电子产品组装与防护处理课件.ppt

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1、精品文档,电子产品组装与防护处理,1,精品文档电子产品组装与防护处理1,精品文档,目录,1、概述2、装联前的准备工艺3、印制电路板组装工艺4、焊接工艺5、清洗工艺6、压接工艺7、防护与加固工艺8、PCA的修复与改装工艺9、电缆组装件制作工艺10、整机组装工艺11、静电防护工艺,2,精品文档目录1、概述2,精品文档,电子产品装联工艺是指用规定的电子元器件和零、部（组）经过电子及机械的装配和连接，使电子产品满足设计任务书要求的工艺技术。因此，没有一整套较为先进成熟的、可操作性的电子装联工艺技术，是不可能保证电子装联的高质量和电子产品的可靠性。,1 概述,3,精品文档 1 概述3,精品文档,1.1

2、电子装联工艺技术的发展概况装联工艺的发展阶段 电子管时代 晶体管时代 集成电路时代 表面安装时代 微组装时代装联工艺技术的三次革命 通孔插装 表面安装 微组装器件封装技术的发展 电子产品的装联工艺是建立在器件封装形式变化的基础上，即一种新型器件的出现，必然会创新出一种新的装联技术和工艺，从而促进装联工艺技术的进步。 QFP BGA CSP（BGA） DCA MCM 小型，超小型器件的出现和推广应用，促进了高密度组装技术的发展，也模糊了一级封装和二级组装之间的界限。同时对电子产品的设计、组装工艺、组装设备等提出了更新更高的要求。,4,精品文档1.1 电子装联工艺技术的发展概况4,精品文档,1.2

3、 电子产品的分级按IPC-STD-001“电子电气组装件焊接要求”标准规定，根据产品最终使用条件进行分级。1级（通用电子产品）：指组装完整，以满足使用功能主要要求的产品。2级（专用服务类电子产品）：该产品具有持续的性能和持久的寿命。需要不间断的服务，但不是主要的。通常在最终使用环境下使用不会失效。3级（高性能电子产品）：指具有持续的高性能或能严格按指令运行的设备和产品，不允许停歇，最终使用环境异常苛刻。需要时产品必须有效，例如生命救治和其它关键的设备系统。GJB3835-99 “表面安装印制板组装通用要求”标准将军用电子产品分为三级，即1级：一般军用电子产品2级：专用“军用电子产品”3级（高性

4、能电子产品）：指具有持续的高性能或能严格按指令运行的设备和产品，不允许停歇，最终使用环境异常苛刻。需要时产品必须有效，例如生命救治和其它关键的设备系统。,5,精品文档1.2 电子产品的分级5,精品文档,1.3 电子装联工艺的组成随着电子技术的不断发展和新型元器件的不断出现，电子装联技术也在不断变化和发展。电子装联工艺的组成电子装联工艺的质量控制,6,精品文档1.3 电子装联工艺的组成6,精品文档,电子装联工艺的组成,7,精品文档电子装联工艺的组成7,精品文档,电子装联质量控制,8,精品文档电子装联质量控制8,精品文档,2 装联前的准备工艺,9,精品文档2 装联前的准备工艺9,精品文档,2.1

5、元器件引线的可焊性检查可焊性是衡量元器件和PCB焊接部位是否可以顺利发生焊接过程的重要特征之一，是保证焊点质量，防止焊点缺陷的重要条件。 可焊性：物体表面具有的使焊料润湿它的特性。 按试验规范要求，在3秒内可达到焊料润湿，8秒前不出现基材表面断续润湿，该表面被认为 具有良好的可焊性可焊性检查主要有以下三种方法 焊槽法（垂直浸渍法） 焊球法（润湿时间法） 润湿称量法（GB/T2423.32-2008）IEC60068-2-58试验Td：表面安装元器件的可焊性、金属化层耐熔蚀和耐焊接热 标准试验条件：可焊性试验温度235 耐焊接热试验温度260,10,精品文档2.1 元器件引线的可焊性检查10,精

6、品文档,2.2 元器件引线搪锡工艺锡和锡铅合金为最佳的可焊性镀层，其厚度为57m。镀金引线的搪锡（除金）：金镀层是抗氧化性很强的镀层，与SnPb焊料有很好的润湿性，但直接焊接金镀层时，SnPb合金对金镀层产生强烈的溶解作用，金与焊料中的Sn金属结合生成AuSn4合金，枝晶状结构，其性能变脆，机械强度下降。为防止金脆现象出现，镀金引线在焊接前必须经过搪锡除金处 理。,11,精品文档2.2 元器件引线搪锡工艺11,精品文档,2.3 IPC-J-STD-001D对镀金引线除金的规定对于具有2.5m或更厚金层的通孔元件引线，在焊接前，应去除至少95%被焊表面的金层；对于表面贴装元器件，不管金层厚度为多

7、少，在焊接前，应去除至少95%被焊表面的金层；针对镀金层厚度大于或等于有2.5m的元器件，可采用二次搪锡工艺或波峰焊接工艺去除焊接端头表面的金层。针对采用化学浸镍金（ENIG）工艺的印制板，印制板表面镀金层可免除除金要求。,12,精品文档2.3 IPC-J-STD-001D对镀金引线除金的,精品文档,2.4 元器件引线成型工艺要求 引线成形一般应有专用工具或设备完成。SMD引线成形必 须由专用工装完成； 保持一定的弯曲半径，以消除应力影响； 保持元器件本体或熔接点到弯曲点的最小距离至少为2倍 的引线直径或厚度，但不得小于0.75mm。 引线成形后的尺寸与PCB安装孔孔距相匹配； 引线直径大于1

8、.3mm时，一般不可弯曲成形，小于1.3mm的硬引线（回火处 理），也不允许弯曲成形。 引线成型后，引线不允许有裂纹或超过直径10%的变形。 扁平封装器件（如QFP等）应先搪锡后成形。 成形不当或不符合要求时，原弯曲半径在12倍引线直径内，可以矫直后在原处再弯曲 一次。,13,精品文档2.4 元器件引线成型工艺要求13,精品文档,2.5 导线端头处理工艺要求 导线端头绝缘层剥除应使用热控型剥线工具，限制使用机械（冷）剥 线工具。 采用机械剥线工具，应采用不可调钳口的精密剥线钳，并做到钳口与导线规格 配合的唯一性。 热剥工艺造成的绝缘层变色是允许的，但不应烧焦发黑。化学剥除绝缘层仅适用于单股实芯

9、导线的端头处理，处理后应立即进行中和、清洗；屏蔽导线屏蔽层的处理应符合产品技术要求，处理方法应符合有关标准的要求。,14,精品文档2.5 导线端头处理工艺要求14,精品文档,2.6 PCB组装前的预处理 PCB的复验组装前要求,15,精品文档2.6 PCB组装前的预处理15,精品文档,3 印制电路板组装工艺,16,精品文档3 印制电路板组装工艺16,精品文档,3.1 元器件通孔插装（THT）3.1.1 安装原则元器件在PCB上安装的形式多样，但都必须符合产品质量和可靠性要求，遵守有关原则：元器件安装应满足产品力学和气候环境条件的要求；疏密均匀、排列整齐、不允许立体交叉和重叠；轴向引线元器件必须

10、平行于板面安装，非轴向引线的元器件原则上不得水平安装；金属壳体元器件应能与相邻印制导线和导体元器件绝缘。元器件之间要保持合理的安全间隙或套套管；大质量元器件的加固；大功率元器件的散热和悬空安装；热敏元器件安装，应远离发热元件或隔热措施；静电敏感元器件安装，采取防静电措施；元器件安装后，不得挡住其它元器件引线，以便于拆装、清洗；,17,精品文档17,精品文档,3.1 元器件通孔插装（THT）3.1.2 安装次序 先低后高、先轻后重、先非敏感元器件后敏感元件、先表面安装后通孔插装、先分立元器件后集成电路。,18,精品文档18,精品文档,3.1 元器件通孔插装（THT）3.1.3安装要求安装高度要符

11、合产品防震、绝缘、散热等要求及设计文件要求；元器件加固要求：7g、3.5g及设计工艺文件的规定；接线端子、铆钉不应作界面或层间连接用，导通孔（金属化孔）不能安装元器件；一孔一线，孔径与引线直径的合理间隙（0.20.4mm）空心铆钉不能用于电气连接；元器件之间有至少为1.6mm的安全间距；元器件安装后，引线伸出板面的长度应为1.50.8mm；元器件安装后，引线端头采用弯曲连接时，引线弯曲长度为3.5 5.5d；如底面无裸露的电路(印制导线)；元件可贴板安装(玻璃二极管除外),如底面有裸露电路,至少有0.25mm间距,最大为1mm；元器件安装应做到不妨碍焊料流向金属化孔另一面；跨接线应看作轴向引线

12、元件,并符合轴向引线元件的安装要求;双列直插IC安装在导电电路上时,元器件底面离板面的间隙最大为1mm或肩高；陶瓷封装的双列IC安装后,引线可以弯曲30，每侧二根。,19,精品文档19,精品文档,3.1 元器件通孔插装（THT）3.1.4安装形式水平贴板安装，水平悬空安装，立式安装(非轴向)支架固定，嵌入式安装(圆壳封装IC，有高度限制的元器件)3.1.5元器件插装方法手工插装半自动插装全自动插装,20,精品文档20,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）,21,精品文档21,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）3.2.1元器件（SMC/SMD）基本要求：外形适合自动化贴装要求；尺寸

13、、形状标准化，并具有良好的互换性；元器件焊端和引脚的可焊性符合要求；符合再流焊和波峰焊的耐高温焊接条件；可承受有机溶剂的清洗；,22,精品文档22,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）选购要求：根据设计和工艺要求，选择元器件种类、尺寸和封装形式；元器件包装形式适合贴装机自动贴装；元器件焊端（引脚）应涂镀厚度不小于7.5m的锡铅合金（Sn含量5868%）；包装开封后在255，HR5570%条件下，在存放48小时内焊接仍能满足焊接技术要求；元器件在40的清洗溶剂中，至少能承受4min的浸泡时间；元器件能承受10个再流焊周期，每个周期为215，时间为60s，并能承受在 260 的熔融焊料中10

14、s的浸泡时间；元器件引线歪斜度误差不大于0.8mm；元器件引线共平面度误差不大于0.1mm。无铅元器件镀层识别（IPC-1066）湿敏器件的处理规定（IPC-020、IPC-033）,23,精品文档23,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）3.2.2印制电路板（PCB）PCB基材一般选用FR4环氧玻璃纤维板，或FR4改性、FR5板；板面平整度好，翘曲度0.75%，安装陶瓷基板器件的PCB翘曲度0.5%；焊盘镀层光滑平整，一般不采用贵金属为可焊性保护层；阻焊膜的厚度不大于焊盘的厚度；安装焊盘可焊性优良，表面的润湿性应大于95%；焊盘图形符合元器件安装要求，不允许采用共用焊盘；PCB能进行再

15、流焊和波峰焊PCB生产后，72小时内应进行真空包装。,24,精品文档24,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）3.2.3 焊膏焊膏的技术要求焊膏的成分符合国家标准的要求（GJB3243 5.3.2.2条）在储存期内焊膏的性能保持不变焊膏中金属颗粒与焊剂不分层室温下连续印刷时，焊膏不易干燥，印刷性好焊膏粘度要保证印刷时具有良好的脱模性，又要保证良好的触变性，印刷后焊膏不产生塌陷严格控制金属微粉和金属氧化物焊料，避免焊接时随溶剂、气体挥发而飞溅，形成锡珠焊接时润湿性良好焊膏中助焊剂具有高绝缘性和低腐蚀性,25,精品文档25,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）焊膏的管理和使用焊膏应储存

16、在510的环境条件下使用前必须经回温处理，常温下会温2 4h使用前应充分搅拌印刷后应及时完成焊接，根据焊膏厂商推荐参数，一般情况下应在4h内完成焊接,26,精品文档26,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）焊膏的成分焊料合金（SnPb、SnPbAg等）活化剂（松香、三乙醇胺等）增粘剂（松香醇、聚乙烯等）溶剂（丙三醇、乙二醇等）摇溶性附加剂（石蜡软膏基剂）,27,精品文档27,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）3.2.4 焊膏印刷工艺焊膏印刷工艺要求印刷时膏量均匀，一致性好；焊膏图形清晰，相邻图形之间不粘连，并与焊盘图形基本一致；引脚间距大于0.635mm的器件，印刷的焊膏量一般为

17、0.8mg/m，引脚间距小于0.635mm的器件，印刷焊膏量一般为0.5mg/m；焊膏覆盖每个焊盘的面积应在75%以上，无明显塌落，错位不大于0.2mm，细间距不大于0.1mm；印刷压力一般选择为0.30.5N/mm，印刷速度为10 25mm/s；严格回收焊膏的管理和使用。,28,精品文档28,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）3.2.4 焊膏印刷工艺注意事项焊膏初次使用量不宜过多，按PCB尺寸估算，A5尺寸面积约200g； B5尺寸面积约300g，A4尺寸约350g；印刷环境条件为233，HR65%；网板上剩余焊膏应单独存放；印刷后网板应及时清洗,29,精品文档29,精品文档,3.2

18、 元器件表面安装（SMT）3.2.4 焊膏印刷工艺印刷网板的验收要求检查网框尺寸是否符合印刷机的安装要求；检查绷网质量，并检查网框四周的粘接质量；用放大镜检查焊盘开口的喇叭口是否向下，开口四周内壁是否光滑无毛刺；把PCB放在网板下底面，检查图形是否完全对准，有无多孔（不需要的 开口）和少孔（遗漏的开口）；,30,精品文档30,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）网板厚度的选择,31,精品文档元器件引线节距（mm）网板厚度（mm）1.270.,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）3.2.5贴装工艺元器件贴装工艺要求元器件正确：要求各安装元器件的类型、型号、标称值、极性等特征符合装配图

19、要求；位置正确：元器件端头或引脚与焊盘图形尽量对齐居中。偏移不应超出元器件端头或引脚宽度的25%；压力适当：贴装压力要适当，应至少保证元器件焊端或引脚厚度的1/2部分浸入焊膏；焊膏挤出量控制：焊膏挤出焊盘应小于0.2mm，细间距器件应小于0.1mm；元器件贴装方法：手工贴装 自动贴装,32,精品文档32,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）,33,精品文档33,精品文档,3.2 元器件表面安装（SMT）,34,精品文档34,精品文档,3.3 元器件混合安装（MMT） 元器件混合安装是目前大多数电子产品采用的主要组装工艺。混合安装的关键是根据产品的特点和设备配制情况，安排合理可行的工艺流程

20、具体操作工艺按通孔插装和表面安装的工艺要求进行。,35,精品文档35,精品文档,3.3 元器件混合安装（MMT） 单板混合安装 双面混合安装注意： 1.应将尺寸较大的SMD和插装元器件尽量布放在A面； 2.采用A面再流焊，B面波峰焊时，应把尺寸较大的SMD和插装元器件布放在A面，适合波峰 焊的SMC和尺寸较小的SMD布放在B面。,36,精品文档36,精品文档,4 焊接工艺,37,精品文档 4 焊接工艺37,精品文档,4.1 焊接机理分析 焊接：利用比被焊金属熔点低的焊料，与被焊金属一 同加热，在被焊金属不熔化的条件下，熔融焊 料润湿金属表面，并在接触面上形成合金层， 从而达到牢固的电气连接。,

21、38,精品文档38,精品文档,4.1 焊接机理分析4.1.1焊接过程分解,39,精品文档39,精品文档,4.1 焊接机理分析4.1.2焊点形成条件润湿：润湿是一种物理现象，即任何液体与固体接触时都会产生程度不同的粘附现象表面张力：表面张力是指阻止液体在液体与固体交界面处扩展的固有的向内的分子吸引力,40,精品文档40,精品文档,4.1 焊接机理分析4.1.2焊点形成条件焊料的润湿和润湿力SnPb+Cu Cu6Sn5/Cu3Sn +Pb金属间化合物（合金层/IMC）生成的条件： 润湿力 表面张力 （润湿）； 润湿角（接触角） 90（20-30为良好润湿）； 金属间的相互扩散（温度、时间）； 被焊

22、金属与焊料之间的亲和力； 清洁的接触表面（清洗）。,41,精品文档41,精品文档,4.2 焊接材料4.2.1 焊料分类 锡铅焊料：S-Sn60PbAA S-Sn63PbAA（GB 3131-2001） AA级：Sn62.563.5%（杂质总量0.05%） A级：Sn6264%（杂质总量0.06%） B级：Sn61.564%无铅焊料（SnAg、SnAgCu、SnCu、SnZn等）共晶焊料配比：Sn61.9%、Pb38.1%,42,精品文档42,精品文档,4.2 焊接材料4.2.2焊料的特性要求 其熔点比母材的熔点低；与被焊金属有良好的亲和性；焊料具有良好的机械性能；焊料和被焊金属经反应后不产生脆

23、化相及脆性金属化合物；有良好的导电性；作为柔软合金能吸收部分热应力；适合自动化生产。,43,精品文档43,精品文档,4.2 焊接材料4.2.3 焊剂焊剂分类： 按活性等级分为R型，RMA型和RA型（GB9491）焊剂的化学作用焊剂的物理作用（1）降低焊料的表面张力，提高焊料润湿能力；（2）改善手工焊接的热传导；,44,精品文档44,精品文档,4.2 焊接材料4.2.4 焊剂的特性要求具有一定的化学活性；具有良好的热稳定性；对焊料的扩展具有一定的促进作用；对焊料的和被焊金属润湿性良好；焊剂残渣对元器件和基板腐蚀性小；具有良好的清洗性；,45,精品文档45,精品文档,4.2 焊接材料4.2.5 焊

24、剂的特性参数（摘自GB9491）,46,精品文档类型R型RMA型RA型卤素含量不应使铬酸银试纸颜色呈,精品文档,4.2 焊接材料4.2.6 国外有关标准对焊剂的使用规定IPC J-STD-004B,47,精品文档47,精品文档,48,精品文档48,精品文档,4.2 焊接材料4.2.7 SnAgCu 焊料与SnPb（共晶）焊料性能对比,49,精品文档49,精品文档,4.2 焊接材料4.2.8 IPC标准中焊剂相关标准IPC-J-004 焊接助焊剂的要求IPC-J-005 焊膏的技术要求IPC-J-006 电子焊接使用的电子级焊料合金和助焊剂及无助焊剂的固态焊料电子产品的焊接主要有手工焊接、波峰焊

25、接和再流焊接三种方法。下面主要讲述SMT再流焊接的质量分析。,50,精品文档50,精品文档,4.3 SMT再流焊接工艺4.3.1 典型再流焊接温度曲线 有铅再流焊接温度曲线,51,精品文档51,精品文档,4.3 SMT再流焊接工艺 无铅再流焊接温度曲线,52,精品文档52,精品文档,4.3 SMT再流焊接工艺4.3.2 有铅再流焊接曲线与无铅再流焊接曲线的比较,53,精品文档53,精品文档,4.3 SMT再流焊接工艺4.3.3 再流焊接曲线设置的依据根据使用焊膏的温度曲线设置；根据PCB板的材料、厚度、层数、尺寸大小设置；根据组装元器件的密度、大小及有无BGA、CSP等特殊元器件设置；根据设备

26、具体情况设置（加热区长度、炉子结构、热传导方式等）；根据温度传感器的实际位置确定各温区的温度；,54,精品文档54,精品文档,4.3 SMT再流焊接工艺4.3.4 再流焊接设备的质量要求温控精度：0.10.2；传送带横向温差要求5以下；传送带宽度要满足最大PCB尺寸要求；加热区长度越长，加热区数量越多，越容易调整和控制温度；上下加热区应独立控温，以便调整和控制；最高加热温度一般为300350；传送带平稳（振动会造成位移、冷焊、立碑等缺陷）；应具备温度曲线测试功能；,55,精品文档55,精品文档,4.3 SMT再流焊接工艺4.3.5 再流焊接的焊点质量要求,56,精品文档56,精品文档,4.3

27、SMT再流焊接工艺4.3.5 再流焊接的焊点质量要求,57,精品文档57,精品文档,4.3 SMT再流焊接工艺4.3.5 再流焊接的焊点质量要求,58,精品文档58,精品文档,4.4 SMT的检验4.4.1 安装前的检验SMD/SMC检验（外观质量）PCB检验材料复验（焊膏、贴片胶、清洗剂等）,59,精品文档59,精品文档,4.4 SMT的检验4.4.2 印刷工序的检验施加焊膏的均匀性和一致性印刷图形与焊盘图形的一致性；印刷图形是否清晰，相邻焊盘之间是否有粘连现象；焊膏覆盖在每个焊盘上面积是否超过75%；印刷后是否塌陷，边缘是否整齐一致，错位是否在0.1 0.2mm；,60,精品文档60,精品

28、文档,4.4 SMT的检验4.4.3 贴装工序的检验元器件是否正确；贴装位置是否正确（偏差是否符合要求）；元器件焊接部位浸入焊膏厚度后是否超过50%；,61,精品文档61,精品文档,4.4 SMT的检验4.4.4 焊接工序的检验焊点表面光滑，润湿良好，润湿角（）90；焊料量适当，焊点形状呈半月状；焊点高度符合标准要求；PCA表面无锡珠和焊剂残留物；元器件无立碑、桥连、虚焊、位移等缺陷；焊点内部空洞面积小于25%。,62,精品文档62,精品文档,4.4 SMT的检验4.4.5 检验方法目视检验（借助放大镜，显微镜）；自动光学检测（AOI）；X射线检测,63,精品文档63,精品文档,4.4 SMT

29、的检验4.4.6 典型焊点内部结构金相图,64,精品文档64,精品文档,4.4 SMT的检验4.4.6 典型焊点内部结构金相图,65,精品文档65,精品文档,4.4 SMT的检验4.4.7 BGA焊点中气泡（1）小型空洞：广泛存在于焊点中，通常情况下对焊点 可靠性不会造成影响。（2）平面微小孔：主要位于和PCB的接触面，影响焊点 长期可靠性。（3）收缩空洞：主要发生在无铅焊接过程中，通常情况 下对可靠性不会造成影响。（4）微孔空洞：位于通孔部位，尺寸过大容易造成可靠 性下降；（5）IMC小型空洞：位于IMC层，通常情况下由于温度 循环导致，影响焊点的长期可靠性；（6）针孔空洞：IMC层附近的小

30、型空洞，通常由于PCB 制作时导致，在数量较多的情况下容易造成可靠性 下降。,66,精品文档66,精品文档,4.5 手工焊接工艺4.5.1 工艺流程,67,精品文档67,精品文档,4.5 手工焊接工艺4.5.2 手工焊接工艺参数分析（1）焊接温度与润湿性,68,精品文档68,精品文档,4.5 手工焊接工艺4.5.2 手工焊接工艺参数分析（2）焊接温度与结合强度,69,精品文档69,精品文档,4.5 手工焊接工艺4.5.2 手工焊接工艺参数分析（3）加热时间与润湿性,70,精品文档70,精品文档,4.5 手工焊接工艺4.5.3 PCA的手工焊接（1）焊接温度焊接温度=焊料熔点（183）+40 2

31、23 ；烙铁头部温度=焊接温度+（60100）283320 ；通孔插装元器件焊接时烙铁头部温度：280330 ；SMC焊接时，烙铁头部温度： 260280 ；SMD焊接时，烙铁头部温度： 280320 ；无铅元器件手工焊接时，烙铁头部温度： 340 360 ；（2）焊接时间： 2 3s（3）烙铁头压力： 维持一定压力，使热量迅速传递给焊接部位。,71,精品文档71,精品文档,4.5 手工焊接工艺4.5.4 合格焊点形成的要素（1）设置合格的焊接温度（2）针对不同的焊接对象，选择不同尺寸的烙铁头（3）掌握合适的焊接时间（4）保证元器件和PCB的可焊性好（5）选择合适的焊锡丝直径,72,精品文档7

32、2,精品文档,4.5 手工焊接工艺4.5.5 手工焊接质量控制产品设计的工艺性要符合焊接操作的空间要求；重视焊接准备阶段的质量控制；正确合理选择焊接工具和材料；严格执行操作工艺规程，贯彻焊接工艺标准；加强操作人员的技能培训和上岗考核制度；坚持自检、互检、专检的三级检验制度。,73,精品文档73,精品文档,4.6 有铅/无铅元器件混合焊接工艺4.6.1 背景4.6.2 SnAgCu 焊料与SnPb（共晶）焊料性能对比,74,精品文档74,精品文档,4.6 有铅/无铅元器件混合焊接工艺4.6.3 无铅焊接存在的问题无铅焊料（焊剂）的选择和应用；元器件焊端（引脚）表面镀层的处理；无铅化PCB的设计和

33、制造；元器件和PCB的耐高温性能；有铅/无铅混装工艺的协调和处理；无铅焊接质量的验收及相关标准。,75,精品文档75,精品文档,4.6 有铅/无铅元器件混合焊接工艺4.6.4 有铅/无铅元器件混装工艺探讨通过工艺试验，掌握无铅焊接工艺；无铅元器件的有铅化处理；有铅工艺焊接无铅元器件；设备焊接与手工焊接相结合解决混装工艺；做好无铅焊接工艺的管理。,76,精品文档76,精品文档,4.6 有铅/无铅元器件混合焊接工艺4.6.5 焊点可靠性验证试验（1）外观检查（金相显微镜，立体显微镜）（2）焊点结合强度（剪切试验，引线拉拔试验，BGA结合强度试验，振动试验）（3）X射线检查（错位、开裂、空洞、短路等

34、）（4）扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDX）（焊点金相组织分析和结构分析）（5）染色探伤检测（裂纹、润湿不良）（6）金相切片（裂纹、空洞、IMC结构）（7）温度循环试验,77,精品文档77,精品文档,5 清洗工艺,78,精品文档 5 清洗工艺78,精品文档,5.1 清洗剂表面张力：表面张力越小，其润湿能力越好；密度与沸点：密度越大的清洗液不易挥发，对降低成本，减轻对环境污染有好处。沸点高的清洗液安全性好，对提高清洗效果有利。溶解能力：溶解能力（KB值）越大的清洗剂溶解焊剂等残留物的能力越大；最低限制值（TLV）：人体与清洗剂接触时能承受的最高限量值（安全指标），以PPM表示；臭氧层破坏系数（

35、ODP）；经济性、操作性和安全性；,79,精品文档79,精品文档,5.2 清洗方法手工清洗超声波清洗气相清洗水清洗和半水清洗,80,精品文档80,精品文档,5.3 清洁度检测（GB/T4677印制板测试方法）5.3.1 目视检查一级电子产品：表面允许有少量不影响外观的残留物情况存在，且残留物不覆盖测试点；二级电子产品：表面应无明显残留物存在，并应不覆盖测试点；三级电子产品：表面应无残留物存在。,81,精品文档81,精品文档,5.3 清洁度检测（GB/T4677印制板测试方法）5.3.2 表面离子残留物测试（按GB/T4677-2002第10章）一级电子产品：离子残留物含量不大于10.0g（Na

36、Cl）/ cm2二级电子产品：离子残留物含量不大于5.0g（NaCl）/ cm2 三级电子产品：离子残留物含量不大于1.56g（NaCl）/ cm2,82,精品文档82,精品文档,5.3 清洁度检测（GB/T4677印制板测试方法）5.3.3 助焊剂残留物测试（按GJB5807-2006附录A）一级电子产品：助焊剂残留物总量不大于200g/ cm2二级电子产品：助焊剂残留物总量不大于100g/ cm2三级电子产品：助焊剂残留物总量不大于40g/ cm2,83,精品文档83,精品文档,5.3 清洁度检测（GB/T4677印制板测试方法）5.3.4 表面绝缘电阻测量 按GB/T4677-2006标

37、准的6.4.1条规定方法测量 一、二、三级电子产品的表面绝缘电阻均不应小于100M,84,精品文档84,精品文档,5.4 相关清洗标准IPC-CH-65 印制板及组件清洗指南IPC-SC-60 焊接后溶剂清洗手册IPC-SA-61 焊接后半水溶剂清洗手册IPC-AC-62 焊接后水溶剂清洗手册IPC-TR-583 离子污染清洁度测试GJB5807-2006 军用印制板组装件焊后清洗要求,85,精品文档85,精品文档,6 压接工艺技术,86,精品文档 6 压接工艺技术86,精品文档,6.1 压接机理,87,精品文档87,精品文档,6.2 压接件和压接工具 压接件的品种多样，但任何压接端子都由压接

38、部分（压线筒）和外接部分组成。,88,精品文档88,精品文档,6.3 常用压接工具盒设备,89,精品文档89,精品文档,6.4 压接过程的质量控制（GJB5020）,90,精品文档90,精品文档,6.5 压接连接件的质量检查,91,精品文档91,精品文档,7 电子产品防护与加固工艺,92,精品文档 7 电子产品防护与加固工艺92,精品文档,7.1 防护与加固的目的 通过防护和加固工艺技术，保证电子产品在各种环境条件下（高低温，高湿，振动冲击，工业大气，电磁干扰等）正常工作而采取的措施。,93,精品文档93,精品文档,7.2 防护与加固方法总要求产品结构采用耐腐蚀的金属材料，如铝合金、钛合金、不

39、锈钢等；结构件表面镀（涂）覆处理；采用适当的热处理方法，提高材料的耐腐蚀性；非金属材料采用抗霉菌和低吸湿性的材料；采用整体结构，提高产品耐力学环境条件；采用密封结构，降低产品环境严酷程度；采用灌封和粘固工艺，提高产品气候环境适应性和抗机械应力作用。,94,精品文档94,精品文档,7.3 喷涂防护工艺7.3.1 喷涂材料要求有良好的电性能（体电阻、介电常数、损耗角等）；有良好的物理机械性能（附着力、耐热性等）；采用聚合型涂料，不会引起PCB镀层、元器件表面变色和溶蚀；涂料应无色透明，喷涂后表面光滑连续，不应有气泡、针孔、龟裂、起皱、脱皮等现象；有良好的操作性，固化速度快。,95,精品文档95,精

40、品文档,7.3 喷涂防护工艺7.3.2 喷涂材料分类,96,精品文档喷涂材料种类性能AR型（丙烯酸树脂）具有良好的导电性,精品文档,7.3 喷涂防护工艺7.3.3 喷涂厚度,97,精品文档97,精品文档,7.3 喷涂防护工艺7.3.4 喷涂工艺流程,98,精品文档98,精品文档,7.3 喷涂防护工艺7.3.5 喷涂质量控制涂层外观均匀、光滑、无气泡、无局部堆留痕、泛白、针孔、皱纹等缺陷；涂层内无尘埃和其它多余物；不应有漏喷涂现象，不需要喷涂的部位应无漆痕和沾污物；涂层固化性按GB/T1728规定测定；涂层厚度按GB/T1764规定测定；涂层附着力按GB/T1720规定测定。,99,精品文档99

41、,精品文档,7.4 灌封和粘固工艺7.4.1 灌封和粘固材料选用原则灌封和粘固材料应首先从优选目录内选用；材料的物理能稳定，有良好的附着力和灌封、粘固的流动性，固化应力小且固化后与母材有较匹配的热膨胀系数；在产品规定的环境条件下，灌封和粘固材料不会产生分离和脱落；材料的化学性能稳定，与母材部位具有较好的相容性，在产品规定的环境条件下，不应发生化学分解而造成分裂、脱落和浸蚀；材料的操作工艺简单，可维修性好；材料使用安全，与人体接触不应造成伤害。,100,精品文档100,精品文档,7.4 灌封和粘固工艺7.4.2 常用灌封材料,101,精品文档材料名称材料牌号 性能与适用范围室温硫化硅橡胶GD,精

42、品文档,7.4 灌封和粘固工艺7.4.3 常用粘固材料,102,精品文档材料名称材料牌号 性能与适用范围单组份室温硫化GD,精品文档,7.4 灌封和粘固工艺7.4.4 灌封和粘固工艺粘固原则依靠自身引线支撑的元器件（每引线承重大于7g或3.5g）；元器件引出线为软导线，长度大于20mm；设计或工艺文件中规定需要粘固的部位。,103,精品文档103,精品文档,7.4 灌封和粘固工艺粘固位置使用环氧胶粘固元器件时，应粘固在元器件本体上，严禁环氧胶漫到元器件引线或焊盘上；轴向引线元器件，粘固长度不小于元器件本体长度的50%，粘固高度为元器件本体直径的2530%；非轴向引线元器件粘固高度应超过元器件本

43、体中心位置；表面贴装器件在器件的四角粘固。,104,精品文档104,精品文档,7.4 灌封和粘固工艺灌封原则产品有气密性要求；产品有抗振性能要求；产品有三防要求；设计或工艺文件有规定。,105,精品文档105,精品文档,7.4 灌封和粘固工艺灌封厚度PCA的灌封厚度一般应超过最高安装元器件的重心；采用硅胶材料灌封，当灌注高度大于10mm时，应采取分层灌注方法，每层间隔时间大于24小时；电连接器灌封高度一般应超过绝缘套管或导线绝缘层下沿的高度。,106,精品文档106,精品文档,7.4 灌封和粘固工艺 固化要求灌封和粘固的产品，应按使用材料规定的固化条件进行充分固化；固化过程中的产品应平置于工作

44、台上，不得移动、倾斜和振动；固化过程中产品的灌封和粘固部位不应受到挤压，撕扯和剪切等外力的作用。,107,精品文档107,精品文档,7.4 灌封和粘固工艺 质量要求灌封和粘固部位应光滑，目视无明显气泡和拉尖，无脱落；不需要灌封和粘固的部位应无胶液沾污；产品灌封和粘固后的电气和机械性能符合要求；灌封和粘固后的产品经检验合格方可转入下道工序。,108,精品文档108,精品文档,8 PCA的修复与改装工艺,109,精品文档 8 PCA的修复与改装工艺109,精品文档,8.1 修复与改装的技术要求修复与改装仅限于PCA，未组装的PCB的缺陷不允许在组装阶段修复；修复与改装必须以技术文件为依据，并编制相

45、应的工艺规程；修复与改装中涉及的工具、设备、材料和工艺方法必须符合组装标准的有关规定和要求；修复与改装中拆除元器件时，只有在空间允许，且保证相连元器件不受影响的条件下，才能进行；每个印制焊盘只允许更换一次元器件；修复与改装中每道工序完成后，应严格进行检查和检验。,110,精品文档110,精品文档,8.2 修复与改装的准则修复：一块PCA修复总数不得超过6处，其中焊接操作的修复不得超过3处，涉及粘接的修复不得超过2处；改装：一块PCA上25 cm2 面积内，改装总数不得超过2处；焊点返工：因修复和改装造成的焊点缺陷允许返工，返工次数最多为3次。,111,精品文档111,精品文档,8.3 修复与改

46、装工艺方法表面涂覆层的清除焊点的清除受损印制导线的修复引线的加长元器件的增添元器件连接的改装跨接线与表面安装元器件的连接,112,精品文档112,精品文档,8.4 修复与改装相关标准IPC-7711/7721 电子组件的返工、修改及维修ECA.PSS-01-728 空间用印制板组装件的修复与改装,113,精品文档113,精品文档,9 电缆组装件制作工艺,114,精品文档 9 电缆组装件制作工艺114,精品文档,9.1 电缆组装件技术要求电气接触可靠；互换性好；独立回路间及各电路与壳体之间有良好的绝缘性能；能承受一定的试验电压；能经受各种环境条件的考验；,115,精品文档115,精品文档,9.2

47、 电缆组装件制作工艺流程,116,精品文档116,精品文档,9.3 电缆组装件制作工艺9.3.1 生产准备制作技术文件的准备及电连接器、导线、电缆的检查；制作前的清洁处理和电连接器的磨合处理； 9.3.2 电缆束毛坯制作电缆毛坯一般按样板铺线工艺方法制作；屏蔽层处理符合设计和工艺文件要求；弯曲半径应符合应力释放和使用条件要求；9.3.3 导线、电缆与电连接器的连接连接方法采用焊接或压接工艺；电连接器端子焊接前应先进行除金工艺处理；,117,精品文档117,精品文档,9.3 电缆组装件制作工艺9.3.4 电连接器的灌封9.3.5 电缆与电连接器的安装应参照电连接器的产品说明书进行安装；安装前备份

48、导线须确保留有充足余量后再剪短，加套相应规格热缩套管并与其他导线绑扎在一起；电缆束与电连接器应可靠固定，金属卡箍处的部位应缠绕绝缘带或橡胶护套；电连接器尾罩固定螺母应拧紧并胶封。,118,精品文档118,精品文档,9.3 电缆组装件制作工艺9.3.6 标识标识内容包括产品代号、图号、编号和出厂日期等；标识制作可采用塑料套管或金属标牌；标识应清晰可辨，长期保留。9.3.7 检验,119,精品文档119,精品文档,10 整机组装工艺,120,精品文档 10 整机组装工艺120,精品文档,10.1 整机组装原则和要求原则： 先轻后重，先铆后装，先里后外，先低后高，先装后连， 易损伤后装，上道 工序不

49、得影响下道工序的组装。要求： 牢固可靠，不损伤元器件、零件、组件， 不破坏元器件、导线绝缘性能， 安装和接线位置正确接地部位接地良好。,121,精品文档121,精品文档,10.2 机械装配的技术要求装配件表面无影响产品性能的机械损伤；装配过程中不允许出现裂纹、凹陷、翘起、毛刺等缺陷；活动部分和可拆卸部分，装配后能活动，拆卸和再装配；能保证在产品技术条件规定的振动和其他机械应力作用下，各部分能牢固结合。凡有气密性要求的产品，应保证密封要求；镀银零件在不影响使用性能的前提下，应采取防氧化和防硫化处理；在整机组装过程中，一般不允许进行机械加工；整机组装完成后，表面整洁、无油污、无灰尘等多余物。,12

50、2,精品文档122,精品文档,10.3 螺纹连接的技术要求螺纹连接时，应合理选用适当的安装工具；保证连接可靠，螺纹紧固件应按规定的力矩拧到极限位置；螺钉支撑面必须与紧固的零件表面紧贴；螺钉拧入长度不应小于螺纹直径或3个螺距，尾端露出长度一般为1.53个螺距；螺纹连接应按一定顺序，对称交叉分步拧紧，以免产生接触不良和变形；螺纹连接应采取止动措施；有力矩要求的螺纹连接时，应使用规定的定力矩工具操作。螺纹连接的胶封可分为可拆卸和不可拆卸两种形式。,123,精品文档123,精品文档,10.4 整机电气连接的技术要求 整机的电气连接应根据电路结构特点，从整机接口接点出发，按单向性布线的原则，合理完成接口