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電源主板貼片加工是將電子元件精確地貼裝到電源主板上的制造工藝過(guò)程
所屬分類(lèi):公司資訊發(fā)表時(shí)間:2024-08-01

電源主板貼片加工是將電子元件精確地貼裝到電源主板上的制造工藝過(guò)程。


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 一、工藝流程 

1.  錫膏印刷 :

   - 首先,將設(shè)計(jì)好的電源主板圖案通過(guò)鋼網(wǎng)印刷到電路板上。鋼網(wǎng)上有與電子元件焊盤(pán)對(duì)應(yīng)的小孔。在印刷過(guò)程中,將錫膏均勻地涂覆在這些焊盤(pán)上。錫膏是一種由微小金屬顆粒和助焊劑等組成的混合物,它的作用是在后續(xù)的加熱過(guò)程中使電子元件與電路板形成良好的電氣連接。例如,使用高精度的錫膏印刷機(jī),通過(guò)刮刀將錫膏從鋼網(wǎng)上擠壓到電路板的焊盤(pán)上,確保錫膏的厚度和均勻性符合要求。

2.  元件貼裝 :

   - 接著,利用貼片機(jī)將各種電子元件準(zhǔn)確地放置到錫膏涂覆的焊盤(pán)上。貼片機(jī)具有高速和高精度的特點(diǎn),能夠快速而準(zhǔn)確地拾取和放置元件。例如,對(duì)于小型的貼片電阻、電容等元件,貼片機(jī)可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成拾取和貼裝動(dòng)作,并且位置精度可以達(dá)到±0.05mm。對(duì)于一些大型的、異形的電子元件,如電源芯片等,貼片機(jī)可能需要配備專(zhuān)門(mén)的吸嘴和夾具來(lái)保證貼裝的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

3.  回流焊接 :

   - 將貼好元件的電源主板送入回流焊爐中進(jìn)行焊接。在回流焊爐中,電路板依次經(jīng)過(guò)不同的溫度區(qū)域。首先是預(yù)熱區(qū),將電路板和元件緩慢加熱,使錫膏中的助焊劑活性化,去除焊盤(pán)和元件引腳表面的氧化物等雜質(zhì)。然后進(jìn)入回流區(qū),溫度升高到錫膏的熔點(diǎn)以上,錫膏熔化,使元件的引腳與電路板的焊盤(pán)形成可靠的電氣連接。最后是冷卻區(qū),將電路板冷卻固化,使焊點(diǎn)形成良好的結(jié)構(gòu)。例如,在回流區(qū),溫度通常會(huì)達(dá)到 210℃ - 230℃左右,具體溫度根據(jù)錫膏的成分和要求而定,整個(gè)回流焊接過(guò)程需要精確控制溫度曲線,以確保焊接質(zhì)量。

4.  檢測(cè)與返修 :

   - 焊接完成后,需要對(duì)電源主板進(jìn)行檢測(cè),以確保電子元件的貼裝質(zhì)量和焊接質(zhì)量。常用的檢測(cè)方法有目視檢測(cè)、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)和功能測(cè)試等。目視檢測(cè)主要是通過(guò)人工觀察電路板上是否有明顯的缺陷,如元件漏貼、錯(cuò)貼、焊點(diǎn)不良等。AOI 則是利用光學(xué)設(shè)備對(duì)電路板進(jìn)行掃描和圖像分析,檢測(cè)元件的位置、焊點(diǎn)的質(zhì)量等更細(xì)微的缺陷。功能測(cè)試是對(duì)電源主板的電氣性能進(jìn)行測(cè)試,確保其能夠正常工作。如果發(fā)現(xiàn)有缺陷的電路板,需要進(jìn)行返修。返修過(guò)程可能包括重新焊接、更換元件等操作,以修復(fù)缺陷并使電路板符合質(zhì)量要求。

 二、關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備 

1.  貼片機(jī) :

   - 貼片機(jī)是貼片加工中的核心設(shè)備,它的性能直接影響到元件貼裝的速度和精度?,F(xiàn)代貼片機(jī)通常采用高速運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和精確的視覺(jué)定位系統(tǒng)。例如,一些先進(jìn)的貼片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)每秒貼裝多個(gè)元件,并且能夠準(zhǔn)確識(shí)別和定位 0201 等超小型元件。視覺(jué)定位系統(tǒng)通過(guò)攝像頭對(duì)元件和電路板進(jìn)行拍照和圖像分析,實(shí)時(shí)調(diào)整貼裝位置,確保貼裝精度。

   - 貼片機(jī)還具有多種供料方式,如帶狀供料、盤(pán)狀供料等,以適應(yīng)不同類(lèi)型電子元件的貼裝需求。對(duì)于電源主板上常用的貼片電阻、電容等元件,一般采用帶狀供料,而對(duì)于一些特殊的芯片等元件可能采用盤(pán)狀供料。

2.  回流焊爐 :

   - 回流焊爐的溫度控制是關(guān)鍵技術(shù)之一。它需要精確控制不同區(qū)域的溫度和升溫速率,以滿足錫膏的焊接工藝要求。回流焊爐通常采用熱風(fēng)循環(huán)加熱或紅外加熱等方式,通過(guò)溫度傳感器和控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度。例如,在預(yù)熱區(qū),升溫速率一般控制在 1℃ - 3℃/秒,以避免溫度變化過(guò)快對(duì)元件和電路板造成熱沖擊。在回流區(qū),要確保溫度穩(wěn)定在錫膏的熔點(diǎn)以上一段時(shí)間,使錫膏充分熔化和潤(rùn)濕。

   - 回流焊爐的爐膛結(jié)構(gòu)也會(huì)影響焊接質(zhì)量。良好的爐膛設(shè)計(jì)能夠保證爐內(nèi)溫度均勻分布,使電路板上的各個(gè)焊點(diǎn)都能得到良好的焊接。一些高端的回流焊爐還配備了氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng),在焊接過(guò)程中通入氮?dú)?,減少氧化,提高焊接質(zhì)量。

 三、質(zhì)量控制 

1.  原材料質(zhì)量控制 :

   - 對(duì)于貼片加工所使用的電子元件和錫膏等原材料,要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)。電子元件的質(zhì)量直接影響到電源主板的性能和可靠性。在采購(gòu)電子元件時(shí),要選擇正規(guī)的供應(yīng)商,對(duì)元件的規(guī)格、參數(shù)、外觀等進(jìn)行檢查,確保符合質(zhì)量要求。例如,對(duì)于貼片電阻,要檢查其阻值是否準(zhǔn)確,公差是否符合標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于貼片電容,要檢查其容量、耐壓等參數(shù)。

   - 錫膏的質(zhì)量也至關(guān)重要。要檢查錫膏的成分、顆粒大小、粘度等指標(biāo)。合適的錫膏粘度能夠保證在印刷過(guò)程中錫膏能夠良好地附著在鋼網(wǎng)上并準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)移到電路板焊盤(pán)上。同時(shí),錫膏中的助焊劑成分要能夠有效地去除氧化物,提高焊接質(zhì)量。

2.  工藝參數(shù)控制 :

   - 在貼片加工過(guò)程中,嚴(yán)格控制各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的參數(shù)是保證質(zhì)量的關(guān)鍵。例如,在錫膏印刷過(guò)程中,要控制刮刀壓力、印刷速度、鋼網(wǎng)與電路板的間隙等參數(shù),確保錫膏印刷的厚度和均勻性。刮刀壓力過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致錫膏過(guò)薄或鋼網(wǎng)變形,壓力過(guò)小則可能導(dǎo)致錫膏印刷不完整。

   - 在回流焊接過(guò)程中,精確控制溫度曲線是保證焊接質(zhì)量的核心。不同類(lèi)型的電子元件和電路板可能需要不同的溫度曲線,要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。同時(shí),要控制回流焊爐內(nèi)的氣氛,如是否采用氮?dú)獗Wo(hù)等,以減少焊接過(guò)程中的氧化。

3.  檢測(cè)與監(jiān)控 :

   - 建立完善的檢測(cè)和監(jiān)控體系,對(duì)貼片加工過(guò)程中的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。除了前面提到的檢測(cè)方法外,還可以采用在線監(jiān)測(cè)技術(shù),如在回流焊爐中安裝溫度傳感器和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)焊接過(guò)程中的溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄。如果發(fā)現(xiàn)溫度異常,可以及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)或進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。

   - 對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的趨勢(shì)和規(guī)律。例如,通過(guò)對(duì) AOI 檢測(cè)結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)某種類(lèi)型元件的貼裝缺陷率較高,就可以針對(duì)性地查找原因,可能是元件供料問(wèn)題、貼片機(jī)程序設(shè)置問(wèn)題或者是電路板設(shè)計(jì)問(wèn)題等,然后采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。

電源主板貼片加工是一個(gè)復(fù)雜而精密的制造過(guò)程,涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)和技術(shù),通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制和先進(jìn)的設(shè)備與工藝,能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量、高性能的電源主板。


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