摘要：
PCBA加工企業(yè)希望順利導(dǎo)入SMT新品，保證按時(shí)將合格產(chǎn)品交付給客戶(hù)，而做好細(xì)致全面的工藝評(píng)審是新品試樣前必不可少的準(zhǔn)備工作，本文從PCB的
DFM設(shè)計(jì)、特殊元件、客戶(hù)的特殊要求等三大方面詳細(xì)描述了工藝評(píng)審的要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：PCBA加工 SMT代工 工藝評(píng)審
近幾年來(lái)，隨著電子產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷升級(jí)，迫于成本的壓力，OEM（Original Equipment Manufacture，原始設(shè)備制造商）企業(yè)積極尋求非核心的制造業(yè)務(wù)外包，EMS（Electronic Manufacturing Service，電子制造服務(wù)）產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，由于SMT（Surface Mount Technology，表面貼裝技術(shù)）的設(shè)備高投入和工藝高復(fù)雜性的特點(diǎn)，SMT代工在EMS產(chǎn)業(yè)中占有最大的比重。隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇，SMT代工利潤(rùn)被逐漸削薄，生存壓力迫使所有SMT代工企業(yè)不斷采取措施提高競(jìng)爭(zhēng)力，想方設(shè)法提升客戶(hù)的滿(mǎn)意度。
那么如何才能做到讓客戶(hù)滿(mǎn)意呢？就是要徹底搞清楚客戶(hù)產(chǎn)品的細(xì)節(jié)和客戶(hù)的需求，不斷提升SMT代工質(zhì)量，這個(gè)代工質(zhì)量不單指產(chǎn)品質(zhì)量，更重要的是服務(wù)質(zhì)量。根據(jù)我們十幾年SMT代工服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)提升客戶(hù)滿(mǎn)意度的關(guān)鍵和前提就是SMT新品導(dǎo)入前的合同評(píng)審。俗話說(shuō)“磨刀不誤砍柴功”，只有把合同評(píng)審等準(zhǔn)備工作做細(xì)做好，才能保證SMT新品試樣一次成功。全面細(xì)致的合同評(píng)審可以收到事半功倍的效果，否則，在SMT新品試樣生產(chǎn)中，就會(huì)時(shí)不時(shí)地出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，可能會(huì)影響質(zhì)量和交期，導(dǎo)致客戶(hù)抱怨。
SMT代工合同的評(píng)審內(nèi)容包括工藝、質(zhì)量、價(jià)格、交期、服務(wù)、材料損耗、包裝運(yùn)輸等等，其中最重要最關(guān)鍵的內(nèi)容是工藝評(píng)審，它應(yīng)包括PCB（Printed Circuit Board，印刷電路板）的DFM（Design For Manufacture，可制造性設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)、特殊元件、客戶(hù)的特殊要求等三大方面，下面分別加以詳細(xì)描述：
一、PCB的DFM設(shè)計(jì)
PCB的DFM設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，通過(guò)DFM設(shè)計(jì)可以確保PCB的可加工性、可生產(chǎn)性、可測(cè)試性，作為
SMT代工廠主要需評(píng)審的是對(duì)SMT生產(chǎn)工藝有重大影響的DFM設(shè)計(jì)內(nèi)容。
1、PCB材質(zhì)及耐溫性
PCB的材質(zhì)有很多種類(lèi)，其耐溫特性各不相同，PCB常用材料中，樹(shù)脂有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等，基材有玻纖布、絕緣紙等。比較常見(jiàn)PCB的材質(zhì)有CEM-1、CEM-3、FR-1、FR-4、FR-5等型號(hào)，不同型號(hào)PCB的耐溫等級(jí)差異很大，針對(duì)紙質(zhì)PCB耐溫等級(jí)低、易吸潮的特點(diǎn)，需設(shè)置盡量低的回流溫度，同時(shí)需評(píng)估是否需要安排預(yù)烘烤，特別注意非真空包裝的紙質(zhì)PCB。
2、PCB鏤空外形結(jié)構(gòu)
不規(guī)則外形PCB的鏤空面積較大時(shí)，容易導(dǎo)致SMT設(shè)備輸送軌道上的PCB傳感器誤測(cè)，需要增加PCB傳感器檢測(cè)延時(shí)時(shí)間，以避免因識(shí)別錯(cuò)誤產(chǎn)生誤動(dòng)作，或在與軌道垂直的方向移動(dòng)PCB檢測(cè)傳感器以避開(kāi)PCB鏤空的地方。
如果需要安排波峰焊接工序的，還需考慮制作波峰焊載板以遮蔽鏤空比較大的地方，以免融錫沖上板面。
3、工藝邊
PCB板邊4mm范圍內(nèi)不能有元器件，否則會(huì)影響SMT生產(chǎn)，無(wú)法避免時(shí)，可以采用添加輔助邊（工藝邊）或制作載板的方法，工藝邊一般加在PCB長(zhǎng)邊，工藝邊寬度不小于3mm，工藝邊同PCB流向一致。如果工序間PCBA流轉(zhuǎn)是采用板架的，需評(píng)估板架上PCB槽的深度（一般為6-7mm）范圍內(nèi)是否有元件，如有則不能用板架周轉(zhuǎn)，可以采用專(zhuān)用的PCB MAGAZINE。
4、“V-CUT”槽
PCB聯(lián)板一般以“V-CUT”槽分割，合適的“V-CUT”槽深度是很重要的，“V-CUT”槽可以雙面刻也可以單面刻，總的深度一般是PCB厚度的1/3-1/2左右，過(guò)淺會(huì)增加分板難度，過(guò)深會(huì)造成連接強(qiáng)度不夠，PCB過(guò)爐受熱時(shí)易變形。
5、PCB板厚
每臺(tái)SMT設(shè)備都有PCB厚度范圍的限制，在允許范圍以?xún)?nèi)較厚的PCB硬度和平整度好，不易變形，所以比較受SMT工廠歡迎，而面積較大而又較薄的PCB就很容易變形，這時(shí)就需要像生產(chǎn)軟板（FPC）一樣制作載板，將PCB固定在載板上再生產(chǎn)。
6、PCB大小
每臺(tái)SMT設(shè)備都有PCB尺寸范圍限制，太大或太小均無(wú)法生產(chǎn)。如果單片PCB尺寸太大，就需要選擇適合大尺寸PCB的大型設(shè)備來(lái)生產(chǎn)。如果單片PCB尺寸太小，一是可以做成多聯(lián)板，使多聯(lián)板的PCB尺寸變大；二是制作尺寸合適的載板，將單片PCB放于載板上生產(chǎn)，當(dāng)然前者生產(chǎn)效率更高。
7、PCB焊盤(pán)涂層
PCB表面處理一般有有機(jī)涂覆（OSP）、熱風(fēng)平整（噴錫）、化學(xué)鍍鎳/浸金（ENIG）、浸銀、浸錫等方式，噴錫板主要需檢查焊盤(pán)表面噴錫的平整度，噴錫不平整會(huì)影響錫膏印刷效果；OSP板主要需檢查抗氧化性，以選擇合適活性的錫膏型號(hào)和PCB流轉(zhuǎn)限制時(shí)間；ENIG處理過(guò)的PCB表面在焊接過(guò)程中容易產(chǎn)生黑盤(pán)效應(yīng)（Black pad），需在PCB外觀檢驗(yàn)SOP（Standard Operating Procedure 標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序）中作特別提醒。
8、PCB阻焊膜和絲印圖
阻焊膜不能覆蓋焊盤(pán)，要能耐受回流焊高溫沖擊，不能產(chǎn)生起皮、褶皺等不良。絲印字符應(yīng)清晰，不能覆蓋焊盤(pán)。尤其要注意檢查細(xì)間距IC附近阻焊膜和絲印油的高度，如超標(biāo)會(huì)使細(xì)間距IC引腳焊盤(pán)上的錫膏厚度增加，易造成連焊不良。
9、元件分布
元件布局應(yīng)均勻、整齊、緊湊，功率大的元件擺放在利于散熱的位置上，質(zhì)量較大的元器件應(yīng)避免放在板的中心，熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件，同類(lèi)型插裝元器件在X或Y方向上應(yīng)朝一個(gè)方向放置，同一種類(lèi)型的有極性分立元件也要在X或Y方向上保持一致，便于生產(chǎn)和檢驗(yàn)，元器件的排列要便于調(diào)試和維修，亦即小元件周?chē)荒芊胖么笤?、需調(diào)試的元器件周?chē)凶銐虻目臻g。
波峰焊接面上的大、小SMD不能排成一條直線，要錯(cuò)開(kāi)位置，較小的元件不應(yīng)排在較大的元件之后，阻容件軸向要與波峰焊?jìng)魉头较虼怪?，排阻及SOP元器件軸向與傳送方向平行，這樣可以防止焊接時(shí)因焊料波峰的 “陰影”效應(yīng)造成的虛焊和漏焊。
10、焊盤(pán)和布線設(shè)計(jì)
①需評(píng)估焊盤(pán)設(shè)計(jì)是否與實(shí)際元件匹配，如發(fā)現(xiàn)有小元件匹配大焊盤(pán)的，可以考慮在元件底部點(diǎn)加貼片膠來(lái)幫助固定，以避免回流焊時(shí)出現(xiàn)立碑、空焊等不良。
②需評(píng)估焊盤(pán)大小和間距是否符合IPC-SM-782A標(biāo)準(zhǔn)。如不符合，需修改設(shè)計(jì)，或在印刷鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮修正彌補(bǔ)輕微的設(shè)計(jì)缺陷。
③SMD元件的焊盤(pán)上或其附近不能有過(guò)孔，過(guò)孔離焊盤(pán)至少0.5mm以上，否則在回流焊過(guò)程中，焊盤(pán)上的焊錫熔化后會(huì)沿著過(guò)孔流走，會(huì)產(chǎn)生空焊、少錫，還可能流到板的另一面造成短路。如果無(wú)法避免，需將過(guò)孔注入膠水填塞，如果是BGA焊盤(pán)，還需特別檢查過(guò)孔填塞后不能留凹坑，否則，BGA焊點(diǎn)易產(chǎn)生空洞。
④焊盤(pán)與大面積銅箔（如電源/接地層等）之間需作熱隔離設(shè)計(jì)，否則易形成冷焊不良，熱隔離連線長(zhǎng)度至少1mm以上。
⑤大面積接地/電源層應(yīng)作網(wǎng)格狀處理，否則，在焊接過(guò)程中會(huì)因熱應(yīng)力差異過(guò)大引起PCB局部變形。
⑥如果需要對(duì)PCBA作ICT測(cè)試的，就需評(píng)估測(cè)試焊盤(pán)的設(shè)計(jì)是否合理，兩個(gè)測(cè)試焊盤(pán)應(yīng)保持2.54mm以上間距，測(cè)試焊盤(pán)應(yīng)上錫，應(yīng)選用低殘留免清洗焊錫膏，盡量避免用過(guò)孔或焊點(diǎn)來(lái)代替測(cè)試焊盤(pán)。
⑦對(duì)于通孔元件來(lái)說(shuō)，為了保證焊接效果最佳，引腳與孔徑的縫隙應(yīng)在0.25mm～0.70mm之間。較大的孔徑對(duì)插裝有利，但對(duì)焊點(diǎn)形成不利，易產(chǎn)生空洞和半焊不良。
⑧一般通孔元件的焊盤(pán)直徑為孔徑的2倍，雙面板最小為1.5mm，單面板最小為2mm，如果受空間限制而不能用圓形焊盤(pán)的，可以采用腰圓形焊盤(pán)，以增加焊盤(pán)面積。
⑨PCB的定位孔為非金屬化孔，直徑為4mm，位于PCB的角上，距兩板邊各5mm。定位MARK點(diǎn)距板邊5mm以上，不影響SMT設(shè)備的識(shí)別，PCB對(duì)角至少有兩個(gè)不對(duì)稱(chēng)MARK點(diǎn)，MARK點(diǎn)的優(yōu)選形狀為實(shí)心圓，也可以是實(shí)心方塊、實(shí)心菱形、十子星等，實(shí)心圓MARK點(diǎn)的優(yōu)選尺寸為直徑1mm。對(duì)于細(xì)間距IC，為提高貼片精度，要求在IC兩對(duì)角也設(shè)置局部MARK點(diǎn)。MARK點(diǎn)的材料為裸銅或覆銅，為了增加MARK點(diǎn)和PCB之間的對(duì)比度，可在MARK點(diǎn)周?chē)?.5mm范圍內(nèi)開(kāi)阻焊窗口，為了保證印刷和貼片的識(shí)別效果，MARK點(diǎn)周?chē)鷳?yīng)無(wú)其它走線及絲印字符。
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