DIP工艺流程与可制造性设计.ppt

DIP工艺流程与可制造性设计 唐德全 什么是DIP DIP原是指双列直插式封装 很多生产电子产品的工厂为了区分和对应SMT工艺 便把电子所涉及到的插件工序称为DIP工序 以上解释仅为个人见解 DIP工序流程 备料 整形 插件 上工装 插件检验 波峰焊接 下工装 剪脚 上下板检修 OK NG 贴阻焊带 手工焊接 洗板 上下板检验 分板 收框 成品组装 NG OK 想一想 为什么要将分板工序放在洗板工序后面 答案 并没有严格要求分板一定要在洗板工序后面 主要目的是为了减少洗板时间 提升成板效率 DIP工序流程 备料物料员或者备料员按照生产计划准备供应生产所需材料 备料必须在生产前完成 DIP工序流程 整形将元器件通过剪脚 成型等方式 做成后续工序需要的样式 卧式成型 立式成型 MOS管成型 K脚成型 DIP工序流程 常用的整形工具有斜口钳 整形机 自制整形工装等 斜口钳 全自动电容切脚机 电阻成型机 自制整形工装 DIP工序流程 贴阻焊带贴阻焊带的目地是为了保护因SMT贴片工艺焊接的元件 在流经波峰焊炉的时候 不因锡炉里面的高温造成贴片元件两边的锡融化而造成器件掉落 贴阻焊带前 贴阻焊带后 DIP工序流程 插件根据零件形状 大小 极性等相关信息将需要手插的元件插在PCB指定的位置上 相关信息的来源 工艺人员制作的SOP 工艺指导书 产品BOM清单 物料清单 产品研发或客户提供的样品 插件一般分为手工插件和AI插件 DIP工序流程 自动插件机目前较多用于绿色照明行业 即LED照明行业的DIPLED灯的插件 AI插件机 DIP工序流程 影响手工插件效率和准确性的主要因素 1 PCB板上或PCBA板上DIP元件的引脚之间的间距是否严格按照元器件引脚标准脚距设计 2 有极性的元器件是否为同一方向以及疏密程度 例如二极管和电解电容 3 器件是否进行防呆处理 4 器件本身来料问题 DIP工序流程 什么是防呆 防呆是指如何设计一个东西 而使错误发生的机会减至最低的程度 1 具有即使有人为疏忽也不会发生错误的构造 不需要注意力 2 具有外行人来做也不会错的构造 不需要经验与直觉3 具有不管是谁或在何时工作都不会出差错的构造 不需要专门知识与高度的技能 防呆装置有6类 出现操作失误物品就装不上工装夹具 物品不符合规格 机器就不会加工 出现操作失误 机器就不会加工 自动修正操作失误 动作失误 然后开始加工 在后工序检查出前工序不合格 前工序停止操作 作业上如有遗漏 后工序停止动作 DIP工序流程 在进行 防呆设计 时 有以下4原则可供参考 1 使作业的动作轻松难于观察 难拿 难动等作业即变得难做 变得易疲劳而发生失误 区分颜色使得容易看 或放大标示 或加上把手使得容易拿 或使用搬运器具使动作轻松 2 使作业不要技能与直觉需要高度技能与直觉的作业 容易发生失误 考虑治具及工具 进行机械化 使新进人员或支持人员也能做不出错的作业 DIP工序流程 3 使作业不会有危险因不安全或不安定而会给人或产品带来危险时 加以改善使之不会有危险 又 马虎行之或勉强行之而发生危险时 设法装设无法马虎或无法勉强的装置 4 使作业不依赖感官依赖像眼睛 耳朵 感触等感官进行作业时 容易发生误 制作治具或使之机械化 减少用人的感官来判断的作业 又 一定要依赖感官的作业 譬如 当信号一红即同时有声音出现 设法使之能做二重三重的判断 DIP工序流程 上工装过炉治具应用于PCB板制程中手插件的焊接 过锡 以及保护SMT贴片元件和PCB板 过炉治具采用的材料具有精度高 防静电 耐高温 不变形 低热传导等特性 更可靠的保护贴片元件和PCB板 DIP工序流程 波峰焊接 波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的 其高温液态锡保持一个斜面 并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象 所以叫 波峰焊 其主要材料是焊锡条 DIP工序流程 波峰焊分为三个主要部分 助焊剂喷雾系统助焊剂喷雾系统是保证焊接质量的第一个环节 其主要作用是均匀地涂覆助焊剂 除去PCB和元器件焊接表面的氧化层和防止焊接过程中再氧化 助焊剂的涂覆一定要均匀 尽量不产生堆积 否则将导致焊接短路或开路 DIP工序流程 DIP工序流程 预热系统 1 挥发助焊剂中的溶剂 使助焊剂呈胶粘状 液态的助焊剂内有大量溶剂 主要是无水酒精 如直接进入锡缸 在高温下会急剧的挥发 产生气体使焊料飞溅 在焊点内形成气孔 影响焊接质量 2 活化助焊剂 增加助焊能力 在室温下焊剂还原氧化膜的作用是很缓慢的 必须通过加热使助焊剂活性提高 起到加速清除氧化膜的作用 DIP工序流程 3 减少焊接高温对被焊母材的热冲击 焊接温度约245 在室温下的印制电路板及元器件若直接进入锡槽 急剧的升温会对它们造成不良影响 4 减少锡槽的温度损失 未经预热的印制电路板与锡面接触时 使锡面温度会明显下降 从而影响润湿 扩散的进行 DIP工序流程 焊接系统将已经经过喷涂助焊剂和预热的PCBA板进行焊接 DIP工序流程 DIP工序流程 波峰焊的直通率 波峰焊的直通率反映在焊接质量上面 主要表现为连焊 虚焊 锡洞 连焊的主要原因一般是器件引脚的密集度 链速设置不合理 锡槽温度过低等 链速和锡温可以通过现场相关技术人员调节设备参数解决 但现场的生产工艺不能解决所有的连焊问题 这时 需要PCB板绘制人员通过修改PCB相关设计来解决 DIP工序流程 影响波峰焊接的PCB布板工艺为了减少PCBA板经过波峰造成的连焊 在设计PCB时 可以在较密集型引脚器件旁边设置盗锡焊盘或阻焊层 在密集引脚器件的焊盘后面加长或增加焊盘 或异型焊盘 DIP工序流程 阻焊层的设计是在线路板的焊接面的丝印层 加大丝印面积 以达到阻止连焊的目地 DIP工序流程 炉后检修目的是为了修复焊接面连锡 虚焊 假焊 少锡等不良 假焊 空焊 连锡 虚焊 毛刺 锡多 锡少 标准 半焊 裂锡 DIP工序流程 手工焊接不能进行波峰焊接的元器件需要手工焊接 DIP工序流程 焊接要求a 温度 待焊状态时为330 380 在连续焊接时 前一焊点完成后 焊接下一焊点前烙铁头温度应能恢复到上述温度 烙铁头与焊件接触时 在焊接过程中 焊接点温度能保持在240 250 b 烙铁头的形状 头部的形状应与焊接点的大小及焊点的密度相适应 一般应选择头部截面是园形的 特别在SMA的维修中使用的烙铁 更要注意烙铁头的形状随着整机内元器件密度的提高 一般不宜选择头部截面是扁形的烙铁头 DIP工序流程 焊接步骤 烙铁头接触工件 送上焊锡丝 焊锡丝脱离焊点 烙铁头脱离焊点 DIP工序流程 焊接要领 1 烙铁头与被焊工件的接触方式接触位置 烙铁头应同时接触需要互相连接的两个工件 烙铁一般倾斜45 接触压力 烙铁头与工件接触时应略施压力 以对工件表面不造成损伤为原则 DIP工序流程 2 焊锡的供给方法供给时间 工件升温达到焊料的熔解温度时立即送上焊锡 供给位置 送锡时焊锡丝应接触在烙铁头的对侧或旁侧 而不应与烙铁头直接接触 DIP工序流程 脱离动作 脱离时动作要迅速 一般沿焊点的切线方向拉出或沿引线的轴向拉出 即将脱离时又快速的向回带一下 然后快速的脱离 以免焊点表面拉出毛剌 DIP工序流程 按上述步骤及要领进行焊接是获得良好焊点的关键之一 在实际生产中 最容易出现的2种违反操作步骤的做法 其一 烙铁头不是先与工件接触 而是先与锡丝接触 熔化的焊锡滴落在尚未预热的焊接部位 这样很容易导致虚假焊点的产生 其二 更为严重的是有的操作者用烙铁头沾一点焊锡带到焊接部位 这时助焊剂已全部挥发或焦化 失去了助焊作用 焊接质量就可想而知了 因此在操作时 最重要的是烙铁必须首先与工件接触 先对焊接部位进行预热 它是防止产生虚假焊