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天津pcb印制板SMT组装工艺

  • 发布时间:2022-08-03 11:17:27
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PCB组装工艺直接或间接受到BGA器件,及BGA贴装随之带来印制板设计要素变化的影响。使用先进BGA器件需要采用更为复杂的组装技术。这些组装技术能经受过程优化,例如焊膏印刷模板设计必许满足焊膏转印量的一致性要求。如贴装设备的视觉系统不能胜任BGA球引脚阵列器件贴装要求,SMT组装设备需要更新升级。

 

SMT组装工序      设计影响程度      设计减轻措施

焊膏印刷            直 接        制造商与组装厂间相互协调设计合理的BGA焊盘图形设计

工艺产能            直 接        尽可能选用大引脚间距的封装器件

共面性              受限制        尽可能选用大直径球引脚封装器件

检 查               受限制        尽可能选用高支承高度的封装器件

返 工               直 接          制造商与组装厂间相互协调提供合适的空间,不纳入技术条件

测 试              受限制        无

装载/传送        直 接          BGA安装位置偏离PCB边沿或高应力区

 

1、焊膏模板印刷:当使用精细间距BGA器件,PCB连接BGA器件球引脚的焊盘尺寸(或BGA封装基板焊盘)也随之减小。BGA器件焊膏印刷模板窗口尺寸,一般采用与PCB焊盘大约1:1的尺寸比。PCB使用小的间距与焊盘,模板窗口尺寸也随之减小。模板窗口形态比(窗口宽度与孔厚比或窗口面积与孔壁面积比)表示印刷过程焊膏脱模的能力。对于一个给定厚度的模板而言,存在一个临界窗口开孔尺寸(或窗口形态比),低于此值,焊膏将部分脱模,或全部不能脱模。因此当BGA焊盘减小,模板设计变得更加关键。设计师应与制造商及组装厂相互协调决定合适的解决方法,防止潜在的危险。

 

2、工艺产能:使用精细间距BGA器件,组装工艺的优化成为关键。发展可靠的组装工艺是工艺窗口缩小的最大需要。在大批量组装生产中,精细BGA器件的数量有限,BGA的产能期望值没有被表征。间距≥1.0mm的BGA器件已有许多数据,这些器件的数据分析表明组装工艺优化的结果是优良的,甚至要比其他SMT引脚器件更好。重要的是应该意识到有些贴装设备没有能力贴装精细间距BGA器件,因为这些设备视觉系统的软件与硬件不能正确对准球引脚,直接影响组装的产能。在允许的范围内,应尽可能选用最大间距的BGA器件封装,以提高获得最高产能的可能性。而且最大BGA封装尺寸,最大焊点尺寸将具有优良的焊接可靠性,且较容易进行检查。

 

3、共面性:由于封装‘超差’,BGA器件的球引脚的变量很大,这样在组装过程可能造成共面性问题;在球引脚阵列中,若某个球引脚尺寸要比其他球引脚小很多,此引脚就不可能形成正确的焊点,结果在再流焊后导致开路。这类缺陷可使用X射线检测系统被检查出来,整个器件需要返修,此类问题单靠设计改善,则也难以避免。

 

4、焊后检查:BGA器件焊后检查是很困难的,特别是BGA器件阵列的内行列的球引脚焊点是无法视觉观察到的,有些工具可检查BGA器件再流焊后的焊点,但可见视场有限。 透射X射线检查与分层X射线检测技术用于检查BGA焊点,相对直接视觉观察检查方法,使用这种方法采集的数据信息就容易很,但是在SMT生产现场快速分析器件焊点缺陷也存在一定困难。随着器件封装尺寸的减小,检查的难度也随之增加。

 

5、返工与返修:BGA器件的返工与返修需要专用设备,才能保证拆除与更新器件的一致性。大多数返工与返修的操作使用热风对器件局部加热到焊料熔解温度的方法,使用小型BGA器件,器件间的排列间距缩小,以及器件本身的几何尺寸减小成为一个重要问题。必须仔细保证需要返修的器件加热,相邻与镜像位置的器件需要受到保护。其后,当新器件重新贴装到位,在再流时应小心,防止突然将器件从PCB上被吹落。

 

6、测 试:缺少BGA器件内行列球引脚的通路,阻碍了器件测试的完全复盖面。用于测试的ICT测试夹具对组件焊点施加应力,造成焊点早期缺陷。

 

7、装载/传送:BGA器件的小尺寸,由于在组装过程的不正确装载/传送使其更容易受到损坏。即使焊点坚固,但也容易受到损伤。在组装过程从一道工序转移到另一道工序,PCB板的柔软性也会对焊点施加应力。PCB布局设计时,应将BGA器件的贴装位置偏离PCB边沿与高应力区域。

 

8、可靠性。深亚pcb,高速smt贴片,天津pcb组装

THE END

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