PCB自動(dòng)組裝優(yōu)勢(shì)及可實(shí)施性要求(時(shí)間+質(zhì)量) (2)

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,*,PCB,自動(dòng)組裝優(yōu)勢(shì)及可實(shí)施性要求,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,張艷鵬,2017.08,目 錄,一、,PCB,組裝方式,二、,PCB,自動(dòng)組裝優(yōu)勢(shì),三、,PCB,自動(dòng)組裝可實(shí)施性條件,2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,2,手工焊接,一把烙鐵打天下,設(shè)備焊接,自動(dòng)組裝（,SMT,）,2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,3,一、,PCB,組裝方式,定義：利用自動(dòng)組裝設(shè)備將片式化、微型化的無引線或短引線表面組裝元件,/,器件直接貼、焊到印制線路板表面或其他基板的表面規(guī)定位置上的一種電子裝聯(lián)技術(shù)。,2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,4,1992,1993,1994,1995,1996,年增長(zhǎng)率,THT,49.5,47.3,43,37.4,31.0,-11.0,SMT,27.1,28.7,31.4,34.6,36.8,8.0,PCB,自動(dòng)組裝的具體含義,1,、,SMC,優(yōu)勢(shì),3,、設(shè)備優(yōu)勢(shì),2,、,SMT,優(yōu)勢(shì),4,、時(shí)間、質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì),二、,PCB,自動(dòng)組裝優(yōu)勢(shì),組裝密度高、體積小，重量輕：,SMC/SMD,尺寸只有通孔插裝器件的,1/3-1/10,同一功能,PCB,板使用,SMC,，尺寸降低,40-60%,，質(zhì)量降低,60-80%,2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,6,組裝形式,組裝密度（只,/cm,2,）,通孔組裝,24,表面組裝,單面表面組裝,36,單面混合組裝,48,雙面混合組裝,59,雙面表面組裝,612,1,、,SMC,優(yōu)勢(shì),可靠性高，抗振性能強(qiáng)：,SMC,一般無引腳或引腳尺寸較小，進(jìn)而元器件質(zhì)量較小，所以具有較好的耐沖擊和抗振能力，與,THT,相比，,SMC,的焊點(diǎn)失效可降低,1,個(gè)數(shù)量級(jí),提升性能：,SMC,由于具有更短的傳輸路徑而能夠提供更好的互連，具有更小的寄生感抗和容抗，高頻性能好,降低成本：,SMC,能夠降低裸板成本，簡(jiǎn)化裝聯(lián)過程，與,THT,相關(guān)的設(shè)備（不同引線形式對(duì)應(yīng)不同的插裝機(jī)）相比具有較少投入，粗略估算成本可降低,30%,提高效率：,SMC,適合大規(guī)模自動(dòng)生產(chǎn)，可以將生產(chǎn)效率提高到更高水平,2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,7,1,、,SMC,優(yōu)勢(shì),可焊接,BGA,等隱藏焊點(diǎn)封裝器件，手工焊無法完成,可實(shí)現(xiàn),0402,及以下尺寸封裝器件組裝，手工很難甚至根本無法完成,焊點(diǎn)一致性好，手工焊因人員操作差異而不能保證,調(diào)節(jié)曲線，控制晶粒生長(zhǎng)，得到更加可靠的焊點(diǎn)結(jié)構(gòu),大板手工焊接容易翹曲（局部受熱）,敷銅較多,PCB,板手工焊接易冷焊，回流焊接可很好的進(jìn)行熱量補(bǔ)償,對(duì),PCB,和元器件的應(yīng)力損傷最小（瓷介電容）,除編程時(shí)間外，單板生產(chǎn)時(shí)間小于,10min,整個(gè)過程,PCB,清潔度高,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,2024/12/10,8,2,、,SMT,優(yōu)勢(shì),2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,9,P/CLCC-Plastic/Ceramic leadless chip carrier,BGA-Ball grid array,QFN-Quadflat No-lead,CCGA-Ceramic column grid array,隱藏焊點(diǎn)封裝元器件,可焊接,BGA,等隱藏焊點(diǎn)封裝器件，手工焊無法完成,可實(shí)現(xiàn),0402,及以下尺寸封裝器件組裝，手工很難甚至根本無法完成,焊點(diǎn)一致性好，手工焊因人員操作差異而不能保證,調(diào)節(jié)曲線，控制晶粒生長(zhǎng)，得到更加可靠的焊點(diǎn)結(jié)構(gòu),大板手工焊接容易翹曲（局部受熱）,敷銅較多,PCB,板手工焊接易冷焊，回流焊接可很好的進(jìn)行熱量補(bǔ)償,對(duì),PCB,和元器件的應(yīng)力損傷最?。ù山殡娙荩?除編程時(shí)間外，單板生產(chǎn)時(shí)間小于,10min,整個(gè)過程,PCB,清潔度高,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,2024/12/10,10,2,、,SMT,優(yōu)勢(shì),2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,11,時(shí)間（年）,1975,1979,1995,1997,2002,2004,外形代碼,英制,1206,0805,0603,0402,0201,01005,公制,3216,2012,1605,1005,0603,0402,外形尺寸,（,mm,）,3.2,*1.6,*,1.2,2.0,*1.2,*,1.2,1.6,*,0.8,*,0.8,1.0,*,0.5,*,0.5,0.6,*,0.3,*,0.3,0.4,*,0.2,*,0.13,Chip,元件封裝,可焊接,BGA,等隱藏焊點(diǎn)封裝器件，手工焊無法完成,可實(shí)現(xiàn),0402,及以下尺寸封裝器件組裝，手工很難甚至根本無法完成,焊點(diǎn)一致性好，手工焊因人員操作差異而不能保證,調(diào)節(jié)曲線，控制晶粒生長(zhǎng)，得到更加可靠的焊點(diǎn)結(jié)構(gòu),大板手工焊接容易翹曲（局部受熱）,敷銅較多,PCB,板手工焊接易冷焊，回流焊接可很好的進(jìn)行熱量補(bǔ)償,對(duì),PCB,和元器件的應(yīng)力損傷最小（瓷介電容）,除編程時(shí)間外，單板生產(chǎn)時(shí)間小于,10min,整個(gè)過程,PCB,板清潔度高,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,2024/12/10,12,2,、,SMT,優(yōu)勢(shì),2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,13,3,、設(shè)備優(yōu)勢(shì),-,絲網(wǎng)印刷機(jī),0.5,0.22,body,0.42,0.08,印刷精度：,25,m,標(biāo)準(zhǔn)要求：,錯(cuò)位,0.2mm,，細(xì)密引腳間距器件錯(cuò)位要小于,0.1mmQJ3173-2003,未印上部位應(yīng)小于焊盤面積的,25%IPC/SJ,2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,14,3,、設(shè)備優(yōu)勢(shì),-,絲網(wǎng)印刷機(jī),印刷合格,印刷不合格,元器件識(shí)別：,貼片機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)對(duì)元器件進(jìn)行識(shí)別，剔除不合格元器件，保證產(chǎn)品質(zhì)量,貼裝速度：,速度快,2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,15,3,、設(shè)備優(yōu)勢(shì),-,貼片機(jī),2012,年,2016,年,2022,年,貼裝,物料,（貼裝速度,/CPH,）,150000,（,0.024,秒,/,點(diǎn)）,160000,（,0.0225,秒,/,點(diǎn)）,240000,（,0.015,秒,/,點(diǎn)）,芯片封裝器件的貼裝,（貼裝速度,/CPH,）,3600,（,1,秒,/,點(diǎn)）,3800,（,0.95,秒,/,點(diǎn)）,4000,（,0.9,秒,/,點(diǎn)）,2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,16,元器件,分類,2012,年,2016,年,2022,年,芯片,40,20,20,QFN,單列配置,30,30,30,交錯(cuò)式配置,30,30,30,QFP,30,30,30,FBGA,（,WL-CSP,）,30,30,20,FLGA,30,30,30,*,JEITA,電子組裝技術(shù)委員會(huì),2013,年組裝技術(shù)路線圖,3,、設(shè)備優(yōu)勢(shì),-,貼片機(jī),貼片精度：,每根引腳至少有,75%,在焊盤上,QJ3173-2003,JUKI KE2080,：,50,m,Siplace D1,：,50,m,回流焊爐：,8/10,溫區(qū),溫區(qū)獨(dú)立控制、曲線精細(xì),預(yù)熱區(qū),保溫區(qū)（活化區(qū)）,回流區(qū),冷卻區(qū),自對(duì)位效應(yīng),補(bǔ)償貼片偏差,2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,17,3,、設(shè)備優(yōu)勢(shì),時(shí)間,質(zhì)量,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,2024/12/10,18,4,、時(shí)間、質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì),手工焊接,VS,手工貼片,VS,設(shè)備焊接,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,2024/12/10,19,時(shí)間是我們大家的,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,2024/12/10,20,手工焊接：,6.0h/,塊,手工貼片：,2.7h/,塊,自動(dòng)組裝：,4min/,塊,時(shí)間是我們大家的,手工焊接,VS,設(shè)備焊接,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,2024/12/10,21,時(shí)間是我們大家的,縮短生產(chǎn)時(shí)間,延長(zhǎng)調(diào)試時(shí)間,保證產(chǎn)品質(zhì)量,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,2024/12/10,22,650,/,29,時(shí)間是我們大家的,2024/12/10,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,23,質(zhì)量是我們大家的,航天,XX1,項(xiàng)目,8,塊一次調(diào)試通過,航天,XX-16,成像控制板,8,塊一次,調(diào)試通過,航天,XX-16,焦面板,16,塊一次調(diào)試通過,地面,2000G/X326,項(xiàng)目,26+12,塊一次調(diào)試通過,航空,X05,項(xiàng)目,100,塊一次調(diào)試通過；,航空,XXPT,項(xiàng)目,3,種,90,塊一次調(diào)試通過,焊點(diǎn)一致性好,熱容量大,PCB,板不易出現(xiàn)冷焊,元器件熱沖擊小,問題排查：,設(shè)備焊接，定位準(zhǔn)確,手工焊接，定位較難,同一批次，不同人員,同一人員，不同時(shí)段,同一人員，不同心情,電裝工藝與裝聯(lián)技術(shù)中心,2024/12/10,24,質(zhì)量是我們大家的,三、,PCB,自動(dòng)組裝可實(shí)施性要求,元器件,1,PCB,板,2,軟件需求,3,鋼網(wǎng)設(shè)計(jì),4,巧婦難為無“米”之炊,“成袋的米”,盤料（電裝配置有點(diǎn)料機(jī)）,托盤料,利于元器件周轉(zhuǎn)保存,可切實(shí)做到防靜電,關(guān)鍵器件說明（,BGA,等）,26,1,、自動(dòng)組裝可實(shí)施要求,元器件,顧慮：元器件缺失,Chip,元件：,0.5%,的拋料率,元器件篩選，保證可靠性,備料時(shí)需考慮這部分損耗,芯片類：影像識(shí)別不合格的器件自動(dòng)放回托盤，不會(huì)造成器件損失,引腳變形、缺失,消除可靠性隱患,27,2,、自動(dòng)組裝可實(shí)施要求,PCB,板,Mark,點(diǎn),元器件布局,PCB,形狀尺寸,撓性,PCB,PCB,數(shù)目,Mark,點(diǎn)：設(shè)備工作時(shí)，根據(jù)識(shí)別的基準(zhǔn)點(diǎn)位置，自動(dòng)動(dòng)態(tài)的補(bǔ)償整個(gè)板子上所有元器件的坐標(biāo)位置和角度。,推薦圓形和正方形，偶爾也有十字形,Y,1,Y,0,Y,0,X,Y,X,1,X,0,X,Mark,分類,作用,地位,單板,mark,單塊板上定位所有電路特性的位置,必不可少,拼板,mark,拼板上,輔助定位,所有電路特定的位置,輔助定位,局部,mark,定位單個(gè)元件的基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記，以提高貼裝精度（,QFP,、,CSP,、,BGA,等必須有局部,mark,）,必不可少,28,2,、自動(dòng)組裝可實(shí)施要求,PCB,板,Mark,點(diǎn),元器件布局,PCB,形狀尺寸,撓性,PCB,PCB,數(shù)目,元器件布局：,距離邊緣至少有,5mm,的間距,由于結(jié)構(gòu)或布局限制必須設(shè)計(jì)在離邊緣較近的位置，則需設(shè)計(jì)夾持邊,夾持邊與板間通過郵票孔或,V,型槽連接,大質(zhì)量,/,核心元器件,盡量布局在同一面,29,2,、自動(dòng)組裝可實(shí)施要求,PCB,板,Mark,點(diǎn),元器件布局,PCB,形狀尺寸,撓性,PCB,PCB,數(shù)目,形狀要求：,至少有一組平行邊,不規(guī)則形狀的,PCB,板可設(shè)計(jì)夾持邊，,PCB,與夾持邊之間通過郵票孔連接,還可制作貼片工裝完成,保證,PCB,沿軌道運(yùn)動(dòng)不轉(zhuǎn)動(dòng),30,2,、自動(dòng)組裝可實(shí)施要求,PCB,板,Mark,點(diǎn),元器件布局,PCB,形狀尺寸,撓性,PCB,PCB,數(shù)目,尺寸要求：,PCB,尺寸,60mm,的，需做拼板處理,拼板過程中，厚度較薄的,PCB,需做加強(qiáng)筋處理,PCB,最大尺寸為,460,*,460mm,W,60mm,L,1,5mm,L,2,5mm,L,1,5mm,W,60mm,31,2,、自動(dòng)組裝可實(shí)施要求,PCB,板,Mark,點(diǎn),元器件布局,PCB,形狀尺寸,撓性,PCB,PCB,數(shù)目,撓性板貼裝：,需制作剛性載板,剛性板上繪制輪廓線或預(yù)留定位凸臺(tái),撓性板設(shè)置定位孔,撓性板亦應(yīng)設(shè)置,mark,點(diǎn),32,2,、自動(dòng)組裝可實(shí)施要求,PCB,板,Mark,點(diǎn),元器件布局,PCB,形狀尺寸,撓性,PCB,PCB,數(shù)目,等效時(shí)間：?jiǎn)螇K,PCB,板手工裝聯(lián),16h,的情況下，與設(shè)備焊接所用時(shí)間（編程、上料等）相當(dāng)。,單次生產(chǎn)超過,3,塊的，均可采用自動(dòng)組裝。,某些電路板（含有,BGA,、,QFN,等隱藏焊點(diǎn)元器件），印膏后在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不能完成手工擺件，因此單塊也需采用自動(dòng)組裝,33,3,、