Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电装工艺与装联技术中心,*,PCB,自动组装优势及可实施性要求,电装工艺与装联技术中心,张艳鹏,2017.08,目 录,一、,PCB,组装方式,二、,PCB,自动组装优势,三、,PCB,自动组装可实施性条件,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,2,手工焊接,一把烙铁打天下,设备焊接,自动组装（,SMT,）,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,3,一、,PCB,组装方式,定义：利用自动组装设备将片式化、微型化的无引线或短引线表面组装元件,/,器件直接贴、焊到印制线路板表面或其他基板的表面规定位置上的一种电子装联技术2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,4,1992,1993,1994,1995,1996,年增长率,THT,49.5,47.3,43,37.4,31.0,-11.0,SMT,27.1,28.7,31.4,34.6,36.8,8.0,PCB,自动组装的具体含义,1,、,SMC,优势,3,、设备优势,2,、,SMT,优势,4,、时间、质量优势,二、,PCB,自动组装优势,组装密度高、体积小，重量轻：,SMC/SMD,尺寸只有通孔插装器件的,1/3-1/10,同一功能,PCB,板使用,SMC,，尺寸降低,40-60%,，质量降低,60-80%,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,6,组装形式,组装密度（只,/cm,2,）,通孔组装,24,表面组装,单面表面组装,36,单面混合组装,48,双面混合组装,59,双面表面组装,612,1,、,SMC,优势,可靠性高，抗振性能强：,SMC,一般无引脚或引脚尺寸较小，进而元器件质量较小，所以具有较好的耐冲击和抗振能力，与,THT,相比，,SMC,的焊点失效可降低,1,个数量级,提升性能：,SMC,由于具有更短的传输路径而能够提供更好的互连，具有更小的寄生感抗和容抗，高频性能好,降低成本：,SMC,能够降低裸板成本，简化装联过程，与,THT,相关的设备（不同引线形式对应不同的插装机）相比具有较少投入，粗略估算成本可降低,30%,提高效率：,SMC,适合大规模自动生产，可以将生产效率提高到更高水平,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,7,1,、,SMC,优势,可焊接,BGA,等隐藏焊点封装器件，手工焊无法完成,可实现,0402,及以下尺寸封装器件组装，手工很难甚至根本无法完成,焊点一致性好，手工焊因人员操作差异而不能保证,调节曲线，控制晶粒生长，得到更加可靠的焊点结构,大板手工焊接容易翘曲（局部受热）,敷铜较多,PCB,板手工焊接易冷焊，回流焊接可很好的进行热量补偿,对,PCB,和元器件的应力损伤最小（瓷介电容）,除编程时间外，单板生产时间小于,10min,整个过程,PCB,清洁度高,电装工艺与装联技术中心,2024/12/10,8,2,、,SMT,优势,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,9,P/CLCC-Plastic/Ceramic leadless chip carrier,BGA-Ball grid array,QFN-Quadflat No-lead,CCGA-Ceramic column grid array,隐藏焊点封装元器件,可焊接,BGA,等隐藏焊点封装器件，手工焊无法完成,可实现,0402,及以下尺寸封装器件组装，手工很难甚至根本无法完成,焊点一致性好，手工焊因人员操作差异而不能保证,调节曲线，控制晶粒生长，得到更加可靠的焊点结构,大板手工焊接容易翘曲（局部受热）,敷铜较多,PCB,板手工焊接易冷焊，回流焊接可很好的进行热量补偿,对,PCB,和元器件的应力损伤最小（瓷介电容）,除编程时间外，单板生产时间小于,10min,整个过程,PCB,清洁度高,电装工艺与装联技术中心,2024/12/10,10,2,、,SMT,优势,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,11,时间（年）,1975,1979,1995,1997,2002,2004,外形代码,英制,1206,0805,0603,0402,0201,01005,公制,3216,2012,1605,1005,0603,0402,外形尺寸,（,mm,）,3.2,*1.6,*,1.2,2.0,*1.2,*,1.2,1.6,*,0.8,*,0.8,1.0,*,0.5,*,0.5,0.6,*,0.3,*,0.3,0.4,*,0.2,*,0.13,Chip,元件封装,可焊接,BGA,等隐藏焊点封装器件，手工焊无法完成,可实现,0402,及以下尺寸封装器件组装，手工很难甚至根本无法完成,焊点一致性好，手工焊因人员操作差异而不能保证,调节曲线，控制晶粒生长，得到更加可靠的焊点结构,大板手工焊接容易翘曲（局部受热）,敷铜较多,PCB,板手工焊接易冷焊，回流焊接可很好的进行热量补偿,对,PCB,和元器件的应力损伤最小（瓷介电容）,除编程时间外，单板生产时间小于,10min,整个过程,PCB,板清洁度高,电装工艺与装联技术中心,2024/12/10,12,2,、,SMT,优势,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,13,3,、设备优势,-,丝网印刷机,0.5,0.22,body,0.42,0.08,印刷精度：,25,m,标准要求：,错位,0.2mm,，细密引脚间距器件错位要小于,0.1mmQJ3173-2003,未印上部位应小于焊盘面积的,25%IPC/SJ,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,14,3,、设备优势,-,丝网印刷机,印刷合格,印刷不合格,元器件识别：,贴片机在运行过程中会对元器件进行识别，剔除不合格元器件，保证产品质量,贴装速度：,速度快,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,15,3,、设备优势,-,贴片机,2012,年,2016,年,2022,年,贴装,物料,（贴装速度,/CPH,）,150000,（,0.024,秒,/,点）,160000,（,0.0225,秒,/,点）,240000,（,0.015,秒,/,点）,芯片封装器件的贴装,（贴装速度,/CPH,）,3600,（,1,秒,/,点）,3800,（,0.95,秒,/,点）,4000,（,0.9,秒,/,点）,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,16,元器件,分类,2012,年,2016,年,2022,年,芯片,40,20,20,QFN,单列配置,30,30,30,交错式配置,30,30,30,QFP,30,30,30,FBGA,（,WL-CSP,）,30,30,20,FLGA,30,30,30,*,JEITA,电子组装技术委员会,2013,年组装技术路线图,3,、设备优势,-,贴片机,贴片精度：,每根引脚至少有,75%,在焊盘上,QJ3173-2003,JUKI KE2080,：,50,m,Siplace D1,：,50,m,回流焊炉：,8/10,温区,温区独立控制、曲线精细,预热区,保温区（活化区）,回流区,冷却区,自对位效应,补偿贴片偏差,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,17,3,、设备优势,时间,质量,电装工艺与装联技术中心,2024/12/10,18,4,、时间、质量优势,手工焊接,VS,手工贴片,VS,设备焊接,电装工艺与装联技术中心,2024/12/10,19,时间是我们大家的,电装工艺与装联技术中心,2024/12/10,20,手工焊接：,6.0h/,块,手工贴片：,2.7h/,块,自动组装：,4min/,块,时间是我们大家的,手工焊接,VS,设备焊接,电装工艺与装联技术中心,2024/12/10,21,时间是我们大家的,缩短生产时间,延长调试时间,保证产品质量,电装工艺与装联技术中心,2024/12/10,22,650,/,29,时间是我们大家的,2024/12/10,电装工艺与装联技术中心,23,质量是我们大家的,航天,XX1,项目,8,块一次调试通过,航天,XX-16,成像控制板,8,块一次,调试通过,航天,XX-16,焦面板,16,块一次调试通过,地面,2000G/X326,项目,26+12,块一次调试通过,航空,X05,项目,100,块一次调试通过；,航空,XXPT,项目,3,种,90,块一次调试通过,焊点一致性好,热容量大,PCB,板不易出现冷焊,元器件热冲击小,问题排查：,设备焊接，定位准确,手工焊接，定位较难,同一批次，不同人员,同一人员，不同时段,同一人员，不同心情,电装工艺与装联技术中心,2024/12/10,24,质量是我们大家的,三、,PCB,自动组装可实施性要求,元器件,1,PCB,板,2,软件需求,3,钢网设计,4,巧妇难为无“米”之炊,“成袋的米”,盘料（电装配置有点料机）,托盘料,利于元器件周转保存,可切实做到防静电,关键器件说明（,BGA,等）,26,1,、自动组装可实施要求,元器件,顾虑：元器件缺失,Chip,元件：,0.5%,的抛料率,元器件筛选，保证可靠性,备料时需考虑这部分损耗,芯片类：影像识别不合格的器件自动放回托盘，不会造成器件损失,引脚变形、缺失,消除可靠性隐患,27,2,、自动组装可实施要求,PCB,板,Mark,点,元器件布局,PCB,形状尺寸,挠性,PCB,PCB,数目,Mark,点：设备工作时，根据识别的基准点位置，自动动态的补偿整个板子上所有元器件的坐标位置和角度。
推荐圆形和正方形，偶尔也有十字形,Y,1,Y,0,Y,0,X,Y,X,1,X,0,X,Mark,分类,作用,地位,单板,mark,单块板上定位所有电路特性的位置,必不可少,拼板,mark,拼板上,辅助定位,所有电路特定的位置,辅助定位,局部,mark,定位单个元件的基准点标记，以提高贴装精度（,QFP,、,CSP,、,BGA,等必须有局部,mark,）,必不可少,28,2,、自动组装可实施要求,PCB,板,Mark,点,元器件布局,PCB,形状尺寸,挠性,PCB,PCB,数目,元器件布局：,距离边缘至少有,5mm,的间距,由于结构或布局限制必须设计在离边缘较近的位置，则需设计夹持边,夹持边与板间通过邮票孔或,V,型槽连接,大质量,/,核心元器件,尽量布局在同一面,29,2,、自动组装可实施要求,PCB,板,Mark,点,元器件布局,PCB,形状尺寸,挠性,PCB,PCB,数目,形状要求：,至少有一组平行边,不规则形状的,PCB,板可设计夹持边，,PCB,与夹持边之间通过邮票孔连接,还可制作贴片工装完成,保证,PCB,沿轨道运动不转动,30,2,、自动组装可实施要求,PCB,板,Mark,点,元器件布局,PCB,形状尺寸,挠性,PCB,PCB,数目,尺寸要求：,PCB,尺寸,60mm,的，需做拼板处理,拼板过程中，厚度较薄的,PCB,需做加强筋处理,PCB,最大尺寸为,460,*,460mm,W,60mm,L,1,5mm,L,2,5mm,L,1,5mm,W,60mm,31,2,、自动组装可实施要求,PCB,板,Mark,点,元器件布局,PCB,形状尺寸,挠性,PCB,PCB,数目,挠性板贴装：,需制作刚性载板,刚性板上绘制轮廓线或预留定位凸台,挠性板设置定位孔,挠性板亦应设置,mark,点,32,2,、自动组装可实施要求,PCB,板,Mark,点,元器件布局,PCB,形状尺寸,挠性,PCB,PCB,数目,等效时间：单块,PCB,板手工装联,16h,的情况下，与设备焊接所用时间（编程、上料等）相当。
单次生产超过,3,块的，均可采用自动组装某些电路板（含有,BGA,、,QFN,等隐藏焊点元器件），印膏后在规定的时间内不能完成手工摆件，因此单块也需采用自动组装,33,3,、。
