印製電路組件裝焊工藝要求

㈠ 集成電路焊接步驟

集成電路引腳多且密，一塊小小的集成電路有幾十個甚至上百個引腳，焊接難度很大。因此，在焊接前必須做好以下的准備工作。

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1. 焊接工具

選用功率為25W左右的電烙鐵，烙鐵頭應為尖嘴形，並用鏗刀修整尖頭，防止在施焊時尖頭上的毛刺拖動引腳。

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2. 焊接材料

焊接材料主要是松香、焊錫絲、焊錫膏和天那水、純酒精等，焊錫絲一定要選用低熔點的。

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3.清理印製電路板

焊接前用電烙鐵對印製電路板進行平整，用小毛刷醮上天那水將印製電路板上准備焊接的部位刷凈，仔細檢査印刷電路板有無起皮、斷落。若有起皮，只需平整一下就可以了，若有斷落，則需用細銅絲連接好。

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4. 引腳上錫

新集成電路在出廠時其引腳已上錫，不必作任何處理。如果是用過的集成電路，需清除引腳上的污物，並對引腳上錫做調整處理後才能使用。

焊接集成電路的具體操作步驟

先將集成電路擺放在印製電路板上，將引腳對正，並將每列引腳的首、尾腳焊好，以防止集成電路移位，然後釆用「拉焊」法進行施焊。所謂拉焊，就是在烙鐵頭上帶一小滴焊錫，將烙鐵頭沿著集成電路的整排引腳自左向右輕輕地拉過去，使每一個引腳都被焊接在印製電路板上。

焊接完畢後，應對每一個焊點進行檢查，若某一焊點存在虛焊，可用電烙鐵對其補焊， 用純酒精棉球擦凈各引腳，除去引腳上的松香及焊渣。

焊接時的注意事項

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焊接時使用的電路鐵應不帶電或接地

在電烙鐵燒熱後應拔下電源插頭或者使電烙鐵外殼良好接地，以避免感應電荷擊穿集成電路，特別是焊接MOS集成電路更應如此。

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焊接時間不能過長

焊接集成電路時要注意其溫度和時間。一般集成電路焊接時所受的溫度是260℃、時間為10s或350℃、3s，這是指一塊集成電路全部引腳同時浸入離封裝基座平面的距離為1~1.5mm所允許的溫度和時間，所以點焊和浸焊的溫度一般應控制在250℃左右，焊接時間在7s左右。

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注意散熱

一些大功率集成電路都有良好的散熱條件，在更換集成電路時，應將散熱片重新固定好，使之與集成電路緊密接觸，以防止集成電路受熱而損壞。安裝散熱片時應注意以下幾點：

• 在未確定功率集成電路的散熱片是否應該接地前，不要隨意將地線焊到散熱片上；

• 散熱片的安裝要平，緊固轉矩適中，一般為0.4~0.6N.m；

• 安裝前應將散熱片與集成電路之間的灰塵、銹蝕清除干凈，並在兩者之間墊上硅脂，用以降低熱阻；

• 散熱片安裝好後，通常用引線焊接到印製電路板的接地端上；

• 在未裝散熱板前，不能隨意通電。

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安裝集成電路時要注意方向

• 在印製電路板上安裝集成電路時，要注意方向不要搞錯，否則，通電時集成電路很可能被燒毀。一般規律是，集成電路引腳朝上，以缺口或打有一個點「。」或豎線條為准，各引腳按逆時針方向排列。如果單列直插式封裝集成電路，則以正面（印有型號商標的一面）朝自己，引腳朝下，引腳編號順序一般從左到右排列。
• 除了以上常規的引腳排列外，也有一些引腳排列較為特殊，應注意。這些大多屬於單列直插式封裝結構，它的引腳排列剛好與上面說的相反。

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引腳能承受的應力與引腳間的絕緣

• 集成電路的引腳不要加上太大的應力，在拆卸集成電路時要小心，以防折斷。對於耐高壓集成電路，電源VCC與地線以及其他輸入線之間要留有足夠的空隙。

集成電路的拆焊

• 下面以使用熱風槍拆焊貼片集成電路為例進行介紹：

• 拆卸前首先將電烙鐵、維修平台良好接地，並記住集成電路的定位情況，再根據不同的集成電路選好熱風槍的噴頭，然後往集成電路的引腳周圍加註松香水。

• 調好熱風溫度和風速。一般情況下，拆卸集成電路時溫度開關調至3~6擋，風速開關調至2或3擋。

• 用熱風槍噴頭沿集成電路周圍引腳慢速旋轉，均勻加熱，且噴頭不可觸及集成電路及周圍的元器件。待集成電路的引腳焊錫全部熔化後，再用小螺釘旋具輕輕掀起集成電路。

• 將焊接點用平頭電烙鐵修理平整，並把更換的集成電路和電路板上的焊接位置對好。先焊四角以固定集成電路，再用熱風焊槍吹焊四周。

• 焊好後應注意冷卻，不可立即去動集成電路，以免其發生位移。待充分冷卻後，再用放大鏡檢查集成電路的引腳有無虛焊，若有應用尖頭電烙鐵進行補焊，直至全部正常為止。

㈡ 電路板的焊接工藝和注意事項

電路板焊接注意事項1. 過孔與焊盤：
過孔不要用焊盤代替，反之亦然。

2.單面焊盤：
不要用填充塊來充當表面貼裝元件的焊盤，應該用單面焊盤，通常情況下單面焊盤不鑽孔，所以應將孔徑設置為0。
3. 文字要求：
字元標注等應盡量避免上焊盤，尤其是表面貼裝元件的焊盤和在Bottem層上的焊盤，更不應印有字元和標注。如果實在空間太小放不了字元而需放在焊盤上的，又無特殊聲明是否保留字元，我們在做板時將切除Bottem層上任何上焊盤的字元部分（不是整個字元切除）和切除TOP層上表貼元件焊盤上的字元部分，以保證焊接的可靠性。大銅皮上印字元的，先噴錫後印字元，字元不作切削。板外字元一律做刪除處理。
4. 阻焊綠油要求：
A. 凡是按規范設計，元件的焊接點用焊盤來表示，這些焊盤（包括過孔）均會自動不上阻焊，但是若用填充塊當表貼焊盤或用線段當金手指插頭，而又不作特別處理，阻焊油將掩蓋這些焊盤和金手指，容易造成誤解性錯誤。
B. 電路板上除焊盤外，如果需要某些區域不上阻焊油墨（即特殊阻焊），應該在相應的圖層上（頂層的畫在Top Solder Mark層，底層的則畫在Bottom Solder Mask 層上）用實心圖形來表達不要上阻焊油墨的區域。比如要在Top層一大銅面上露出一個矩形區域上鉛錫，可以直接在Top Solder Mask層上畫出這個實心的矩形，而無須編輯一個單面焊盤來表達不上阻焊油墨。
C．對於有BGA的板，BGA焊盤旁的過孔焊盤在元件面均須蓋綠油。
5. 鋪銅區要求：
大面積鋪銅無論是做成網格或是鋪實銅，要求距離板邊大於0.5mm。對網格的無銅格點尺寸要求大於15mil×15mil，即網格參數設定窗口中Plane Settings中的
(Grid Size值)-(Track Width值)≥15mil，Track Width值≥10,如果網格無銅格點小於15mil×15mil在生產中容易造成線路板其它部位開路，此時應鋪實銅，設定:
(Grid Size值)-(Track Width值)≤-1mil。
6. 外形的表達方式:
外形加工圖應該在Mech1層繪制，如板內有異形孔、方槽、方孔等也畫在Mech1層上，最好在槽內寫上CUT字樣及尺寸，在繪制方孔、方槽等的輪廓線時要考慮加工轉折點及端點的圓弧，因為用數控銑床加工，銑刀的直徑一般為φ2.4mm，最小不小於φ1.2mm。如果不用1/4圓弧來表示轉折點及端點圓角，應該在Mech1層上用箭頭加以標注，同時請標注最終外形的公差范圍.

㈢ 什麼是PCB電路板的工藝要求

1、PCB尺寸
【背景說明】PCB的尺寸受限於電子加工生產線設備的能力，因此，在產品系統方案設計時應考慮合適的PCB尺寸。
(1)SMT設備可貼裝的最大PCB尺寸源於PCB板料的標准尺寸，大多數為20″×24″，即508mm×610mm(導軌寬度)
(2)推薦尺寸是SMT生產線各設備比較匹配的尺寸，有利於發揮各設備的生產效率，消除設備瓶頸。
(3)對於小尺寸的PCB應該設計成拼版，以提高整條生產線的生產效率。
【設計要求】
(1)一般情況下，PCB的最大尺寸應限制在460mm×610mm范圍內。
(2)推薦尺寸范圍為(200~250)mm×(250~350)mm，長寬比應《2。
(3)對於尺寸《125mm×125mm的PCB，應拼版為合適的尺寸。
2、PCB外形
【背景說明】SMT生產設備是用導軌傳送PCB的，不能傳送不規則外形的PCB，特別是角部有缺口的PCB。
【設計要求】
(1)PCB外形應為規則的方形且四角倒圓。
(2)為保證傳送過程中的平穩性，對不規則形狀的PCB應考慮用拼版的方式將其轉換為規范的方形，特別是角部缺口最好要補齊，以免波峰焊接夾爪傳送過程中卡板。
(3)純SMT板，允許有缺口，但缺口尺寸應小於所在邊長度的三分之一，對於超過此要求的，應將設計工藝邊補齊。
(4)金手指的倒邊設計除了插入邊要求設計倒角外，插板兩側邊也應該設計(1~1.5)×45°的倒角，以利於插入。
3、傳送邊
【背景說明】傳送邊的尺寸取決於設備的傳送導軌要求，印刷機、貼片機和再流焊接爐，一般要求傳送邊在3.5mm以上。
【設計要求】
(1)為減少焊接時PCB的變形，對非拼版PCB一般將其長邊方向作為傳送方向;對於拼版也應將其長邊方向作為傳送方向。
(2)一般將PCB或拼版傳送方向的兩條邊作為傳送邊，傳送邊的最小寬度為5.0mm，傳送邊正反面內，不能有任何元器件或焊點。
(3)非傳送邊，SMT設備方面沒有限制，最好預留2.5mm的元件禁布區。
4、定位孔
【背景說明】拼版加工、組裝、測試等很多工序需要PCB准確定位，因此，一般都要求設計定位孔。
【設計要求】
(1)每塊PCB，至少應設計兩個定位孔，一個設計為圓形，另一個設計為長槽形，前者用於定位，後者用於導向。
定位孔徑沒有特別要求，根據自己工廠的規范設計即可，推薦直徑為2.4mm、3.0mm。
定位孔應為非金屬化孔。如果PCB為沖裁PCB，則定位孔應設計孔盤，以加強剛度。
導向孔長一般取直徑的2倍即可。
定位孔中心應離傳送邊5.0mm以上，兩個定位孔盡可能離的遠些，建議布局在PCB的對角處。
(2)對於混裝PCB(安裝有插件的PCBA，定位孔的位置最好正反一致，這樣，工裝的設計可以做到正反面公用，如裝螺釘底托也可用於插件的托盤。
5、定位符號
【背景說明】現代貼片機、印刷機、光學檢測設備(AOI)、焊膏檢測設備(SPI)等都採用了光學定位系統。因此，PCB上必須設計光學定位符號。
【設計要求】
(1)定位符號分為整體定位符號(Global Ficial)與局部定位符號(Local
Ficial)。前者用於整板定位，後者用於拼版子板或精細間距元器件的定位。
(2)光學定位符號可以設計成正方形、菱形圓形、十字形、井字形等，高度為2.0mm。一般推薦設計成Ø1.0m的圓形銅定義圖形，考慮到材料顏色與環境的反差，留出比光學定位符號大1mm的無阻焊區，其內不允許有任何字元，同一板面上的三個符號下內層有無銅箔應一致。
(3)在有貼片元器件的PCB面上，建議在板的角部布設三個整板光學定位符號，以便對PCB進行立體定位(三點決定一個平面，可以檢測焊膏的厚度)。
(4)對於拼版，除了要有三個整板光學定位符號外，每塊單元板上對角處最好也設計兩個或三個拼版光學定位符號。
(5)對引線中心距≤0.5mm的QFP以及中心距≤0.8mm的BGA等器件，應在其對角設置局部光學定位符號，以便對其精確定位。
(6)如果是雙面都有貼裝元器件，則每一面都應該有光學定位符號。
(7)如果PCB上沒有定位孔，光學定位符號的中心應距離PCB傳送邊6.5mm以上，如果PCB上有定位孔，光學定位符號的中心應設計在定位孔靠PCB中心側。

㈣ 電路板焊接的工藝方法

在焊接BGA之前，PCB和BGA都要在80℃～90℃，10～20小時的條件下在恆溫烤箱中烘烤，目的是除潮，更具受潮程度不同適當調節烘烤溫度和時間。沒有拆封的PCB和BGA可以直接進行焊接。特別指出，在進行以下所有操作時，要佩戴靜電環或者防靜電手套，避免靜電對晶元可能造成的損害。在焊接BGA之前，要將BGA准確的對准在PCB上的焊盤上。這里採用兩種方法：光學對位和手工對位。目前主要採用的手工對位，即將BGA的四周和PCB上焊盤四周的絲印線對齊。這里有個具竅：在把BGA和絲印線對齊的過程中，及時沒有完全對齊，即使錫球和焊盤偏離30%左右，依然可以進行焊接。因為錫球在融化過程中，會因為它和焊盤之間的張力而自動和焊盤對齊。在完成對齊的操作以後，將PCB放在BGA返修工作站的支架上，將其固定，使其和BGA返修工作站水平。選擇合適的熱風噴嘴（即噴嘴大小比BGA大小略大），然後選擇對應的溫度曲線，啟動焊接，待溫度曲線完畢，冷卻，便完成了BGA的焊接。
在生產和調試過程中，難免會因為BGA損壞或者其他原因更換BGA。BGA返修工作站同樣可以完成拆卸BGA的工作。拆卸BGA可以看作是焊接BGA的逆向過程。所不同的是，待溫度曲線完畢後，要用真空吸筆將BGA吸走，之所以不用其他工具，比如鑷子，是因為要避免因為用力過大損壞焊盤。將取下BGA的PCB趁熱進行除錫操作（將焊盤上的錫除去），為什麼要趁熱進行操作呢？因為熱的PCB相當與預熱的功能，可以保證除錫的工作更加容易。這里要用到吸錫線，操作過程中不要用力過大，以免損壞焊盤，保證PCB上焊盤平整後，便可以進行焊接BGA的操作了。
取下的BGA可否再次進行焊接呢？答案是肯定的。但在這之前有個關鍵步驟，那就是植球。植球的目的就是將錫球重新植在BGA的焊盤上，可以達到和新BGA同樣的排列效果。這里詳細介紹下植球。這里要用到兩個工具鋼網和吸錫線。 首先我們要把BGA上多餘的錫渣除去，要求是要使BGA表面光滑，無任何毛刺（錫形成的）。
第一步——塗抹助焊膏（劑）
把BGA放在導電墊上，在BGA表面塗抹少量的助焊膏（劑）。
第二步——除去錫球
用吸錫線和烙鐵從BGA上移除錫球。在助焊膏上放置吸錫線把烙鐵放在吸錫線上面
在你在BGA表面劃動洗錫線之前，讓烙鐵加熱吸錫線並且熔化錫球。
注意：不要讓烙鐵壓在表面上。過多的壓力會讓表面上產生裂縫者刮掉焊盤。為了達到最好的效果，最好用吸錫線一次就通過BGA表面。少量的助焊膏留在焊盤上會使植球更容易。
第三步——清洗
立即用工業酒精（洗板水）清理BGA表面，在這個時候及時清理能使殘留助焊膏更容易除去。
利用摩擦運動除去在BGA表面的助焊膏。保持移動清洗。清洗的時候總是從邊緣開始，不要忘了角落。
清洗每一個BGA時要用干凈的溶劑
第四步——檢查
推薦在顯微鏡下進行檢查。觀察干凈的焊盤，損壞的焊盤及沒有移除的錫球。
注意：由於助焊劑的腐蝕性，推薦如果沒有立即進行植球要進行額外清洗。
第五步——過量清洗
用去離子水和毛刷在BGA表面用力擦洗。
注意：為了達到最好的清洗效果，用毛刷從封裝表面的一個方向朝一個角落進行來回洗。循環擦洗。
第六步——沖洗
用去離子水和毛刷在BGA表面進行沖洗。這有助於殘留的焊膏從BGA表面移除去。
接下來讓BGA在空氣中風干。用第4步反復檢查BGA表面。
如果在植球前BGA被放置了一段時間，可以基本上確保它們是非常干凈的了。不推薦把BGA放在水裡浸泡太長的時間。
在進行完以上操作後，就可以植球了。這里要用到鋼網和植台。 鋼網的作用就是可以很容易的將錫球放到BGA對應的焊盤上。植球台的作用就是將BGA上錫球熔化，使其固定在焊盤上。植球的時候，首先在BGA表面（有焊盤的那面）均勻的塗抹一層助焊膏（劑），塗抹量要做到不多不少。塗抹量多了或者少了都有可能造成植球失敗。將鋼網（這里採用的是萬能鋼網）上每一個孔與BGA上每一個焊盤對齊。然後將錫球均與的倒在鋼網上，用毛刷或其他工具將錫球撥進鋼網的每一個孔里，錫球就會順著孔到達BGA的焊盤上。進行完這一步後，仔細檢查有沒有和焊盤沒對齊的錫球，如果有，用針頭將其撥正。小心的將鋼網取下，將BGA放在高溫紙上，放到植球台上。植球台的溫度設定是依據有鉛錫球220℃，無鉛錫球235℃來設定的。植球的時間不是固定的。實際上是根據當BGA上錫球都熔化並表面發亮，成完整的球形的時候來判定的，這些通過肉眼來觀察。可以記錄達到這樣的狀態所用時間，下次植球按照這個時間進行即可。
BGA植球是一個需要耐心和細心的工作，進行操作的時候要仔
細認真。
1.3國內外水平現狀
BGA（Ball Grid Array Package）是這幾年最流行的封裝形式
它的出現可以大大提高晶元的集成度和可製造性。由於中國在
BGA焊接技術方面起步較晚，國內能製造BGA返修工作站的廠
家也不多，因此，BGA返修工作站在國內比較少，尤其是在西部。
有著光學對位，X-RAY功能的BGA返修站就更為少見，或許後期中國在X-RAY的返修站能夠多多建立，目前東部的檢測有個英華檢測提供這個方面的檢測，下面看技術方面吧！
1.4 解決的技術難點
在實際的工作當中，會遇到不同大小，不同厚度的PC不同大
小的BGA，有採用無鉛焊接的也有採用有鉛焊接的。它們採用的溫度曲線也不同。因此，不可能用一種溫度曲線來焊接所有的BGA。如何根據條件的不同來設定不同的溫度曲線，這就是在BGA焊接過程中的關鍵。這里給出幾組圖片加以說明。
造成溫度不對的原因有很多，還有一個原因就是在測試溫度曲線的時候，都是在空調環境下進行的，也就是說不是常溫。夏天和冬天空調造成溫度和常溫不符合，因此在設定BGA溫度曲線的時候會偏高或偏低。所以在每次進行焊接的時候，都要測試實際溫度是否符合所設定的溫度值。溫度設定的原理就是首先根據是有鉛焊接或者無鉛焊接設定相應溫度，然後用溫度計（或者熱電偶）測試實際溫度，然後根據實際溫度調節設定的溫度，使之達到最理想的溫度進行焊接。在焊接的過程中，一定要保證BGA返修工作站，PCB，BGA在同一水平線上，焊接過程中不能發生震動，不然會使錫球融化的時候發生橋接，造成短路。
PCB板的設計一般好的板子不僅節約材料，而且各方面的電氣特性也是很好的，比如散熱、防干擾等。

㈤ 請問電子元器件印製電路板再流焊工藝流程有哪些

首先要將由鉛錫焊料、粘合劑、抗氧化劑組成的糊狀焊膏塗敷到印製板上，可以使用自動或半自動絲網印刷機，如同油墨印刷一樣將焊膏漏印到印製板上，也可以用手工塗敷。然後，同樣也能用自動機械裝置或手工，把元器件貼裝到印製板的焊盤上。將焊膏加熱到再流溫度，可以在再流焊爐中進行，少量電路板也可以用手工熱風設備加熱焊接。當然，加熱的溫度必須根據焊膏的熔化溫度准確控制金焊膏的熔點為223℃，則必須加熱到這個溫度）。加熱過程可以分成預熱區、焊接區（再流區）和冷卻區三個最基本的溫度區域，主要有兩種實現方法：一種是沿著傳送系統的運行方向，讓電路板順序通過隧道式爐內的三個溫度區域；另一種是把電路板停放在某一固定位置上，在控制系統的作用下，按照三個溫度區域的梯度規律調節、控制溫度的變化。

① 要設置合理的溫度曲線。再流焊是SMT生產中的關鍵工序，假如溫度曲線設置不當，會引起焊接不完全、虛焊、元件翹立（「豎碑」現象）、錫珠飛濺等焊接缺陷，影響產品質量。② SMT電路板在設計時就要確定焊接方向，應當按照設計方向進行焊接。③ 在焊接過程中，要嚴格防止傳送帶震動。④ 必須對第一塊印製電路板的焊接效果進行判斷，適當調整焊接溫度曲線。檢查焊接是否完全、有無焊膏熔化不充分或虛焊和橋接的痕跡、焊點表面是否光亮、焊點形狀是否向內凹陷、是否有錫珠飛濺和殘留物等現象，還要檢查PCB的表面顏色是否改變。在批量生產過程中，要定時檢查焊接質量，及時對溫度曲線進行修正。再流焊爐主要由爐體、上下加熱源、PCB傳送裝置、空氣循環裝置、冷卻裝置、排風裝置、溫度控制裝置以及計算機控制系統組成。再流焊的核心環節是將預敷的焊料熔融、再流、浸潤。再流焊對焊料加熱有不同的方法，就熱量的傳導來說，主要有輻射和對流兩種方式；按照加熱區域，可以分為對PCB整體加熱和局部加熱兩大類：整體加熱的方法主要有紅外線加熱法、氣相加熱法、熱風加熱法、熱板加熱法；局部加熱的方法主要有激光加熱法、紅外線聚焦加熱法、熱氣流加熱法、光束加熱法。

㈥ 誰有電路板手工焊接的工藝操作要求，以及D型頭、航空插頭等快插頭的接線焊接工藝要求。給我發幾個！

電子線路板焊接工藝包含很多方面的，如貼片元件的焊接工藝，分立元件的焊接工藝都不一樣的。
下面是SMT工藝
第一步： 電路設計
計算機輔助電路板設計已經不算是什麼新事物了。我們一直是通過自動化和工藝優化，不斷地提高設計的生產能力。對產品各個重要的組成部分進行細致的分析，並且在設計完成之前排除錯誤，因此，事先多花些時間，作好充分的准備，能夠加快產品的上市時間。新產品引進（NPI）是針對產品開發、設計和製造的結構框架化方法，它可以保證有效地進行組織、規劃、溝通和管理。在指導製造設計（DFM）的所有文件中，都必須包含以下各項：
• SMT和穿孔元件的選擇標准；
• 印刷電路板的尺寸要求；
• 焊盤和金屬化孔的尺寸要求；
• 標志符和命名規范；
• 元件排列方向；
• 基準；
• 定位孔；
• 測試焊盤；
• 關於排板和分板的信息；•
• 對印刷線的要求;
• 對通孔的要求；
• 對可測試設計的要求；
• 行業標准，例如，IPC-D-279、IPC-D-326、IPC-C-406、IPC-C-408和IPC-7351。如要了解這方面的詳細信息，請到網址：www.ipc.org上查看相關的IPC技術規范。
在設計具有系統內編程（ISP）功能的印刷電路板時，需要做一些初步的規劃，這樣做能夠減少電路板設計的反復次數。工程師可以從幾個方面對印刷電路板進行優化，以便在生產線上進行（ISP）編程。工程師可以辨別電路板上的可編程元件。不是所有的器件都
可以進行系統內編程的，例如，並行器件。設計工程師首先要仔細地閱讀每個元件的編程技術規范，然後再布置管腳的連線，要能夠接觸到電路板上的管腳。另一個步驟是，確定可編程元件在生產過程中是如何把電源加上去，而且還要弄清楚製造商比較喜歡使用哪些設備來編程。
此外，還應當考慮信息追蹤，例如，關於配置的數據。只要使用得當，電路板設計和DFM就可以有效地保證產品的製造和測試，縮短並且降低產品研發的時間、成本和風險。不準確的電路板設計可能會危及最終產品的質量和可靠性，因此，設計工程師必須充分了解DFM的重要性。

第二步： 工藝控制
工藝控制是防止出現缺陷最有效的手段，同時，它可以在整個組裝生產線上進行追蹤。隨著全球化趨勢的發展，越來越多公司在世界各地建立了工廠，他們需要對生產進行有效的控制，更重要的是對供應鏈進行有效的管理。尺寸更小、更精密的組件，無鉛的使用，以及高可靠性的產品，這些因素綜合起來，使工藝控制變得更復雜。消除可能出現的人為錯誤就可以減少缺陷。統計工藝控制（SPC）可以用來測試工藝和監測由於一般原因和特定原因而出現的變化。需要使用若干SPC工具來發揮工藝控制的長處。我們還應當使用SPC來穩定新工藝並改進現有的工藝。工藝控制還可以實現並且保持預的工藝水平、穩定性和重復性。它依靠統計工具進行測試、反饋和分析。
工藝控制的最基本內容是：
• 控制項目：需要監測的工藝或者機器；
• 監測參數：需要監測的控制項目；
• 檢查頻率：檢查間隔的數量或者時間；
• 檢查方法：工具和技術；
• 報告格式：SPC圖表；
• 數據類型：屬性或者易變的數據；
• 觸發點：會發生變化的點。
隨著無鉛電子產品的出現，對工藝控制提出了新的要求：對材料進行追蹤。產品的價格越來越低、質量的要求越來越高，這要求在整個組裝工藝中進行更嚴格的控制。在各個領域，需要進行追蹤。關鍵的一環是材料的追蹤。通過材料追蹤系統，我們可以了解車間中材料的狀況和它們的位置，一目瞭然。在合金混合使用的情況下，組件追蹤也非常重要。把無鉛組件和錫鉛組件錯誤地放在一起，可能會造成十分嚴重的後果。
工藝控制的其它內容包括：
• 設備的校準；
• 用好的電路板作為對照，找出缺陷；
• 機器的重復性；
• 系統之間的開放型軟體介面；
• 生產執行系統（MES）；
• 企業資源規劃。
工藝工程師必須在引進新產品（NPI）的過程中，研究制定完整有效的裝配工藝和高質量的規劃。機器軟體和數據結構的開發要同時進行，介面必須是開放的，這樣，工程師就可以在多條生產線上同時設計、控制和監測SMT工藝。要提高質量，首先需要一套計劃，一組不同於具體標準的目標，各種測試工具，以及作出改變並且通過交流來提高最終產品質量的方法。

第三步： 焊接材料
多年來，我們在生產中一直使用錫鉛焊料，現在，在歐盟和中國銷售的產品要求改用無鉛焊料合金。雖然有許多無鉛焊料可供選擇，不過，錫銀銅（SAC）焊料合金已經成為首選的無鉛焊料。
焊料有很多種類型的產品，有焊鍚條、焊錫塊、焊錫絲、焊錫粉末、成型焊錫、焊錫球和焊膏。焊接工藝使用各種不同的助焊劑，最常見的有：松香、輕度活性劑（RMA）和有機酸助焊劑。助焊劑基本分為兩種：一種需要用水或者清洗溶劑來清洗的助焊劑，另一種是免清洗助焊劑。
這個行業之所以選擇（SAC），主要是從以下幾個方面考慮：
• 低熔點：在加熱時，低熔點合金在從固態變成液態，沒有經過「糊狀」階段。最初，正是這個原因使許多行業組織認為（SAC）是最適合的低熔點合金。後來的工作表明，如果（SAC）合金的溫度只要稍稍偏離這個低熔點，就可以大量地減少失效，例如，無源分立組件一端立起的問題。最理想的合金是（SAC305），其中銀佔3.0%，銅佔0.5%，其餘是錫。
• 熔點：焊料合金的熔點或者液相線會因它的金相成分而發生變化。SAC305或者其他近低熔點無鉛焊料的熔點大約是217℃。
• 合金價格：由於銀的價格很高，在合金中銀的含量最好少一些。對於焊膏來說，這並不是什麼大問題因為焊膏製造工藝的價格遠遠高於材料的價格。不過，對於波峰焊，無鉛焊料的價格比較高。
• 錫須：組件引腳上的無鉛表面含的鉛可能會引起錫須。
• 濕潤特性：與錫鉛或者傳統的低熔點焊料合金相比，無鉛焊料合金的濕潤能力較差。

自動對正：由於無鉛合金的濕潤能力明顯不如錫鉛合金，因此它們也無法自動對正。因此，在再流焊中焊鍚球對準的幾率較低。
• 流變性：焊料的粘性和表面張力是一個需要重視的問題，而且，在選擇新的無鉛焊膏時，首先要對粘性和表面張力進行評估。
• 可靠性：焊點的可靠性是無鉛技術需要考慮的一個緊迫問題。無鉛焊點比較脆，一旦受到撞擊或者掉到地上很容易損壞。不過，在壓力較低的情況下，SAC的可靠性與錫鉛合金相當，甚至更好。另外，無鉛焊料合金的長期可靠性很值得商榷，因為關於這種合金我們還沒有象錫鉛焊料合金那樣的可靠性數據。
• IPC標准：J-ST D - 0 02/0 03、JSTD - 0 0 4 / 0 0 5/ 0 0 6、I PC-TP-1043/1044（關於所有IPC標準的詳細資料，請訪問網址：www.ipc.org）。
第四步： 印刷
焊膏印刷工藝包括一系列相互關聯的變數，但是為了達到預期的印刷質量，印刷機起著決定性的作用。對於一個應用，最好的辦法是選擇一台符合具體要求的絲網印刷機。
在手動或者半自動印刷機中，是通過手工用刮刀把焊膏放到模板/絲網的一端。自動印刷機會自動地塗布焊膏。在接觸式印刷過程中，電路板和模板在印刷過程中保持接觸，當刮刀在模板上走過時，電路板和模板是沒有分開的。
在非接觸式印刷過程中，絲網在刮刀走過之後剝離或者脫離電路板，在焊膏塗布完了之後回到最初的位置。網板與電路板的距離和刮刀壓力是兩個與設備有關的重要變數。
刮刀磨損、壓力和硬度決定了印刷質量。它的邊緣應當鋒利而且是直的。刮刀的壓力較低，這會造成印刷遺漏和邊緣粗糙；而刮刀的壓力高或者刮刀軟，印刷到焊盤上的焊膏會模糊不清，而且可能會損壞刮刀、模板或者絲網。
雙倍厚度的模板可以把適當數量的焊膏加到微間距組件焊盤和標准焊表面安裝組件焊盤。這要用橡皮刮刀迫使焊膏進入模板上的小孔。使用金屬刮刀可以防止焊膏體積出現變化，但是需要修改模板上孔的設計，避免把過多的焊膏塗在微間距焊盤上。模板孔的寬度與厚度之比最好是1:1.5，這樣可以防止出現堵塞。

化學蝕刻模板：可以用化學蝕刻在金屬模板和柔性金屬模板的兩側進行蝕刻。在這個工藝中，蝕刻是在規定的方向上（縱向和橫向）進行。這些模板的壁可能並不平整，需要電解拋光。
激光切割模板：這種削切工藝會生成一個模板，它直接使用G e r b e r文件產生激光。我們可以調整文件中的數據來改變模板的尺寸。
電鑄成型的模板：這是附加工藝，它把鎳沉積到銅基板上，形成小孔。在銅箔上形成一層光敏干薄膜。在顯影後，得到底片。只有模板上的小孔會被光阻劑所覆蓋。光阻劑四周的鎳電鍍層會增加，直至形成模板。在達到預定的厚度後，再把光阻劑從小孔中除去，電鑄成型的鎳箔與銅基板分離，然後再把銅基板拿開。
要想得到最理想的印刷效果，需要把正確的焊膏材料、工具和工藝妥善地結合起來。最好的焊膏、設備和使用方法還不能保證得到最理想的印刷效果。用戶還必須控制好設備的變化。
第五步： 粘合劑/環氧化樹脂與 點膠技術
環氧化樹脂粘合劑的塗敷能力好、膠點的形狀和尺寸一致、濕潤性和固化強度高、固化快、有柔性，而且能夠抗沖擊。它們還適合高速塗敷非常小的膠點，在固化後電路板的電氣特性良好。粘接強度是粘合劑性能中最重要的參數。組件和印刷電路板的粘接度，膠點的形狀和大小，以及固化程度，這些因素將決定粘接強度。
流變性會影響環氧化樹脂點的形成，以及它的形狀和尺寸。為了保證膠點的形狀合乎要求，粘合劑必須具有觸變性，意思是粘合劑在攪動時會越來越稀薄，而在靜止時則越來越稠。在建立可重復使用的粘合劑塗敷系統時，最重要的一點是如何把各種正確的流變特性結合起來。
粘合劑是按照電氣、化學或者固化特性，以及它的物理特性分類。導電性粘合劑和非導電性粘合劑用在表面安裝上。
自動塗敷系統的適用范圍很廣，從簡單的塗布膠水到要求嚴格的材料塗布，例如，塗布焊膏、表面安裝粘合劑（SMA）、密封劑和底部填充膠。
注射式點膠機可以用手動或者氣動的辦法控制。由注射技術發展而來的產品，具有精確、可重復和穩定的特點。目前有幾種不同類型的閥適合注射點膠機，包括扣管點膠筆，還有隔膜、噴霧、針、滑閥和旋轉閥。針在台式塗敷設備中也是一個重要的組件。精確塗敷需要使用金屬塗敷針。

針的直徑在0.1mm到1.6mm之間，當然，還有其他規格的針可供選擇。噴塗技術非常適合對速度、精度要求更高或者要求對材料貼裝進行控制的應用。它的主要適用范圍包括，晶元級封裝（CSP）、倒裝晶元、不流動和預先塗布的底部填充膠，以及傳統的導電粘合劑和表面安裝粘合劑。噴塗技術使用機械組件、壓電組件或者電阻組件迫使材料從噴嘴裡射出去。
材料塗敷決定最終產品的成敗。充分了解並選出最理想的材料、點膠機和移動的組合，是決定產品成敗的關鍵。
第六步： 組件貼裝
分立組件變得越來越小，於是組件的貼裝變得越來越難。我們要求組件貼裝准確，同時又要保證貼裝可靠和重復，這是很困難的。0201組件已經越來越普通；但是，我們很快就會在電路板上看到01005組件。組件尺寸越來越小，電路板越來越復雜，需要在電路板上貼裝各種各樣的組件，而且組件的數量也越來越多。
貼裝組件是很簡單的，就是從傳送帶、傳送架或者料盤中拾取組件，然後再把它們正確地貼到電路板上。組件貼裝分為手動貼裝、半自動貼裝和全自動貼裝。手動貼裝非常適合返修時使用，但是它的精確度差，速度也不快，不適合目前的組件技術和生產線的要求。半自動貼裝是用真空的辦法把組件吸起來，然後放到電路板上。這個方法比手動貼裝快得多，但是，由於它需要人的干預，還是會有出錯的可能。全自動貼裝在大批量組裝中的應用非常普遍。高速組件貼裝使用的可能就是這種機器，貼片速度從每小時三千到八萬個組件不等。
貼片機的類型分為轉動架型貼片機、龍門貼片機和靈活型貼片機三種。龍門貼片機的速度較快、尺寸較小、價格較低，而且它的編程能力較強，便於使用帶裝組件，因此，未來的SMT生產線都將使用龍門貼片機。這種機器可以迅速完成大型組件和微間距組件的貼裝，這是它的優勢。
不同的生產環境需要使用不同類型的貼片機。生產規模是首先需要考慮的問題。機器是否符合生產的要求，這要取決於需要把哪些組件貼裝在電
路板上，需要貼裝多少種組件，以及具體的生產環境情況如何。貼片機有幾種，製造商可能無法只用一台機器來滿足用戶所有的要求。在購買新的貼片機時，你首先需要明確以下幾個問題：
• 它可以生產規格多大的電路板？
• 需要使用多少種不同的組件？
• 會用到哪幾類/哪幾種規格的組件？
• 會出現多少變化？
• 每個面板的平均貼裝組件數量是多少？
• 每小時可以生產多少塊電路板？
• 投資回報可以達到什麼水平？成本是多少？
成功的組件貼裝往往與各種設備有關。了解了整個工藝的各個環節，就可以根據不同貼片機的優點與缺點更容易地做出最有利的決定。
第七步： 焊接
無鉛對生產製造的各個環節或多或少都會有些影響，但是沒有哪個環節能夠與再流焊相提並論。由於熔點溫度較高，無鉛焊料合金再流焊溫度曲線的變化，因此在再流焊管理方面需要做一些調整。我們需要考慮的再熔工藝參數包括，峰值溫度、液相線時間（TAL）以及溫度上升和下降速度。此外，還要考慮冷卻方面的要求、離開電路板時的溫度和助焊劑的控制。
在無鉛再流焊方面，最常見的問題是，氣泡、電路板變形和元件的損壞，這些都是再流焊工藝在超出技術規范規定的范圍時造成的。有一些元件，例如，鋁電解電容器和一些其他塑料連接器，要求溫度比較低，要防止溫度過高而造成損壞，但是象插座這樣的大元件需要更多的熱量才能得到好的焊點，因此當電路板上有這些不同類型元件時，制定再流焊溫度曲線是一個挑戰性的問題。向後兼容性（裝在錫鉛電路板上的無鉛BGA元件）也使問題變得更加復雜。
在對流焊接中，再流焊的溫度較高，這表示，要求助焊劑不可以很容易就燃燒。對再流焊爐來說，助焊劑收集系統不僅要在更高的溫度下工作，並且要容納更多的助焊劑。
在加熱過程中氮氣（N2）可以防止金屬表面出現氧化，並且保證助焊劑妥善地激活。但是，值得一提的是，在使用無鉛SAC305合金時時，氮氣在再流焊爐中是起不了什麼作用的。對價格敏感的行業，可能還不打算在無鉛中使用氮氣。
就穿孔或者表面安裝的分立元件而言，在轉到無鉛波峰焊時，由於無鉛焊料中錫占的比例較高，爐溫也較高，因此焊錫爐要能夠抗腐蝕。在無鉛焊料中，錫的含量最高，要求的溫度也較高，會促進殘渣的形成。
無鉛焊錫爐需要進行水平較高的預防性維護和保養，以便保證機器的正常運作。像錫銀銅這樣的合金會侵蝕較舊的波峰焊接機上使用的材料。
汽相再流焊工藝在無鉛合金上已經取得了成功，它可以
避免高溫處理時出現變化。這個工藝具有良好的熱轉移特性。
激光焊接有利於改善這種自動化工藝，而且非常適合對溫度比較敏感的元件。這種方法的速度較慢，但是它符合無鉛的要求。關於使用無鉛合金進行批量焊接的大部份觀點同樣也適用於返修用的手工焊接。
在使用免清洗工藝時，助焊劑的選擇是關鍵。固化能力較強的免清洗助焊劑能夠降低焊接缺陷，但是它會在電路板上留下更多肉眼看得到的助焊劑。
在進行無鉛焊接時需要考慮以下幾方面的問題：焊接方法、焊接設備、焊料合金、助焊劑、熱電耦、氮氣、焊錫爐，同時還要解決在過渡階段在同一塊電路板上既有錫鉛焊料又有無鉛焊料的問題。
第八步： 清洗
清洗印刷電路板是非常重要而且能夠增加價值的工藝，它可以清除由不同製造工藝和處理方法造成的污染。如果沒有經過適當的清洗，表面污物可能會在生產過程中造成缺陷。無鉛增加了清洗工藝的重要性。比起錫鉛工藝，無鉛焊接工藝通常需要使用更多的助焊劑和活性更高的助焊劑，因此，往往需要進行清洗，把去助焊劑殘渣去掉。
在選擇適當的清洗介質和設備時，主要考慮以下幾個因素：系統必須環保，經濟有效；關於揮發性有機化合物（VOC）的局部散發和廢水的法規（COD/BOD/pH）可能會影響解決辦法和設備的選擇；這種清洗劑還必須適應組裝材料和洗滌設備的要求。
在SMT組裝中，最常用的清洗方法是在線噴灑系統或者批量噴灑系統。超聲波和蒸汽去脂的方法屬於其他的批量清洗方法。批量清洗方法最適合產量低、品種多的生產。在線噴灑針對的是產量高、品種單一的生產，或者是品種很多的生產。
水洗清洗—這種清洗方法使用水或者是含有清洗劑的水（清洗劑的含量一般在2–30%之間）。水溶性材料通常由可於用來噴灑的液態酒精或者VOC溶液構成。這種辦法能夠把表面安裝技術或者穿孔技術中的使用松香的低殘渣助焊劑清洗掉。水溶性清洗通常用於高壓在線清洗設備。
半濕性清洗—這是溶劑清洗/水沖洗工藝。這項技術使用的一些化學材料包括非線性酒精和合成酒精化合物。非線性酒精把活性較低和活性適中的材料整合在一起，它可以清洗較難清除的助焊劑，例如，高溫樹脂和合成樹脂，以及水溶性助焊劑和免清洗助焊劑。
我們使用三種常見的測試方法來確定SMT生產運作的清潔度：目視檢查、表面絕緣電阻（SIR）和溶液提取法。在目視檢查中，我們通過顯微鏡手動檢查電路板。溶液提取法是把電路板浸泡在異丙基酒精和去離子（DI）水裡，測定離子的傳導性。SIR測試需要在工藝設計階段和大規模生產階段使用專門的測試電路板，然後，在SIR室內對這些測試電路板進行評估，在SIR室內，通了電的測試電路需要暴露在不同的環境條件下。
清洗是組裝工藝中非常重要的一個環節。無鉛焊料合金會對電路板表面清洗提出幾個要求：使用等級較高和活性較強的助焊劑，需要較高的再流焊溫度。這么高的溫度可能會使助焊劑殘渣糊掉，這樣，清除起來就會更困難，如果使用的傳統的化學材料清洗技術，更是如此。
第九步： 測試和檢驗
由於縮短上市時間、縮小元件尺寸以及轉到無鉛生產，需要使用更多的測試方法和檢查辦法。對缺陷程度（在生產過程中產生的缺陷）的要求，以及測試和檢查的有效性，推動著測試行業向前發展。最好的測試策略往往會受到電路板特性的限制。需要考慮的幾個重要因素包括：電路板的復雜性、計劃的生產規模、是單面電路板還是雙面電路板、通電檢查和目視檢查，以及元件方面的具體的問題。
這個行業現有的測試辦法是：
在再流焊之後進行電路內測試（ICT），這是，對元件單獨加電測試，來檢驗印刷電路板是否有問題。傳統的ICT系統使用針床測試設備來接觸印刷電路板下面一側的多個測試點。
飛針是一種ICT測試，它使用一根探針在通電情況進行測試，在測試設備和印刷電路板之間不需要針床介面。它用大量到處遊走的針來檢查印刷電路板。
邊界掃描測試可以彌補通電檢查的不足。邊界掃描使用邊緣連接器或者一個有限的針床設備，它可以對ICT和飛針接觸不到的被測元件和電路節點進行測試。
檢驗印刷電路板是否合格的最後一步是功能測試，然後才把印刷電路板送走。這些測試設備使用邊緣連接器和/或者測試點來連接印刷電路板。測試儀器模擬最終的電氣環境，檢驗電路板的功能是否符合要求。
檢查不同於測試，檢查是沒有在通電的情況檢驗電路板的好與壞。我們可以在組裝工藝中盡早進行檢查，實現工藝監測與控制。有以下幾種檢查方法：
人工檢查。這是檢驗員用目視的方法來檢查印刷電路板，看看有沒有缺陷。這個辦法是最不可靠的，對於使用0201元件和微間距無鉛元件的電路板來說，更是如此。而且，人工檢查的成本也非常高。

X射線檢查。這個方法主要用於再流焊後檢查元件，這些元件無法接觸到，或者不能用ICT測試，也無法用肉眼看清楚。我們可以手動操作這些系統，測試樣品，或者用全自動的方式在生產線上測試樣品（AXI）。
自動光學檢查（AOI）。這個方法是利用照相機成像技術來檢查印刷電路板。AOI可以迅速檢查出各種各樣的缺陷，而且可以在生產線上進行，每一道貼裝工序完成之後進行。在貼裝後進行AOI檢查，能夠提高貼裝工藝的精確度，並且可以檢查元件是否貼到印刷電路板上。它還可以用來檢查元件的位置和放置的情況。在再流焊後進行AOI檢查，還可以發現可能是再流焊引起的一些缺陷。
在整個組裝工藝中，控制缺陷和找出缺陷將直接關繫到質量控制和成本。製造商需要通過全面的測試和檢查來確定哪些測試和檢查最符合生產線的要求。
第十步： 返修與維修
返修與維修是必不可少的。之前所有步驟的目標只有一個，提高工藝的准確性和可靠性，但是，仍然免不了要把元件取下來，需要更換。返修工藝包括以下四個步驟：
1、找出失效的元件，造成失效的可能原因；
2、把失效的元件拿下來；
3、完成印刷電路板安放位置的准備工作；
4、裝上元件，然後再流焊。
無鉛生產需要較高的溫度，這可能會給返修工藝帶來新的難題。由於電路板處在較高的溫度，可能會損壞元件和電路板。無鉛焊接的再流焊工藝窗口更窄，對於容易受溫度影響的元件來說，例如，BGA和CSP，需要精確地控制溫度。當這些較大的封裝在接近最高溫度時，附近的較小元件會因為熱容量較小和再流焊工藝的較高溫度而過熱。尺寸較大的多層印刷電路板，上面使用了陣列封裝元件，是返修工藝最大的難題。
當遇到損壞了的元件時，返修技師首先必須確定是否可以用手工進行返修，或者是否必須把元件取下來換一個。同時還需要對印刷電路板進行功能測試。
通常，在返修時只需要使用手工操作的鉻鐵。在手工焊接時，已經很熱的鉻鐵頭接觸元件的引腳和焊盤，把熱量傳到引腳和焊盤上，把溫度提高到高於無鉛焊料的熔點（通常是217℃）。含有助焊劑的焊鍚絲與加熱了的部位接觸，焊錫絲熔化，濕潤表面，並且在凝固時形成電氣和機械連接的焊點。烙鐵不可以直接碰到元件，防止可能出現的熱沖擊和破裂。手工焊接台相對較便宜，但是需要熟練的操作人員。
其他的返修工作可能需要使用手工操作的熱氣筆，它使用強制對流的方法把少量熱氣流直接噴射到引腳和焊盤上，完成焊接。盡管這個方

時，通常都推薦使用熱氣筆。在返修陣列式封裝器件時，例如，在返修BGA和CSP時，需要使用返修台。這些返修台一般包括一個可移動的X/Y支架（用來安裝和支撐印刷電路板）、一個熱氣噴嘴和向上/向下進行光學對正的機構。在對正後，吸嘴拾起元件，並把元件放到電路板上。然後，噴嘴對這個元件進行再流焊接。一些返修台還使用紅外線來加熱或者使用激光。
轉到使用無鉛焊料將會增加返修工藝的難度。雖然基本的步驟是一樣的，但是，負責返修的操作人員必須注意到無鉛的工藝窗口較窄，同時還要注意，工藝溫度上升可能給印刷電路板和元件帶來的危險。