SMT印制电路板工艺质量改良分析
​单磊
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​单磊,. SMT印制电路板工艺质量改良分析[J]. 电路系统研究,2022.9. DOI:10.12721/ccn.2022.157199.
摘要:
在SMT行业的发展当中,其传统工艺生产方式均采用人工手动折板式的方法,虽然这种方式的时效性的很强,但在实际的生产过程当中,但是往往会因为全人力生产的方式导致手折的过程中出现力道不均匀或者折板位置差异的现象,进而造成其电气回路零件损坏的现象。对此,文章基于当前SMT 装配印制电路板概述,并针对其PCBA 产品工艺鉴定流程进行分析,找出其工艺质量以及工艺流程方面可能存在的基本问题,进而对其工艺质量改良措施与效果进行分析探讨,以此达到改善PCBA工艺质量的个根本目的。
关键词: 装配印制电路板;工艺质量;产品工艺改良
DOI:10.12721/ccn.2022.157199
基金资助:

前言:随着现代经济市场的竞争趋势愈来愈猛烈,近年来我国几乎所有的制造类企业都在加强对产品质量管控的高度重视,对应的产品工艺可靠性也面临着全新的挑战机遇。根据相关数据显示,在SMT印制电路板工艺的生产通信设备PCBA中,是占据生产工艺失效比例最高的部件,其占比超过了百分之五十,而造成这种现象的根本原因则是因为在PCBA的产品工艺中出现了质量问题。但影响工艺质量出现问题的现象原因却呈现出多元化的发展趋势,其中包含了生产材料管控、产品质量检测以及产品工艺鉴定等多项因素。对此,还需要针对其生产的不同缺陷来提高其工艺发展的可靠性,进而有效提高我国制造类产品的标准质量,并在此基础上不断优化工艺流程。

一、SMT 装配印制电路板概述

所谓,SMT装配印制电路板就是利用SMT表面组装技术,将其元器件贴在绝缘PCB基板上,并在此基础上采用印制钻孔等不同的工艺来制造出导体出行,并与SMT元器件所对应的电路进行相互连通【1】。因此可以看出,当前SMT装配印制电路板的产生,对PCB电路板图形的设计以及制造都带来了全新的挑战机遇。其次,SMT装配印制电路板作为当前我国电子组装行业制造中发展的新型工艺,不仅能够有效地节省PCB绝缘基板的面积,同时也让SMT装配印制电路板的产生,具有非常明显的结构特征。更值得注意的是,此项技艺在元器件的封装过程上有一定的基本要求,对此为了能够更好地提供发展其电气性能和通信模块儿。再对其进行焊接的过程当中,也要接受较高温度的元器件和基板且必须拥有相匹配的热温度系数,帮助其工艺进行散热和传送功能,进而实现度对电路板元器件内部的保护。

二、PCBA产品工艺鉴定流程

工艺鉴定作为当前电子组装行业产品生产环节中的重要一环,除了保证其产品的质量合格以外,也是进行批量生产的前提条件。同时也能够更加直观地避免由于工艺缺陷而造成的经济损失,具有非常重要的战略性含义。这也是由于积极落实PCBA产品的工艺鉴定流程,不仅可以通过可靠性的工艺评估,区别出产品质量之间的发展问题。同时也能够通过工艺缺陷来对其进行改良设计,实现工艺质量与流程的进一步加强,完善企业的工艺鉴定流程能力,其工艺质量鉴定流程如图一所示。

从图一中可以了解到,任何一个PCBA样品都需要按照实际的产品功能需求进行鉴定。其鉴定方式可通为分为两种,即ICT和FCT功能测试,进而来检测该PCBA的样品功能是否正常,并做好样品编号。其次,对通过功能要求测试的PCBA样品进行焊点外观全检,其主要观察对象为样品的桥接、填充高度以及虚焊工艺的缺陷等等。这里要注意,如果对PCBA的样品外观检查不能精准判断各项指标的情况,就可以利用图一中所示的X-ray检查来对其进行检测。最后,通过对PCBA样品的指标进行检测之后,要利用声学扫描检查、金相切片及IMC观察以及焊点抗拉或剪切测试的方式,观察样品在上述测试的环境下是否存在因离子而导致的绝缘组织下降的现象,以此来保障PCBA产品工艺鉴定流程的完整性。

截图1741593975.png图一  PCBA 产品工艺质量鉴定流程

三、PCBA工艺质量改良措施

针对PCBA产品工艺鉴定中所发现的工艺质量问题,主要可以分为以下几点:

第一,加强技术人员培训。制造企业本身首先必须要针对其一线的生产技术人员进行培训,并根据实际工艺进程中所遇到的缺陷对相关人员进行针对性技术培训,提高技术人员在实际生产工艺过程中的可靠性。除此之外,也要根据所利用的工艺设计角度出发,进一步加强生产工艺的兼容性,而不是仍然局限于传统生产过程中的技术调整上。

第二,提高工艺设备维护力度。尤其是针对PCBA产品工艺中的波峰焊接设备【2】来说,经常会出现设备陈旧且达不到工艺要求的现象。对此,还应该对设备进行升级换代,并在日常中加强对设备的维护力度,确保买一台设备都能够达到生产工艺标准。

第三,加强工艺物料监测及管控。在实际的工艺质量改良过程当中,还需要针对企业本身的工艺流程要求进行修改订正,同时进一步落实工艺物料的检测环境、设备以及人员等等。尤其是针对工艺、物料质量的监督问题,要投入大量的人力物力资源去坚决落实,将工艺建设把握到实处。

第四,优化工艺流程。由上文可知,在PCBA产品工艺中的波峰焊接设备特别容易出现工艺质量下降的现象。因此,针对波峰焊接回流工艺程序来说,还要切实按照实际的企业标准工艺流程进行规范生产。同时在整个PCBA工艺进行生产之前,也要对其生产时间进行检查,一旦发现不符合标准的现象,应立即拒绝生产,并报知对应的审计单位。

结论:

综上所述,我国当前的制造类企业要想稳步发展,还需要其生产工艺人员不断提高工艺质量,让其工艺发展变得更加合理,满足现代经济市场的实际需求。对此,文章通过对当前SNT装配印制电路板工艺质量问题进行探讨,得到加强PCBA产品工艺对整个产品质量发展的重要影响,同时也针对其目前在产品工艺上发展的不足之处提供对应的改良措施,为实际的工艺改良手段提供思想指导。因此在实际的制造类企业工艺质量提升的过程当中,还应当要求企业本身加强对工艺原料的检测与管控,并积极优化工艺制程,提高相关设备的正常维护水平,以此来保障企业的执行力度,并将企业的执行目的落实到实践当中。

参考文献:

[1]毛经华.分析EDA 技术在数字电子电路设计中的实践应用[J].电子元器件与信息技术,2019,3(07):108-111.

[2]吴小花.基于Proteus的电子电路设计与实现[J].现代电子技术 ,2011,34(15):174-176.

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