车间环境要求与生产工艺要求

生产焊装车间要求生产焊装车间要求 一 电源 电源电压和功率要符合设备要求 电压要稳定 一般单相 AC220V 10 50 60HZ 三相 AC 380V 10 50 60HZ 如果达不到要求 需配置稳压电源 电源的功率要大于功耗的一倍以上 例如贴片机 的功耗 2KW 应配置 5KW 电源 贴片机的电源要求独立接地 一般应采用三相五线制的接线方法 因为贴片机的运 动速度很高 与其他设备接在一起会产生电磁干扰 影响贴片机的正常运行和贴装精 度 二 气源 要根据设备的要求配置气源的压力 可以利用工厂的气源 也可以单独配置无油压缩 空气机 一般要求压力大于 7Kg cm2 要求清洁 干燥的净化空气 因此需要对压缩 空气进行去油 因为管道会生锈 锈渣进入管道和阀门 严重时会使电磁阀堵塞 气 路不畅 影响机器正常运行 三 排风 回流焊和波峰焊设备都有排风要求 应根据设备要求进行配置排风机 对于全热风炉 一般要求排风管道的最低流量值为 500 立方英尺 分钟 四 照明 厂房内应有良好的照明条件 理想照度为 800LUX 1200LUX 至少不能低于 300LUX 低照明度时 在检验 返修 测量等工作区应安装局部照明 五 工作环境 SMT 生产设备是高精度机电一体化设备 设备和工艺材料对环境的清洁度 温湿度都 有一定的要求 具体工作环境有 工作车间保持清洁卫生 无尘土 无腐蚀性气体 空调环境下 要有一定的新风量 尽量将 CO2 含量控制在 1000ppm 以下 CO 含量控制在 10ppm 以下 以保证人体健康 环境温度 23 3 为佳 一般为 17 28 极限温度为 15 35 相对湿度 45 70 RH 六 静电防护 1 半成品裸露线路板需使用静电防护包装 静电屏蔽材料 防止静电穿透包装进入组件引起的损害 抗静电材料 使用中不产生静电电荷的材料 静电消散材料 具有足够的传导性 使电荷能通过其表面消散 2 防止静电产生的办法 控制车间静电生成环境 办法有 车间温湿度控制 尘埃控制 地板和工作台 铺设防静电材料 并需要正确可靠接地 防止人体带电 办法有 焊装人员须佩戴防静电腕带 穿戴防静电服装 鞋和 衣帽 严格禁止与工作无关的人体活动 材料选用 防静电地面 防静电桌垫 防静电服装 衣帽和鞋 防静电周转箱 运输盘和周转车 静电防范措施 制定防静电操作工艺规程 正确使用防静电工具 3 减少和消除静电荷的有效措施 接地 办法有 地板和桌椅 工作台垫进行正确可靠接地 人体接地 生产线 工具和室内所用设备 一切都进行接地 增湿 办法有 室内使用加湿器 人工喷雾器 采用湿拖檫地面或洒水等方式 来提高带电体附件或者环境的湿度 4 典型防静电工作台图示 要求 1 人员用防静电手环 2 EOS防护容器 3 EOS防护桌面 4 EOS防护地板 地垫 5 建筑地面 SMT 生产工艺要求生产工艺要求 一 锡膏选择 1 锡膏粘度 2 焊剂类型 RMA 中等活动 焊剂 RA 全活性 免清洗焊剂 3 粒度 对于细间距的元器件 锡膏中的金属粉末粒度应更细 四种粒度等级锡膏 类型小于 1 颗粒尺寸至少 80 颗粒尺寸最多 10 颗粒尺寸 1 2 3 4 150 75 45 38 75 150 45 75 20 45 20 38 20 20 20 20 4 锡膏印刷工艺 1 一般情况下 焊盘上单位面积的锡膏量应为 0 8mg mm2 对细间距的元器件应 为 0 5mg mm2 2 锡膏覆盖每个焊盘的面积应在 75 以上 3 锡膏印刷后 应无严重塌漏 错位不大于 0 2mm 对间距位不大于 0 1mm 印膏方法丝网印刷漏板印刷注射滴涂 粘度300 800 普通 SMD 500 900 细间距 SMD 700 1300 150 300 1M 1M 1M 1 2 3 4 5 4 工艺参数 a 刮板硬度 硬度 60 90HS 一般为 70HS b 刮板形状 平型 菱形 角型 c 刮印角度 40 70 度 d 印刷间隙 网版或漏板与印刷板的间隙控制在 0 2 5mm e 印刷压力 网版 3 5 105Pa 漏板 1 75 105Pa f 印刷速度 10 25mm S 5 影响锡膏特性的重要参数 1 粘度 粘度是焊膏的主要性能指标 影响焊膏粘度的主要因素为合金焊料的含量 锡膏颗粒的大小 温度和触变剂的润湿性能 2 合金焊料成份 配比和焊剂含量 3 锡膏颗粒的形状 大小和分布 锡膏颗粒形状可分为球形和其它形状 球形颗粒具有良好的印刷性 有相对 小的表面积 含氧量低 因此能保证较好的焊接质量 颗粒大小 一般颗粒直径约为开口尺寸的 1 5 因此对于细间距的焊盘如 0 5mm 间距 若其模板开口尺寸为 0 25mm 则颗粒直径应分布在 50 m 左右 下表为引脚间距和颗粒直径的关系 引脚间距 mm0 8 以上0 650 50 4 颗粒直径 m75 以下60 以下50 以下40 以下 4 锡膏的熔点 锡膏的熔点取决于合金焊料的成份和配比 熔点的不同需要采用不同的回流 焊温度 而焊接效果和性能也各不相同 一般采用的 Sn63Pb37 成份的锡膏 熔点温度为 183 回流焊的温度在 208 223 左右 5 触变指数和塌落度 锡膏的粘度和触变性很大程度上控制着印刷后的形状的保持特性 触变指数 高则塌落度小 触变指数低则塌落度大 6 工作寿命和储存期限 工作寿命是指焊膏从被施加到 PCB 板至贴装元器件之前的不失效时间 一 般要求 12 24 小时 至少要有 4 小时的有效工作时间 储存期限是指焊膏从出厂至使用之前性能不降低的期限 一般规定在 2 10 下保存 1 年 至少 3 6 个月 6 锡膏的使用与保管 1 锡膏必须以密封状态在 2 10 下保存 温度过高合金与焊剂会发生化学反 应 温度过低则焊剂中的松香成份会发生结晶现象 2 取出后必须在室温下回温 回温时间 4 8 小时 至少要有 2 小时 3 使用之前必须充分搅拌 使锡膏内合金粉颗粒均匀一致 并保持良好的粘 度 搅拌时间一般为 2 3 分钟 4 锡膏印到 PCB 板上后 必须在 4 小时内过回流焊 5 锡膏印刷时最好在温度 22 28 相对温度 65 以下进行 7 锡膏印刷过程的工艺控制 1 确定印刷行程 前后控制在至少 20mm 间距 6 2 印刷速度 最大印刷速度取决于 PCB 板上的最小引脚间距 一般设置在 15 40mm sec 引脚间距小于 0 5mm 时 一般设置在 20 30mm sec 3 刮刀压力 4 模板分离速度 PCB 与模板的分离速度理想如下表 引脚间距 mm 推荐速度 mm sec 0 40 1 0 5 0 4 0 50 3 1 0 0 5 0 650 5 1 0 0 650 8 2 0 二 贴装胶 1 贴装胶的使用与保管 1 存储温度 2 10 2 工作环境温度 20 25 湿度 45 65 3 暂时不用的红胶在工作环境温度下放置时 必须盖紧胶瓶的前后盖 4 摊放在网板上的胶停留时间不得超过 2 小时 5 从胶瓶取出的胶重复使用次数不得超过 2 次 6 印上贴片胶的 PCB 必须在 2 小时内过回流焊机 三 贴装位置要求 1 矩形元件 1 纵向偏移 2 横向偏移 3 旋转偏移 a 不小于焊端高度的 1 3 为合格 b 小于焊端高度的 1 3 为不合格 a a 小于 0 合格 b 大于或等于 0 不合格 a a 元件宽度的一半 合格 a 元件宽度的一半 不合格 a 7 a b 2 合格 ab a b 2 不合格 a b 元件焊端全部位于焊 盘上 且居中 合格 2 小外形元件 1 偏移 2 旋转 3 小外形集成电路 1 横向偏移 2 旋转偏移 四 回流焊温度曲线 1 典型的锡膏温度曲线 1 曲线图 引脚全部位于焊盘上 且对称居中 合格 有偏差 但引脚 含趾 部和跟部 全部位于焊 盘上 合格 有引脚位于焊盘之外的 不合格 有旋转偏差 但引脚全 部位于焊盘上 合格 有引脚位于焊盘之外的 不合格 元器件引脚趾部及跟部全部位于焊 盘上 所有引脚对称居中 为优良 元器件引脚趾部及跟部全部位于焊盘上 引脚宽度的一半以上在焊盘上为合格 元器件引脚趾部及跟部全部位于焊盘上 有旋转偏差 但引脚宽度的一半以上在焊盘上为合格 8 2 工艺要求 a 预热区 预热方式 升温 保温方式 升温速率 3 s 预热时间 视印制板上所装热容量最大的SMD PCB面积 厚度以及焊膏性能 而定 一般为60 180S 预热温度 预热温度结束时一般为110 130 保温段结束时一般为140 160 b 回流区 回流时间 一般为15 60S 其中225 以上时间 10S 215 以上时间 20S 峰值温度 210 230 c 冷却区 降温速率 3 10 s 冷却至75 以下即可 2 免洗锡膏的温度曲线 3 贴片胶温度曲线 以富士W880C红胶为例 主要有以下两种曲线 16 时间 S 温度 T 120 秒 一 120 时间 S 温度 T 90 秒 二 150 插件生产工艺要求 插件生产工艺要求 一 自动插件机参数简介 1 卧式插件机AVK2 1 适用印制板尺寸 X Y工作台面 MAX 508 381 mm MIN 50 50 mm 上 下板机 MAX 330 250 mm MIN 50 50 mm 2 插入间距 5 26 mm 3 插入方向 X Y方向 0 90 180 270 4 PC板厚度 标 准 1 6 mm 可适用 1 0 2 0 mm 5 定位方式 孔定位 PC板上的定位孔 6 元件脚径 0 4 0 8 mm 7 插入元件本体直径 MAX 4 4 mm 2 立式插件机RHS2 1 适用PC板的尺寸 X Y工作台面 MAX 508 381 mm MIN 50 50 mm 上 下板机 MAX 330 250 mm MIN 50 50 mm 2 插入间距 5 mm 2 5mm 3 插入方向 X Y方向 0 90 180 270 3 PC板厚度 标 准 1 6 mm 可适用 1 0 2 0 mm 4 定位方式 孔定位 PC板上的定位孔 5 元件脚径 0 4 0 6mm 6 插入元件本体 MAX 10 20mm 二 PCB板边及定位孔规范 左边定位孔 右边定位孔 5mm 5mm 5mm 5mm 4mm 4mm 4mm 1mm左右 8mm 3mm 说明 上下各留 3mm 和 8mm 的工艺边 定位孔的尺寸及位置要求如图所示 三 自动插件死区 1 板边死区 2 定位孔周围的死区 四 相邻元件的安全距离 1 元件面 两相邻元件的本体之间本体之间应间隔0 5mm 2 焊点面 元件脚与元件脚间不会短路短路 五 PCB板孔径 PCB板孔径由所插元件的引脚直径决定 其关系如下表 引脚直径 mm PCB板孔径 mm 0 80 0 051 2 0 60 0 051 0 1111 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 19 0 50 0 050 9 0 40 0 050 8 注 立式机台只能插0 6mm引脚直径的元件 六 检验标准 1 卧式插件检验标准 1 元件外观不可有破损裂痕 标识不清等现象 2 元件极性须正确 3 元件脚弯曲度 15 D 30 4 元件脚长度 1 3 L 1 8 mm 5 元件浮起高度 H 2 mm 6 不可有元件脚浮起和元件脚变形的不良 2 立式插件检验标准 1 元件外观不可有破损裂痕 标识不清等现象 2 元件极性须正确 3 元件脚弯曲度 30 D 45 4 元件脚长度 1 3 L 1 8 mm 5 元件浮起高度 H 2 mm 6 不可有元件脚浮起和元件脚变形的不良 七 波峰焊的工艺参数 1 助焊剂比重 预热温度 如下表 印制板类别印制板焊接面的预热温度 单面板 80 90 双面板 90 100 2 波峰焊锡炉温度 取决于焊点形成合金层所需要的温度 一般在230 250 之 间 3 印制板压锡深度 一般为板厚的1 2 3 4之间 4 牵引角 牵引角对焊锡的接触与分离情况均有影响 其合理数值应控制在6 10 30 D