SMT生产线新产品导入浅谈

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1、SMT生产线新产品导入浅谈  【摘要】由于缺乏SMT生产现场经验,研发人员设计的PCB进入试产环节时,经常发现各种问题影响生产效率或产品质量，甚至不能上线.很多SMT专家对可制造性设计,有系统的、全面的研究和介绍.但是我们仍然悲哀的发现,科研产品向生产转化的过程中,出现了太多的“低级错误”.再改版再生产,不但增加了额外的成本,而且失去了抢占市场的先机.除了PCB可制造性设计问题,我们还经常发现其他诸多因素，比如：物料信息不清,工艺信息模糊，工艺更改信息传达不及时等等。这些因素，分别会造成如下问题：准备工作重复、生产频繁被中断、生产错误、返修、耽搁货期等，不但增加了物料成本、人工成本、市场占有成

2、本,同时影响产品质量，降低可靠性，延长生产周期。本文从SMT生产实践出发，总结归纳出SMT生产线新产品导入前期出现的常见问题，希望可以供给PCB设计工程师以作参考，能够在PCB设计时提前考虑。同时也供生产线参考，预见生产过程中可能存在的部分问题并避免。 研发产品 设计缺陷 PCB的要求 贴装元件及包装 工艺信息 生产相关文件。一、PCB设计注意事项PCB工程师如果不清楚SMT生产线产品生产过程和工艺流程，在他的设计中，就可能不会考虑PCB在生产线上流转所必须的设计元素。一般而言，生产线是自动化生产线，PCB通过传送轨道进入生产设备。简单讲，是丝印→贴片→回流三个主要工艺过程。因为要适应设备的工

3、作，现在把影响生产的PCB设计常见缺陷归纳如下：1.PCB板尺寸目前常见丝印机（以DEK丝印机为例），可以使用的最大网板外框是29英寸见方（736mm*736mm），可以印刷的最大范围是510mm*508mm，通常的电子产品一般不会大于这个范围，都能满足。但是，丝印机的两个轨道，可以调节的最小间距是50mm,所以PCB的一对长边最短不能小于50mm.如果小于，就需要做成拼板，否则无法进入设备进行自动生产。小于100mm的PCB,也建议做成拼板，拼板的尺寸最好为350mm以内，长宽比为3：2左右。拼板的连接和分离方式采用双面对刻V型槽(或断签)来实现。要求刻槽尺寸精确，深度均匀。深度一般控制在板

4、厚的1/3左右。2.工艺边   SMT生产要求PCB至少有两条相对的平行边，距离边缘至少3mm（最好5mm）内不能排放表贴元器件，如不能满足，必须考虑在长边加工艺边。  这是基本的工艺要求，我们却经常发现客户提供的PCB不能满足要求。没有一对平行边，不能直接上生产线生产。有的PCB是“刀”型板，例如PCI卡，如果长边进轨道，容易掉板、卡板。如果改用短边进轨道，因为长边悬空，在进入回流焊过程中，容易发生形变，QFP,GBA等芯片的焊接可靠性下降。小小的工艺边，在生产中却有大作用。设计时稍作考虑，可解决大问题。3.表贴焊盘设计⑴表贴焊盘上不能出现导通孔。焊盘上有导通孔，在焊膏融化时，焊料会流进孔内

5、，直接导致焊点焊锡量不足，造成焊点虚焊或元件立碑。另外，焊膏融化后，会经过导通孔流到PCB的另一面，给另一面的生产造成麻烦。应对方法是可以“移开”(图1)，也可以是“塞孔”。⑵QFP、SOP等元件焊盘设计的一般原则：A焊盘中心距等于引脚中心距;B单个焊盘引脚长度Y=T+B1+B2.(T:元件管脚脚趾长度；B1=B2:爬锡焊盘，一般0.3~0.5mm).设计中常见问题：B1过长，元件贴装后，BODY下易桥接，检查不容易发现;B2过短，不能形成弯月面，也不利于返修设计注意事项：0.8mm间距的SSOIC,TSOP,SQFP(公制)，0.8mm间距的CQFP等封装形式芯片存在公英制累积误差，严重时会

6、达到半个焊盘。⑶BGA焊盘的设计的一般原则：A焊盘直径通常小于焊球直径，一般是焊球的75%-80%。BPBGA基板上的焊盘和PCB上的焊盘直径相同CCBGA的焊盘设计要保证钢网开口后焊膏量不小于0.08立方毫米。设计注意事项：每一个焊球采用单独焊盘，并严格要求大小均匀一致，保证引出线良好的阻焊。这样保证元件焊接均匀，不虚焊，不桥接。我们曾装联过一排焊球的焊盘设计成一体的元件，返修多次都不成功。也经常发现有的BGA焊盘阻焊不够良好，焊盘大小不一，有的是水滴状焊盘，造成焊接效果不太理想。BGA焊盘表面处理方式要保证表面的平整度，保证BGA焊球在PCB上良好的共面性。由于元件受热会发生形变，经过回流

7、炉后，外形较大的BGA有时会出现明显的“草帽”现象，严重时会导致个别焊点不良。没有良好的共面性会增加这种缺陷的发生几率。焊盘不能过大或过小。设计者为了在焊盘间布线，减小焊盘直径；有的设计者为了保证足够大的电流，增大焊盘的直径。这时，忽略了SMT可以实现的工艺极限。元件的装联不只是元件贴装的准确对位，还涉及钢网焊膏的脱模，焊膏在回流炉内的坍塌，元件的变形、氧化等。批量生产的可重复性，不能满足无限接近