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PCBA加工组装知识了解

编辑:未知 浏览数:发表时间:2019-12-12 10:46

在日常的SMT生产活动中,我们接触的PCBA产品有着一系列的技术概念及组装要求,今天靖邦技术就带着 大家继续了解与SMT贴片加工密切关联的PCBA加工技术-"PCBA混装度"。

1.背景说明

在IPC-SM-782中有两个重要概念“Producibmty Levels”(可生产性水平) 和 “Component Mounting Complexity Levels”(元器件安装复杂性水平),它 们有所区别但又都分为三级且对应。这两个概念都 是用来描述PCBA组装的 复杂性,三级水平的划分依据是组装所采用的技术——通孔插装技术、表面 组装 技术和混合安装技术。

这两个概念与现实不完全相符。一方面,插装元器件的使用越来越少;另一方面,普通间距与精细间距封 装同面组装所带来的难度与复杂度,已经 远远超过插装技术与表面组装技术混合应用所带来的难度与复 杂性。

也就是说,今天电子制造的复杂性主要来自两方面的挑战:

一是元器件封装尺寸越来越小;

二是普通间距与精细间距封装在PCB同一安装面上的混合使用。这 也是今天PCBA可制造性设计面临的最大挑战,PCBA的可制造性设计的核 心任务就是要通过封装选型与元器件布局等设计手段解决普通间距与精细间距封装同一安装面上的混用难题。

2.混装度

混装度,这是本书提出的一个重要概念,指PCBA安装面上各类封装组装 T艺的差异程度,具体讲就是各类 封装组装时所用工艺方法与钢网厚度的差异 程度,见下图。组装工艺要求的差异程度越大,混装度越大 ,反之,亦然。

混装度越大,工艺越复杂,成本越高。

PCBA的混装度反映了组装工艺的复杂性。我们平常讲到的PCBA “好 不好焊接”,实际上包含两层意思, 一层意思是说PCBA上有没有工艺窗口 很窄的元件,如精细间距元件;另一层意思是说PCBA安装面上各类 封装组 装工艺的差异程度。

PCBA的混装度越高,对每类封装的组装工艺优化就越难,工艺性就越 差。举一个例子,如手机PCBA,尽管手机板上所用的元器件都 是精细间距或小尺寸元件,如01005、0201、0.4mmCSP、PoP,每个封装的 组装难度都很大,但是,它们的工艺要求属于同一个复杂级别,工艺的混装 度并不高,每个封装的工艺 都可以得到最优化的设计,最终的组装良率会非 常高。

而通信PCBA,尽管所用元器件尺寸都比较大 ,但工艺的 混装度比较高,组装时需要使用阶梯钢网。受限于元件布局间隙与钢网制作 难度,很难满足 每个封装的个性需求,最终的工艺方案往往是一个照顾各类 封装工艺要求的折中方案,而不是最优的方 案,组装的良率不会很高。这就 是提出混装度这个概念的意义所在。

同一装配面上安装工艺要求相近的封装,是封装选型的基本要求。在硬件 设计阶段,确立合适的封装, 是可制造性设计的第一步。