电路板设计制作工艺流程报告

湖北经济学院院系：电子工程系班级;通信Q1141班电子设计制作工艺参观报告随着电子技术的飞速发展，在现代化企业中，处处离不开电子技术。电视机、录像机、VCD机、计算机等电器已进人家庭，电子产品的质量关系着千家万户，尤其是工业企业中的电子设备质量就更为重要。由于电子元器件的质量是整机可靠性的基础，因此必须充分了解所选用元器件的技术指标、使用条件，再根据需要与可能，制定出既经济合理，又能满足用户需要的产品技术指标。在设计方案确定之后，试制是真正实现和验证设计指标的过程，对试制品要进行模拟试验及现场试验，以便真实地反映产品在实际使用条件下的可靠性，并暴露电子产品在设计、材料、工艺等方面的薄弱环节。针对问题采取措施，再进行试制，以验证采取措施后的有效程度。设计和试制是一个反复循环的过程，也是提高产品质量的过程一个完整的电路板需要从设计到制作最基本的要求，我们需要掌握焊接，电板的焊接技术可分为：手工焊接，波峰焊接，回流焊接。手工焊接是传统的焊接方法，虽然批量电子产品生产已较少采用手工焊接了，但对电子产品的维修、调试中不可避免地还会用到手工焊接。焊接质量的好坏也直接影响到维修效果。手工焊接是一项实践性很强的技能,在了解一般方法后,要多练;多实践,才能有较好的焊接质量。波峰焊接是从插件台送来的已装有元器件的印制电路板送到接口自动控制器上。然后由自动控制器将印制电路板送入涂敷焊剂的装置内，对印制电路板喷涂焊剂，喷涂完毕后，再送人预热器，对印制电路板进行预热，预热的温度为60～80℃，然后送到波峰焊料槽里进行焊接，温度可达240—245℃，并且要求锡峰高于铜箔面1.5～2mm，焊接时间为3s左右。从插件台送来的已装有元器件的印制电路板送到接口自动控制器上。然后由自动控制器将印制电路板送入涂敷焊剂的装置内，对印制电路板喷涂焊剂，喷涂完毕后，再送人预热器，对印制电路板进行预热，预热的温度为60～80℃，然后送到波峰焊料槽里进行焊接，温度可达240—245℃，并且要求锡峰高于铜箔面1.5～2mm，焊接时间为3s左右。回流焊接，重要的是理解使回流环境惰性化是怎样影响焊接过程的。焊接中助焊剂的目的是从要焊接的表面，即元件引脚和PCB焊盘，去掉氧化物。当然，热是氧化的催化剂。因为，根据定义，热是不可能从基本的温度回流焊接过程中去掉的，那么氧—氧化的另一元素—通过惰性的氮气的取代而减少。除了大大地减少，如果没有消除，可焊接表面的进一步氧化，这个工艺也改善熔锡的表面张力。焊接可接受条件根据物理学对润湿（就是上锡）的定义，焊点润湿的最佳状态为焊料与金属界面间的润湿角很小或为零。润湿不能从表面外观判断，它只能从小的或零度的润湿角的存在与否判断。所有的焊接目标都是具有明亮、光滑、有光泽的表面，通常是在待焊物件之间的呈凹面的光滑外观和良好的润湿。过高的温度可能导致焊锡呈干枯状。焊接返工应防止导致另外的问题发生，以及维修结果应满足实际应用的可接受标准。目标：焊点表层总体呈现光滑和与焊接零件有良好润湿。部件的轮廓容易分辨。焊接部件的焊点有顺畅连接的边缘。表层形状呈凹面状。可接受：有些成份的焊锡合金、引脚或PCB贴装和特殊焊接过程可能导致原因涉及原料或制程的干枯粗糙、灰暗、或颗粒状外观的焊锡。这些焊接是可接受的。可接受的焊点必须是当焊锡与待焊表面，形成一个小于或等于90度的连接角时能明确表现出浸润和粘附，当焊锡的量过多导致蔓延出焊盘或阻焊层的轮廓时除外。了解了焊接技术，我们还需要了解SMT的基本工艺流程：锡膏印刷，原件贴片，回流焊接常用的组装方式PCB板生产来料检验自动上板锡膏印刷高速贴片回流焊接炉后目检自动翻版锡膏印刷AOI检测高速贴片泛用贴片炉前目检回流焊接AOI检测自动或手动插件插件检测装夹具波峰焊接取夹具焊接检验手动焊接ICT测试功能测试SMT表面贴装技术：印刷（或点胶）--贴装--（固化）--回流焊接--清洗--检测--返修印刷：其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为印刷机（锡膏印刷机），位于SMT生产线的最前端。在印刷过程中，锡膏是自动分配的，刮刀向下对模板施压，使模板底面接触到PCB板顶面。当刮刀走过模板开孔的整个图形区域长度时，锡膏通过模板上的开孔印制到焊盘上。在锡膏已经沉积之后，模板在刮刀脱离之后马上脱开（snapoff），回到原位。在锡膏印刷中有三个关键的要素，我们叫做三个S：Solderpaste（锡膏），Stencils（模板），和Squeegees（刮刀）。三个要素的正确结合是持续的印刷品质的关键所在。锡膏是锡粉和松香（Resin）的结合物，松香的功能是在回流（Reflowing）焊炉的第一阶段，除去组件引脚、焊盘和锡珠上的氧化物。而焊锡是铅、锡和银的合金。无铅锡膏主要成分为锡、银和铜，比例为：95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu。目前大多数产品都采用无铅制程。模板目前使用的模板主要有不锈钢模板，简称钢板。其的制作主要有三种工艺：化学腐蚀、激光切割和电铸成型。为了达到良好的印刷结果，必须有正确的锡膏材料(黏度、金属含量、最大粉末尺寸和尽可能最低的助焊剂活性)、正确的工具(印刷机、模板和刮刀)和正确的工艺过程(良好的定位、清洁拭擦)的结合。根据不同的产品，在印刷程序中设置相应的印刷工艺参数，如刮刀压力、印刷速度、模板自动清洁周期等。与传统工艺相比SMT有很多优点：组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%～60%，重量减轻60%～80%。可靠性高、抗震能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%～50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。SMT是第四代电子装联技术，其优点是元器件安装密度高，易于实现自动化和提高生产效率，降低成本。通过参观SMT工艺流程，我真真了解到，科技的高速发展，在未来的科技领域里，他的发展前景将更宽广，更完善。也让我了解到，不管科技在发达，我们人类的头脑都在他之上，要想驾驭科技未来，我们不仅需要掌握基本手动技术，还要掌握更深的技术知识，编程工艺，未来的电子信息技术需要更高的发展，我们就必须了解过去的发展道路，在过去的发展中开辟新的技术操作。只有不断的自我巩固，才能更深的了解，才能创新，才能发展。通过这次参观我了解到我们现在是多么的稚嫩，我们了解的专业知识是多么的匮乏。我们需要了解的还有很多很多，我们需要不断上进，不断巩固，不断在先人留下的宝库里探索和发现。