树脂塞孔机器
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⑵ PCBA加工流程资料
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PCB设计规范
1. 目的为了规范产品的可靠性、最低成本性、符号PCB工艺设计,规定PCB工艺设计的相关参数,使得PCB的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术多标准要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。2.适用范围 本规范适用于所有电子产品的PCB工艺设计,运用于但不限于PCB的设计、PCB投板工艺审查、单板工艺审查等活动。3.定义3.1导通孔(via):一种用于内层连接的金属化孔,但其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。3.2盲孔(Blind via):从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。3.3埋孔(Buried via):未延伸到印刷板表面的一种导通孔。3.4过孔(Through via):从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。3.5元件孔(Component hole):用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。3.6Stand off:表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。4. 规范内容4.1 产品设备的工艺设计4.1.1 PCB工艺边:在SMT、AI生产过程中以及在插件过波峰焊的过程中,PCB应留出一定的边缘便于设备夹持。这个夹持的范围应≥5mm,在此范围内不允许放置元器件和设置焊盘。如图1图14.1.2 PCB板缺槽:PCB板的一些边缘区域内不能有缺槽,以避免印制板定位或传感器检测时出现错觉,具体位置因为不同设备而变化。4.1.3 拼板设计要求:SMT中,大多数的表面贴装PCB板的面积比较小,为了充分的利用板材、高效率的制造生产、测试、组装、往往将一种产品的几种或数种拼在一起,对PCB的拼板有以下几点要求:a、 板的尺寸不可以太大,也不可以太小,以生产、测试、装配工程中便于生产设备的加工和不产生较大的变形为宜。现在生产使用的PCB大部分都使用纸质和复合环氧树脂基板在拼板过大的情况下很容易产生变形,所以要充份考虑拼板的大小问题。b、 基板过大,或拼板过大要充分考虑板材的选用,防止在回流焊和波峰焊时变形超过标准要求。c、 拼板的大小应充分考虑到生产设备的局限性,目前的生产设备能适用的最大尺寸为250mm*330mm,最小尺寸为50*50(对于此类尺寸要求尽量以拼板方式设计以提升效率),需要进行AI工艺的产品PCB板如果采用拼板方式,尺寸不能大于480*160mmd、 每块板上应设计有基准标记,让机器将每块拼板当作单板看待,提高贴片和自动插件精度。e、 拼板可采用邮票孔技术或双面对刻V形槽的分割技术,在采用邮票孔时,应注意搭边应均匀分布在每块拼板的四周,以避免焊接时由于PCB板受力不均匀而导致变形。邮票孔的位置应靠近PCB板内侧,防止拼板分离后邮票孔处残留的毛刺影响客户的整机装配。采用双面V形槽时,V形槽的深度应控制在1/3左右(两边槽之和),要求刻槽尺寸精确,深度均匀。f、 设计双面贴装元器件不进行波峰焊接的PCB板时,可采用双数拼板正反面各半,两面图形按相同的排列方式可提高设备的利用率(在中、小批量生产条件下设备投资可以减半),节约生产设备费用和时间。4.2确定PCB使用板材以及IG值4.2.1确定PCB所选用的板材,例如FR-4、铝基板、陶瓷基板、纸芯板等,若选用高TG值的板材,应在文件中注明厚度公差。4.2.2 确定PCB铜箔的表面处理镀层,例如镀镍金或OSP等,并在文件中注明。4.3热设计要求4.3.1高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置,PCB在布局中考虑将高热器件放于出风口或利于对流的位置。4.3.2较高的元件应考虑放于出风口,且不阻挡风路,散热器的放置应考虑利于对流。4.3.3 温度敏感器械件应考虑远离热源,对于自身升高于30℃的热源,一般要求:a、在风冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等2.5mm;b、自然冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于4.0mm。4.3.4大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连,为了保证透锡良好,在大面积铜箔上的元的焊盘要求用隔热带与焊盘相连,对于需过5A以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘,如图1: 图14.3.5过回流焊的0805以及下片式元件两端焊盘的散热对称性,为了避免器件过回流焊后出现偏位、立碑现象,地回流焊的0805以及0805以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性,焊盘与印制导线的连接部宽度不应大于0.3mm(对于不对称焊盘),如图1所示。4.3.6高热器件的安装方式及是否考虑带散热器确定高热器件的安装方式易于操作和焊接,原则上当元器件的发热密度超过0.4W/cm3,单靠元器件的引线腿及元器件本身不足充分散热,应采用散热网、汇流条等措施来提高过电流能力,汇流条的支脚应采用多点连接,尽可能采用铆接后过波峰焊或直接过波峰焊接,以利于装配、焊接:对于较长的汇流条的使用,应考虑过波峰时受热汇流条与P CB热膨胀系数不匹配造成的PCB变形。为了保证搪锡易于操作,锡道宽度应不大于等于2.0mm,锡道边缘间距大于1.5mm。4.4器件库选型要求4.4.1已有PCB元件封装库的选用应确认无误a、 有元件库器件的选用应保证封与元器件实物外形轮廓、引脚间距、通孔间距、通孔直径等相符合。b、 插装器件管脚应与通孔公差配合良好(通孔直径大于管脚直径8-10mil),考虑公差可适当增加,确保透锡良好。c、 元件的孔径形成序列化,40mil以上按5mil递加,40mil以下按4mil递减,最小不小于8mil。d、 孔径对应关系如表1: 器件引脚直径(D) PCB焊盘孔径/插针通孔回流焊盘孔径
D≤1.0mm D+0.3mm/+0.15mm
1.0mm<D≤2.0mm D+0.4mm/0.2mm
D>2.0mm D+0.5mm/0.2mm
表14.4.2 新器件的PCB元件封装应确定无误PCB上尚无件封装库的器件,应根据器件资料建立打捞的元件封装库,并保证丝印库存与实物符合,特别是新建立的电磁元件、自制结构件等的元件库存是否与元件的资料(承认书、图纸)相符合。新器件应建立能够满足不同工艺(回流焊、波峰焊、通孔回流焊)要求的元件库。4.4.3需过波峰焊的SMT器件要求使用表面贴波峰焊盘库。4.4.4轴向器件和跳线的引脚间距的种类应尽量少,以减少器件的成型和安装工具。4.4.5不同PIN间距的兼容器件要有单独的焊盘孔,特别是封装兼容继电器的各兼容焊盘之间要连线。4.4.6锰铜丝等作为测量用的跳线的焊盘要做成非金属化,若是金属化焊盘,那么焊接后,焊盘内的那段电阻将被短路,电阻有效长度将变小而且不一致,从而导致测试结果不准确。4.4.7不能用表贴器件作为手工焊的调测器件,表贴器件在手工焊接时容易受热冲击损坏。4.4.8除非实验验证没有问题,否则不能选用和PCB热膨胀系数差别太大的无引脚表贴器件,这容易引起焊盘拉脱现象。4.4.9除非实验验证没有问题,否则不能选非表贴器件使用。因为这样右能需要手焊接,效率和可靠性都会很低。4.4.10多层PCB侧布局部镀铜作为用于焊接的引脚时,必须保证每层均有铜箔相连,以增加镀铜的附着强度,同时要有实验验证没有问题,否则双面板不能采用侧面镀铜作为焊接引脚。4.5 基本布局要求4.5.1 PCBA加工工序合理 制成板的元器件布局应保证制成板的加工工序合理,以便于提高制成板加工效率合直通率。PCB布局选用的加工流程应使加工效率最高。常用PCBA的6种加工流程如表2;波峰焊加工的制成板进板方向应在PCB上标明,并使进板方向合理,若PCB可以从两个方向进板,应采用双箭头的进板标识。(对于回流焊,可考虑用工装夹具来确定其过回流焊的方向)。序号 名称 工艺流程 特点 适用范围
1 单面插装 成型-插件-波峰焊接 效率高,PCB组装加热次数为一次 器件为THD
2 单面贴装 焊膏印刷-贴片-回流焊接 效率高,PCB组装加热次数为二次 器件为SMD
3 单面混装 焊膏印制-贴片-回流焊接-THD-波峰焊接 效率高,PCB组装加热次数为二次 器件为SMD、THD
4 双面混装 贴片胶印刷-贴片-固化-翻板-手工焊 效率高,PCB组装加热次数二次 器件为SMD、THD
5 双面贴装、插装 焊膏印刷-贴片-回流焊接-翻板-焊膏印刷-贴片-回流焊接-手工焊 效率高,PCB组装加热次数为二次 器件为SMD、THD
6 常规波蜂焊双面混装 焊膏印刷-贴片-回流焊接-翻板-贴片胶印刷-贴片-固化-翻板-THD-波蜂焊接-翻板-手工焊 效率较低,PCB组装加热次数为三次 器件为SMD、THD
表24.5.3两面过回流焊的PCB的BOTTOM面要求无大体积、太重的表贴器件需两面都过回流焊的PCB,第一次回流焊接器件重量限制如下:A=器件重量/引脚与焊盘接触面积 片式器件:A≤0.075g/mm2翼形引脚器件:A≤0.300g/mm2 J形引脚器件:A≤0.200g/mm2面阵列器:A≤0.100g/mm2若有超重的器件必须布在BOTTOM面,则应通过试验证可行性。4.5.4需波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺的SMT器件距离要求如下:1) 相同类型器件距离(见图3) 图3相同类型器件的封装尺寸与距离关系见表3: 焊盘间距L(mm/mmil) 器件本体间距B(mm/mil)
最小间距 推荐间距 最小间距 推荐间距
0603 0.76/30 1.27/50 0.76/30 1.27/50
0805 0.89/35 1.27/50 0.89/35 1.27/50
1206 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50
≥1206 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50
SOT封装 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50
钽电容3216、3528 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50
钽电容6032、7343 1.27/50 1.52/60 2.03/80 2.54/100
SOP 1.27/50 1.52/60 --------- -------
表32〕不同类型器件距离(见图4)图4不同类型器件的封装尺寸与距离关系表(表4)封装尺寸 0603 0805 1206 ≥1206 SOT封装 钽电容 钽电容 SOIC 通孔
06.3 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
0805 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
1206 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
≥1206 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
SOT封装 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
钽电容3216、3528 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
钽电容6032、7343 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 1.27
SOIC 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 1.27
通孔 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27
表44.5.5 大于0805封装的陶瓷电容,布局时尽量靠近传送边或受应力较小区域,其轴向尽量与进板方向平行(图5),尽量不使用1825以上尺寸的陶瓷电容。图54.5.6经常插拔器件或板边连接器周围3mm范围内尽量不布置SMD,以防止连接器插拔进产生的应力损坏器件。如图6图64.5.7过波峰焊的表面贴器件的stand off应小于0.15mm,否则不能布在B面过波峰焊,若器件的stand off 在0.15mm与0.2mm之间,可在器件本体底下布铜箔以减少器件本体底部与PCB表面距离.4.5.8 波峰焊的插件元件焊盘间距大于1.0mma、 为保证过波峰焊时不连锡,过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应大于1.0mm(包括元件本身引脚的焊盘边缘间距),优选插件元件引脚间距(pitch)≥2.0mm.焊盘边缘间距≥1.0mm,在器件本体不相互干涉的前提下,相邻件焊盘边缘间距满足图7要求:图7b、插件元件每排引脚为较多,以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件时,当相邻焊盘边缘间距为0.6mm—1.0mm时,推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘(图8)图84.5.10 BGA周围3mm内无器件为了保证可维修性,BGA器件周围需留有3mm 禁布区,最佳为5mm禁布区。一般情况下BGA不允许放置背面(两次过回流焊的单板地第一次过过回流焊面);当背面有BGA器件时,不能在正面BGA5mm禁布区的投影范围内布器件。4.5.11贴片元件之间的最小间距满足要求 机器贴片之间器件距离要求(图9) 同种器件:≥0.3mm 异种器件: ≥0.3mm*h+0.3mm(h为周围近邻元件最大高度差) 只能手工贴片的元件之间距离要求:≥1.5mm。图94.5.12元器件的外侧距过板轨道接触的两个板边大于、等于5mm,(图10)图104.5.13保证制成板过波峰焊或回流焊时,传送轨道的卡抓不碰到元件,元器件的外侧距离应大于等于5mm,若达不到要求,则PCB应加工艺边,器件与V-CUT的距离≥1mm。4.5.14 AI/JV机器对跳线位置的设计要求:a、 与固定边的距离不得小于5MM;与定位边距离不得小于8MM;与定位孔孔心距不得小于10MM;b、 相邻元件本体必须在同一直线上时,邻近两脚孔中心距离必须≥5mmc、 相邻元件相互垂直时,临近两脚孔中心距离必须≥5mmd、 跳线跨距为AI标准:2.5mm整数倍:5mm、7.5mm、10mm、12.5mm、15mm、——30 mm。e、 跳线插装角度只能为0°-90°。f、 跳线与跳线之间距离不得小于2.5mm。g、 跳线与贴片元件之间距离不得小于2.5mm。。h、 跳线插孔孔径为直径1.0MM,且呈喇叭状。4.5.15可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修 应根据系统或模块的PCBA安装布局以及可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测空间;可插拔器件周围空间预留应根据邻近器件的高度决定。4.5.16所有的插装磁性元件一定要有坚固的底座,禁止使用无底座插装电感。4.5.17有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式4.5.18安装孔的禁布区内无元器件和走线(不包括安装孔自身的走线和铜箔)4.5.19金属壳体器件和金属与其它的距离满足安规要求 金属壳体器件和金属件的排布应在空间上保证与其它器件的距离满足安规要求。4.5.20对于采用通孔回流焊器件布局的要求a、 非传送边尺寸大于300mm的PCB,较重的器件尽量不要布置在PCB的中间,以减轻由 于插装器件的重量在焊接过程对PCB变形的影响,以及插装过程对板上已经贴放的器件的影响。b、 为方便插装,器件推荐布置在靠近插装操作侧的位置。c、 尺寸较长的器件(如薄膜插座等)长度方向推荐与传送方向一致。(图11)图11d、通孔回流焊器件焊盘边缘与pitch≤0.65mm的QFP、SOP、连接器及所有BGA的丝印之间的距离大于10mm。与其它SMT器件间距离>2mm。e、通孔回流焊器件本体间距离>10mm。有夹具扶持的插针焊接不做要求。f、通孔回流焊器件盘边缘与传送边的距离>10mm;与非传送边距离>5mm。4.5.21通孔回流焊器件禁布区要求a、 孔回流焊器件焊盘周围要留出足够的空间进行焊膏涂布,具体布区要求为:对于欧式连接器靠板内的方向10.5mm不能有器件,在禁布区之内不能有器件和过孔.b、 须放置在禁布区内的过孔要做阻焊塞孔处理.4.5.22器件布局要整体考虑单板装配干涉器件在布局设计时,要考虑单板与单板、单板与结构的装配干涉问题,尤其是高器件、立体装配的单板等。4.5.23器件和机箱的距离要求器件布局时要考虑尽量不要太靠近机箱壁,以避免将PCB安装到机箱时损坏器件。特别注意安装在PCB边缘的,在冲击和振动时会产生轻微移动或没有坚固的外形的器件:如立装电阻、无底座电感变压器等,若无法满足上述要求,就要采取另外的固定措施来满足安规和振动要求。4.5.24有过波峰焊接的器件尽量布置在PCB边缘以方便堵孔,若器件布置在PCB边缘,并且式装夹具做的好,在过波峰焊接时甚至不需要堵孔。4.5.25设计和布局PCB时,应尽量允许器件过波峰焊接。选择器件时尽量少选不能过波峰焊接的器件,另外放在焊接面的器件应尽量少,以减少手工焊接。4.5.26裸跳线不能贴板跨越板上的导线或铜皮,以避免和板上的铜皮短路,绿油不能作为有效绝缘。4.5.27布局时应考虑所有器件在焊接后易于检查和维护。4.5.28电缆的焊接端尽量靠近PCB的边缘布置以便插装和焊接,否则PCB上别的器件阻碍电缆的插装焊接或被电缆碰歪。4.5.29多个引脚在同一直线上的器件,象连接器、DIP封装器件、T220封装器件,布局时应使其轴线和波峰焊方向平行。(图12)图124.5.30较轻的器件如二极管和1/4W电阻等,布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直。这样能阴防止过波峰焊时因一端先焊接凝固而使器件产生浮高现象。(图13)图134.5.31电缆和周围器件之间要留有一定的空间,否则电缆的折弯部分会压迫并损坏周围器件及其焊点。4.6走线要求4.6.1印制板距离:V-CUT边大于0.75mm,铣槽边大于0.3mm。 为了保证PCB加工时不出现露铜缺陷,要求所有的走线及铜箔距离板边:V-CUT边大于0.75mm,铣槽边大于0.3mm(铜箔离板边的距离还应满足安装要求)。4.6.2散热器正面下方无走线(或已作绝缘处理) 为了保证电气绝缘性,散热器下方周围应无走线(考虑到散热器安装的偏位及安规距离), 若需要在散热器下布线,则应采取绝缘措施使散热器与走线绝缘,或确认走线与散热器是同等电位。4.6.3金属拉手条底下无走线 为了保证电气绝缘性,金属拉手条底下应无走线。4.6.4各类螺钉孔的禁布区范围要求 各种规格螺钉的禁布区范围如以下表5所示(此禁布区的范围只适用于保证电气绝缘的安装空间,未考虑安规距离,而且只适用于圆孔):连接种类 型号 规格 安装孔(mm) 禁布区(mm)
螺钉连接 GB9074.4组合螺钉 M2 2.4±0.1 Φ7.1
M2.5 2.9±0.1 Φ7.6
M3 3.4±0.1 Φ8.6
M4 4.5±0.1 Φ10.6
M5 5.5±0.1 Φ12
铆钉连接 苏拔型快速铆Chobert 4 4.10-0.2 Φ7.6
连接器快速铆钉Avtronuic 1189-2812 2.80-0.2 Φ6
1189-2512 2.50-0.2 Φ6
自攻螺钉连接 GB9074.18-88十字盘头自攻镙钉 ST2.2* 2.4±0.1 Φ7.6
ST2.9 3.1±0.1 Φ7.6
ST3.5 3.7±0.1 Φ9.6
AR4.2 4.5±0.1 Φ10.6
AR4.8 5.1±0.1 Φ12
AR2.6* 2.8±0.1 Φ7.6
表5本体范围内有安装孔的器件,例如插座的铆钉孔、螺钉安装孔等,为了保证电气绝缘性,也应在元件库中将也的禁布区标识清楚。4.6.5要增加孤立焊盘和走线连接部分的宽度(泪滴焊般),特别是对于单面板的焊盘,以避免过波峰焊接时将焊盘拉脱。腰形长孔禁布区如下表6 连接种类 型号 规格 安装孔直径(宽)mm 安装孔长Lmm 禁布区(mm)L*D
螺钉连接 GB9074.4-8组合螺钉 M2 2.4±0.1 由实际情况确定L
⑶ 怎样捕捉蚂蚁
以下是各种蚂蚁的捕捉方法:首先准备一个容器:带盖的小瓶子、带盖的盒子甚至矿泉水瓶;一个小毛刷子或自制的吸管;一些蔗糖或面包渣子;
引诱法:蚂蚁都喜欢甜的东西,所以在巢口撒上一些糖是快速而有效的方法,蚂蚁的出巢摄食时间是上午8-9时和下午4-7时,在这个时间段采集蚂蚁会取到事半功倍的效果。当然糖要放在一张纸上,然后用细毛刷轻轻的将蚂蚁扫进容器,或者用细细的羊毛刷做镊子把它们夹进去,针毛收获蚁无蚁酸,可以用吸管一并把它们吸进来,然后再吹入容器,但是在吸的时候不要吸进脏东西哦!针毛收获蚁还可以用狗尾草来粘,她小小的身体很容易被粘到毛毛草上了,然后再把蚂蚁抖进去。再就是日本弓背蚁推荐用小型工蚁,剩余蚂蚁应放回原巢。
巢口收集法:蚂蚁的摄食时间也是大部分蚂蚁的出外活动的时间,有的去找食物,有的在清理巢穴,有的在探头探脑,这个时候最好找那些正在清理巢穴的蚂蚁来进入我们的水晶宫了,因为毫无疑问它们是很勤奋的蚁民了。因为有些蚂蚁只负责寻找食物,有的只负责清理巢穴,有的只是负责战争,当然啦,也有的蚂蚁既会找吃的也会挖洞洞的,不过为了慎重起见,我们最好还是找那些在挖洞的蚂蚁。
垂钓法:不同于钓鱼,钓蚂蚁是不用诱饵的。我们可以用一根细细的草插进蚁巢里,然后轻轻的捻动,小蚂蚁就会顺着你的小草爬上来了,这种方法用来采集收获蚁非常有效。弓背蚁,这个懒懒的不过长的高高大大帅帅气气的家伙十分的胆小,当你的小草碰到他时,它反而会更深的缩回洞里去,所以要仔细哦。
⑷ 高压加速老化试验机执行国家什么标准
《PCT 高压加速老化试验箱试验方法、试验标准》 说明:PCT 试验一般称为压力锅蒸煮试验或是饱和蒸汽试验,最主要是将待测品置于严苛之温 度、饱和湿度(100%R.H.)[饱和水蒸气]及压力环境下测试,测试代测品耐高湿能力,针对印 刷线路板(PCB&FPC),用来进行材料吸湿率试验、高压蒸煮试验..等试验目的,如果待测品是 半导体的话,则用来测试半导体封装之抗湿气能力,待测品被放置严苛的温湿度以及压力环境 下测试,如果半导体封装的不好,湿气会沿者胶体或胶体与导线架之接口渗入封装体之中,常 见的故装原因:爆米花效应、动金属化区域腐蚀造成之断路、封装体引脚间因污染造成之短 路..等相关问题。 PCT 对 PCB 的故障模式:起泡(Blister)、断裂(Crack)、止焊漆剥离(SR delamination)。 半导体的 PCT 测试:PCT 最主要是测试半导体封装之抗湿气能力,待测品被放置严苛的温湿度 以及压力环境下测试,如果半导体封装的不好,湿气会沿者胶体或胶体与导线架之接口渗入封 装体之中,常见的故装原因:爆米花效应、动金属化区域腐蚀造成之断路、封装体引脚间因污 染造成之短路..等相关问题。 PCT 对 IC 半导体的可靠度评估项目:DA Epoxy、导线架材料、封胶树脂 腐蚀失效与 IC:腐蚀失效(水汽、偏压、杂质离子)会造成 IC 的铝线发生电化学腐蚀,而导 致铝线开路以及迁移生长。 塑封半导体因湿气腐蚀而引起的失效现象: 由于铝和铝合金价格便宜,加工工艺简单,因此通常被使用为集成电路的金属线。从进行集成 电路塑封制程开始,水气便会通过环氧树脂渗入引起铝金属导线产生腐蚀进而产生开路现象, 成为质量管理最为头痛的问题。虽然通过各种改善包括采用不同环氧树脂材料、改进塑封技术 和提高非活性塑封膜为提高产质量量进行了各种努力,但是随着日新月异的半导体电子器件小 型化发展,塑封铝金属导线腐蚀问题至今仍然是电子行业非常重要的技术课题。 压力蒸煮锅试验(PCT)结构:试验箱由一个压力容器组成,压力容器包括一个能产生 100% (润湿)环境的水加热器,待测品经过 PCT 试验所出现的不同失效可能是大量水气凝结渗透所 造成的。 澡盆曲线:澡盆曲线(Bathtub curve、失效时期),又用称为浴缸曲线、微笑曲线,主要是显 示产品的于不同时期的失效率,主要包含早夭期(早期失效期)、正常期(随机失效期)、损 耗期(退化失效期),以环境试验的可靠度试验箱来说得话,可以分为筛选试验、加速寿命试 验(耐久性试验)及失效率试验等。进行可靠性试验时"试验设计"、"试验执行"及"试验分析" 应作为一个整体来综合考虑。 常见失效时期: 早期失效期(早夭期,Infant Mortality Region):不够完善的生产、存在缺陷的材料、不合 适的环境、不够完善的设计。 随机失效期(正常期,Useful Life Region):外部震荡、误用、环境条件的变化波动、不良 抗压性能。 退化失效期(损耗期,Wearout Region):氧化、疲劳老化、性能退化、腐蚀。 环境应力与失效关系图说明: 依据美国 Hughes 航空公司的统计报告显示,环境应力造成电子产品故障的比例来说,高度占 2%、盐雾占 4%、沙尘占 6%、振动占 28%、而温湿度去占了高达 60%,所以电子产品对于温湿度 的影响特别显著,但由于传统高温高湿试验(如:40℃/90%R.H.、85℃/85%R.H.、60℃ /95%R.H.)所需的时间较长,为了加速材料的吸湿速率以及缩短试验时间,可使用加速试验设 备(HAST[高度加速寿命试验机]、PCT[压力锅])来进行相关试验,也就所谓的(退化失效期、 损耗期)试验。 θ 10℃法则:讨论产品寿命时,一般采用[θ10℃法则]的表达方式,简单的说明可以表达为 [10℃规则],当周围环境温度上升 10℃时,产品寿命就会减少一半;当周围环境温度上升 20℃ 时,产品寿命就会减少到四分之一。 这种规则可以说明温度是如何影响产品寿命(失效)的,相反的产品的可靠度试验时,也可以 利用升高环境温度来加速失效现象发生,进行各种加速寿命老化试验。 湿气所引起的故障原因:水汽渗入、聚合物材料解聚、聚合物结合能力下降、腐蚀、空洞、线 焊点脱开、引线间漏电、芯片与芯片粘片层脱开、焊盘腐蚀、金属化或引线间短路。 水汽对电子封装可靠性的影响:腐蚀失效、分层和开裂、改变塑封材料的性质。 铝线中产生腐蚀过程: ① 水气渗透入塑封壳内→湿气渗透到树脂和导线间隙之中 ② 水气渗透到芯片表面引起铝化学反应 加速铝腐蚀的因素: ①树脂材料与芯片框架接口之间连接不够好(由于各种材料之间存在膨胀率的差异) ②封装时,封装材料掺有杂质或者杂质离子的污染(由于杂质离子的出现) ③非活性塑封膜中所使用的高浓度磷 ④非活性塑封膜中存在的缺陷 爆米花效应(Popcorn Effect): 说明:原指以塑料外体所封装的 IC,因其芯片安装所用的银膏会吸水,一旦末加防范而径行封 牢塑体后,在下游组装焊接遭遇高温时,其水分将因汽化压力而造成封体的爆裂,同时还会发 出有如爆米花般的声响,故而得名,当吸收水汽含量高于 0.17%时,[爆米花]现象就会发生。 近来十分盛行 P-BGA 的封装组件,不但其中银胶会吸水,且连载板之基材也会吸水,管理不良 时也常出现爆米花现象。 水汽进入 IC 封装的途径: 1.IC 芯片和引线框架及 SMT 时用的银浆所吸收的水 2.塑封料中吸收的水分 3.塑封工作间湿度较高时对器件可能造成影响; 4.包封后的器件,水汽透过塑封料以及通过塑封料和引线框架之间隙渗透进去,因为塑料与引 线框架之间只有机械性的结合,所以在引线框架与塑料之间难免出现小的空隙。 备注:只要封胶之间空隙大于 3.4*10^-10m 以上,水分子就可穿越封胶的防护 备注:气密封装对于水汽不敏感,一般不采用加速温湿度试验来评价其可靠性,而是测定其气 密性、内部水汽含量等。 针对 JESD22-A102 的 PCT 试验说明: 用来评价非气密封装器件在水汽凝结或饱和水汽环境下抵御水汽的完整性。 样品在高压下处于凝结的、高湿度环境中,以使水汽进入封装体内,暴露出封装中的弱点,如 分层和金属化层的腐蚀。该试验用来评价新的封装结构或封装体中材料、设计的更新。 应该注意,在该试验中会出现一些与实际应用情况不符的内部或外部失效机制。由于吸收的水 汽会降低大多数聚合物材料的玻璃化转变温度,当温度高于玻璃化转变温度时,可能会出现非 真实的失效模式。 外引脚锡短路:封装体外引脚因湿气引起之电离效应,会造成离子迁移不正常生长,而导致引 脚之间发生短路现象。 湿气造成封装体内部腐蚀:湿气经过封装过程所造成的裂伤,将外部的离子污染带到芯片表 面,在经过经过表面的缺陷如:护层针孔、裂伤、被覆不良处..等,进入半导体原件里面,造 成腐蚀以及漏电流..等问题,如果有施加偏压的话故障更容易发生。 PCT 试验条件(整理 PCB、PCT、IC 半导体以及相关材料有关于 PCT[蒸汽锅测试]的相关测试条 件) 试验名称 JEDEC-22-A102 温度 121℃ 湿度 100%R.H. 时间 168h 检查项目&补充说明 其它试验时间:24h、48h、96h、 168h、240h、336h IPC-FC-241B-PCB 铜张积层板的拉 剥强度试验 IC-Auto Clave 试 验 低介电高耐热多 层板 PCB 塞孔剂 PCB-PCT 试验 无铅焊锡加速寿 命1 无铅焊锡加速寿 命2 IC 无铅试验 121℃ 100%R.H. 1000h 100℃ 100%R.H. 16h 121℃ 121℃ 100℃ 100%R.H. 100%R.H. 100%R.H. 192h 30min 8h 检查:分层、气泡、白点 相当于高温高湿下 6 个月,活化能 =4.44eV 相当于高温高湿下一年,活化能 =4.44eV 500 小时检查一次 121℃ 100%R.H. 192h 121℃ 100%R.H. 288h 121℃ 100%R.H. 100 h 铜层强度要在 1000 N/m 液晶面板密合性 试验 金属垫片 半导体封装试验 121℃ 100%R.H. 12h 121℃ 121℃ 100%R.H. 100%R.H. 24h 500、1000 h PCB 吸湿率试验 FPC 吸湿率试验 PCB 塞孔剂 低介电率高耐热 性的多层板材料 高 TG 玻璃环氧多 层印刷电路板材 料 高 TG 玻璃环氧多 层印刷电路板-吸 湿后再流焊耐热 性试验 微蚀型水平棕化 (Co-Bra Bond) 车用 PCB 主机板用 PCB GBA 载板 半导体器件加速 湿阻试验 121℃ 121℃ 121℃ 121℃ 100%R.H. 100%R.H. 100%R.H. 100%R.H. 5、8h 192h 192h 5h 吸水率小于 0.4~0.6% 121℃ 100%R.H. 5h 吸水率小于 0.55~0.65% 121℃ 100%R.H. 3h PCT 试验完毕之后进行再流焊耐热 性试验(260℃/30 秒) 121℃ 100%R.H. 168h 121℃ 121℃ 121℃ 121℃ 100%R.H. 100%R.H. 100%R.H. 100%R.H. 50、100h 30min 24h 8h JEDEC JESD22-A102-B 饱和湿度试验 说明:智河仪器 PCT 试验机执行 JEDEC JESD22-A102-B 饱和湿度(121℃/100%R.H.)的实际试 验纪录曲线,智河仪器的 PCT 试验机是目前业界唯一机台标准内建数字电子纪录器的设备,可 完整纪录整个试验过程的温度、湿度、压力,尤其是压力的部分是真正读取压力传感器的读值 来显示,而不是透过温湿度的饱和蒸汽压表计算出来的,能够真正掌握实际的试验过程。 PCB 的PCT 试验案例: 说明:PCB 板材经 PCT 试验(121℃/100%R.H./168h)之后,因 PCB 的绝缘绿漆质量不良而发生 湿气渗透到铜箔线路表面,而让铜箔线路产生发黑现象
⑸ 真空树脂塞孔机设备供应商有哪几家
电镀塞孔是通过镀铜将过孔填满,孔内孔表面全是金属。而树脂塞孔则是通过将过孔孔壁镀铜后再灌满环氧树脂,最后在树脂表面再镀铜,效果是孔可以导通,且表面没有凹痕,不影响焊接。
⑹ 工程机械液压柱塞泵噪音都有哪些情况
当一台工程机械上所使用的液压柱塞泵在运行中发出超标的噪声,这就是泵将要损坏的症状。液压柱塞泵(以下简称泵)产生噪音有下列七种情况。
1、泵固有的噪音
泵原固有的噪音是泵的生产制造技术到目前还没有达到“鲁棒性”要求。对泵的工作方式而言,泵主轴每旋转一周,泵中的每一只柱塞均作一次吸油到压油的循环。柱塞在完成吸压油的配流过程中,当缸体上的柱塞孔腔从配流盘上的吸油窗口内吸满油液后旋转向排油区过渡时,充满低压油的柱塞孔腔要与配流盘上的排油窗口内的高压油接通前的瞬间(见图一,以日本川崎K3V泵配流盘为例),排油窗口内的高压油从一`二次预升压孔及三角节流槽进入缸体柱塞孔腔来升高腔内油压,形成流量倒灌冲击。随着柱塞拉出与倒灌流量的增压,缸体柱塞孔腔内压力上升到与排油腔内的油压平衡后,柱塞在斜盘的推压下,柱塞开始向下运动压迫油液进入缸体的配流窗口,柱塞排油由于液阻的阻抗作用,油液的排出受到系统压力的反冲击阻力,缸体柱塞孔腔内形成压力超调。当柱塞完成排液后,缸体柱塞孔腔旋出排油窗口后,进入到配流盘的遮盖区时,缸体柱塞孔腔内还余存部份没有排空的超调压力的死容积压力油,由于配流盘上θ1的角度遮盖区,柱塞还有一段继续压缩行程,使缸体柱塞孔腔内余存的死容积压力油更加超调。当缸体柱塞孔腔旋转到吸油窗口前,要完成一次释压过程,以促使缸体柱塞孔腔内的油压释压到与吸油窗口内的低压油平衡。缸体柱塞孔腔内的超调的死容积高压油瞬间释压造成一次液爆,这种九柱塞孔腔的连续的压力瞬变液爆是一种稳定的高音调声响,每台泵都存在着或高或低的液瀑声响。世界各国的液压泵生产厂都在配流盘的压力过渡区域内采取多种形式的降噪单元。由传统的“三角节流槽式”到“泄荷孔式”“斜沟式”等方法,但都还是没有圆满解决泵的输出压力油波动所引发的流体噪音。对于工程机械上用的大排量压力突变的高压泵,死容积区超调油液泄压时产生的液爆噪音也特别强劲。
2、气蚀噪音
液压油中含有气泡时,带有气泡的油液被吸入缸孔中,柱塞在缸孔中压迫油液压入缸体配流面的排油窗口,在高压作用下,这些油液中的气泡将突然挤破裂,大小几乎相同的气泡被高压浓缩后再突发性的溃灭,就造成一次强劲的气爆,气泡的爆裂时所产生的另一种超高音调噪音,会发出一种尖锐刺耳的啸叫声。这种尖锐刺耳噪声是跟随泵的压力值而变化的。泵的输出压力达到最高时,这种噪音分贝也越高,当泵的压力下降后,这种噪音也随着衰弱。
当泵吸入小量空气时所产生的噪音听起来像卡嗒卡嗒的响声,有点像轴承损坏的声音。当泵的压力升到高压时,就产生一种很古怪的重击爆裂的噪音。
3、机械噪音
泵发出机械噪音主要部位有
⑴泵主轴与发动机接手处损坏。
⑵泵的轴承处。
如泵主轴与发动机的输出轴不同心或顶死,弹性联接器破损和联接器块上螺栓松动均会产生噪音。
如果是轴承损坏的声音就会发出连续不断的哗哗声。随着泵的转速提高,噪音也跟随着增大。轴承的损坏,泵会出现颤抖。
泵出现机械噪音是用人耳能听出的,最佳的方法是在泵低速运行时,用工业听诊器或用贯通螺丝刀在泵的各部位诊听。
4、突发性的噪音
泵一但出现突发性的噪音,就必需立即将泵停止运转,这种情况就是泵的零件已经损坏。
斜轴泵的柱塞断裂或是斜盘泵的柱塞滑靴脱落,回程盘碎裂。出现这种现象的噪音是伴随着泵每转一圈而响一次的连续不断的响亮撞击噪音。就像有人在泵体内放鞭炮。同时伴有泵的P口压力胶管有脉动现象。
一但出现突发性的噪音,最关键的是不能让液压系统的压力上升,因为泵壳内的零件碎裂的金属渣块会伴随压力油进入系统中。泵出现突发性的噪音是可怕,它不只是泵的损坏,碎裂的金属渣块一但进入液压系统中,是无法清除的,对液压系统造成的终身危害。
5、泵维修后所产生的噪音
维修后的泵安装使用后发出的噪音比没有修理泵前还要大,发生这种情况原因有:
㈠泵吸口胶管发生硬化,在安装泵时,泵的吸油侧胶管被大幅度摆动后,使胶管与硬管相联接处出现松脱泄漏空气。
㈡另一种是装配方法不当,双连泵中前后(或左右)两个缸体孔对称,出现了谐振噪音。
㈢是更换的轴承出现游隙超标,泵的轴承都是特殊型号和高精度级别的(大承载力轴承),不可使用普通的轴承。
㈣是更换的零件有质量问题,零件间配合的精度等级低下,产生运行频率共振噪音。
㈤是缸体与配流盘之间的配对摩擦副弧面偏置,造成摩擦副间泄漏超量油液噪音。
㈥是斜轴泵的新配流盘与旧泵后盖上变量滑动弧道偏置,造成配流盘背面高压口处与泵后盖间高压区域内的平面泄漏,出现气损噪音。斜盘泵的新配流盘背面与旧泵后盖压紧区也会出现同样故障与噪音。
6、更换液压油后泵出现噪音
这种噪音是新更换的油液中的空气没有充分逸出,当泵咽入气泡时,则在泵的出口处的高压作用下,这些气泡将突然被压破裂造成气瀑音,另一种原因是新更换的液压油品质差,存放的时间长,油液中的消泡添加剂发生氧化或油品中的多种化学添加剂不相容所产生的不良反应,起不到消除油品中空气作用。
任何品牌的矿物液压油中都含有10%左右的空气。这此空气是以二种方式存在油液压中,一种是以气泡形式存在油液中,另一利是以分子形式溶解在液体中,是观看不到的。对液体的体积增加并不明显。
7、渐发性噪音
㈠泵在长期使用过程中,噪音由小到大。是配流盘与缸体配流面发生磨损,配流盘的弧面与缸体配流是静压油膜平衡,静压油膜的油液中如含有金属颗粒时就会产生冲刷磨损,长期的冲刷磨损就会在配流盘的弧面上产生一定宽度磨损区域,配流窗口内圈与外圈就发生弧面曲线改玄,产生从微泄漏到超大泄漏的过程,出现节流噪音也是由小到强。
㈡泵吸口侧胶管老化,空气从胶管与硬管联接处被吸入,空气从零泄漏到微量泄漏再到超量泄漏的一个过程,泵吸入空气造成的“气穴”这种噪音都是由小噪音伴随工作时间的延伸而增大的。
部分人认为泵吸油口侧管道不漏油、就不会有空气渗入,这是个错误的认识。从流体力学及大气压原理、当泵不工作的时候,泵吸口侧和大气之间压差为零,泵吸口管道内的液体不流动处于平衡状态,没有油液的漏出。当“变量泵”在工作时,泵吸口管道中的流体流速处于时快时慢状态。当泵的“变量特性”决定泵的摆角从零度瞬间变化到最大角度时,泵吸口管道中的油液从静止状态改变到快速流动状态的时间差内,液流(液阻)不能满足泵的需求,则产生一个非常大的虹吸现象(也就是民间所说的嘬力)。泵吸口发生嘬力现象时,也就能从胶管与硬管交接处嘬进空气并出现气穴现象。
当泵吸油口管道内的流速超标时,(国际标准为稳流状态0.5m/s,绝对压力不少于0.8bars,现实的泵吸口侧的流速有的最高时可达2.m/s紊流状态,)。泵吸口侧将低于大气压为负值,那么将没有足够的压力来加速液流进入泵旋转组件,也就会产生虹吸现象,泵只要出现虹吸现象,那对泵的寿命是至命的。
8、气穴噪音的危害
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(是泵的压力出口)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体流经缸体配流窗口外侧的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小,这些气泡被压突然破裂,这个作用过程会产生高温。据有关计算,当气泡从零压力被压缩到3000Psi(207Bar)时,温度能够升高到1149℃。[2]高温使油液燃烧,生成树脂状物质,并使油液快速氧化降解变质的主要原因。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的冲击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达每平方英寸数吨,这种空穴破裂所产生的能量释放会“蚕食”金属表面,就像雕刻家用锤子和凿子雕刻石头一样。当这种液压冲击发生在配流盘金属边壁上时,气泡撞到缸壁时爆裂,此时压力瞬时极大,所产生的局部液压冲击对金属表面有剥蚀作用。使金属零件表面逐步形成麻点。严重时,会使金属表面小块脱落、出现小坑(见图三图四),这种现象称为气蚀。如果气蚀长期存在,泵的寿命会缩短。
气穴故障判断方法:
㈠当泵处于高压状态下,用于握住泵高压胶管道外表,感知管道内的液体在流动时是否有震动现象。
㈡当泵处于高压状态下,在泵吸油口侧听泵壳内是否有啪啪的爆炸噪声。
㈢拆开液压油箱加油口盖、挖掘机大小臂伸平、铲斗从地面快速升起、观察油箱内的油液内中是否有大量气泡逸出。
任何一种噪音,对泵都有危害。泵只要是出现超标的噪音,就要对泵进行维修,不要等到泵彻底失效后再维修,那时可能是损失过大。
⑺ 高手们 我想知道PCBA的制作流程
http://liuyuejun.blog.dianyuan.com/
可以看下这个网站,这个人好像对这方面挺有研究的
PCB设计规范
1. 目的为了规范产品的可靠性、最低成本性、符号PCB工艺设计,规定PCB工艺设计的相关参数,使得PCB的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术多标准要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。2.适用范围 本规范适用于所有电子产品的PCB工艺设计,运用于但不限于PCB的设计、PCB投板工艺审查、单板工艺审查等活动。3.定义3.1导通孔(via):一种用于内层连接的金属化孔,但其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。3.2盲孔(Blind via):从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。3.3埋孔(Buried via):未延伸到印刷板表面的一种导通孔。3.4过孔(Through via):从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。3.5元件孔(Component hole):用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。3.6Stand off:表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。4. 规范内容4.1 产品设备的工艺设计4.1.1 PCB工艺边:在SMT、AI生产过程中以及在插件过波峰焊的过程中,PCB应留出一定的边缘便于设备夹持。这个夹持的范围应≥5mm,在此范围内不允许放置元器件和设置焊盘。如图1图14.1.2 PCB板缺槽:PCB板的一些边缘区域内不能有缺槽,以避免印制板定位或传感器检测时出现错觉,具体位置因为不同设备而变化。4.1.3 拼板设计要求:SMT中,大多数的表面贴装PCB板的面积比较小,为了充分的利用板材、高效率的制造生产、测试、组装、往往将一种产品的几种或数种拼在一起,对PCB的拼板有以下几点要求:a、 板的尺寸不可以太大,也不可以太小,以生产、测试、装配工程中便于生产设备的加工和不产生较大的变形为宜。现在生产使用的PCB大部分都使用纸质和复合环氧树脂基板在拼板过大的情况下很容易产生变形,所以要充份考虑拼板的大小问题。b、 基板过大,或拼板过大要充分考虑板材的选用,防止在回流焊和波峰焊时变形超过标准要求。c、 拼板的大小应充分考虑到生产设备的局限性,目前的生产设备能适用的最大尺寸为250mm*330mm,最小尺寸为50*50(对于此类尺寸要求尽量以拼板方式设计以提升效率),需要进行AI工艺的产品PCB板如果采用拼板方式,尺寸不能大于480*160mmd、 每块板上应设计有基准标记,让机器将每块拼板当作单板看待,提高贴片和自动插件精度。e、 拼板可采用邮票孔技术或双面对刻V形槽的分割技术,在采用邮票孔时,应注意搭边应均匀分布在每块拼板的四周,以避免焊接时由于PCB板受力不均匀而导致变形。邮票孔的位置应靠近PCB板内侧,防止拼板分离后邮票孔处残留的毛刺影响客户的整机装配。采用双面V形槽时,V形槽的深度应控制在1/3左右(两边槽之和),要求刻槽尺寸精确,深度均匀。f、 设计双面贴装元器件不进行波峰焊接的PCB板时,可采用双数拼板正反面各半,两面图形按相同的排列方式可提高设备的利用率(在中、小批量生产条件下设备投资可以减半),节约生产设备费用和时间。4.2确定PCB使用板材以及IG值4.2.1确定PCB所选用的板材,例如FR-4、铝基板、陶瓷基板、纸芯板等,若选用高TG值的板材,应在文件中注明厚度公差。4.2.2 确定PCB铜箔的表面处理镀层,例如镀镍金或OSP等,并在文件中注明。4.3热设计要求4.3.1高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置,PCB在布局中考虑将高热器件放于出风口或利于对流的位置。4.3.2较高的元件应考虑放于出风口,且不阻挡风路,散热器的放置应考虑利于对流。4.3.3 温度敏感器械件应考虑远离热源,对于自身升高于30℃的热源,一般要求:a、在风冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等2.5mm;b、自然冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于4.0mm。4.3.4大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连,为了保证透锡良好,在大面积铜箔上的元的焊盘要求用隔热带与焊盘相连,对于需过5A以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘,如图1: 图14.3.5过回流焊的0805以及下片式元件两端焊盘的散热对称性,为了避免器件过回流焊后出现偏位、立碑现象,地回流焊的0805以及0805以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性,焊盘与印制导线的连接部宽度不应大于0.3mm(对于不对称焊盘),如图1所示。4.3.6高热器件的安装方式及是否考虑带散热器确定高热器件的安装方式易于操作和焊接,原则上当元器件的发热密度超过0.4W/cm3,单靠元器件的引线腿及元器件本身不足充分散热,应采用散热网、汇流条等措施来提高过电流能力,汇流条的支脚应采用多点连接,尽可能采用铆接后过波峰焊或直接过波峰焊接,以利于装配、焊接:对于较长的汇流条的使用,应考虑过波峰时受热汇流条与P CB热膨胀系数不匹配造成的PCB变形。为了保证搪锡易于操作,锡道宽度应不大于等于2.0mm,锡道边缘间距大于1.5mm。4.4器件库选型要求4.4.1已有PCB元件封装库的选用应确认无误a、 有元件库器件的选用应保证封与元器件实物外形轮廓、引脚间距、通孔间距、通孔直径等相符合。b、 插装器件管脚应与通孔公差配合良好(通孔直径大于管脚直径8-10mil),考虑公差可适当增加,确保透锡良好。c、 元件的孔径形成序列化,40mil以上按5mil递加,40mil以下按4mil递减,最小不小于8mil。d、 孔径对应关系如表1: 器件引脚直径(D) PCB焊盘孔径/插针通孔回流焊盘孔径
D≤1.0mm D+0.3mm/+0.15mm
1.0mm<D≤2.0mm D+0.4mm/0.2mm
D>2.0mm D+0.5mm/0.2mm
表14.4.2 新器件的PCB元件封装应确定无误PCB上尚无件封装库的器件,应根据器件资料建立打捞的元件封装库,并保证丝印库存与实物符合,特别是新建立的电磁元件、自制结构件等的元件库存是否与元件的资料(承认书、图纸)相符合。新器件应建立能够满足不同工艺(回流焊、波峰焊、通孔回流焊)要求的元件库。4.4.3需过波峰焊的SMT器件要求使用表面贴波峰焊盘库。4.4.4轴向器件和跳线的引脚间距的种类应尽量少,以减少器件的成型和安装工具。4.4.5不同PIN间距的兼容器件要有单独的焊盘孔,特别是封装兼容继电器的各兼容焊盘之间要连线。4.4.6锰铜丝等作为测量用的跳线的焊盘要做成非金属化,若是金属化焊盘,那么焊接后,焊盘内的那段电阻将被短路,电阻有效长度将变小而且不一致,从而导致测试结果不准确。4.4.7不能用表贴器件作为手工焊的调测器件,表贴器件在手工焊接时容易受热冲击损坏。4.4.8除非实验验证没有问题,否则不能选用和PCB热膨胀系数差别太大的无引脚表贴器件,这容易引起焊盘拉脱现象。4.4.9除非实验验证没有问题,否则不能选非表贴器件使用。因为这样右能需要手焊接,效率和可靠性都会很低。4.4.10多层PCB侧布局部镀铜作为用于焊接的引脚时,必须保证每层均有铜箔相连,以增加镀铜的附着强度,同时要有实验验证没有问题,否则双面板不能采用侧面镀铜作为焊接引脚。4.5 基本布局要求4.5.1 PCBA加工工序合理 制成板的元器件布局应保证制成板的加工工序合理,以便于提高制成板加工效率合直通率。PCB布局选用的加工流程应使加工效率最高。常用PCBA的6种加工流程如表2;波峰焊加工的制成板进板方向应在PCB上标明,并使进板方向合理,若PCB可以从两个方向进板,应采用双箭头的进板标识。(对于回流焊,可考虑用工装夹具来确定其过回流焊的方向)。序号 名称 工艺流程 特点 适用范围
1 单面插装 成型-插件-波峰焊接 效率高,PCB组装加热次数为一次 器件为THD
2 单面贴装 焊膏印刷-贴片-回流焊接 效率高,PCB组装加热次数为二次 器件为SMD
3 单面混装 焊膏印制-贴片-回流焊接-THD-波峰焊接 效率高,PCB组装加热次数为二次 器件为SMD、THD
4 双面混装 贴片胶印刷-贴片-固化-翻板-手工焊 效率高,PCB组装加热次数二次 器件为SMD、THD
5 双面贴装、插装 焊膏印刷-贴片-回流焊接-翻板-焊膏印刷-贴片-回流焊接-手工焊 效率高,PCB组装加热次数为二次 器件为SMD、THD
6 常规波蜂焊双面混装 焊膏印刷-贴片-回流焊接-翻板-贴片胶印刷-贴片-固化-翻板-THD-波蜂焊接-翻板-手工焊 效率较低,PCB组装加热次数为三次 器件为SMD、THD
表24.5.3两面过回流焊的PCB的BOTTOM面要求无大体积、太重的表贴器件需两面都过回流焊的PCB,第一次回流焊接器件重量限制如下:A=器件重量/引脚与焊盘接触面积 片式器件:A≤0.075g/mm2翼形引脚器件:A≤0.300g/mm2 J形引脚器件:A≤0.200g/mm2面阵列器:A≤0.100g/mm2若有超重的器件必须布在BOTTOM面,则应通过试验证可行性。4.5.4需波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺的SMT器件距离要求如下:1) 相同类型器件距离(见图3) 图3相同类型器件的封装尺寸与距离关系见表3: 焊盘间距L(mm/mmil) 器件本体间距B(mm/mil)
最小间距 推荐间距 最小间距 推荐间距
0603 0.76/30 1.27/50 0.76/30 1.27/50
0805 0.89/35 1.27/50 0.89/35 1.27/50
1206 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50
≥1206 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50
SOT封装 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50
钽电容3216、3528 1.02/40 1.27/50 1.02/40 1.27/50
钽电容6032、7343 1.27/50 1.52/60 2.03/80 2.54/100
SOP 1.27/50 1.52/60 --------- -------
表32〕不同类型器件距离(见图4)图4不同类型器件的封装尺寸与距离关系表(表4)封装尺寸 0603 0805 1206 ≥1206 SOT封装 钽电容 钽电容 SOIC 通孔
06.3 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
0805 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
1206 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
≥1206 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
SOT封装 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
钽电容3216、3528 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
钽电容6032、7343 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 1.27
SOIC 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 1.27
通孔 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27
表44.5.5 大于0805封装的陶瓷电容,布局时尽量靠近传送边或受应力较小区域,其轴向尽量与进板方向平行(图5),尽量不使用1825以上尺寸的陶瓷电容。图54.5.6经常插拔器件或板边连接器周围3mm范围内尽量不布置SMD,以防止连接器插拔进产生的应力损坏器件。如图6图64.5.7过波峰焊的表面贴器件的stand off应小于0.15mm,否则不能布在B面过波峰焊,若器件的stand off 在0.15mm与0.2mm之间,可在器件本体底下布铜箔以减少器件本体底部与PCB表面距离.4.5.8 波峰焊的插件元件焊盘间距大于1.0mma、 为保证过波峰焊时不连锡,过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应大于1.0mm(包括元件本身引脚的焊盘边缘间距),优选插件元件引脚间距(pitch)≥2.0mm.焊盘边缘间距≥1.0mm,在器件本体不相互干涉的前提下,相邻件焊盘边缘间距满足图7要求:图7b、插件元件每排引脚为较多,以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件时,当相邻焊盘边缘间距为0.6mm—1.0mm时,推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘(图8)图84.5.10 BGA周围3mm内无器件为了保证可维修性,BGA器件周围需留有3mm 禁布区,最佳为5mm禁布区。一般情况下BGA不允许放置背面(两次过回流焊的单板地第一次过过回流焊面);当背面有BGA器件时,不能在正面BGA5mm禁布区的投影范围内布器件。4.5.11贴片元件之间的最小间距满足要求 机器贴片之间器件距离要求(图9) 同种器件:≥0.3mm 异种器件: ≥0.3mm*h+0.3mm(h为周围近邻元件最大高度差) 只能手工贴片的元件之间距离要求:≥1.5mm。图94.5.12元器件的外侧距过板轨道接触的两个板边大于、等于5mm,(图10)图104.5.13保证制成板过波峰焊或回流焊时,传送轨道的卡抓不碰到元件,元器件的外侧距离应大于等于5mm,若达不到要求,则PCB应加工艺边,器件与V-CUT的距离≥1mm。4.5.14 AI/JV机器对跳线位置的设计要求:a、 与固定边的距离不得小于5MM;与定位边距离不得小于8MM;与定位孔孔心距不得小于10MM;b、 相邻元件本体必须在同一直线上时,邻近两脚孔中心距离必须≥5mmc、 相邻元件相互垂直时,临近两脚孔中心距离必须≥5mmd、 跳线跨距为AI标准:2.5mm整数倍:5mm、7.5mm、10mm、12.5mm、15mm、——30 mm。e、 跳线插装角度只能为0°-90°。f、 跳线与跳线之间距离不得小于2.5mm。g、 跳线与贴片元件之间距离不得小于2.5mm。。h、 跳线插孔孔径为直径1.0MM,且呈喇叭状。4.5.15可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修 应根据系统或模块的PCBA安装布局以及可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测空间;可插拔器件周围空间预留应根据邻近器件的高度决定。4.5.16所有的插装磁性元件一定要有坚固的底座,禁止使用无底座插装电感。4.5.17有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式4.5.18安装孔的禁布区内无元器件和走线(不包括安装孔自身的走线和铜箔)4.5.19金属壳体器件和金属与其它的距离满足安规要求 金属壳体器件和金属件的排布应在空间上保证与其它器件的距离满足安规要求。4.5.20对于采用通孔回流焊器件布局的要求a、 非传送边尺寸大于300mm的PCB,较重的器件尽量不要布置在PCB的中间,以减轻由 于插装器件的重量在焊接过程对PCB变形的影响,以及插装过程对板上已经贴放的器件的影响。b、 为方便插装,器件推荐布置在靠近插装操作侧的位置。c、 尺寸较长的器件(如薄膜插座等)长度方向推荐与传送方向一致。(图11)图11d、通孔回流焊器件焊盘边缘与pitch≤0.65mm的QFP、SOP、连接器及所有BGA的丝印之间的距离大于10mm。与其它SMT器件间距离>2mm。e、通孔回流焊器件本体间距离>10mm。有夹具扶持的插针焊接不做要求。f、通孔回流焊器件盘边缘与传送边的距离>10mm;与非传送边距离>5mm。4.5.21通孔回流焊器件禁布区要求a、 孔回流焊器件焊盘周围要留出足够的空间进行焊膏涂布,具体布区要求为:对于欧式连接器靠板内的方向10.5mm不能有器件,在禁布区之内不能有器件和过孔.b、 须放置在禁布区内的过孔要做阻焊塞孔处理.4.5.22器件布局要整体考虑单板装配干涉器件在布局设计时,要考虑单板与单板、单板与结构的装配干涉问题,尤其是高器件、立体装配的单板等。4.5.23器件和机箱的距离要求器件布局时要考虑尽量不要太靠近机箱壁,以避免将PCB安装到机箱时损坏器件。特别注意安装在PCB边缘的,在冲击和振动时会产生轻微移动或没有坚固的外形的器件:如立装电阻、无底座电感变压器等,若无法满足上述要求,就要采取另外的固定措施来满足安规和振动要求。4.5.24有过波峰焊接的器件尽量布置在PCB边缘以方便堵孔,若器件布置在PCB边缘,并且式装夹具做的好,在过波峰焊接时甚至不需要堵孔。4.5.25设计和布局PCB时,应尽量允许器件过波峰焊接。选择器件时尽量少选不能过波峰焊接的器件,另外放在焊接面的器件应尽量少,以减少手工焊接。4.5.26裸跳线不能贴板跨越板上的导线或铜皮,以避免和板上的铜皮短路,绿油不能作为有效绝缘。4.5.27布局时应考虑所有器件在焊接后易于检查和维护。4.5.28电缆的焊接端尽量靠近PCB的边缘布置以便插装和焊接,否则PCB上别的器件阻碍电缆的插装焊接或被电缆碰歪。4.5.29多个引脚在同一直线上的器件,象连接器、DIP封装器件、T220封装器件,布局时应使其轴线和波峰焊方向平行。(图12)图124.5.30较轻的器件如二极管和1/4W电阻等,布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直。这样能阴防止过波峰焊时因一端先焊接凝固而使器件产生浮高现象。(图13)图134.5.31电缆和周围器件之间要留有一定的空间,否则电缆的折弯部分会压迫并损坏周围器件及其焊点。4.6走线要求4.6.1印制板距离:V-CUT边大于0.75mm,铣槽边大于0.3mm。 为了保证PCB加工时不出现露铜缺陷,要求所有的走线及铜箔距离板边:V-CUT边大于0.75mm,铣槽边大于0.3mm(铜箔离板边的距离还应满足安装要求)。4.6.2散热器正面下方无走线(或已作绝缘处理) 为了保证电气绝缘性,散热器下方周围应无走线(考虑到散热器安装的偏位及安规距离), 若需要在散热器下布线,则应采取绝缘措施使散热器与走线绝缘,或确认走线与散热器是同等电位。4.6.3金属拉手条底下无走线 为了保证电气绝缘性,金属拉手条底下应无走线。4.6.4各类螺钉孔的禁布区范围要求 各种规格螺钉的禁布区范围如以下表5所示(此禁布区的范围只适用于保证电气绝缘的安装空间,未考虑安规距离,而且只适用于圆孔):连接种类 型号 规格 安装孔(mm) 禁布区(mm)
螺钉连接 GB9074.4组合螺钉 M2 2.4±0.1 Φ7.1
M2.5 2.9±0.1 Φ7.6
M3 3.4±0.1 Φ8.6
M4 4.5±0.1 Φ10.6
M5 5.5±0.1 Φ12
铆钉连接 苏拔型快速铆Chobert 4 4.10-0.2 Φ7.6
连接器快速铆钉Avtronuic 1189-2812 2.80-0.2 Φ6
1189-2512 2.50-0.2 Φ6
自攻螺钉连接 GB9074.18-88十字盘头自攻镙钉 ST2.2* 2.4±0.1 Φ7.6
ST2.9 3.1±0.1 Φ7.6
ST3.5 3.7±0.1 Φ9.6
AR4.2 4.5±0.1 Φ10.6
AR4.8 5.1±0.1 Φ12
AR2.6* 2.8±0.1 Φ7.6
表5本体范围内有安装孔的器件,例如插座的铆钉孔、螺钉安装孔等,为了保证电气绝缘性,也应在元件库中将也的禁布区标识清楚。4.6.5要增加孤立焊盘和走线连接部分的宽度(泪滴焊般),特别是对于单面板的焊盘,以避免过波峰焊接时将焊盘拉脱。腰形长孔禁布区如下表6 连接种类 型号 规格 安装孔直径(宽)mm 安装孔长Lmm 禁布区(mm)L*D
螺钉连接 GB9074.4-8组合螺钉 M2 2.4±0.1 由实际情况确定L