可焊性可焊性檢查主要有以下三種方法焊槽法〔垂直浸漬法〕焊球法〔潤濕時間法〕潤濕稱量法〔GB/T2423.32-2021〕IEC60068-2-58實驗Td:外表安裝元器件的可焊性、金屬化層耐熔蝕和耐焊接熱規(guī)范實驗條件:可焊性實驗溫度235℃耐焊接熱實驗溫度260℃2.2元器件引線搪錫工藝錫和錫鉛合金為最正確的可焊性鍍層,其厚度為5~7μm。鍍金引線的搪錫〔除金〕:金鍍層是抗氧化性很強的鍍層,與SnPb焊料有很好的潤濕性,但直接焊接金鍍層時,SnPb合金對金鍍層產(chǎn)生劇烈的溶解作用,金與焊料中的Sn金屬結合生成AuSn4合金,枝晶狀構造,其性能變脆,機械強度下降。為防止金脆景象出現(xiàn),鍍金引線在焊接前必需經(jīng)過搪錫除金處理。2.3IPC-J-STD-001D對鍍金引線除金的規(guī)定對于具有2.5μm或更厚金層的通孔元件引線,在焊接前,應去除至少95%被焊外表的金層;對于外表貼裝元器件,不論金層厚度為多少,在焊接前,應去除至少95%被焊外表的金層;針對鍍金層厚度大于或等于有2.5μm的元器件,可采用二次搪錫工藝或波峰焊接工藝去除焊接端頭外表的金層。針對采用化學浸鎳金〔ENIG〕工藝的印制板,印制板外表鍍金層可免除除金要求。2.4元器件引線成型工藝要求引線成形普通應有公用工具或設備完成。SMD引線成形必須由公用工裝完成;堅持一定的彎曲半徑,以消除應力影響;堅持元器件本體或熔接點到彎曲點的最小間隔至少為2倍的引線直徑或厚度,但不得小于0.75mm。引線成形后的尺寸與PCB安裝孔孔距相匹配;引線直徑大于1.3mm時,普通不可彎曲成形,小于1.3mm的硬引線〔回火處理〕,也不允許彎曲成形。引線成型后,引線不允許有裂紋或超越直徑10%的變形。扁平封裝器件〔如QFP等〕應先搪錫后成形。成形不當或不符合要求時,原彎曲半徑在1~2倍引線直徑內(nèi),可以矯直后在原處再彎曲一次。2.5導線端頭處置工藝要求導線端頭絕緣層剝除應運用熱控型剝線工具,限制運用機械〔冷〕剝線工具。采用機械剝線工具,應采用不可調鉗口的精細剝線鉗,并做到鉗口與導線規(guī)格配合的獨一性。熱剝工藝呵斥的絕緣層變色是允許的,但不應燒焦發(fā)黑?;瘜W剝除絕緣層僅適用于單股實芯導線的端頭處置,處置后應立刻進展中和、清洗;屏蔽導線屏蔽層的處置應符合產(chǎn)品技術要求,處置方法應符合有關規(guī)范的要求。2.6PCB組裝前的預處置PCB的復驗組裝前要求3印制電路板組裝工藝3.1元器件通孔插裝〔THT〕3.1.1安裝原那么元器件在PCB上安裝的方式多樣,但都必需符合產(chǎn)質量量和可靠性要求,遵守有關原那么:元器件安裝應滿足產(chǎn)品力學和氣候環(huán)境條件的要求;疏密均勻、陳列整齊、不允許立體交叉和重疊;軸向引線元器件必需平行于板面安裝,非軸向引線的元器件原那么上不得程度安裝;金屬殼體元器件應能與相鄰印制導線和導體元器件絕緣。元器件之間要堅持合理的平安間隙或套套管;大質量元器件的加固;大功率元器件的散熱和懸空安裝;熱敏元器件安裝,應遠離發(fā)熱元件或隔熱措施;靜電敏感元器件安裝,采取防靜電措施;元器件安裝后,不得擋住其它元器件引線,以便于拆裝、清洗;3.1元器件通孔插裝〔THT〕3.1.2安裝次序先低后高、先輕后重、先非敏感元器件后敏感元件、先外表安裝后通孔插裝、先分立元器件后集成電路。3.1元器件通孔插裝〔THT〕3.1.3安裝要求安裝高度要符合產(chǎn)品防震、絕緣、散熱等要求及設計文件要求;元器件加固要求:7g、3.5g及設計工藝文件的規(guī)定;接線端子、鉚釘不應作界面或層間銜接用,導通孔〔金屬化孔〕不能安裝元器件;一孔一線,孔徑與引線直徑的合理間隙〔0.2~0.4mm〕空心鉚釘不能用于電氣銜接;元器件之間有至少為1.6mm的平安間距;元器件安裝后,引線伸出板面的長度應為1.5±0.8mm;元器件安裝后,引線端頭采用彎曲銜接時,引線彎曲長度為3.5~5.5d;如底面無裸露的電路(印制導線);元件可貼板安裝(玻璃二極管除外),如底面有裸露電路,至少有0.25mm間距,最大為1mm;元器件安裝應做到不妨礙焊料流向金屬化孔另一面;跨接線應看作軸向引線元件,并符合軸向引線元件的安裝要求;雙列直插IC安裝在導電電路上時,元器件底面離板面的間隙最大為1mm或肩高;陶瓷封裝的雙列IC安裝后,引線可以彎曲30°,每側二根。3.1元器件通孔插裝〔THT〕3.1.4安裝方式程度貼板安裝,程度懸空安裝,立式安裝(非軸向)支架固定,嵌入式安裝(圓殼封裝IC,有高度限制的元器件)3.1.5元器件插裝方法手工插裝半自動插裝全自動插裝3.2元器件外表安裝〔SMT〕3.2元器件外表安裝〔SMT〕3.2.1元器件〔SMC/SMD〕根本要求:外形適宜自動化貼裝要求;尺寸、外形規(guī)范化,并具有良好的互換性;元器件焊端和引腳的可焊性符合要求;符合再流焊和波峰焊的耐高溫焊接條件;可接受有機溶劑的清洗;3.2元器件外表安裝〔SMT〕選購要求:根據(jù)設計和工藝要求,選擇元器件種類、尺寸和封裝方式;元器件包裝方式適宜貼裝機自動貼裝;元器件焊端〔引腳〕應涂鍍厚度不小于7.5μm的錫鉛合金〔Sn含量58~68%〕;包裝開封后在25±5℃,HR55~70%條件下,在存放48小時內(nèi)焊接仍能滿足焊接技術要求;元器件在40℃的清洗溶劑中,至少能接受4min的浸泡時間;元器件能接受10個再流焊周期,每個周期為215℃,時間為60s,并能接受在260℃的熔融焊料中10s的浸泡時間;元器件引線歪斜度誤差不大于0.8mm;元器件引線共平面度誤差不大于0.1mm。無鉛元器件鍍層識別〔IPC-1066〕濕敏器件的處置規(guī)定〔IPC-020、IPC-033〕3.2元器件外表安裝〔SMT〕3.2.2印制電路板〔PCB〕PCB基材普通選用FR4環(huán)氧玻璃纖維板,或FR4改性、FR5板;板面平整度好,翹曲度≤0.75%,安裝陶瓷基板器件的PCB翹曲度≤0.5%;焊盤鍍層光滑平整,普通不采用貴金屬為可焊性維護層;阻焊膜的厚度不大于焊盤的厚度;安裝焊盤可焊性優(yōu)良,外表的潤濕性應大于95%;焊盤圖形符合元器件安裝要求,不允許采用共用焊盤;PCB能進展再流焊和波峰焊PCB消費后,72小時內(nèi)應進展真空包裝。3.2元器件外表安裝〔SMT〕3.2.3焊膏焊膏的技術要求焊膏的成分符合國家規(guī)范的要求〔GJB32435.3.2.2條〕在儲存期內(nèi)焊膏的性能堅持不變焊膏中金屬顆粒與焊劑不分層室溫下延續(xù)印刷時,焊膏不易枯燥,印刷性好焊膏粘度要保證印刷時具有良好的脫模性,又要保證良好的觸變性,印刷后焊膏不產(chǎn)生塌陷嚴厲控制金屬微粉和金屬氧化物焊料,防止焊接時隨溶劑、氣體揮發(fā)而飛濺,構成錫珠焊接時潤濕性良好焊膏中助焊劑具有高絕緣性和低腐蝕性3.2元器件外表安裝〔SMT〕焊膏的管理和運用焊膏應儲存在5~10℃的環(huán)境條件下運用前必需經(jīng)回溫處置,常溫下會溫2~4h運用前應充分攪拌印刷后應及時完成焊接,根據(jù)焊膏廠商引薦參數(shù),普通情況下應在4h內(nèi)完成焊接3.2元器件外表安裝〔SMT〕焊膏的成分焊料合金〔SnPb、SnPbAg等〕活化劑〔松香、三乙醇胺等〕增粘劑〔松香醇、聚乙烯等〕溶劑〔丙三醇、乙二醇等〕搖溶性附加劑〔石蠟軟膏基劑〕
3.2元器件外表安裝〔SMT〕3.2.4焊膏印刷工藝焊膏印刷工藝要求印刷時膏量均勻,一致性好;焊膏圖形明晰,相鄰圖形之間不粘連,并與焊盤圖形根本一致;引腳間距大于0.635mm的器件,印刷的焊膏量普通為0.8mg/m㎡,引腳間距小于0.635mm的器件,印刷焊膏量普通為0.5mg/m㎡;焊膏覆蓋每個焊盤的面積應在75%以上,無明顯塌落,錯位不大于0.2mm,細間距不大于0.1mm;印刷壓力普通選擇為0.3~0.5N/mm,印刷速度為10~25mm/s;嚴厲回收焊膏的管理和運用。
3.2元器件外表安裝〔SMT〕3.2.4焊膏印刷工藝本卷須知焊膏初次運用量不宜過多,按PCB尺寸估算,A5尺寸面積約200g;B5尺寸面積約300g,A4尺寸約350g;印刷環(huán)境條件為23±3℃,HR<65%;網(wǎng)板上剩余焊膏應單獨存放;印刷后網(wǎng)板應及時清洗
3.2元器件外表安裝〔SMT〕3.2.4焊膏印刷工藝印刷網(wǎng)板的驗收要求檢查網(wǎng)框尺寸能否符合印刷機的安裝要求;檢查繃網(wǎng)質量,并檢查網(wǎng)框周圍的粘接質量;用放大鏡檢查焊盤開口的喇叭口能否向下,開口周圍內(nèi)壁能否光滑無毛刺;把PCB放在網(wǎng)板下底面,檢查圖形能否完全對準,有無多孔〔不需求的開口〕和少孔〔脫漏的開口〕;
3.2元器件外表安裝〔SMT〕網(wǎng)板厚度的選擇
元器件引線節(jié)距(mm)網(wǎng)板厚度(mm)>1.270.20~0.251.27~0.6350.15~0.200.3~0.50.10~0.153.2元器件外表安裝〔SMT〕3.2.5貼裝工藝元器件貼裝工藝要求元器件正確:要求各安裝元器件的類型、型號、標稱值、極性等特征符合裝配圖要求;位置正確:元器件端頭或引腳與焊盤圖形盡量對齊居中。偏移不應超出元器件端頭或引腳寬度的25%;壓力適當:貼裝壓力要適當,應至少保證元器件焊端或引腳厚度的1/2部分浸入焊膏;焊膏擠出量控制:焊膏擠出焊盤應小于0.2mm,細間距器件應小于0.1mm;元器件貼裝方法:手工貼裝自動貼裝
3.2元器件外表安裝〔SMT〕
3.2元器件外表安裝〔SMT〕
3.3元器件混合安裝〔MMT〕
元器件混合安裝是目前大多數(shù)電子產(chǎn)品采用的主要組裝工藝?;旌习惭b的關鍵是根據(jù)產(chǎn)品的特點和設備配制情況,安排合理可行的工藝流程詳細操作工藝按通孔插裝和外表安裝的工藝要求進展。
3.3元器件混合安裝〔MMT〕
單板混合安裝雙面混合安裝留意:1.應將尺寸較大的SMD和插裝元器件盡量布放在A面;2.采用A面再流焊,B面波峰焊時,應把尺寸較大的SMD和插裝元器件布放在A面,適宜波峰
焊的SMC和尺寸較小的SMD布放在B面。
4焊接工藝4.1焊接機理分析焊接:利用比被焊金屬熔點低的焊料,與被焊金屬一同加熱,在被焊金屬不熔化的條件下,熔融焊
料潤濕金屬外表,并在接觸面上構成合金層,
從而到達結實的電氣銜接。
4.1焊接機理分析4.1.1焊接過程分解
4.1焊接機理分析4.1.2焊點構成條件潤濕:潤濕是一種物理景象,即任何液體與固體接觸時都會產(chǎn)生程度不同的粘附景象外表張力:外表張力是指阻止液體在液體與固體交界面處擴展的固有的向內(nèi)的分子吸引力
4.1焊接機理分析4.1.2焊點構成條件焊料的潤濕和潤濕力SnPb+CuCu6Sn5/Cu3Sn+Pb金屬間化合物〔合金層/IMC〕生成的條件:潤濕力>外表張力〔潤濕〕;潤濕角〔接觸角〕θ<90°〔20-30°為良好潤濕〕;金屬間的相互分散〔溫度、時間〕;被焊金屬與焊料之間的親和力;清潔的接觸外表〔清洗〕。
4.2焊接資料4.2.1焊料分類
錫鉛焊料:S-Sn60PbAAS-Sn63PbAA〔GB3131-2001〕AA級:Sn62.5~63.5%〔雜質總量<0.05%〕A級:Sn62~64%〔雜質總量<0.06%〕B級:Sn61.5~64%無鉛焊料〔SnAg、SnAgCu、SnCu、SnZn等〕共晶焊料配比:Sn61.9%、Pb38.1%4.2焊接資料4.2.2焊料的特性要求
其熔點比母材的熔點低;與被焊金屬有良好的親和性;焊料具有良好的機械性能;焊料和被焊金屬經(jīng)反響后不產(chǎn)生脆化相及脆性金屬化合物;有良好的導電性;作為柔軟合金能吸收部分熱應力;適宜自動化消費。4.2焊接資料4.2.3焊劑焊劑分類:按活性等級分為R型,RMA型和RA型〔GB9491〕焊劑的化學作用焊劑的物理作用〔1〕降低焊料的外表張力,提高焊料潤濕才干;〔2〕改善手工焊接的熱傳導;4.2焊接資料4.2.4焊劑的特性要求具有一定的化學活性;具有良好的熱穩(wěn)定性;對焊料的擴展具有一定的促進作用;對焊料的和被焊金屬潤濕性良好;焊劑殘渣對元器件和基板腐蝕性??;具有良好的清洗性;4.2焊接資料4.2.5焊劑的特性參數(shù)〔摘自GB9491〕類型R型RMA型RA型鹵素含量不應使鉻酸銀試紙顏色呈白色或淡黃色<0.1%0.1%~0.5%銅鏡腐蝕性基本無變化銅箔不應有穿透性腐蝕---------擴展率(%)≥75≥80≥85絕緣電阻≥1X1012≥1X1011≥1X1010水萃取液電阻率(Ω.cm)≥1X105≥1X105≥5X104干燥度焊劑殘留物表面無粘性,表面白色粉末狀殘留物容易去除4.2焊接資料4.2.6國外有關規(guī)范對焊劑的運用規(guī)定IPCJ-STD-004B
4.2焊接資料4.2.7SnAgCu焊料與SnPb〔共晶〕焊料性能對比4.2焊接資料4.2.8IPC規(guī)范中焊劑相關規(guī)范IPC-J-004焊接助焊劑的要求IPC-J-005焊膏的技術要求IPC-J-006電子焊接運用的電子級焊料合金和助焊劑及無助焊劑的固態(tài)焊料電子產(chǎn)品的焊接主要有手工焊接、波峰焊接和再流焊接三種方法。下面主要講述SMT再流焊接的質量分析。4.3SMT再流焊接工藝4.3.1典型再流焊接溫度曲線有鉛再流焊接溫度曲線4.3SMT再流焊接工藝無鉛再流焊接溫度曲線4.3SMT再流焊接工藝4.3.2有鉛再流焊接曲線與無鉛再流焊接曲線的比較
4.3SMT再流焊接工藝4.3.3再流焊接曲線設置的根據(jù)根據(jù)運用焊膏的溫度曲線設置;根據(jù)PCB板的資料、厚度、層數(shù)、尺寸大小設置;根據(jù)組裝元器件的密度、大小及有無BGA、CSP等特殊元器件設置;根據(jù)設備詳細情況設置〔加熱區(qū)長度、爐子構造、熱傳導方式等〕;根據(jù)溫度傳感器的實踐位置確定各溫區(qū)的溫度;
4.3SMT再流焊接工藝4.3.4再流焊接設備的質量要求溫控精度:±0.1~0.2℃;傳送帶橫向溫差要求±5℃以下;傳送帶寬度要滿足最大PCB尺寸要求;加熱區(qū)長度越長,加熱區(qū)數(shù)量越多,越容易調整和控制溫度;上下加熱區(qū)應獨立控溫,以便調整和控制;最高加熱溫度普通為300~350℃;傳送帶平穩(wěn)〔振動會呵斥位移、冷焊、立碑等缺陷〕;應具備溫度曲線測試功能;
4.3SMT再流焊接工藝4.3.5再流焊接的焊點質量要求
4.3SMT再流焊接工藝4.3.5再流焊接的焊點質量要求
4.3SMT再流焊接工藝4.3.5再流焊接的焊點質量要求
4.4SMT的檢驗4.4.1安裝前的檢驗SMD/SMC檢驗〔外觀質量〕PCB檢驗資料復驗〔焊膏、貼片膠、清洗劑等〕
4.4SMT的檢驗4.4.2印刷工序的檢驗施加焊膏的均勻性和一致性印刷圖形與焊盤圖形的一致性;印刷圖形能否明晰,相鄰焊盤之間能否有粘連景象;焊膏覆蓋在每個焊盤上面積能否超越75%;印刷后能否塌陷,邊緣能否整齊一致,錯位能否在0.1~0.2mm;
4.4SMT的檢驗4.4.3貼裝工序的檢驗元器件能否正確;貼裝位置能否正確〔偏向能否符合要求〕;元器件焊接部位浸入焊膏厚度后能否超越50%;
4.4SMT的檢驗4.4.4焊接工序的檢驗焊點外表光滑,潤濕良好,潤濕角〔θ〕<90°;焊料量適當,焊點外形呈半月狀;焊點高度符合規(guī)范要求;PCA外表無錫珠和焊劑殘留物;元器件無立碑、橋連、虛焊、位移等缺陷;焊點內(nèi)部空洞面積小于25%。
4.4SMT的檢驗4.4.5檢驗方法目視檢驗〔借助放大鏡,顯微鏡〕;自動光學檢測〔AOI〕;X射線檢測
4.4SMT的檢驗4.4.6典型焊點內(nèi)部構造金相圖
4.4SMT的檢驗4.4.6典型焊點內(nèi)部構造金相圖
4.4SMT的檢驗4.4.7BGA焊點中氣泡〔1〕小型空洞:廣泛存在于焊點中,通常情況下對焊點可靠性不會呵斥影響?!?〕平面微小孔:主要位于和PCB的接觸面,影響焊點長期可靠性?!?〕收縮空洞:主要發(fā)生在無鉛焊接過程中,通常情況下對可靠性不會呵斥影響?!?〕微孔空洞:位于通孔部位,尺寸過大容易呵斥可靠性下降;〔5〕IMC小型空洞:位于IMC層,通常情況下由于溫度循環(huán)導致,影響焊點的長期可靠性;〔6〕針孔空洞:IMC層附近的小型空洞,通常由于PCB制造時導致,在數(shù)量較多的情況下容易呵斥可靠性下降。
4.5手工焊接工藝4.5.1工藝流程
4.5手工焊接工藝4.5.2手工焊接工藝參數(shù)分析〔1〕焊接溫度與潤濕性
4.5手工焊接工藝4.5.2手工焊接工藝參數(shù)分析〔2〕焊接溫度與結合強度
4.5手工焊接工藝4.5.2手工焊接工藝參數(shù)分析〔3〕加熱時間與潤濕性
4.5手工焊接工藝4.5.3PCA的手工焊接〔1〕焊接溫度焊接溫度=焊料熔點〔183℃〕+40℃≈223℃;烙鐵頭部溫度=焊接溫度+〔60~100℃〕≈283~320℃;通孔插裝元器件焊接時烙鐵頭部溫度:280~330℃;SMC焊接時,烙鐵頭部溫度:260~280℃;SMD焊接時,烙鐵頭部溫度:280~320℃;無鉛元器件手工焊接時,烙鐵頭部溫度:340~360℃;〔2〕焊接時間:2~3s〔3〕烙鐵頭壓力:維持一定壓力,使熱量迅速傳送給焊接部位。
4.5手工焊接工藝4.5.4合格焊點構成的要素〔1〕設置合格的焊接溫度〔2〕針對不同的焊接對象,選擇不同尺寸的烙鐵頭〔3〕掌握適宜的焊接時間〔4〕保證元器件和PCB的可焊性好〔5〕選擇適宜的焊錫絲直徑
4.5手工焊接工藝4.5.5手工焊接質量控制產(chǎn)品設計的工藝性要符合焊接操作的空間要求;注重焊接預備階段的質量控制;正確合理選擇焊接工具和資料;嚴厲執(zhí)行操作工藝規(guī)程,貫徹焊接工藝規(guī)范;加強操作人員的技藝培訓和上崗考核制度;堅持自檢、互檢、專檢的三級檢驗制度。
4.6有鉛/無鉛元器件混合焊接工藝4.6.1背景4.6.2SnAgCu焊料與SnPb〔共晶〕焊料性能對比4.6有鉛/無鉛元器件混合焊接工藝4.6.3無鉛焊接存在的問題無鉛焊料〔焊劑〕的選擇和運用;元器件焊端〔引腳〕外表鍍層的處置;無鉛化PCB的設計和制造;元器件和PCB的耐高溫性能;有鉛/無鉛混裝工藝的協(xié)調和處置;無鉛焊接質量的驗收及相關規(guī)范。
4.6有鉛/無鉛元器件混合焊接工藝4.6.4有鉛/無鉛元器件混裝工藝討論經(jīng)過工藝實驗,掌握無鉛焊接工藝;無鉛元器件的有鉛化處置;有鉛工藝焊接無鉛元器件;設備焊接與手工焊接相結合處理混裝工藝;做好無鉛焊接工藝的管理。
4.6有鉛/無鉛元器件混合焊接工藝4.6.5焊點可靠性驗證實驗〔1〕外觀檢查〔金相顯微鏡,立體顯微鏡〕〔2〕焊點結合強度〔剪切實驗,引線拉拔實驗,BGA結合強度實驗,振動實驗〕〔3〕X射線檢查〔錯位、開裂、空洞、短路等〕〔4〕掃描電鏡〔SEM〕和能譜分析〔EDX〕〔焊點金相組織分析和構造分析〕〔5〕染色探傷檢測〔裂紋、潤濕不良〕〔6〕金相切片〔裂紋、空洞、IMC構造〕〔7〕溫度循環(huán)實驗
5清洗工藝5.1清洗劑外表張力:外表張力越小,其潤濕才干越好;密度與沸點:密度越大的清洗液不易揮發(fā),對降低本錢,減輕對環(huán)境污染有益處。沸點高的清洗液平安性好,對提高清洗效果有利。溶解才干:溶解才干〔KB值〕越大的清洗劑溶解焊劑等殘留物的才干越大;最低限制值〔TLV〕:人體與清洗劑接觸時能接受的最高限量值〔平安目的〕,以PPM表示;臭氧層破壞系數(shù)〔ODP〕;經(jīng)濟性、操作性和平安性;
5.2清洗方法手工清洗超聲波清洗氣相清洗水清洗和半水清洗
5.3清潔度檢測〔GB/T4677印制板測試方法〕5.3.1目視檢查一級電子產(chǎn)品:外表允許有少量不影響外觀的殘留物情況存在,且殘留物不覆蓋測試點;二級電子產(chǎn)品:外表應無明顯殘留物存在,并應不覆蓋測試點;三級電子產(chǎn)品:外表應無殘留物存在。
5.3清潔度檢測〔GB/T4677印制板測試方法〕5.3.2外表離子殘留物測試〔按GB/T4677-2002第10章〕一級電子產(chǎn)品:離子殘留物含量不大于10.0μg〔NaCl〕/cm2二級電子產(chǎn)品:離子殘留物含量不大于5.0μg〔NaCl〕/cm2三級電子產(chǎn)品:離子殘留物含量不大于1.56μg〔NaCl〕/cm2
5.3清潔度檢測〔GB/T4677印制板測試方法〕5.3.3助焊劑殘留物測試〔按GJB5807-2006附錄A〕一級電子產(chǎn)品:助焊劑殘留物總量不大于200μg/cm2二級電子產(chǎn)品:助焊劑殘留物總量不大于100μg/cm2三級電子產(chǎn)品:助焊劑殘留物總量不大于40μg/cm2
5.3清潔度檢測〔GB/T4677印制板測試方法〕5.3.4外表絕緣電阻丈量
按GB/T4677-2006規(guī)范的6.4.1條規(guī)定方法丈量一、二、三級電子產(chǎn)品的外表絕緣電阻均不應小于100MΩ
5.4相關清洗規(guī)范IPC-CH-65印制板及組件清洗指南IPC-SC-60焊接后溶劑清洗手冊IPC-SA-61焊接后半水溶劑清洗手冊IPC-AC-62焊接后水溶劑清洗手冊IPC-TR-583離子污染清潔度測試GJB5807-2006軍用印制板組裝件焊后清洗要求
6壓接工藝技術6.1壓接機理
6.2壓接件和壓接工具壓接件的種類多樣,但任何壓接端子都由壓接部分〔壓線筒〕和外接部分組成。
6.3常用壓接工具盒設備
6.4壓接過程的質量控制〔GJB5020〕
6.5壓接銜接件的質量檢查
7電子產(chǎn)品防護與加固工藝7.1防護與加固的目的
經(jīng)過防護和加固工藝技術,保證電子產(chǎn)品在各種環(huán)境條件下〔高低溫,高濕,振動沖擊,工業(yè)大氣,電磁干擾等〕正常任務而采取的措施。
7.2防護與加固方法總要求產(chǎn)品構造采用耐腐蝕的金屬資料,如鋁合金、鈦合金、不銹鋼等;構造件外表鍍〔涂〕覆處置;采用適當?shù)臒崽幹梅椒?,提高資料的耐腐蝕性;非金屬資料采用抗霉菌和低吸濕性的資料;采用整體構造,提高產(chǎn)品耐力學環(huán)境條件;采用密封構造,降低產(chǎn)品環(huán)境嚴酷程度;采用灌封和粘固工藝,提高產(chǎn)品氣候環(huán)境順應性和抗機械應力作用。
7.3噴涂防護工藝7.3.1噴涂資料要求有良好的電性能〔體電阻、介電常數(shù)、損耗角等〕;有良好的物理機械性能〔附著力、耐熱性等〕;采用聚合型涂料,不會引起PCB鍍層、元器件外表變色和溶蝕;涂料應無色透明,噴涂后外表光滑延續(xù),不應有氣泡、針孔、龜裂、起皺、脫皮等景象;有良好的操作性,固化速度快。
7.3噴涂防護工藝7.3.2噴涂資料分類
噴涂材料種類性能AR型(丙烯酸樹脂)具有良好的導電性,工藝性好,固化時間短,耐磨,適用于室內(nèi)應用的電子產(chǎn)品的噴涂ER型(環(huán)氧樹脂)有良好的電性能和附著力,工藝性好,與大部分化學物品不發(fā)生反應,但是由于聚合時產(chǎn)生較大應力,不適合玻璃外殼和細引線元器件的噴涂SR型(有機硅樹脂)電性能優(yōu)良,介電損耗小,防潮性能好,適用于高頻電路及高溫下工作的電子產(chǎn)品的噴涂UR型(聚氨基甲酸樹脂)耐熱和耐潮(鹽霧)性能良好,介電損耗小,不適合高頻電路,有微量毒性,工藝要求高XY型(聚對二甲苯樹脂)涂膜均勻,無針孔,環(huán)保型防護膜,適用于高頻電子產(chǎn)品,但是材料成本較高,使用受到一定限制7.3噴涂防護工藝7.3.3噴涂厚度
7.3噴涂防護工藝7.3.4噴涂工藝流程
7.3噴涂防護工藝7.3.5噴涂質量控制涂層外觀均勻、光滑、無氣泡、無部分堆留痕、泛白、針孔、皺紋等缺陷;涂層內(nèi)無塵埃和其它多余物;不應有漏噴涂景象,不需求噴涂的部位應無漆痕和沾污物;涂層固化性按GB/T1728規(guī)定測定;涂層厚度按GB/T1764規(guī)定測定;涂層附著力按GB/T1720規(guī)定測定。
7.4灌封和粘固工藝7.4.1灌封和粘固資料選用原那么灌封和粘固資料應首先從優(yōu)選目錄內(nèi)選用;資料的物理能穩(wěn)定,有良好的附著力和灌封、粘固的流動性,固化應力小且固化后與母材有較匹配的熱膨脹系數(shù);在產(chǎn)品規(guī)定的環(huán)境條件下,灌封和粘固資料不會產(chǎn)生分別和零落;資料的化學性能穩(wěn)定,與母材部位具有較好的相容性,在產(chǎn)品規(guī)定的環(huán)境條件下,不應發(fā)生化學分解而呵斥分裂、零落和浸蝕;資料的操作工藝簡單,可維修性好;資料運用平安,與人體接觸不應呵斥損傷。
7.4灌封和粘固工藝7.4.2常用灌封資料
材料名稱材料牌號性能與適用范圍室溫硫化硅橡膠GD401,QD231,NQ803固化速度較慢,溫度適應性好,用于電連接器和PCA的灌封單組份硅酮膠3140RTV用于電子產(chǎn)品灌封貨粘固有機硅凝膠GN512,GN521,GN522用于電子產(chǎn)品灌封7.4灌封和粘固工藝7.4.3常用粘固資料
材料名稱材料牌號性能與適用范圍單組份室溫硫化
硅橡膠GD414,GD414C,NQ703/704/705流動性較差,用于元器件的粘固雙組份環(huán)氧膠E51(環(huán)氧618)E44(環(huán)氧6101)粘固強度高,不利于返修厭氧膠樂泰243用于不可拆卸螺紋緊固樂泰252用于可拆卸螺紋緊固7.4灌封和粘固工藝7.4.4灌封和粘固工藝粘固原那么依托本身引線支撐的元器件〔每引線承艱苦于7g或3.5g〕;元器件引出線為軟導線,長度大于20mm;設計或工藝文件中規(guī)定需求粘固的部位。
7.4灌封和粘固工藝粘固位置運用環(huán)氧膠粘固元器件時,應粘固在元器件本體上,嚴禁環(huán)氧膠漫到元器件引線或焊盤上;軸向引線元器件,粘固長度不小于元器件本體長度的50%,粘固高度為元器件本體直徑的25~30%;非軸向引線元器件粘固高度應超越元器件本體中心位置;外表貼裝器件在器件的四角粘固。
7.4灌封和粘固工藝灌封原那么產(chǎn)品有氣密性要求;產(chǎn)品有抗振性能要求;產(chǎn)品有三防要求;設計或工藝文件有規(guī)定。
7.4灌封和粘固工藝灌封厚度PCA的灌封厚度普通應超越最高安裝元器件的重心;采用硅膠資料灌封,當灌注高度大于10mm時,應采取分層灌注方法,每層間隔時間大于24小時;電銜接器灌封高度普通應超越絕緣套管或導線絕緣層下沿的高度。
7.4灌封和粘固工藝固化要求灌封和粘固的產(chǎn)品,應按運用資料規(guī)定的固化條件進展充分固化;固化過程中的產(chǎn)品應平置于任務臺上,不得挪動、傾斜和振動;固化過程中產(chǎn)品的灌封和粘固部位不應遭到擠壓,撕扯和剪切等外力的作用。
7.4灌封和粘固工藝質量要求灌封和粘固部位應光滑,目視無明顯氣泡和拉尖,無零落;不需求灌封和粘固的部位應無膠液沾污;產(chǎn)品灌封和粘固后的電氣和機械性能符合要求;灌封和粘固后的產(chǎn)品經(jīng)檢驗合格方可轉入下道工序。
8PCA的修復與改裝工藝8.1修復與改裝的技術要求修復與改裝僅限于PCA,未組裝的PCB的缺陷不允許在組裝階段修復;修復與改裝必需以技術文件為根據(jù),并編制相應的工藝規(guī)程;修復與改裝中涉及的工具、設備、資料和工藝方法必需符合組裝規(guī)范的有關規(guī)定和要求;修復與改裝中撤除元器件時,只需在空間允許,且保證相連元器件不受影響的條件下,才干進展;每個印制焊盤只允許改換一次元器件;修復與改裝中每道工序完成后,應嚴厲進展檢查和檢驗。
8.2修復與改裝的準那么修復:一塊PCA修復總數(shù)不得超越6處,其中焊接操作的修復不得超越3處,涉及粘接的修復不得超越2處;改裝:一塊PCA上25cm2面積內(nèi),改裝總數(shù)不得超越2處;焊點返工:因修復和改裝呵斥的焊點缺陷允許返工,返工次數(shù)最多為3次。
8.3修復與改裝工藝方法外表涂覆層的去除焊點的去除受損印制導線的修復引線的加長元器件的增添元器件銜接的改裝跨接線與外表安裝元器件的銜接
8.4修復與改裝相關規(guī)范IPC-7711/7721電子組件的返工、修正及維修ECA.PSS-01-728空間用印制板組裝件的修復與改裝
9電纜組裝件制造工藝9.1電纜組裝件技術要求電氣接觸可靠;互換性好;獨立回路間及各電路與殼體之間有良好的絕緣性能;能接受一定的實驗電壓;能經(jīng)受各種環(huán)境條件的考驗;
9.2電纜組裝件制造工藝流程
9.3電纜組裝件制造工藝9.3.1消費預備制造技術文件的預備及電銜接器、導線、電纜的檢查;制造前的清潔處置和電銜接器的磨合處置;9.3.2電纜束毛坯制造電纜毛坯普通按樣板鋪線工藝方法制造;屏蔽層處置符合設計和工藝文件要求;彎曲半徑應符合應力釋放和運用條件要求;9.3.3導線、電纜與電銜接器的銜接銜接方法采用焊接或壓接工藝;電銜接器端子焊接前應先進展除金工藝處置;
9.3電纜組裝件制造工藝9.3.4電銜接器的灌封9.3.5電纜與電銜接器的安裝應參照電銜接器的產(chǎn)品闡明書進展安裝;安裝前備份導線須確保管有充足余量后再剪短,加套相應規(guī)格熱縮套管并與其他導線綁扎在一同;電纜束與電銜接器應可靠固定,金屬卡箍處的部位應纏繞絕緣帶或橡膠護套;電銜接器尾罩固定螺母應擰緊并膠封。
9.3電纜組裝件制造工藝9.3.6標識標識內(nèi)容包括產(chǎn)品代號、圖號、編號和出廠日期等;標識制造可采用塑料套管或金屬標牌;標識應明晰可辨,長期保管。9.3.7檢驗
10整機組裝工藝10.1整機組裝原那么和要求原那么:先輕后重,先鉚后裝,先里后外,先低后高,先裝后連,易損傷后裝,上道工序不得影響下道工序的組裝。要求:結實可靠,不損傷元器件、零件、組件,不破壞元器件、導線絕緣性能,安裝和接線位置正確接地部位接地良好。
10.2機械裝配的技術要求裝配件外表無影響產(chǎn)品性能的機械損傷;裝配過程中不允許出現(xiàn)裂紋、凹陷、翹起、毛刺等缺陷;活動部分和可裝配部分,裝配后能活動,裝配和再裝配;能保證在產(chǎn)品技術條件規(guī)定的振動和其他機械應力作用下,各部分能結實結合。凡有氣密性要求的產(chǎn)品,應保證密封要求;鍍銀零件在不影響運用性能的前提下,應采取防氧化和防硫化處置;在整機組裝過程中,普通不允許進展機械加工;整機組裝完成后,外表整潔、無油污、無灰塵等多余物。
10.3螺紋銜接的技術要求螺紋銜接時,應合理選用適當?shù)陌惭b工具;保證銜接可靠,螺紋緊固件應按規(guī)定的力矩擰到極限位置;螺釘支撐面必需與緊固的零件外表緊貼;螺釘擰入長度不應小于螺紋直徑或3個螺距,尾端顯露長度普通為1.5~3個螺距;螺紋銜接應按一定順序,對稱交叉分步擰緊,以免產(chǎn)生接觸不良和變形;螺紋銜接應采取止動措施;有力矩要求的螺紋銜接時,應運用規(guī)定的定力矩工具操作。螺紋銜接的膠封可分為可裝配和不可裝配兩種方式。
10.4整機電氣銜接的技術要求整機的電氣銜接應根據(jù)電路構造特點,從整機接口接點出發(fā),按單向性布線的原那么,合理完成接口、PCA、母〔背〕板、面板及部組件之間的布線、走線及銜接〔焊接、壓接、繞接、螺紋銜接等〕。整機布線、走線應滿足裝配的可操作、可檢測、可維修及導線裝聯(lián)的可靠性;導線束應按敷設的單向性,分支引伸的層次性及導線走線的順序性;導線束不應懸空敷設,不應有較長的無固定走線,應根據(jù)導線束敷設的道路,選擇適宜的固定位置;導線束接近機箱壁、支撐桿、支架等金屬件走線,或沿構造件的棱角、凸臺等,應對導線束進展二次維護措施。
10.5導線與銜接端子的銜接導線與接線端子的焊接普通采用手工焊接方法;導線端
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