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          電路板生產與貼片器件

          作者:jiesentai 發布時間:2020-07-10

          相比起插件元件,SMT元件有很多優勢。體積小,高度低,可自動化生產,高頻特性好,成本低。SMT元件用表面貼裝,避開了PCB內層走線,在一些高端產品上利用廣泛。SMT元件比較矮,為當前很多客戶追求薄款產品提供競爭力。在生產中用貼片機自動貼片,極高的提高了生產效率。它的無引腳或短引腳設計提高了高頻特性,穩定性好。另外低成本也是生產廠商的永恒追求。


          SMT的元件類型現在也非常豐富了,有電容,電阻,電感,二極管,晶體管,IC,連接器,晶振,螺絲等,基本所有元件都可以做成SMT類型的。PCBA上的MLCC電容用的數量是最多的,在空間的限制下,一些電容做得越來越小,從最開始最典型的0402的MLCC電容到01005尺寸的。這么小的電阻電容對貼片機,回流焊,及鋼網的開孔都有極高的要求。


          封裝形式多樣的IC從最開始的常用的SOP,發展到QFP,QFN等,再到BGA。元件從有引腳到無引腳,焊接位置從兩側到四側,再發展成元件底頂的錫球。焊點數從SOP元件的4個到BGA元件的3000多個。這些變化充分顯示了元器件及PCBA制造廠商在設計和生產工藝的進步。


          SMT貼片的流程也發生了變化,最開始在印刷錫膏后,要在PCB上點紅膠,再貼片,最后和插件元件一起過波峰焊焊接。到現在的無需點紅膠,SMT直接印刷錫膏,再貼片,過回流焊焊接就可以了。


          基于貼片效率與品質考量,大的PCBA一般用幾臺貼片機共同完成貼片工序。大體規則是先用高速貼片機貼一些片式元件,如電阻,電容,電感等,然后貼晶振,晶體管,LED,小的IC等。一些大的元器件如BGA型的IC,大型連接器如內存槽等都安排在最后的多功能貼片機完成。貼片機吸嘴一次性選取元件的數量,貼片的位置等,都可以根據貼片機的性能,PCBA的元件布局設計出一個最優的方案。


          SMT貼片生產過程最常見的問題有元件反向,偏位,少件,偶爾也會有損件,多件等問題。在新產品試產NPI階段,由于對產品元件的極性認識不夠,有可能出現有極性元件批量反件的問題,如二極管,LED,IC等。這些可以在首件檢查FAI中發現并得以糾正。偏位問題可以通過調整置件坐標,置件高度等得以解決。當貼片機的吸嘴有臟污或破損導致真空不足時,就會出現少件的問題。在半途中掉落的元件有時也會掉落到PCB板上,造成某個位置多件的異常。


          還有一類災難性的異常是損件。即使工廠有很多測試檢驗工序,如自動光學檢測AOI,在線測試ICT,功能測試BFT,還有人工外觀檢查,這些工序也無法完全偵測出貼片過程帶來的損件。有一些MLCC電容的損件外觀無法看出,甚至短期內功能也正常。只有在切片實驗或長期的使用過程才會顯現出異常。吸嘴的壓力過大或高度過低,都有可能造成貼片元件的損件。同一個產品上的元件當有多個廠商供貨時,要特別注意不同廠家的元件厚度等是否有差別。


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