PCB生产制程工艺介绍
中试部杨欣
内容目录
SUPCON
前言
名词介绍
主要工艺路线介绍
DFM可制造性设计
DFM设计准则的说明
前言
SUPCON
一般企业的状况，产品移交生产后，产品加工的自动化程
度极低，生产过程大量依赖于手工焊接，难以大批量量产。
同时生产出的产品经常出现问题，企业不得不耗费大量的资
源对生产出的新产品进行维修。
生产人员抱怨研发人员能力不足，设计的产品可生产性太
差；研发人员则觉得自己都把产品设计好了，样机调试也通
过了，为什么还是生产不好，完全是生产部门的水平不行。
问题关键在于研发人员不了解产品加工生产的要求；而生
产人员往往又无法将这种要求很好的传递给研发。
前言
SUPCON
一个公司的产品可靠性问题中，生产工艺的问题往往占一半以上。
显性：直接导致产品故障
隐性：导致产品损伤，降低产品的可靠性。
生产的一次直通率是衡量电子产品质量的重要指标。
明确一点，产品能设计出来，并不代表产品就一定能
大批量生产出来。
内容目录
SUPCON
前言
名词介绍
主要工艺路线介绍
DFM可制造性设计
DFM设计准则的说明
SUPCON
常用名词介绍
Design For Manufacturability
DFT Design For Testability Design For Reliability
DFM D esign F or M anufacturability 可制造性设计，指针对PCB 的可生产性需求而进行的设计。
其目的在于减少PCB 板卡的加工难度，使产品符合自动化大批量生产的要求，并减少量产时所出现的问题。
DFT D esign F or T estability 可测试设计DFR
D esign F or R eliability 可靠性设计DFA DFV DF ……
SUPCON
常用名词介绍
Through Hole Technology
Surface Mount Technology
Surface Mount Device THT T hrough H ole T echnology 通孔工艺，就是指把元器件插到电路板上，然后再用焊锡焊接的工艺。
SMT S urface M ount T echnology 表面贴装工艺，就是指贴片焊接。
SMD S urface M ount D evice 表面贴装器件
SUPCON
名词介绍
Plating Through Hole
Non Plating Through Hole
PTH P lating T hrough H ole 沉铜孔（金属化孔），孔壁有铜，用于电气连接，一般为过孔和元件孔。
NPTH N on P lating T hrough H ole 非沉铜孔（非金属化孔），孔壁没有铜，不导电，一般为螺丝孔和机械开孔。
Via 过孔Pad 焊盘
SUPCON
名词介绍
In Circuit Tester Automatic Optical Inspection Automatic X-Ray Inspection ICT I n C ircuit T ester 线路测试仪
AOI A utomatic O ptical I nspection 自动光学检查
AXI A utomatic X -Ray I nspection 自动X-ray 检查
SUPCON
名词介绍
Institute of Printed Circuit
Electro-Static Discharge Moisture Sensitive Device
IPC I nstitute of P rinted C ircuit 原美国“印刷电路板协会”，目前发展为发表有关电路板的各种品质，技术，研究等文件及规范的大型国际学术组织。
IPC-A-610C/D 电子组装件的验收条件
IPC-SM-782A 表面贴装器件的焊盘设计标准ESD 静电放电E lectro-S tatic D ischarge MSD 潮湿敏感器件M oisture S ensitive D evice
内容目录
SUPCON
前言
名词介绍
主要工艺路线介绍
DFM可制造性设计
DFM设计准则的说明
单面器件放置
SUPCON 不同封装器件放置的基本要求
双面器件放置
SUPCON
SUPCON
常用的组装方式
单面THT
单面SMT
单面SMT ＋单面THT
先过回流焊，再过波峰焊
手工插件波峰焊接
锡膏涂布
器件贴装
回流焊接
常用的组装方式
SUPCON 双面SMT
锡膏涂布器件贴装回流焊接翻版
回流焊接
器件贴装锡膏涂布
SUPCON
常用的组装方式
双面SMT ＋单面THT
锡膏涂布器件贴装回流焊接翻版
点胶
器件贴装胶固化
翻版
手工插件波峰焊接
锡膏涂布的过程
SUPCON 锡膏涂布是SMT加工工艺中最为关键的步骤
锡膏涂布的过程
SUPCON
印刷机
SUPCON
置件机
SUPCON 产线上一般采用多台置件机连续使用
点胶机
SUPCON 直插器件的焊接面有表贴器件需要点胶固定
胶固化的过程可通过回流焊加热
回流炉
SUPCON 温度分区，实现回流焊过程的温度控制
回流焊温度曲线
SUPCON
回流焊温度曲线
SUPCON
波峰焊
SUPCON
波峰焊
SUPCON
温度曲线
SUPCON
温度曲线
SUPCON
ICT在线测试仪
SUPCON ICT主要测试PCB的短路和开路
进行ICT测试需添加测试焊盘
AOI自动光学检查
SUPCON AOI主要用于检验PCB的焊点，器件偏移、缺件等
可用人工目检来替代AOI
AXI
SUPCON AXI主要用于检测BGA焊点的可靠性
流水线机器配置
SUPCON
ESD
SUPCON ESD的危害
对器件级的几种ESD放电模式
器件ESD损伤具体案例介绍
通常外协加工现场的状况
ANSI/ESD S 20.20标准介绍
ESD的危害
SUPCON
根据RAC统计，在所有硬件故障中，器件ESD失效率占15％，而高静电敏感的器件EOS/ESD失效率高达60％左右。
ESD引起半导体器件损伤，使器件立即失效的几率约为10％，而90％的器件则是引入潜在性损伤，损伤后电参数仍符
合规定要求，但减弱了器件抗过电应力的能力。
静电损伤是一种偶然事件，一般讲是与时间无关的，所以
不能通过老化筛选方法加以剔除，相反，在老化过程中，如
果ESD控制不利的话，反而会提高其失效比例。
SUPCON
ESD的危害
5500
21000
将印刷电路板装进泡沫包装盒中4002000将DIP封装器件从塑料管中取出
静电势（空气相对湿度50％）静电势（空气相对湿度10％）事件
120020000从工作台拿起聚乙烯衬垫15000
18000
坐在填有聚氟脂泡膜的椅子上
6007000拿聚乙烯纤维包
1006000在工作台上工作25012000在聚乙烯地板上走动4002000在地毯上走动
静电势（空气相对湿度65～90％）静电势（空气相对湿度10～20％）事件
人对静电的感知
SUPCON
人体不一定能感知
小于3KV，很难感知
3KV时，你能通过皮肤感知
5KV时，你能听见
10KV时，你能看见，产生火花
HBM人体模式
SUPCON
MM机器模式
SUPCON
MSD潮湿敏感器件
SUPCON 潮敏问题的机理
MSD的危害
MSL分级
器件潮敏问题具体案例介绍
IPC/JEDEC J-STD-033B标准介绍
SUPCON 潮敏失效的机理
只有塑封表贴器件才有潮敏问题
水汽进入到塑封器件的内部，器件本体在经过高温时，内
部水汽体积急剧膨胀，导致器件内部损伤。
损伤后的器件抗电过应力能力大幅下降。
DIE Chip
Au Wire Lead Frame
MSL等级
SUPCON
MSL等级
SUPCON
焊点可靠性
SUPCON
IPC-A-610D 电子组装
件的验收条件
目前最为广泛通用的检
验PCB焊接、装配的验收
标准。
其标准将电子产品分为
了三类，对每一类产品有
不同的要求标准
常见焊接不良举例
SUPCON
常见焊接不良举例
SUPCON
常见焊接不良举例
SUPCON
常见焊接不良举例
SUPCON
常见焊接不良举例
SUPCON
常见焊接不良举例
SUPCON
常见焊接不良举例
SUPCON。