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文檔簡介
1、電子產(chǎn)品裝聯(lián)質(zhì)量控制與檢驗(yàn)?zāi)夸?.概述2.裝聯(lián)準(zhǔn)備的質(zhì)量檢驗(yàn)3.印制電路板組裝的質(zhì)量控制4.電子產(chǎn)品焊接質(zhì)量控制5.電子產(chǎn)品清洗的質(zhì)量檢驗(yàn)6.壓接質(zhì)量控制7.整機(jī)裝聯(lián)質(zhì)量控制8.電子產(chǎn)品防護(hù)加固的質(zhì)量控制9.電纜組裝件制作的質(zhì)量控制10.PCA修復(fù)與改裝的質(zhì)量控制1.概述l電子產(chǎn)品裝聯(lián)是指用規(guī)定的電子元器件和零、部(組)件,經(jīng)過電子及機(jī)械的連接和裝配,使電子產(chǎn)品滿足設(shè)計(jì)任務(wù)及要求的過程。因此,電子產(chǎn)品裝聯(lián)質(zhì)量是決定電子產(chǎn)品可靠工作的關(guān)鍵。l隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和新型元器件的不斷出現(xiàn),電子裝聯(lián)技術(shù)也在不斷地變化和發(fā)展,對(duì)電子產(chǎn)品的質(zhì)量和檢驗(yàn)要求更為嚴(yán)格,全面質(zhì)量管理和生產(chǎn)全過程的質(zhì)量控制已經(jīng)成
2、為共識(shí)。1.1 產(chǎn)品質(zhì)量特性n質(zhì)量是指產(chǎn)品的優(yōu)劣程度,也是一組固有特性滿足要求的程度。其特性包括: 性能:產(chǎn)品滿足使用目的所具備的技術(shù)特性。 壽命:產(chǎn)品在規(guī)定使用條件下完成規(guī)定功能的工作總時(shí)間。 可靠性:產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成規(guī)定功能的能力。 安全性:產(chǎn)品保證使用者不受到損害。 經(jīng)濟(jì)性:產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到整個(gè)使用周期內(nèi)的成本和費(fèi)用。1.2 質(zhì)量檢驗(yàn)n 檢驗(yàn)是通過觀察和判斷,必要時(shí)結(jié)合測量、試驗(yàn)所進(jìn)行的符合性評(píng)價(jià)。1.2.1 質(zhì)量檢驗(yàn)的目的 驗(yàn)證設(shè)計(jì) 通過質(zhì)量特性規(guī)定產(chǎn)品的功能,經(jīng)過檢驗(yàn)(含試驗(yàn)),驗(yàn)證設(shè)計(jì)規(guī)定的質(zhì)量特性是否已在產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)。 提供數(shù)據(jù) 通過檢驗(yàn)記錄、檢驗(yàn)報(bào)告等收集
3、數(shù)據(jù),為質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù)。 反饋信息 通過對(duì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),為改進(jìn)設(shè)計(jì)、提高質(zhì)量、改進(jìn)管理提供必要的質(zhì)量信息。 保證質(zhì)量 通過對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量特性的符合性鑒別,對(duì)不合格品進(jìn)行授權(quán)范圍內(nèi)的處置,防止它們被接收、進(jìn)入下一過程或交付給顧客,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程層層把關(guān),確保產(chǎn)品質(zhì)量。1.2.2 質(zhì)量檢驗(yàn)的職能n質(zhì)量檢驗(yàn)工作具有4大職能和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量一票否決權(quán),其中4大職能是指: 把關(guān)職能:通過對(duì)生產(chǎn)過程的檢驗(yàn),判定產(chǎn)品是否合格,確保不合格的原材料不投產(chǎn),不合格的元、零、組件不裝配,電裝工序不合格的產(chǎn)品不轉(zhuǎn)入調(diào)試工序、不得加電,不合格的產(chǎn)品不出廠。 預(yù)防職能:通過生產(chǎn)巡迥檢驗(yàn)、工序檢驗(yàn)和批量產(chǎn)品首件
4、檢驗(yàn)等方法防止不合格產(chǎn)品產(chǎn)生,并協(xié)助找出不合格產(chǎn)品產(chǎn)生的原因,及時(shí)予以排除并防止再次發(fā)生。 監(jiān)督職能:按照檢驗(yàn)制度和質(zhì)量法規(guī)的有關(guān)要求,對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)施質(zhì)量監(jiān)督。如對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場5M1E、工藝紀(jì)律、文明生產(chǎn)和質(zhì)量措施等執(zhí)行情況的監(jiān)督。 報(bào)告職能:平時(shí)工作中注意收集、記錄、分析和評(píng)估產(chǎn)品質(zhì)量情況,并及時(shí)報(bào)上級(jí)和有關(guān)部門,為改善和提高產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。1.2.3 質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù)n檢驗(yàn)依據(jù)一般包括: 訂貨方與承制方簽訂的訂貨合同或技術(shù)協(xié)議書。檢驗(yàn)要求訂貨方與承制方簽訂的訂貨合同或技術(shù)協(xié)議書。檢驗(yàn)要求應(yīng)反應(yīng)到相關(guān)技術(shù)資料中。應(yīng)反應(yīng)到相關(guān)技術(shù)資料中。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣、技術(shù)條件、工藝規(guī)程、檢驗(yàn)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)樣產(chǎn)品設(shè)計(jì)
5、圖樣、技術(shù)條件、工藝規(guī)程、檢驗(yàn)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)樣件。其中,標(biāo)準(zhǔn)樣件應(yīng)該掛有樣件標(biāo)簽,并應(yīng)有有關(guān)技術(shù)件。其中,標(biāo)準(zhǔn)樣件應(yīng)該掛有樣件標(biāo)簽,并應(yīng)有有關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人的簽署和使用期限。負(fù)責(zé)人的簽署和使用期限。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)引用的或承制方、訂貨方共同約定使用的國家標(biāo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)引用的或承制方、訂貨方共同約定使用的國家標(biāo)準(zhǔn)、國家軍用標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)、國家軍用標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1.2.4 質(zhì)量檢驗(yàn)的工作步驟n做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作,一般要經(jīng)過以下步驟做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作,一般要經(jīng)過以下步驟: : 熟悉與掌握質(zhì)量要求 熟悉檢驗(yàn)依據(jù),明確檢驗(yàn)項(xiàng)目及其要求,準(zhǔn)備檢驗(yàn)(測)工具、量具、設(shè)備,確定檢驗(yàn)方法。 檢驗(yàn)測試 用規(guī)定
6、的計(jì)量器具、測試設(shè)備,檢查、測量、試驗(yàn)或度量產(chǎn)品,獲取產(chǎn)品的質(zhì)量 特性值。 比較判定 將測得的質(zhì)量特性值與質(zhì)量要求進(jìn)行比較,對(duì)產(chǎn)品的符合性進(jìn)行判定。 記錄與處置 記錄檢測數(shù)據(jù),標(biāo)志產(chǎn)品,放行合格品,隔離不合格品,承辦質(zhì)量證明文件,傳遞質(zhì)量信息。1.2.5 產(chǎn)品質(zhì)量的三檢和終檢 三檢:產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,對(duì)完成的工序經(jīng)操作者“自檢”、班(組)長“互檢”和專職檢驗(yàn)員檢驗(yàn)的工作程序。 終檢:對(duì)部(組)件、整機(jī)的終檢,系統(tǒng)的終檢。未經(jīng)終檢合格的產(chǎn)品,不得簽發(fā)合格證,產(chǎn)品不得交付。1.3 產(chǎn)品質(zhì)量問題歸零要求n1.3.1 質(zhì)量問題技術(shù)歸零要求 定位準(zhǔn)確:確定質(zhì)量問題發(fā)生的準(zhǔn)確部位。 機(jī)理清楚:通過分析或試
7、驗(yàn)等手段,確定質(zhì)量問題發(fā)生的根本原因。 問題復(fù)現(xiàn):通過試驗(yàn)或驗(yàn)證,確認(rèn)質(zhì)量問題發(fā)生的現(xiàn)象,驗(yàn)證問題定位和機(jī)理分析的正確性。 措施有效:針對(duì)質(zhì)量問題,采取糾正措施并經(jīng)驗(yàn)證確保質(zhì)量問題解決。 舉一反三:把發(fā)生的質(zhì)量問題,通過反饋,檢查類似的問題發(fā)生的可能性,并采取預(yù)防措施。1.3.2 質(zhì)量問題管理歸零要求 過程清楚:查明質(zhì)量問題發(fā)生全過程,從管理上找出薄弱 環(huán)節(jié)或漏洞。 責(zé)任明確:分清造成質(zhì)量問題的責(zé)任人,分清責(zé)任的主次和大小。 措施落實(shí):針對(duì)薄弱環(huán)節(jié),制定并落實(shí)糾正措施和預(yù)防措施。 嚴(yán)肅處理:對(duì)責(zé)任單位和責(zé)任人嚴(yán)肅對(duì)待,從中吸取教訓(xùn),達(dá)到教育目的。 完善規(guī)章:針對(duì)薄弱環(huán)節(jié),健全和完善規(guī)章制度并落
8、實(shí)。1.4 電子產(chǎn)品裝聯(lián)工藝流程裝聯(lián)前準(zhǔn)備1.元器件測試篩選及老煉2.元器件預(yù)處理3.導(dǎo)線端頭處理4.PCB預(yù)處理PCB組裝1.元器件安裝2.PCB焊接3.PCB清洗 檢驗(yàn)1.外觀檢查2.焊接(焊點(diǎn))檢驗(yàn)3.清潔度檢測4.電性能測試和篩選整機(jī)裝配1.電氣連接2.機(jī)械裝配導(dǎo)線束(電纜束)加工整機(jī)檢驗(yàn)和測試方法防護(hù)處理1.防護(hù)噴涂2.灌封與粘固成品檢驗(yàn)電性能測試和檢查產(chǎn)品例行試驗(yàn)1.氣候環(huán)境試驗(yàn)2.力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)包裝出廠1.5 電子產(chǎn)品裝聯(lián)質(zhì)量檢驗(yàn)裝配質(zhì)量控制裝配過程中的檢驗(yàn)整機(jī)檢驗(yàn)元器件、裝配件檢驗(yàn)元器件、印制板可焊性檢查材料規(guī)格、牌號(hào)、合格證配套檢驗(yàn)元器件性能測試與篩選裝配件外觀檢驗(yàn)印制板組裝件
9、檢驗(yàn)導(dǎo)線束質(zhì)量檢驗(yàn)焊接、壓接質(zhì)量檢驗(yàn)搪錫質(zhì)量檢驗(yàn)引線成形質(zhì)量檢驗(yàn)部件整件組裝質(zhì)量檢驗(yàn)整機(jī)例行試驗(yàn)整機(jī)裝聯(lián)正確性檢查整機(jī)電性能檢查整機(jī)外觀檢查2. 裝聯(lián)準(zhǔn)備的質(zhì)量檢驗(yàn)2.1 2.1 元器件引線的可焊性檢查元器件引線的可焊性檢查l可焊性是衡量元器件和可焊性是衡量元器件和PCBPCB焊接部位是否可以順利發(fā)生焊接過程的重要特征之一,是保證焊點(diǎn)質(zhì)量,焊接部位是否可以順利發(fā)生焊接過程的重要特征之一,是保證焊點(diǎn)質(zhì)量,防止焊點(diǎn)缺陷的重要條件。防止焊點(diǎn)缺陷的重要條件。 可焊性:物體表面具有的使焊料潤濕它的特性。可焊性:物體表面具有的使焊料潤濕它的特性。 按試驗(yàn)規(guī)范要求,在按試驗(yàn)規(guī)范要求,在3 3秒內(nèi)可達(dá)到焊料潤
10、濕,秒內(nèi)可達(dá)到焊料潤濕,8 8秒前不出現(xiàn)基材表面斷續(xù)潤濕,該表面被認(rèn)秒前不出現(xiàn)基材表面斷續(xù)潤濕,該表面被認(rèn)為為 具有良好的可焊性具有良好的可焊性l可焊性檢查主要有以下三種方法可焊性檢查主要有以下三種方法 焊槽法(垂直浸漬法)焊槽法(垂直浸漬法) 焊球法(潤濕時(shí)間法)焊球法(潤濕時(shí)間法) 潤濕稱量法(潤濕稱量法(GB/T2423.32-2008GB/T2423.32-2008)lIEC60068-2-58IEC60068-2-58試驗(yàn)試驗(yàn)TdTd:表面安裝元器件的可焊性、金屬化層耐熔蝕和耐焊接熱:表面安裝元器件的可焊性、金屬化層耐熔蝕和耐焊接熱 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件:可焊性試驗(yàn)溫度標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件:可焊性試
11、驗(yàn)溫度235235 耐焊接熱試驗(yàn)溫度耐焊接熱試驗(yàn)溫度260260可焊性檢查方法u 焊槽法(垂直浸漬法)焊槽法(垂直浸漬法) 焊槽法又稱垂直浸漬法,它是模擬元器件引線搪錫工藝,即把浸有焊劑的元器件引線以一定的速度(25mm/S)垂直浸入規(guī)定溫度的焊料槽中,停留時(shí)間為2S,然后以同樣的速率將引線提出,經(jīng)清洗后評(píng)定可焊性的優(yōu)劣。將試樣和標(biāo)準(zhǔn)樣品比較,如引線表面覆蓋一層均勻、平滑、連續(xù)的焊料薄膜,并且覆蓋面積不少于測試面積的90%,其余10%的面積上允許有少的針孔,但不集中在同一部位上,該引線的可焊性視為合格。 此法的優(yōu)點(diǎn)是方法簡單,各種形狀的引線均可檢查,但測試誤差大,計(jì)算可焊面積不夠正確。可焊性檢
12、查方法u 焊球法(潤濕時(shí)間法)焊球法(潤濕時(shí)間法) 焊球法又稱潤濕時(shí)間法,用專用的可焊性測試儀測定引線的可焊性。將一定重量的焊料球加熱熔化并控制在規(guī)定的溫度,然后經(jīng)浸過焊劑的引線固定在夾持定位機(jī)構(gòu)上,調(diào)整計(jì)時(shí)探針使其與引線的距離為最?。?.5mm以內(nèi)),如圖2.1所示。圖2.1 焊球法測試原理u 潤濕稱量法(潤濕稱量法(GB/T2423.32-2008)GB/T2423.32-2008) 潤濕稱量法是一種先進(jìn)的測量方法,用專用的可焊性測試儀測定任何形狀的引線和印制電路板的可焊性。 當(dāng)引線浸入熔融焊料時(shí),焊料對(duì)引線會(huì)產(chǎn)生潤濕作用,其潤濕過程如圖所示。圖中在經(jīng)過初始排拆階段,即不潤濕狀態(tài)(a)、(
13、b),隨時(shí)間的變化,即潤濕角由180向0變化,當(dāng)=90時(shí),焊料開始潤濕引線。因此,可以根據(jù)潤濕角的變化和大小,定量表現(xiàn)出焊料潤濕引線的情況。但是正確測量潤濕角在技術(shù)上是很困難的,而焊料對(duì)引線的作用力f是可以方便地測量出來;潤濕稱量法就是根據(jù)測量焊料表面張力的垂直分量的大小來判定可焊性??珊感詸z查方法圖2.2 焊料對(duì)引線的潤濕過程可焊性檢查方法F測/F理2/3 級(jí)1/3F測/F理2/3 級(jí)1/5F測/F理1/3 級(jí)理論潤濕力(F理)用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:F理=-40L+8V式中:L為引線的周長(mm) V為引線浸入焊料部分的體積(mm)圖2.3 焊料對(duì)引線的潤濕過程2.2 元器件引線搪錫n 錫鉛合
14、金為最佳的可焊性鍍層,其厚度為5-7 m 。 2.2.1 元器件引線電烙鐵和錫鍋搪錫溫度2.2.2 搪錫質(zhì)量檢驗(yàn) 檢驗(yàn)方法:全檢和抽檢(按5%-10%抽檢) 質(zhì)量要求a. 元器件外觀無損傷、無裂痕,漆層完好,無燒焦、脫落現(xiàn)象,元器件的型號(hào)、規(guī)格、標(biāo)志清晰。b. 搪錫部位的表面光滑明亮,無拉尖毛刺現(xiàn)象,錫層厚度均與,無殘?jiān)秃竸┱掣?。c. 電連接器內(nèi)(針、孔)無焊劑、焊料流入。d. 電連接器的焊杯、焊針無扭曲、無裂紋,絕緣體表面無隆起、無裂紋。e. 電連接器焊接部位的焊料潤濕良好,無拉尖,與相鄰焊點(diǎn)無焊接粘連。2.2.3 鍍金引線的除金處理n金鍍層是抗氧化性很強(qiáng)的鍍層,與SnPb焊料有很好的潤濕
15、性,但直接焊接金鍍層時(shí),SnPb合金對(duì)金鍍層產(chǎn)生強(qiáng)烈的溶解作用,金與焊料中的Sn金屬結(jié)合生成AuSn4合金,枝晶狀結(jié)構(gòu),其性能變脆,機(jī)械強(qiáng)度下降。為防止金脆現(xiàn)象出現(xiàn),鍍金引線在焊接前必須經(jīng)過搪錫除金處理。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)除金的規(guī)定a.GB/T19247.1-2003/IEC61191.1-1998: 為了使焊料在金鍍層上脆裂最小(如元器件引線、印制板連接盤),任何焊點(diǎn)上的金總體積不應(yīng)超過現(xiàn)有焊料體積的1.4%(即質(zhì)量的3%)。 引線和接線端子應(yīng)使用雙搪錫工藝或動(dòng)態(tài)波峰焊有效除去金。 印制板焊盤上金鍍層厚度不應(yīng)超過0.15 m 。b.IPC-J-STD-001D對(duì)鍍金引線除金的規(guī)定對(duì)于具有2.5m或更
16、厚金層的通孔元件引線,在焊接前,應(yīng)去除至少95%被焊表面的金層;對(duì)于表面貼裝元器件,不管金層厚度為多少,在焊接前,應(yīng)去除至少95%被焊表面的金層;針對(duì)鍍金層厚度大于或等于有2.5m的元器件,可采用二次搪錫工藝或波峰焊接工藝去除焊接端頭表面的金層。針對(duì)采用化學(xué)浸鎳金(ENIG)工藝的印制板,印制板表面鍍金層可免除除金要求。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)除金的規(guī)定c.QJ165B-2014規(guī)定: 鍍金引線或焊端均應(yīng)進(jìn)行搪錫處理,不允許在鍍 金引線或焊端上直接焊接,鍍金引線除金處理應(yīng)符 合QJ3267規(guī)定。d.ECSS-Q-70-08規(guī)定: 在任何情況下,都不允許在金鍍層上直接焊接。去除金鍍層的方法見7.1.相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)
17、除金的規(guī)定2.3 元器件引線成形2.3.1 引線成形工藝要求2.3.2 引線成形質(zhì)量檢驗(yàn)n元器件引線成形后,用3-10倍放大鏡進(jìn)行外觀檢查,并應(yīng)達(dá)到如下質(zhì)量要求:a. 引線成形過程中,引線直徑的任何減小或變形不應(yīng)超過10%。引線彎曲90后,彎曲段應(yīng)與元器件中心軸垂直,其偏差在10內(nèi)。b. 引線成形后不應(yīng)產(chǎn)生刻痕、損傷和鍍層剝落。成形過程中造成的壓痕不能超過引線直徑的10%。c. 引線成形尺寸應(yīng)符合安裝要求,元器件標(biāo)志清晰可見。d. 中小功率三極管引線彎曲角度不應(yīng)超過45,扁平封裝集成電路引線的最小彎曲半徑不小于2倍的引線寬度,彎曲點(diǎn)距元器件本體的最小距離為10mm。e. 表面安裝器件引線平面度
18、誤差不大于0.1mm。2.4 導(dǎo)線端頭處理2.4.1 導(dǎo)線端頭處理工藝要求n導(dǎo)線端頭絕緣層剝除應(yīng)使用熱控型剝線工具,限制使用機(jī)械(冷)剝線工具。n采用機(jī)械剝線工具,應(yīng)采用不可調(diào)鉗口的精密剝線鉗,并做到鉗口與導(dǎo)線規(guī)格 配合的唯一性。 n熱剝工藝造成的絕緣層變色是允許的,但不應(yīng)燒焦發(fā)黑。n化學(xué)剝除絕緣層僅適用于單股實(shí)芯導(dǎo)線的端頭處理,處理后應(yīng)立即進(jìn)行中和、清洗;n屏蔽導(dǎo)線屏蔽層的處理應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求,處理方法應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.4.2 導(dǎo)線端頭處理質(zhì)量檢驗(yàn)u 導(dǎo)線的下料長度應(yīng)符合技術(shù)文件的規(guī)定,導(dǎo)線絕緣層、護(hù)套切合段應(yīng)整齊,芯線段面應(yīng)無缺陷。u 脫頭后的斷面應(yīng)不卷曲、無刻痕、無斷股等。絕緣
19、層應(yīng)無擦傷、壓傷或開裂。厚度應(yīng)無變化。塑料絕緣層變色長度應(yīng)不超過2mm。u 纖維編織的外絕緣層或護(hù)套脫頭后編織層應(yīng)不松散,纖維包內(nèi)的絕緣層脫頭后應(yīng)不外露。u 屏蔽線的端頭處理應(yīng)不損失金屬編織層和導(dǎo)線的絕緣層。u 芯線的絞合方向一致,絞合均勻,松緊程度適宜。線芯應(yīng)無損失、斷股或出現(xiàn)單股越出等現(xiàn)象。u 搪錫后的芯線表面應(yīng)整齊、平滑,焊料滲透到多股絞合芯線之間,潤濕良好,焊料分布均勻,無拉尖、毛刺等現(xiàn)象。u 清洗后的導(dǎo)線表面應(yīng)整潔、干凈,表面無焊劑、焊料渣等污物。u 導(dǎo)線標(biāo)記正確,字跡清晰、易識(shí)別、附著牢固。2.5 PCB組裝前的預(yù)處理n PCB的復(fù)驗(yàn)n組裝前要求3.印制電路板組裝的質(zhì)量控制 3.1
20、 元器件通孔拆裝(THT) 3.1.1 通孔插裝工藝要求 元器件通孔插裝應(yīng)符合QJ 3012的要求。 軸向引線元器件采用水平安裝。元器件安裝表面無裸露電路時(shí),且功率不大于1W時(shí),可采用貼板安裝。 元器件若安裝在裸露電路上,元器件本體與裸露電路之間至少留有0.25mm間隙,但最大距離一般不應(yīng)超過1.0mm。 非軸向引線元器件本體與板面水平安裝時(shí)(如徑向引線電容的水平安裝),元器件本體與板面應(yīng)充分接觸,并采取固定措施。 印制電路板元器件安裝孔徑與引線直徑之間應(yīng)保持0.2mm0.4mm的安裝間隙。插入任何一個(gè)焊盤孔的導(dǎo)線或引線數(shù)量不應(yīng)超過一根。 金屬殼體元器件安裝時(shí)應(yīng)能與相鄰印制導(dǎo)線和導(dǎo)體元器件絕緣
21、。元器件安裝位置不應(yīng)妨礙焊料流動(dòng)到被焊接的金屬化孔在焊接終止面的焊盤。元器件安裝位置妨礙焊料流動(dòng)到被焊接的金屬化孔在焊接終止面的焊盤的情況如圖3.1所示 元器件安裝后,引線伸出板面的長度一般為1.5mm0.8mm。如圖3.2所示。 d引線直徑焊料空氣元器件安裝面元器件本體圖3.1圖3.2器件安裝后,引線端頭采用彎曲連接時(shí),應(yīng)符合圖3.3要求 跨接線的安裝應(yīng)符合軸向引線元器件的安裝要求。 圖3.33.1.2 安裝形式貼板安裝 在電子設(shè)備中,軸向引線的元器件一般采用貼板安裝,安裝間隙小于1mm。當(dāng)元器件為金屬外殼,安裝面又有印制導(dǎo)線是,應(yīng)加墊絕緣襯墊或元器件套絕緣套管。懸空安裝 懸空安裝一般適用于
22、發(fā)熱較大的元件(如2W以上的電阻),安裝距離一般在3-5mm。但安裝時(shí)必須考慮元器件的重量,以避免振動(dòng)或沖擊等力學(xué)環(huán)境下元器件的損害。 垂直安裝(立式安裝) 軸向元件一般不采用垂直安裝,垂直安裝適用于安裝密度較高的場合,其抗震性能較差,不適用于大質(zhì)量細(xì)引線的元器件。半導(dǎo)體三極管和園殼封裝集成電路立式安裝時(shí),應(yīng)盡量降低安裝高度。 粘固和綁扎 對(duì)于抗振要求高,質(zhì)量大的元器件(7g,3.5g),元器件安裝后可采用粘固(硅橡膠、環(huán)氧樹脂等粘膠劑)將元器件本體與印制電路板粘固在一起,或可用錦絲繩綁扎在印制電路板上。 支架固定 對(duì)大質(zhì)量元器件,如繼電器、變壓器、阻流圈等,可采用金屬支架固定在印制電路板上。
23、必要時(shí)對(duì)安裝部位可加裝減振材料。 嵌入式安裝(埋頭安裝) 嵌入式安裝適用園殼封裝的三極管和集成電路,它可以降低元器件的安裝高度。3.2 元器件表面貼裝(SMT)3.2.1元器件(SMC/SMD)基本要求:n外形適合自動(dòng)化貼裝要求;n尺寸、形狀標(biāo)準(zhǔn)化,并具有良好的互換性;n元器件焊端和引腳的可焊性符合要求;n符合再流焊和波峰焊的耐高溫焊接條件;n可承受有機(jī)溶劑的清洗;根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝要求,選擇元器件種類、尺寸和封裝形式;元器件包裝形式適合貼裝機(jī)自動(dòng)貼裝;元器件焊端(引腳)應(yīng)涂鍍厚度不小于7.5m的錫鉛合金(Sn含量5868%);包裝開封后在255,HR5570%條件下,在存放48小時(shí)內(nèi)焊接仍能滿足
24、焊接技術(shù)要求;元器件在40的清洗溶劑中,至少能承受4min的浸泡時(shí)間;元器件能承受10個(gè)再流焊周期,每個(gè)周期為215,時(shí)間為60s,并能承受在 260 的熔融焊料中10s的浸泡時(shí)間;元器件引線歪斜度誤差不大于0.8mm;元器件引線共平面度誤差不大于0.1mm。無鉛元器件鍍層識(shí)別(IPC-1066)濕敏器件的處理規(guī)定(IPC-020、IPC-033)選購要求:nPCB基材一般選用FR4環(huán)氧玻璃纖維板,或FR4改性、FR5板;n板面平整度好,翹曲度0.75%,安裝陶瓷基板器件的PCB翹曲度0.5%;n焊盤鍍層光滑平整,一般不采用貴金屬為可焊性保護(hù)層;n阻焊膜的厚度不大于焊盤的厚度;n安裝焊盤可焊性
25、優(yōu)良,表面的潤濕性應(yīng)大于95%;n焊盤圖形符合元器件安裝要求,不允許采用共用焊盤;nPCB能進(jìn)行再流焊和波峰焊nPCB生產(chǎn)后,72小時(shí)內(nèi)應(yīng)進(jìn)行真空包裝。3.2.2印制電路板(PCB)焊膏的技術(shù)要求:n焊膏的成分符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求(GJB3243 5.3.2.2條)n在儲(chǔ)存期內(nèi)焊膏的性能保持不變n焊膏中金屬顆粒與焊劑不分層n室溫下連續(xù)印刷時(shí),焊膏不易干燥,印刷性好n焊膏粘度要保證印刷時(shí)具有良好的脫模性,又要保證良好的觸變性,印刷后焊膏不產(chǎn)生塌陷n嚴(yán)格控制金屬微粉和金屬氧化物焊料,避免焊接時(shí)隨溶劑、氣體揮發(fā)而飛濺,形成錫珠n焊接時(shí)潤濕性良好n焊膏中助焊劑具有高絕緣性和低腐蝕性3.2.3 焊膏 焊膏
26、的成分焊膏的成分焊料合金(SnPb、SnPbAg等) 85-92%活化劑(松香、三乙醇胺等) 0.05-0.5%增粘劑(松香醇、聚乙烯等) 2-5%溶劑(丙三醇、乙二醇等) 3-4%搖溶性附加劑(石蠟軟膏基劑)0.2-2%其他添加劑(抗腐蝕、光亮度、阻燃等作用) 0.5-2.5%焊膏的管理和使用焊膏的管理和使用焊膏應(yīng)儲(chǔ)存在510的環(huán)境條件下使用前必須經(jīng)回溫處理,常溫下會(huì)溫2 4h使用前應(yīng)充分?jǐn)嚢栌∷⒑髴?yīng)及時(shí)完成焊接,根據(jù)焊膏廠商推薦參數(shù),一般情況下應(yīng)在4h內(nèi)完成焊接3.2.4 焊膏印刷焊膏印刷工藝要求:n印刷時(shí)膏量均勻,一致性好;n焊膏圖形清晰,相鄰圖形之間不粘連,并與焊盤圖形基本一致;n引腳
27、間距大于0.635mm的器件,印刷的焊膏量一般為0.8mg/m,引腳間距小于0.635mm的器件,印刷焊膏量一般為0.5mg/m;n焊膏覆蓋每個(gè)焊盤的面積應(yīng)在75%以上,無明顯塌落,錯(cuò)位不大于0.2mm,細(xì)間距不大于0.1mm;n印刷壓力一般選擇為0.30.5N/mm,印刷速度為10 25mm/s;n嚴(yán)格回收焊膏的管理和使用。印刷工序的檢驗(yàn)n施加焊膏的均勻性和一致性n印刷圖形與焊盤圖形的一致性;n印刷圖形是否清晰,相鄰焊盤之間是否有粘連現(xiàn)象;n焊膏覆蓋在每個(gè)焊盤上面積是否超過75%;n印刷后是否塌陷,邊緣是否整齊一致,錯(cuò)位是否在0.1 0.2mm;n合格的焊膏印刷圖形如下:3.2.5 元器件貼
28、裝元器件表面安裝應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。元器件安裝可采用手工貼裝和自動(dòng)貼裝,貼裝時(shí)應(yīng)保證焊端至少75%覆蓋焊盤。引線間距大于0.635mm的器件,引線壓入焊膏的深度應(yīng)不小于引線厚度50%,對(duì)于引線間距不大于0.635mm的器件,壓入深度應(yīng)小于引線厚度50%,最小為25%。引線間距大于0.635mm的器件,一般要求焊膏被擠出量(長度)不大于0.2mm,引線間距小于0.635mm的器件,焊膏擠出量(長度)應(yīng)不大于0.1mm。并保證擠出的焊膏不與相鄰的焊盤或焊膏產(chǎn)生橋連。u元器件貼裝工藝要求片式元件安裝要求應(yīng)符合圖3.4要求。 A片式元件焊端橫向偏移出焊盤的距離,最大為15%W或15%P; B片式元件
29、焊端縱向偏移出焊盤的距離,不允許偏移出焊盤; P焊盤寬度; W引線寬度。 扁平、帶狀、L型和翼形引線器件的安裝應(yīng)符合圖3.5要求。 A引線焊端橫向偏移出焊盤的距離,最大為15%W; B引線焊端縱向偏移出焊盤的距離,不允許偏移出焊盤; L引線搭接在焊盤的長度;L1.5W W引線寬度。圖3.4圖3.5圓形、扁圓形引線器件安裝應(yīng)符合圖3.6要求。 A引線焊端橫向偏移出焊盤的距離,最大為15%引線寬度; B引線焊端縱向偏移出焊盤的距離,不允許偏移出焊盤; L引線搭接在焊盤的長度。L1.5W J型引線器件安裝應(yīng)符合圖3.7要求。 A引線焊端橫向偏移出焊盤的距離,最大為15%W; B引線焊端縱向偏移出焊盤
30、的距離,不允許偏移出焊盤; T引線厚度; W引線寬度。圖3.6圖3.7城堡型引線器件安裝應(yīng)符合圖3.8要求。 A引線焊端橫向偏移出焊盤的距離,最大為15%引線寬度; B引線焊端縱向偏移出焊盤的距離,不允許偏移出焊盤; W側(cè)面引線焊盤寬度; H側(cè)面引腳焊盤高度。球柵陣列封裝器件(BGA)安裝時(shí),BGA焊球不應(yīng)偏離焊盤,且BGA焊球應(yīng)未與相鄰焊盤的焊膏粘連。 圖3.8l元器件是否正確;l貼裝位置是否正確(偏差是否符合要求);l元器件焊接部位浸入焊膏厚度后是否超過50%;元器件貼裝檢驗(yàn)4.電子產(chǎn)品焊接質(zhì)量控制l焊接:利用比被焊金屬熔點(diǎn)低的焊料,與被焊金屬一同加熱,在被焊金屬不熔化的條件下,熔融焊料潤
31、濕金屬表面,并在接觸面上形成合金層,從而達(dá)到牢固的電氣連接。4.1 焊接過程4.2 焊接機(jī)理分析4.2.1 潤濕與表面張力n潤濕:潤濕是一種物理現(xiàn)象,即任何液體與固體接觸時(shí)都會(huì)產(chǎn)生程度不同的粘附現(xiàn)象n表面張力:表面張力是指阻止液體在液體與固體交界面處擴(kuò)展的固有的向內(nèi)的分子吸引力4.2.2焊點(diǎn)形成條件n焊料的潤濕和潤濕力nSnPb+Cu Cu6Sn5/Cu3Sn +Pbn金屬間化合物(合金層/IMC)生成的條件: 潤濕力 表面張力 (潤濕); 潤濕角(接觸角) 90(20-30為良好潤濕); 金屬間的相互擴(kuò)散(溫度、時(shí)間); 被焊金屬與焊料之間的親和力; 清潔的接觸表面(清洗)。4.3 焊接材料
32、n焊接材料主要是連接金屬的焊料和清除表面氧化的焊劑。4.3.1 焊料l 電子產(chǎn)品的焊接通常采用錫鉛合金焊料,俗稱焊錫。錫鉛合金狀態(tài)圖 從狀態(tài)圖可以看出,錫鉛合金有(Pb)相和(Sn)相兩種固溶體和+相合成的共晶體,錫的含量為61.9%,鉛的含量為38.1%,按這樣的比例制成的焊料為共晶焊料,其融化溫度為183。圖4.1錫鉛焊料:S-Sn60PbAA S-Sn63PbAA(GB 3131-2001) AA級(jí):Sn62.563.5%(雜質(zhì)總量0.05%) A級(jí):Sn6264%(雜質(zhì)總量0.06%) B級(jí):Sn61.564%無鉛焊料(SnAg、SnAgCu、SnCu、SnZn等)共晶焊料配比:Sn6
33、1.9%、Pb38.1%共晶焊料的特點(diǎn)及應(yīng)用a. 共晶焊料的熔點(diǎn)比其他配比焊料的熔點(diǎn)低,對(duì)元器件的焊接十分有利,可以減少對(duì)元器件的熱損傷。b. 共晶焊料加熱時(shí)由固態(tài)直接變成液態(tài),不存在半熔融狀態(tài),可以防止焊料凝固時(shí)連接點(diǎn)晃動(dòng)造成的焊接不良。c. 共晶焊料的電氣和機(jī)械性能優(yōu)良。焊料分類:4.3.2 焊劑n熔融焊料在被焊金屬表面能產(chǎn)生“潤濕”和“擴(kuò)展”,只在被焊金屬和焊料之間的距離達(dá)到相互作用的原子間距才能發(fā)生,而妨礙原子間相互接近的是金屬表面的氧化層。為了去除氧化層和防止金屬表面再次氧化,焊接時(shí)必須使用焊劑。n焊劑分類: 按活性等級(jí)分為R型,RMA型和RA型(GB9491)n焊劑的化學(xué)作用: n
34、焊劑的物理作用; (1)降低焊料的表面張力,提高焊料潤濕能力; (2)改善手工焊接的熱傳導(dǎo);類型類型R型型RMA型型RA型型鹵素含量不應(yīng)使鉻酸銀試紙顏色呈白色或淡黃色0.1%0.1%0.5%銅鏡腐蝕性基本無變化銅箔不應(yīng)有穿透性腐蝕-擴(kuò)展率(%)758085絕緣電阻1X10121X10111X1010水萃取液電阻率(.cm)1X105 1X105 5X104干燥度焊劑殘留物表面無粘性,表面白色粉末狀殘留物容易去除松香焊劑的特性參數(shù)SnAgCu 焊料與SnPb(共晶)焊料性能對(duì)比IPC標(biāo)準(zhǔn)中焊接材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)lIPC-J-004 焊接助焊劑的要求lIPC-J-005 焊膏的技術(shù)要求lIPC-J-0
35、06 電子焊接使用的電子級(jí)焊料合金4.4 焊接工藝方法4.4.1 手工焊接n工藝流程焊接工藝參數(shù)分析(1)焊接溫度與潤濕性 圖4.2(2)焊接溫度與結(jié)合強(qiáng)度焊接工藝參數(shù)分析圖4.3(3)加熱時(shí)間與潤濕性焊接工藝參數(shù)分析圖4.4(1)焊接溫度焊接溫度=焊料熔點(diǎn)(183)+40 223 ;烙鐵頭部溫度=焊接溫度+(60100)283320 ;通孔插裝元器件焊接時(shí)烙鐵頭部溫度:280330 ;SMC焊接時(shí),烙鐵頭部溫度: 260280 ;SMD焊接時(shí),烙鐵頭部溫度: 280320 ;無鉛元器件手工焊接時(shí),烙鐵頭部溫度: 340 360 ;(2)焊接時(shí)間: 2 3s(3)烙鐵頭壓力: 維持一定壓力,使
36、熱量迅速傳遞給焊接部位。PCA的手工焊接產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性要符合焊接操作的空間要求;重視焊接準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制;正確合理選擇焊接工具和材料;嚴(yán)格執(zhí)行操作工藝規(guī)程,貫徹焊接工藝標(biāo)準(zhǔn);加強(qiáng)操作人員的技能培訓(xùn)和上崗考核制度;堅(jiān)持自檢、互檢、專檢的三級(jí)檢驗(yàn)制度。手工焊接質(zhì)量控制4.4.2 波峰焊接n工藝流程生產(chǎn)準(zhǔn)備插裝元器件印制電路板組裝件裝夾或上鏈噴涂焊劑預(yù)熱波峰焊接冷卻修補(bǔ)清洗波峰焊接工藝參數(shù)控制a.焊劑噴涂:焊劑密度隨焊劑種類不同而有差異,但密度值的變化不大于2%;焊劑噴涂離不開壓縮空氣,氣體進(jìn)入氣路前,必須配置油水分離裝置,其壓力可調(diào)節(jié)范圍為0.05-0.5MPa;噴涂焊劑顆粒小而均與,對(duì)雙面和
37、多層印制板焊劑應(yīng) 溢出金屬化孔。b.預(yù)熱:單面板一般為8090;多層板為100110;c.焊接:焊接溫度為2505 ;波峰高度812mm;壓錫深度,為板厚的1/22/3,雙面或多層板的2/33/4;焊接時(shí)間為35秒;導(dǎo)軌傾角為37之間調(diào)整;d.冷卻:溫度逐漸降至80 以下。 波峰焊接工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整需進(jìn)行綜合控制和調(diào)整,以找出最佳工藝參數(shù)組合。同時(shí)在焊接過程中要隨時(shí)對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析解決。波峰焊接質(zhì)量保證措施a.印制電路板組裝件波峰焊接前應(yīng)通過樣件或首件試焊,以確定最佳工藝參數(shù),并經(jīng)檢驗(yàn)合格后方能投入正式焊接;b.每連續(xù)工作2小時(shí),對(duì)焊劑密度應(yīng)測定1次,并隨時(shí)觀察預(yù)熱溫度
38、和焊接溫度;c.及時(shí)清除焊料表面的氧化物及殘?jiān)?,錫鍋內(nèi)焊料累積工作480小時(shí)后,應(yīng)對(duì)焊料成份進(jìn)行分析和化驗(yàn);d.對(duì)焊劑發(fā)泡系統(tǒng)應(yīng)定期進(jìn)行清洗,工作時(shí)間隙超過72小時(shí),應(yīng)將焊劑發(fā)泡管拆下;e.做好波峰焊接運(yùn)行記錄,并設(shè)置專人對(duì)波峰焊接進(jìn)行管理和維護(hù);f.表面安裝元器件的波峰焊接應(yīng)采用雙波峰焊接設(shè)備。4.4.3 再流焊接n再流焊接工藝流程生產(chǎn)準(zhǔn)備PCB預(yù)處理元器件貼裝再流焊接清洗檢驗(yàn)印刷焊膏典型再流焊接溫度曲線圖4.5 有鉛再流焊接溫度曲線圖4.6 無鉛再流焊接溫度曲線典型再流焊接溫度曲線根據(jù)使用焊膏的溫度曲線設(shè)置;根據(jù)PCB板的材料、厚度、層數(shù)、尺寸大小設(shè)置;根據(jù)組裝元器件的密度、大小及有無BG
39、A、CSP等特殊元器件設(shè)置;根據(jù)設(shè)備具體情況設(shè)置(加熱區(qū)長度、爐子結(jié)構(gòu)、熱傳導(dǎo)方式等);根據(jù)溫度傳感器的實(shí)際位置確定各溫區(qū)的溫度;再流焊接曲線設(shè)置的依據(jù)表面安裝元器件焊接要求矩形片式元件的焊接應(yīng)符合圖4.7要求。 E側(cè)面焊錫爬升最大高度,不應(yīng)超過H; F側(cè)面焊錫爬升最小高度,應(yīng)為0.3H或0.5mm中較小者; G印制板與元器件底部之間的焊料填充厚度,應(yīng)為0.1mm0.4mm; D元器件底部焊端與印制板焊盤最小搭接長度,應(yīng)不小于0.13mm; H側(cè)面焊端高度。圖4.7表面安裝元器件焊接要求圓柱形片式元件的焊接應(yīng)符合圖4.8要求。 E側(cè)面焊錫爬升最大高度,不應(yīng)超過元件端頭頂部; F側(cè)面焊錫爬升最小
40、高度,應(yīng)為G+0.3W或G+1.0mm中較小者; G印制板與元器件底部之間的焊料填充厚度,應(yīng)不大于0.75mm; D元器件底部焊端與印制板焊盤最小搭接長度,應(yīng)不小于0.5T; C元器件底部焊端與印制板焊盤側(cè)面最小搭接長度,應(yīng)不小于0.5D; W圓柱形焊端直徑; T圓柱形焊端長度。圖4.8表面安裝元器件焊接要求扁平、帶狀、L和翼形引線器件的焊接應(yīng)符合圖4.9要求。 D引腳搭焊在焊盤上的長度,不應(yīng)小于1.5T; E焊料最大爬升高度,不應(yīng)到引線彎曲處; F引腳內(nèi)側(cè)根部焊料最小填充高度,應(yīng)不小于G+T; G引腳水平部分焊料填充高度,焊料應(yīng)明顯潤濕。 T引線厚度。圖4.9表面安裝元器件焊接要求圓形、扁圓
41、形引線器件的焊接應(yīng)符合圖4.10要求。 D引腳搭焊在焊盤上的長度,不應(yīng)小于1.5T; E焊料最大爬升高度,不應(yīng)到引線彎曲處; F引腳內(nèi)側(cè)根部焊料最小填充高度,應(yīng)不小于G+T; G引腳水平部分焊料填充高度,焊料應(yīng)明顯潤濕。 T引線厚度。圖4.10表面安裝元器件焊接要求J型引線器件焊接應(yīng)符合圖4.11要求。 D引腳搭焊在焊盤上的長度,應(yīng)不小于1.5W; E焊料最大爬升高度,不應(yīng)到引線彎曲處; F引腳根部焊料最小填充高度,應(yīng)不小于G+T; G引腳水平部分焊料填充高度,應(yīng)不大于0.75mm; W引線寬度; T引線厚度。圖4.11表面安裝元器件焊接要求城堡型器件焊接應(yīng)符合圖4.12要求。 D焊點(diǎn)底部與焊
42、盤連接長度,應(yīng)不大于P; F側(cè)面焊料填充高度,最小應(yīng)大于G+0.25H; G底部焊料填充厚度,應(yīng)為0.1mm0.4mm; W器件側(cè)面焊盤寬度; H器件側(cè)面焊盤高度; P印制板外露焊盤長度;圖4.12表面安裝元器件焊接要求球柵陣列封裝器件(BGA)的焊接應(yīng)符合GJB 4907的要求。焊點(diǎn)經(jīng)X射線檢測,空洞面積應(yīng)小于15%。焊接后焊球間距應(yīng)大于最小電氣間隙。(圖4.13) C焊接后焊球直徑距離,應(yīng)不小于最小電氣間隙。圖4.134.5 導(dǎo)線與印制電路板的焊接n導(dǎo)線與印制電路板的焊接可用搭焊或通孔焊接,通孔焊接如圖4.14所示,其中d為導(dǎo)線芯線直徑、D為導(dǎo)線直徑、H為絕緣間隙、L為導(dǎo)線芯線露出印制電路
43、板的長度、r為導(dǎo)線芯線彎曲半徑、R為導(dǎo)線彎曲半徑,應(yīng)采取應(yīng)力消除措施,尺寸要求為:a) r2db) R2Dc) 1mmH 2mmd) L=1.5mm0.8mm圖4.144.6 焊接質(zhì)量檢驗(yàn)4.6.1 合格焊點(diǎn)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)n對(duì)電子元器件安裝位置和極性的正確性及焊點(diǎn)的質(zhì)量,應(yīng)進(jìn)行100%檢驗(yàn)。n符合下列要求的焊接點(diǎn),判定為合格的焊接點(diǎn):a. 焊接點(diǎn)的表面應(yīng)光滑、明亮,無針孔或非結(jié)晶狀態(tài);b. 焊料應(yīng)潤濕所以焊接表面,形成良好的錫焊輪廓線,潤濕角一般小于30;c. 焊料應(yīng)充分覆蓋所以連接部位,但應(yīng)略顯導(dǎo)線或引線外形輪廓,焊料不應(yīng)不足或過量;d. 焊接點(diǎn)和連接部位不應(yīng)有劃痕、尖角、針孔、焊劑殘?jiān)⒑噶巷w
44、濺物及其他異物;e. 焊料不應(yīng)呈滴狀、尖峰狀,相鄰導(dǎo)體之間不應(yīng)發(fā)生橋接;f. 焊料或焊料與連接件之間不應(yīng)存在裂縫、斷裂或分離;g. 不應(yīng)存在冷焊或過熱連接;h. 印制電路板、導(dǎo)線絕緣層和元器件不應(yīng)過熱焦化發(fā)黑;印制電路板基材不應(yīng)分層或起泡,印制導(dǎo)線和焊盤(連接盤)不應(yīng)分離起翹。4.6.2 影響焊接質(zhì)量的因素l影響焊接質(zhì)量的因素是很多方面的,各種因素之間的關(guān)系又是相互制約和影響,因此只有對(duì)焊接全過程進(jìn)行質(zhì)量控制,才能保證焊接質(zhì)量。圖4.15標(biāo)示影響焊接質(zhì)量的魚刺圖。圖4.154.6.3 焊接缺陷分析1.松香連接:在焊接過程中,由于引線或焊盤的嚴(yán)重氧化,焊接溫度不勻,在焊劑沒有完全作用的情況下焊接
45、已經(jīng)完成,造成松香連接的焊點(diǎn)。2.冷焊連接:焊接溫度不夠,焊點(diǎn)表面呈顆粒狀物及沒有完全的潤濕區(qū)。3.焊料不足:其外觀與合格焊點(diǎn)相似,但焊料過少,使焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度變差。4.不濕潤:焊接部位存在基本金屬裸露。焊接時(shí)由于溫度不夠、焊劑不足或氧化嚴(yán)重,造成焊料與被焊金屬?zèng)]有形成合金層。5.焊盤翹起:焊盤與基材分離,通常由于焊盤承受過熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力造成的。6.焊盤周邊裂痕:金屬化孔孔壁與連接的焊盤周邊分離。7.小孔:位于焊點(diǎn)表面并穿透到焊點(diǎn)內(nèi)的大小確定的空隙或小孔。8.空隙或氣孔:內(nèi)表面不完全可見的空隙和氣孔。9.凹坑:整個(gè)焊點(diǎn)表面均可見,但覆蓋區(qū)大于5%為不合格。10.過熱接頭:焊點(diǎn)呈白堊狀、暗的或結(jié)
46、晶狀外觀,且有粗糙的顆粒狀的孔或坑。11.焊點(diǎn)表面不光亮:焊點(diǎn)呈灰暗色,顆粒狀的外觀。12.焊料飛濺:飛濺的焊料球(珠)粘附在基板或?qū)Ь€圖形的表面。13.焊接毛刺:焊點(diǎn)表面出現(xiàn)的拉尖、突出和錫柱。14.橋連:由于焊料、引線(導(dǎo)線)和離子殘留物的存在,而在印制導(dǎo)線間出現(xiàn)的跨接。15.印制電路板表面損傷:表面有明顯的劃痕、暴露出基體金屬或損傷了基材。上述種種缺陷都是不可接受的,其造成的原因也是多方面的,只有認(rèn)真控制焊接工藝參數(shù),采用規(guī)定的工具、設(shè)備和材料,才能保證焊接質(zhì)量,得到合格的焊點(diǎn)。4.6.4 表面安裝元器件焊點(diǎn)檢驗(yàn)端部封裝片式元件的焊點(diǎn)應(yīng)符合圖4.16要求。說明:F焊料最小填充高度,應(yīng)為G
47、+0.3H或G+0.5mm中較小者;E焊料最大填充高度,不應(yīng)超過G+H;G印制電路板與元件底部之間的焊料填充高度,焊料應(yīng)潤濕良好;H焊端高度。圖4.16 端部封裝片式元件焊點(diǎn) 底部焊盤片式元件的焊點(diǎn)應(yīng)符合圖4.17要求。說明:G焊端底部焊料填充高度,應(yīng)為0.1mm0.4mm。圖4.17 底部焊盤片式元件焊點(diǎn) 圓柱形元件的焊點(diǎn)應(yīng)符合圖4.18要求。 a) 最小焊料填充 b) 最大焊料填充圖4.18 圓柱形元件焊點(diǎn)說明:F焊料最小填充高度,應(yīng)為G+0.3W或G+0.5mm中較小者;E焊料最大填充高度,不應(yīng)超過G+W;G印制電路板與元件底部之間的焊料填充高度,焊料應(yīng)潤濕良好;W焊端直徑。 扁平、帶狀
48、、L型、翼形、圓形、扁圓形引線器件的焊點(diǎn)應(yīng)符合圖4.19要求。a) 最佳 b) 最小焊料填充 圖4.19 扁平、帶狀、L型、翼形、圓形、扁圓形引線器件焊點(diǎn)說明:F引腳跟部焊料最小填充高度,應(yīng)為G+T;E焊料最大填充高度,不應(yīng)到引線彎曲處;G引腳水平部分焊料填充高度,焊料應(yīng)潤濕良好;T引腳厚度。c) 最大焊料填充 J型引線器件的焊點(diǎn)應(yīng)符合圖4.20要求。a) 最佳 b) 最小焊料填充 圖4.20 J型引線器件焊點(diǎn)說明:F引腳跟部焊料最小填充高度,應(yīng)為G+T;E焊料最大填充高度,不應(yīng)到引線彎曲處;G引腳底部焊料填充高度,應(yīng)不大于0.75mm;T引腳厚度。c) 最大焊料填充 城堡型器件的焊點(diǎn)應(yīng)符合圖
49、4.21要求。圖4.21 城堡型器件焊點(diǎn)說明:F焊料最小填充高度,應(yīng)不小于0.25H;H焊端高度,即焊料最大填充高度;G焊端底部焊料填充高度,應(yīng)為0.1mm0.4mm。 球柵陣列封裝器件(BGA)的焊點(diǎn)應(yīng)符合圖4.22要求。圖4.22 球柵陣列封裝器件(BGA)焊點(diǎn)說明:C焊球間距應(yīng)大于最小電氣間隙。 柱柵陣列封裝器件(CGA)的焊點(diǎn)應(yīng)符合圖4.23要求。圖4.23 柱柵陣列封裝器件(CGA)焊點(diǎn)說明:C焊柱間距應(yīng)大于最小電氣間隙。4.6.5 檢驗(yàn)方法n目視檢驗(yàn)(借助放大鏡,顯微鏡);n自動(dòng)光學(xué)檢測(AOI);nX射線檢測4.7 焊點(diǎn)可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)4.7.1 典型焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)金相圖圖4.244
50、.7.2 焊點(diǎn)可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)(1)外觀檢查(金相顯微鏡,立體顯微鏡)(2)焊點(diǎn)結(jié)合強(qiáng)度(剪切試驗(yàn),引線拉拔試驗(yàn),BGA結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn),振動(dòng)試驗(yàn))(3)X射線檢查(錯(cuò)位、開裂、空洞、短路等)(4)掃描電鏡(SEM)和能譜分析(EDX)(焊點(diǎn)金相組織分析和結(jié)構(gòu)分析)(5)染色探傷檢測(裂紋、潤濕不良)(6)金相切片(裂紋、空洞、IMC結(jié)構(gòu))(7)溫度循環(huán)試驗(yàn)5. 電子產(chǎn)品清洗的質(zhì)量檢驗(yàn)5.1 清洗劑選擇要求表面張力小,溶解能力強(qiáng),有良好的去污作用。不能損傷被清洗元器件及表面防護(hù)材料。清洗工藝簡單,設(shè)備操作方便。有良好的安全性,如無毒或低毒、不燃或不易燃、不易爆,低刺激性氣味,符合環(huán)保要求。用過的廢液
51、易于回收處理。價(jià)格便宜。5.2 清洗方法n手工清洗n超聲波清洗n氣相清洗n水清洗和半水清洗5.3 清潔度檢測5.3.1 目視檢查n一級(jí)電子產(chǎn)品:表面允許有少量不影響外觀的殘留物情況存在,且殘留物不覆蓋測試點(diǎn);n二級(jí)電子產(chǎn)品:表面應(yīng)無明顯殘留物存在,并應(yīng)不覆蓋測試點(diǎn);n三級(jí)電子產(chǎn)品:表面應(yīng)無殘留物存在。5.3.2 表面離子殘留物測試(按GB/T4677- 2002第10章)n一級(jí)電子產(chǎn)品:離子殘留物含量不大于10.0g(NaCl)/ cm2n二級(jí)電子產(chǎn)品:離子殘留物含量不大于5.0g(NaCl)/ cm2 n三級(jí)電子產(chǎn)品:離子殘留物含量不大于1.56g(NaCl)/ cm25.3.3 助焊劑殘留
52、物測試(按GJB5807-2006附錄A)n一級(jí)電子產(chǎn)品:助焊劑殘留物總量不大于200g/ cm2n二級(jí)電子產(chǎn)品:助焊劑殘留物總量不大于100g/ cm2n三級(jí)電子產(chǎn)品:助焊劑殘留物總量不大于40g/ cm25.3.4 表面絕緣電阻測量 n按GB/T4677-2006標(biāo)準(zhǔn)的6.4.1條規(guī)定方法測量n 一、二、三級(jí)電子產(chǎn)品的表面絕緣電阻均不應(yīng)小于100M5.4 相關(guān)清洗標(biāo)準(zhǔn)nIPC-CH-65 印制板及組件清洗指南nIPC-SC-60 焊接后溶劑清洗手冊nIPC-SA-61 焊接后半水溶劑清洗手冊nIPC-AC-62 焊接后水溶劑清洗手冊nIPC-TR-583 離子污染清潔度測試nGJB5807
53、-2006 軍用印制板組裝件焊后清洗要求6.壓接質(zhì)量控制6.1 壓接機(jī)理 壓接是用專用的工具(壓接鉗),在常溫下對(duì)導(dǎo)線和接線端子施加足夠的壓力,使兩種金屬導(dǎo)體產(chǎn)生塑性變形,從而達(dá)到可靠地電氣連接。壓接具有接觸面積大,耐環(huán)境性能好,使用壽命長,連接可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。而且不用熱源、電源,工藝簡單,操作方便,質(zhì)量穩(wěn)定,檢查直觀,在電子設(shè)備中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。6.2 壓接特性曲線a.壓接開始時(shí),抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電率隨著壓入深度增加而增加,抗拉強(qiáng)度在達(dá)到最大值之后急劇下降。b.要選擇合適的壓入深度。當(dāng)抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大值后,如再增加壓深,會(huì)造成導(dǎo)線切斷,嚴(yán)重影響壓接可靠性。通常壓入深度的設(shè)計(jì)值要控制在比抗拉強(qiáng)
54、度的最大值低10%,這兩值之間的區(qū)域?yàn)椤皦航涌煽繀^(qū)”。如壓入深度太淺,壓接端子和導(dǎo)線間就不能緊密接觸,導(dǎo)線容易拉脫。c.隨著壓入深度的增加,導(dǎo)線的硬度會(huì)增加而趨近飽和。同時(shí)導(dǎo)線產(chǎn)生的縱向壓入延伸,可以搓傷和破壞接觸表面的氧化膜,這是保證壓接可靠性必不可少的條件。圖6.1 壓接特性曲線6.3 壓接過程的工藝技術(shù)要求6.3.1 對(duì)導(dǎo)線的要求用于壓接的導(dǎo)線應(yīng)為多股絞合線。用于坑壓式壓接的導(dǎo)線線芯應(yīng)為鍍銀銅線,用于模壓式壓接的導(dǎo)線線芯為鍍錫、鍍錫鉛、鍍銀鍍鎳或不涂覆的銅線。應(yīng)優(yōu)先選擇一個(gè)壓線筒內(nèi)壓接一根導(dǎo)線,只要滿足使用要求,坑要式壓接壓線筒內(nèi)最多允許壓接2根導(dǎo)線,模壓式壓接,壓線筒內(nèi)最多允許壓接3根
55、導(dǎo)線。同一壓接筒內(nèi)的導(dǎo)線線芯材質(zhì)和鍍種相同,截面積相近,相差不小于60%。6.3.2 對(duì)壓接件的要求壓接件的材料應(yīng)選用銅或銅合金,并與導(dǎo)線材料相適配??訅菏綁航蛹砻鎽?yīng)鍍金,模壓式壓接件表面應(yīng)鍍錫、鍍錫鉛、鍍銀或鍍金。壓接件的壓接范圍必須與被壓接導(dǎo)線截面積相匹配。6.3.3 對(duì)壓接工具的要求壓接工具應(yīng)具有壓接全周期控制機(jī)構(gòu)。壓頭或壓模應(yīng)符合壓接件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),保證壓接部位正確成形,不損傷壓接件和導(dǎo)線。應(yīng)選用壓接廠規(guī)定的配套壓接工具,采用自制、非標(biāo)準(zhǔn)壓接工具,應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)、校準(zhǔn)并鑒定。壓接工具應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行復(fù)檢,經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。壓接工具在壓接前都必須對(duì)工具進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)合格的壓接工具應(yīng)在班前
56、、班后和每批次的批前、批后進(jìn)行工具驗(yàn)證試驗(yàn)。投入長期使用的壓接工具,應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行定期校準(zhǔn),校準(zhǔn)周期不超過12個(gè)月。6.3.4 對(duì)工藝文件的要求使用任何一種壓接件、導(dǎo)線組合都必須編制相應(yīng)的工藝文件。工藝文件應(yīng)明確導(dǎo)線、壓接件和工具鉗口的正確配合。工藝文件應(yīng)明確首件檢驗(yàn)的要求。6.3.5 對(duì)壓接操作的要求壓接前確認(rèn)導(dǎo)線、壓接件的型號(hào)、規(guī)格符合技術(shù)文件要求,確認(rèn)壓接工具與導(dǎo)線、壓接件組合相匹配。不應(yīng)采用折疊導(dǎo)線線芯的方法來增加導(dǎo)線截面積,不應(yīng)修剪線芯減少截面積。導(dǎo)線的所有線芯應(yīng)整齊插入壓線筒,并保證導(dǎo)線在壓線筒內(nèi)的位置正確。壓接件在壓接工具內(nèi)必須正確定位,壓痕位置符合要求。在任何情況下,壓接應(yīng)由一個(gè)
57、壓接全周期完成,避免重復(fù)壓接,不允許重疊壓痕。嚴(yán)禁對(duì)壓接而彎曲變形的壓接連接件進(jìn)行矯直。6.4 壓接質(zhì)量檢驗(yàn)6.4.1 坑壓式壓接合格的坑壓式壓接連接件圖6.2不合格的坑壓式壓接連接件圖6.36.4.2 模壓式壓接n合格的模壓式壓接連接件圖6.4n合格的模壓式壓接連接件圖6.5n不合格的模壓式壓接連接件圖6.66.4.3 壓接質(zhì)量控制流程n應(yīng)按流程圖進(jìn)行壓接質(zhì)量控制:6.4.4 壓接連接件的質(zhì)量檢查7. 整機(jī)裝聯(lián)質(zhì)量控制7.1 整機(jī)裝聯(lián)的原則和要求原則: 先輕后重,先鉚后裝,先里后外,先低后高,先裝后連, 易損傷后裝,上道 工序不得影響下道工序的組裝。要求: 牢固可靠,不損傷元器件、零件、組件
58、, 不破壞元器件、導(dǎo)線絕緣性能, 安裝和接線位置正確接地部位接地良好。7.2 機(jī)械裝配的質(zhì)量要求n裝配件表面無影響產(chǎn)品性能的機(jī)械損傷;n裝配過程中不允許出現(xiàn)裂紋、凹陷、翹起、毛刺等缺陷;n活動(dòng)部分和可拆卸部分,裝配后能活動(dòng),拆卸和再裝配;n能保證在產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的振動(dòng)和其他機(jī)械應(yīng)力作用下,各部分能牢固結(jié)合。n凡有氣密性要求的產(chǎn)品,應(yīng)保證密封要求;n鍍銀零件在不影響使用性能的前提下,應(yīng)采取防氧化和防硫化處理;n在整機(jī)組裝過程中,一般不允許進(jìn)行機(jī)械加工;n整機(jī)組裝完成后,表面整潔、無油污、無灰塵等多余物。7.3 螺紋連接的質(zhì)量要求n螺紋連接時(shí),應(yīng)合理選用適當(dāng)?shù)陌惭b工具;n保證連接可靠,螺紋緊固件
59、應(yīng)按規(guī)定的力矩?cái)Q到極限位置;n螺釘支撐面必須與緊固的零件表面緊貼;n螺釘擰入長度不應(yīng)小于螺紋直徑或3個(gè)螺距,尾端露出長度一般為1.53個(gè)螺距;n螺紋連接應(yīng)按一定順序,對(duì)稱交叉分步擰緊,以免產(chǎn)生接觸不良和變形;n螺紋連接應(yīng)采取止動(dòng)措施;n有力矩要求的螺紋連接時(shí),應(yīng)使用規(guī)定的定力矩工具操作。n螺紋連接的膠封可分為可拆卸和不可拆卸兩種形式。7.4 整機(jī)電氣連接的質(zhì)量要求 整機(jī)的電氣連接應(yīng)根據(jù)電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從整機(jī)接口接點(diǎn)出發(fā),按單向性布線的原則,合理完成接口、PCA、母(背)板、面板及部組件之間的布線、走線及連接(焊接、壓接、繞接、螺紋連接等)。n整機(jī)布線、走線應(yīng)滿足裝配的可操作、可檢測、可維修及導(dǎo)線
60、裝聯(lián)的可靠性;n導(dǎo)線束應(yīng)按敷設(shè)的單向性,分支引伸的層次性及導(dǎo)線走線的順序性;n導(dǎo)線束不應(yīng)懸空敷設(shè),不應(yīng)有較長的無固定走線,應(yīng)根據(jù)導(dǎo)線束敷設(shè)的路線,選擇合適的固定位置;n導(dǎo)線束靠近機(jī)箱壁、支撐桿、支架等金屬件走線,或沿結(jié)構(gòu)件的棱角、凸臺(tái)等,應(yīng)對(duì)導(dǎo)線束進(jìn)行二次保護(hù)措施。7.4.1 線扎質(zhì)量的檢驗(yàn)線扎的形狀、尺寸、彎曲半徑、結(jié)扣應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件、工藝文件和本標(biāo)準(zhǔn)的要求。線扎的外觀應(yīng)清潔、無損失,外層各單根導(dǎo)線應(yīng)與線扎的軸線平行。導(dǎo)線屏蔽處理應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件、工藝文件的要求,導(dǎo)線的屏蔽線與線芯不應(yīng)導(dǎo)通。線扎的防護(hù)質(zhì)量要求如下: a.線扎防護(hù)的部位、方法應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件、工藝文件及6.4的要求。 b.線扎的防
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