一、目的
把经过验证的设计文件转化为符合IPC-A-610 Ⅱ级或Ⅲ级要求的可交付组件,并确保批量一致性与可追溯性。
二、适用范围
适用于刚性FR-4、铝基、铜基、陶瓷基板及软硬结合板的所有SMT/THT混装产品。
三、流程总览
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文件评审 → 2. 物料准备 → 3. 程序编制 → 4. PCB烘板 → 5. 锡膏印刷 → 6. SPI → 7. 贴片 → 8. 炉前AOI → 9. 回流焊 → 10. 炉后AOI → 11. DIP插件 → 12. 波峰焊/选择性波峰焊 → 13. 补焊 → 14. 清洗 → 15. 三防涂覆 → 16. 首件确认 → 17. ICT/FCT → 18. 老化 → 19. 终检 → 20. 包装入库
四、关键工序说明
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文件评审
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Gerber、BOM、坐标、装配图、特殊工艺要求全部归档。
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DFM:检查焊盘/孔环、阻焊桥、基准点、拼板V-CUT或邮票孔。
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器件替代、极性、潮湿敏感等级(MSL)在评审阶段一次性锁定。
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物料准备
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IQC:外观、丝印、尺寸、阻容值抽检;IC、BGA 100 % X-ray或开盖抽检。
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湿敏元件按MSL表烘烤;卷带料真空回温≥4 h。
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锡膏冷藏2-8 ℃,上线前回温4 h,搅拌2 min。
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程序与治具
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贴片机程序:坐标、角度、吸嘴、视觉参数、送料器站位。
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印刷机:钢网厚度0.10-0.15 mm,开口按面积比≥0.66设计。
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波峰焊治具:开窗、压扣、避锡槽,首件过炉前做Profile。
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PCB烘板
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125 ℃×4 h 或 150 ℃×2 h;板厚≥2 mm、层数≥8层时强制烘板。
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出炉后30 min内投入印刷,防止二次吸潮。
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锡膏印刷
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刮刀角度60°,速度50-80 mm/s,压力0.02-0.03 kg/mm。
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每2 h擦网一次,连印500次更换锡膏。
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SPI(锡膏检测)
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体积、高度、面积公差:±25 %/±20 µm/±15 %。
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NG板立即擦网复检,防止批量偏移。
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贴片
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按先小后大、先低后高顺序。
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0201、0.4 mm pitch BGA单独设低速、高精度模式。
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换料比对料站表+条码,防错料。
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炉前AOI
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查缺件、偏移、极性反。
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发现批量极性错误立即停线。
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回流焊
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Profile:预热斜率≤3 ℃/s;恒温区150-180 ℃,60-120 s;峰值比合金熔点高20-40 ℃;冷却斜率≤4 ℃/s。
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每班首件+每4 h测温一次。
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炉后AOI+人工目检
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焊球、连锡、立碑、虚焊100 %覆盖。
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BGA每片做X-ray抽检5 %。
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DIP插件
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立式、卧式、异形件分类插装。
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预加工:K脚、剪脚、整形一次完成,引脚露出板面1.2-1.5 mm。
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波峰焊
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助焊剂比重0.800-0.810;预热90-120 ℃;锡温260 ±5 ℃;链速0.8-1.2 m/min。
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治具载具过炉角度4-7°,减少连锡。
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补焊
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手工补焊用无铅锡丝Sn99Ag0.3Cu0.7,烙铁温350-380 ℃,3秒完成。
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每工位配吸烟仪,防止焊剂残留二次飞溅。
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清洗
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水洗线:40 ℃ DI水+皂化剂,超声40 kHz,漂洗电阻率≥10 MΩ·cm。
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三防前表面离子污染≤1.56 µgNaCl/cm²(ROSE法)。
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三防涂覆
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丙烯酸或聚氨酯,厚度25-75 µm;UV追踪线自检覆盖率。
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连接器、按键、测试点100 %遮蔽。
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首件确认
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元件值、极性、焊接、丝印、板弯、金手指划痕。
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首件报告签字后方可批量。
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ICT/FCT
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ICT:开路、短路、阻容值、二极管/三极管压降。
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FCT:上电、烧录、功能跑分;治具带日志自动保存。
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老化
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45 ℃/8 h动态老化,或按客户要求55 ℃/4 h 满载。
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故障率>500 ppm需启动8D分析。
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终检
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外观:划痕、污渍、起泡、铜暴露。
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包装:真空+干燥剂+湿度卡,外箱贴RoHS标签、MSL标签、条码。
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入库/出货
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批次号、工单号、操作员工号全部MES追溯。
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出货附COA、检验报告、装配图、BOM一致性声明。
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五、常见异常及对策
异常现象 | 根因 | 纠正措施 |
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立碑 | 焊盘宽长比失衡、两端温差 | 调整钢网开口,回流炉风速平衡 |
连锡 | 助焊剂过多、波峰过高 | 降低助焊剂喷雾量,治具加深避锡槽 |
BGA虚焊 | Profile峰值不足 | 峰值提高5-10 ℃,延长液相线10 s |
板弯 | 拼板无工艺边、回流冷却过快 | 加5 mm工艺边,冷却段风速降低30 % |
六、结束语
PCBA的可靠性是20道工序、200个参数、2000个细节共同作用的结果。唯有把每一步写成标准、做进系统、落到现场,才能将设计意图完整、无损、可重复地交付给客户。