手机主板DFM分享课程.ppt

1 手机及模块PCBDFM工艺分享课程 金众电子SMT事业一三部学习培训资料汇编 陶小军 2 常见手机主板DFM设计问题分析NPI及制程中DFM设计问题不良实例BGA区域防焊开窗及PAD尺寸规范制程中PCB制作工艺不良实例PCBDFM评审表 目录 3 HP公司DFM统计调查表明 产品总成本60 取决于产品的最初设计 75 的制造成本取决于设计说明和设计规范 70 80 的生产缺陷是由于设计原因造成的 4 不良设计在SMT生产制造中的危害 1 造成大量焊接缺陷 2 增加修板和返修工作量 浪费工时 延误工期 3 增加工艺流程 浪费材料 浪费能源 4 返修可能会损坏元器件和印制板 5 返修后影响产品的可靠性6 造成可制造性差 增加工艺难度 影响设备利用率 降低生产效率 7 最严重时由于无法实施生产需要重新设计 导致整个产品的实际开发时间延长 失去市场竞争的机会 5 前期小元件设计分布在板边在制造过程中易掉点报废机型如 L902 L910 L908 D001 D003 WBG2500 一 常见手机主板DFM设计问题分析 1 布局DFM设计问题 6 7 组装工序焊接LCD时 易造成BGA焊接不良 8 2 定位的DFM设计问题 维修人员无法准确定位 9 10 11 案例 M905试产时组装段反馈有耳机做歪斜 要求设计更改PCB定位通孔 12 案例 TD1082125电容太高与基带屏蔽盖短路 后采用贴高温胶造成SMT贴片困难影响产品质量 3 干涉的DFM设计问题 13 14 案例1 A320邮票孔与按键干涉 需要在贴片前将邮票孔切掉 SMT克服生产157K增加SMT工序 分板时产生板屑间接影响SMT贴片良率 案例2 M907小板邮票孔与外壳卡扣干涉分板时困难有多切或少切现象 组装小板扣不住导致按键手感低 15 案例 M907ESD保护器与T卡座位置太近造成T卡座盒盖时有接触短路隐患 16 4 屏蔽件的DFM设计问题 17 18 19 20 5 器件选型的DFM设计问题 21 6 拼板的DFM设计问题 多个机型RF头 连接器 飞溅粉尘接触不良 22 T001机型0 4PitchCPU 优化PAD上只引出一条走线 两条走线PCB实际制作出来PAD变形严重 有假焊风险 7 BGA表层走线 接地线 盲孔的DFM设计问题 23 优化PAD上只引出一条走线 T001机型0 4PitchCPU 24 建议将盲孔置于PAD中心或完全距离PAD2mil以外 避免因焊盘变形或无完整阻焊环造成SMT工艺不良 T001机型0 4PitchCPU 25 26 T001机型 0 4PitchU201 BGA下方表层相同网络GND或Power引脚 用0 2mm走线和盲孔连接到内层的平面 右图BGA下方表层铺铜 PAD无阻焊环 PAD大小不一 直接造成SMT连锡 SMT制程抽检人员不知道这个线路是否能连锡 当NG品处理 27 28 T001机型 0 4PitchU201 表层走线宽不大于0 2mm 对于大电流信号 在阻焊开窗外再放宽线宽 黄框走线优化成中心引出 29 T001机型 0 5PitchU501 BOT面 盲孔打在焊盘中心或者阻焊圈外 避免PAD制作变形及无阻焊环 30 8 防呆的DFM设计问题 31 弹片与PCB焊盘不匹配大部分体现在试产阶段 9 焊盘匹配的DFM设计问题 32 焊盘结构尺寸不正确 以Chip元件为例 a当焊盘间距G过大或过小时 再流焊时由于元件焊接端不能与焊盘搭接交叠 会产生吊桥 移位 当焊盘尺寸大小不对称 或两个元件的端头设计在同一个焊盘上时 由于表面张力不对称 也会产生立碑 移位 立碑视频 33 邮票孔与USB 耳机座有干涉 贴片后无法分板 机型 WBG3502AP1版 WQG6000AP1版 USB与邮票孔干涉 耳机座与邮票孔干涉 机型 WQG6000AP1版 WBG3500AP3版 二 NPI及制程中DFM设计问题不良实例 34 机型 WBG3502P1版 邮票孔与侧位开关 弹簧开关有干涉 贴装后分板困难 WBG3502 WBG3503 机型 WBG3503P1版 WBG3501P1版 WBG3505P2版 35 邮票孔与精密连接器太近 分板时有裂锡和碎屑进连接器内 影响电气性能中的风险建议 邮票孔与精密连接器的距离大于10mm 机型 WBG3501AP2版 WBG3505AP1版 WQG6000AP1版 WBG3501A WQG6000A WBG3505A 36 拼板结构掏空处 为贴片机感应器位置 机器无法感应到PCB板进入 报警 或生产时卡板 导致PCB板报废 机型 WBG3501AP2版 WBG1503A 建议 拼板掏空处 增加工艺边 37 两边Mark进行对比 Mark点到板边的距离为5mm Mark点到板边的距离为3mm A B面Mark不对称 印刷机和贴片机均需做两个程序 影响生产效率 建议 两边的Mark到板边缘距离为5mm 机型 WBG1503A 38 机型 WBG3503AP1版 弹片在PCB板没有方向标识建议 增加丝印标识 39 机型 WBG3502AP1版 蔽盖取料位置太小 机器无法吸取 贴装建议 在重量中点加一个直径为10mm的吸盘 40 机型 WBG3502AP1版 屏蔽架与贴片料干涉 有移位的可能建议 开一个避让孔 41 机型 试产的所有机型 屏蔽盖来料包装 不是专用包装 不能作为机器Tray盘使用 需要制作Tray盘 增加生产成本 42 机型 WBG3502AP1版 0603的焊盘 贴片0402物料 机型 WBG3505AP1版 0402的焊盘 贴片0603物料 焊盘大小与物料不匹配 43 机型 WBG3502AP1版 WBG3500AP3版 二选一晶振 焊盘同一方向放置 使用长晶振时 短晶振焊盘锡膏将把长晶振垫高 造成虚焊建议 把短晶振焊盘改为90度 44 机型 WBG3502A WBG1006A WBG1006B 咪头与屏蔽件太近 不利于维修 在维修时会把咪头吹坏建议 咪头与屏蔽件的安全距离大于5mm 45 海外机型 WBG3505AP3版 PCB板耳机插座插座定位孔与耳机插座实物之间没有0 2mm的余量 46 机型 WBG3503AP1版 WBG3505AP1版 T卡与屏蔽件 侧位开关太近 在过炉后连锡建议 大元件固定脚 请把安全距离大于3mm 47 海外机型 WBG3500AP2版 弹片焊盘过大 有通孔 造成弹片过炉偏位 少锡建议 焊盘大小在材料电极尺寸基础上四边各加0 1mm 任何上锡焊盘均不能有通孔设计 48 PCB焊盘有通孔 将导致锡漏到PCB背面 造成虚焊或立碑不良 49 D004小板连接器短路 焊盘中间连线 造成短路 50 0 4PitchQFN相邻焊盘盲孔不能打在同一条直线上 需要错开 同时最好能要求PCB板厂盲孔做到 0 23mm 51 因材料一端采用阻焊定义 MSD 设计 一端是非阻焊定义 NMSD 设计 导致了焊盘大小不一致 大焊盘在锡膏熔化后对材料电极拉力较大 因此会产生一定比例的虚焊和立碑不良 所以我们要求 MSD阻焊开窗必须是焊盘的大小 以保证焊盘大小一致 两焊盘大小不一致导致不良实例 52 原因分析 1 麦克风和弹片与PCB板邮票孔有干涉 无法分板 2 红色方框内邮票孔设计孤形状弯度太大 不宜分板机分板 改善对策 1 材料堆叠时需评估 确保邮票孔不与材料干涉 2 不建议采用有弧度的邮票孔 在有弧度时 建议邮票孔长度减小 53 原因分析 以上物料无法从物料上判别方向点 不便于SMT生产 改善对策 客户临时制做样板贴装 下批生产客户需在物料上制作极性点便于SMT识别及生产 金立CBD75A机型 54 原因分析 图纸方向与实际不相符 U1504 U1702实际方向与图纸相反 改善对策 确认图纸的正确性 有极性元件需标示正确 防止SMT批量不良 正确方向 金立GBW901机型 图纸方向 55 原因分析 gerber文件与实际不符 实际PCB板需贴装三极管 改善对策 提供最新gerber文件 确保数据正确 金立GBW101机型 56 原因分析 CPU IC焊盘设计采用SMD设计 改善对策 优化焊盘设计 具体可参考0 4Pitch焊盘设计规范 金立GBW1005机型 57 原因分析 主板 小板弹片物料与焊盘不匹配 过炉移位 改善对策 要求材料和焊盘匹配 金立S005机型 58 原因分析 贴装屏蔽架后与排插有干涉 导致短路 改善对策 材料堆叠评审时 要求两材料丝印相隔0 25mm以上 金立S009机型 59 6505机型 原因分析 屏蔽件设计规格尺寸太大 在包装 运输及生产过程中容易变形 造成焊接不良 维修时需风枪高温长时间加热 造成维修困难 改善对策 设计分成两个屏蔽件组件 60 海外机型 原因分析 通孔设计SMT钢网开孔无法保证下锡量 容易造成虚焊 无法使用0 2厚的钢网改善对策 定位孔沉铜上锡设计 61 拼板要求 现状 拼板要求 建议 62 智能手机由于高密度布局 生产时支撑空间很小 所以我们建议尽量做四边工艺边 同时单板与单板之间必须3mm以上的工艺边 单板与工艺边大于1 6mm的空隙需要填上 这样可以在不增加成本的情况下增加SMT生产支撑 也可以增加工艺边的强度 降低PCB变形量 拼板要求 建议 63 0 5Pitch滤波器 排阻等 0 5Pitch的排阻焊盘宽度是0 30mm 焊盘间隙为0 20mm 如果盲孔打偏 焊盘加粗 阻焊定义等设计均会减小这个距离 这样容易导致虚焊和短路不良 64 三 BGA区域防焊开窗及PAD尺寸规范不同平台的BGA规范及相关尺寸管控定义 目前在制主要有2种BGA设计 0 5Pitch 0 4Pitch 0 5mmptich以6253为例 规格如下 65 0 5mmPITCH的BGA规范 针对NSMD设计 生产板管控范围 防焊桥宽度 0 05 0 13mm 2 3mil 防焊窗单边宽度 0 0 05mil 0 2mil 防焊窗直径 A 0 33 0 40mm 13 16mil 开窗斜对角 B 0 41 0 51mm 14 20mil PAD直径 C1 0 25 0 28mm 9 05 11 2mil PAD直径 C2 0 27 0 30mm 10 3 11 8mil BGAGEBER资料设计 防焊桥宽度 0 13mm 5 12mil 防焊窗单边宽度 0 05mm 2mil 防焊窗直径 A 0 37mm 14 6mil 开窗斜对角 B 0 482mm 18 9mil PAD直径 C1 0 27mm 10 6mil PAD直径 C2 0 30mm 11 8mil 备注 0 5PITCH的6253平台的BGA防焊窗采用方形倒角设计 0 5PITCH的其它平台的BGA防焊窗采用圆形设计 备注 以上均针对非走线的规范设计区域 走线区域会适量加大R角或削防焊窗 66 0 5mmPITCH的BGA规范 针对NSMD设计 对于方形开窗倒角位置走线可能会漏铜时 倒角可做调整成圆弧 R0 075mm 4 R0 075mm 67 0 5mmPITCH的BGA规范 针对NSMD设计 0 5mmPITCH6253平台的防焊窗设计 0 5mmPITCH其它平台的防焊窗设计 68 0 5mmPITCH的BGA规范 针对大铜面绿油窗设计 0 5mmPITCHSMD区域的防焊窗按圆形设计防焊窗直径 C 0 25 0 30mm 9 8 11 8mil 0 5mmPITCH大铜面NSMD的防焊窗按圆形设计防焊窗直径 A 0 32 0 39mm 11 8 15 4mil A 69 生产板管控范围 防焊桥宽度 0 05 0 076mm 2 3mil 防焊窗单边宽度 0 0 05mm 0 2mil 防焊窗直径 a 0 30 0 34mm 11 8 13 5mil 开窗斜对角 0 35 0 46mm 14 18mil PAD直径 0 23 0 25mm 9 0 9 8mil 0 4mmPitch的BGA规范 针对NSMD设计 BGAGEBER资料设计 防焊桥宽度 0 075mm 3mil 防焊窗单边宽度 0 038mm 1 5mil 防焊窗直径 a 0 325mm 12 8mil 开窗斜对角 0 418mm 16 5mil PAD直径 0 25mm 9 8mil a 备注 以上均针对非走线的规范设计区域 走线区域会适量加大R角或削防焊窗 70 0 4mmPitch的BGA规范 针对NSMD设计 对于方形开窗倒角位置走线可能会漏铜时 倒角可做调整成圆弧或倒直线角 71 0 4mmPITCH的BGA规范 针对SMD设计 0 4mmPITCHSMD区域的防焊窗按圆形设计防焊窗直径 C 0 23 0 26mm 9 1 10 3mil 0 4mmPITCH大铜面NSMD的防焊窗按圆形设计防焊窗直径 A 0 29 0 34mm 11 4 13 5mil A 72 0 4mmPITCHBGA设计规范 以MTK6575为例 73 0 4mmPitch设计MTK6573平台 MTK6575平台展示 1 MTK6573平台展示 BGAPAD大小0 254mm 公差 10 Pitch0 4mm 防焊开窗0 325mm 盲孔0 1mm 盲孔位于BGAPAD中心 盲孔PAD与BGAPAD等大 PIN 518个 盲孔电镀填平工艺 74 MTK6575平台展示 BGAPAD大小0 254mm 公差 10 Pitch0 4mm 防焊开窗0 325mm 盲孔0 1mm 盲孔位于BGAPAD中心 盲孔PAD与BGAPAD等大 PIN 537个 中间153个pin由开窗定义BGAPAD大小盲孔电镀填平工艺 75 四 制程中PC