毕业论文----电子产品生产中的质量问题.doc

《毕业论文----电子产品生产中的质量问题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文----电子产品生产中的质量问题.doc（36页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、毕业设计报告（论文） 报告（论文）题目：电子产品生产中的质量问题 作者所在系部： 电子工程系 作者所在专业： 电子工艺与管理 作者所在班级： 08252 作 者 姓 名 ： 李思雨 作 者 学 号 ： 20083025204 指导教师姓名： 曹白杨 完 成 时 间 ： 2011 年 6 月 2 日 北华航天工业学院教务处制 北华航天工业学院电子工程系 毕业设计（论文）任务书 姓 名： 李思雨 专 业： 电子工艺与管 理 班 级： 0825 2 学号：200830252 04 指导教师： 曹白杨 职 称： 教授完成时间：2011 年 6 月 2 日 毕业设计（论文）题目： 电子产品生产中的质量问

2、题 设计目标： 电子产品生产中的各种问题以及解决措施 技术要求： 1电子产品质量。 2电子产品可靠性。 3表面组装质量管理。 4电子产品生产。 5电子产品检验。 所需仪器设备： 计算机一台、multisim2001 软件 成果验收形式： 论文 参考文献： 电子产品工艺 现代生产管理学 现代质量管理 1 5 周-6 周立题论证 3 9 周-13 周仿真调试时间 安排 2 7 周-8 周方案设计 4 14 周-16 周成果验收 指导教师： 教研室主任： 系主任： 北华航天工业学院毕业论文 I 摘 要 本文从设计、工艺、生产、检测等方面分析了电子产品中的质量问题，并对相应的 质量控制程序和技术要求进

3、行了分析，从而达到质量控制的目的。产品的质量是电子制 造业永恒的主题。要保证电子组件的质量，真正体现电子产品小型化、高可靠的优点， 则需要针对其设计、工艺、生产、检测过程的各个环节提出并实施质量控制的程序、方 法和技术要求，从而保证电子产品的质量问题。质量管理是做好产品的重要环节，随着 SMT 向精细化方向发展，元器件越来越小，测试也越来越力不从心，只有踏踏实实做好 质量管理，形成良好的工作作风，严谨、科学、循序渐进，在每一个环节确保产品质量, 才能达到生产要求。 关键词：表面组装技术 生产优化 质量控制 北华航天工业学院毕业论文 II 目 录 电子产品中的质量问题 .1 第 1 章 电子产品

4、的质量 .1 1.1 质量1 1.2 产品生产及全面质量管理.1 1.2.1 全面质量管理概述 .1 1.2.2 电子产品生产过程中的几个阶段 .2 1.2.3 电子产品生产过程的质量管理 .2 第 2 章 电子产品的可靠性 .5 2.1 电子产品的可靠性.5 2.2 可靠性5 2.1.1 寿命 5 2.2.2 失效率 6 2.2.3 电子整机的可靠性结构 6 2.2.4 生产过程的可靠性保证 7 第 3 章 表面组装质量管理 .9 3.1 一些关于 SMT 的基础知识 .9 3.1.1 SMT 的特点.9 3.1.2 为什么要用表面贴装技术9 3.1.3 SMT 组装工艺与组装系统.9 3.

5、1.4 SMT 组装质量与组装故障.9 3.1.5 组装故障产生原因10 3.2 外观质量验收的相关标准 .10 3.2.1 IPC 概述.10 3.2.2 IPC-610C 焊接可接受性要求：11 3.3 SMT 生产中的印刷、贴装、回流 .11 3.3.1 SMT 生产中的印刷.11 3.3.2 SMT 生产中的贴装.13 3.3.3 SMT 生产中的回流.15 3.3.4 与再流焊相关焊接缺陷的原因分析16 第 4 章 电子产品的生产 .18 4.1 电子产品生产线的设计 18 北华航天工业学院毕业论文 III 4.1.1 总体设计是一项系统工程设计 18 4.1.2 总体设计过程的研究

6、 18 4.1.3 方案设计阶段的工作 .19 4.1.4 初步设计阶段的工作 .21 第 5 章 电子产品的检验23 5.1 检验工作的基本知识 .23 5.2 验收试验 .23 5.3 电子整机产品的老化和环境试验 .25 致 谢 28 参考文献 29 北华航天工业学院毕业论文 1 电子产品中的质量问题 第 1 章 电子产品的质量 1.1 质量 根据 ISO8402-94 ,质量被定义为“反映实体(entity)满足明确或隐含需要的能力的 特性总和。 ”从这个定义中可以看出，质量就其本质来说是一种客观实物具有某种能力的 属性。电子产品的质量，主要可以分为功能、可靠性和有效度三个方面。 1.

7、1.1 电子产品的功能 这里所说的功能，是指产品的技术指标，它包括以下五个方面的内容。 (1) 性能指标 电子产品实际能够完成的物理性能或化学性能，以及相应的电气参数。 (2)操作功能 产品在操作时是否方便，使用是否安全。 (3) 结构功能 产品的整体结构是否轻巧，维修、互换是否方便。 (4) 外观是指整机的造型、色泽和包装。 (5) 经济性 产品的工作效率、制作成本使用费用、原料消耗等。 1.1.2 有效度 电子产品的有效度，表示产品能够工作的时间与其寿命（产品能够工作和不能工作 的时间之和）的比值。它反映了产品能够有效地工作的效率。 用一个最通俗的例子来说， “三天打鱼，两天补网” ，这张

8、渔网的有效度就是 60。 假如某种电子产品的有效度只能达到这样的水平，它肯定是不受欢迎的。 1.2 产品生产及全面质量管理 电子工业飞速发展，近几年电子产品更新换代的速度之快有目共睹。企业要生存、 发展，只有不断采用新技术，推出新产品并保持其高质量、高可靠性，才能使产品具有 竞争力。要做到这一点，企业在产品的整个生产过程中必须推行全面质量管理。 1.2.1 全面质量管理概述 国家标准 GB/T6583-94-ISO8402-94质量管理与质量保证术语中对全面质量 北华航天工业学院毕业论文 2 管理下的定义是:“一个组织以质量为中心，以全员参与为基础，目的在于通过顾客满意 和本组织所有成员及社会

9、受益而达到长期成功的管理途径”。具体地说，全面质量管理 就是企业以质量为中心，全体职工及有关部门积极参与，把专业技术、经营管理、数理 统计和思想教育结合起来，建立起产品的研究、设计、生产(作业)、服务等产品质量形 成全过程(质量环)的质量体系，从而有效地利用人力、物力、财力、信息等资源，以最 经济的手段生产出顾客满意的产品，使企业及其全体成员以及社会均能受益，从而使企 业获得成功与发展。 1.2.2 电子产品生产过程中的几个阶段 电子产品生产是指产品从研制、开发到商品售出的全过程。该过程应包括设计、试 制、批量生产三个主要阶段，而每一阶段又有不同的内容。 (1)设计 生产出适销对路的产品是每个

10、生产者的愿望。因此，产品设计应从市场调查开始， 通过调查了解，分析用户心理和市场信息，掌握用户对产品的质量性能需求。经市场调 查后，应尽快制定出产品的设计方案，对设计方案进行可行性论证，找出技术关键及技 术难点，并对设计方案进行原理试验，在试验基础上修改设计方案并进行样机设计。 (2)试制 产品设计完成后，进入产品试制阶段。试制阶段应包括样机试制、产品的定型 设计和小批量试生产三个步骤。即根据样机设计资料进行样机试制，实现产品的设 计性能指标，验证产品的工艺设计，制定产品的生产工艺技术资料，进行小批量生 产，同时修改和完善工艺技术资料。 (3)批量生产 开发产品的最终目的是达到批量生产，生产批

11、量越大，生产成本越低，经济效益也 越高。在批量生产的过程中，应根据全套工艺技术资料进行生产组织。生产组织工作包 括原材料的供应、组织零部件的外协加工、工具装备的准备、生产场地的布置、插件、 焊接、装配调试生产的流水线、进行各类生产人员的技术培训、设置各工序工种的质量 检验、制定产品试验项目及包装运输规则、开展产品宣传与销售工作、组织售后服务与 维修等。 1.2.3 电子产品生产过程的质量管理 在全面质量管理中，应着力于生产过程中的质量管理，主要反映在下述各个阶段。 1产品设计与质量管理 产品设计是产品质量产生和形成的起点，设计人员应着力设计完成具有高性价 北华航天工业学院毕业论文 3 比的产品

12、，并根据企业本身具有的生产技术水平来编制合理的生产工艺技术资料， 使今后的批量生产得到有力保证。产品设计阶段的质量管理。为今后制造出优质、 可靠的产品打下了良好的基础，产品设计阶段的质量管理应该包括如下内容。 （1）广泛收集整理国内外同类产品或相似产品的技术资料，了解其质量情况与生 产技术水平；对市场进行调查，了解用户需求以及对产品质量的要求。 （2）根据市场调查资料，进行综合分析后制定产品质量目标并设计实施方案。产品 的设计方案和质量标准应充分考虑用户需求，尽量替用户考虑，并对产品的性能指标、 可靠性、价格定位、使用方法、维修手段以及批量生产中的质量保证等进行全面综合的 策划，尽可能从提出的

13、多种方案中选择出最佳设计方案。 （3）对所选设计方案中的技术难点认真分析，组织技术力量进行攻关，解决关键 技术问题，初步确定设计方案。 （4）把经过试验的设计方案，按照适用可靠、经济合理、用户满意的原则进行产品 样机设计，并对设计方案作进一步综合审查，研究生产中可能出现的问题，最终确定合 理的样机设计方案。 2产品试制与质量管理 产品试制过程包括完成样机试制、产品设计定型、小批量试生产三个步骤。产 品试制过程的质量管理应包括如下内容。 （1）制定周密的样机试制计划，一般情况下，不宜采用边设计、边试制、边生产 的突击方式。 （2）对样机进行反复试验并及时反馈存在的问题，对设计与工艺方案作进一步调

14、整。 （3）组织有关专家和单位对样机进行技术鉴定，审查其各项技术指标是否符合国家 有关规定。 （4）样机通过技术鉴定以后，可组织产品的小批量试生产。通过试生产、验证工艺、 分析生产质量和验证工装设备、工艺操作、产品结构、原材料、环境条件、生产组织等 工作能否达到要求，考察产品质量能否达到预定的设计质量要求，并进一步进行修正和 完善。 （5）按照产品定型条件，组织有关专家进行产品定型鉴定。 （6）制订产品技术标准、技术文件，健全产品质量检测手段，取得产品质量监督检 查机关的鉴定合格证。 3产品制造与质量管理 产品制造过程的质量管理是产品质量能否稳定地达到设计标准的关键性因素，其质 量管理的内容如

15、下。 （1）各道工序、每个工种及产品制造中的每个环节都需要设置质量检验人员，严 把质量关。严格做到不合格的原材料不投放到生产线上，不合格的零部件不转下道 北华航天工业学院毕业论文 4 工序，不合格的成品不出厂。 （2）统一计量标准，并对各类测量工具、仪器、仪表定期进行计量检验，保证产品 的技术参数和精度指标。 （3）严格执行生产工艺文件和操作程序。 （4）加强操作人员的素质培养。 （5）加强其他生产辅助部门的管理。 上述内容只是企业全面质量管理中的一部分，由于产品质量是企业各项工作的 综合反映，涉及到企业的每一个部门，这里不再详述。 北华航天工业学院毕业论文 5 第 2 章 电子产品的可靠性

16、2.1 电子产品的可靠性电子产品的可靠性 电子产品的可靠性是与时间有关的技术指标，它是对电子系统、整机和元器件长期 可靠而有效地工作能力总的认识。可靠性又可以分为固有可靠性、使用可靠性和环境适 应性三个内容。 （1）固有可靠性 产品在使用之前，由确定设计方案、选择元器件及材料、制作工 艺过程所决定的可靠性因素，是“先天”决定的。 （2）使用可靠性 产品在使用中会逐渐老化，寿命会逐渐减少。使用可靠性是指操 作、使用、维护、保养等因素对其寿命的影响。 （3）环境适应性 电于产品的使用环境，与其在制造时的生产环境有很大差别。环 境适应性是指产品对各种温度、湿度、振动、灰尘、酸碱等环境因素的适应能力。

17、 2.2 可靠性 通俗地说，电子产品的可靠性是指它的有效工作寿命。不能完成产品设计功能的产 品，就谈不上质量；同样，可靠性差、经常损坏的产品，也是不受欢迎的。 2.1.1 寿命 电子产品的寿命，是指它能够完成某一特定功能的时间，是有一定规律的。在日常 生活中，电子产品的寿命可以从三个角度来认识。 第一，产品的期望寿命，它与产品的设计和生产过程有关。原理方案的选择、材料 的利用、加工的工艺水平，决定了产品在出厂时可能达到的期望寿命中。例如，电路保 护系统的设计、品质优良的元器件、严谨的生产加工和缜密的工艺管理，都能使产品的 期望寿命加长；反之，会缩短它的期望寿命。 第二，产品的使用寿命，它与产品

18、的使用条件、用户的使用习惯和是否规范操作有 关。使用寿命的长短，往往与某些意外情况是否发生有关。例如，产品在使用的时候， 供电系统出现意外情况，产品受到不能承受的震动和冲击，用户的错误操作，都可能突 然损坏产品，使其使用寿命结束。这些意外情况的发生是不可预知的，也是产品在设计 北华航天工业学院毕业论文 6 阶段不予考虑的因素。 第三，产品的技术寿命。IT 行业是技术更新换代是最快的行业。新技术的出现使老 产品被淘汰，即使老产品在物理上没有损坏、电气性能上没有任何毛病，也失去了存在 的意义和使用的价值。例如，十几年前生产的计算机，也许没有损坏，但其系统结构和 配置已经不能运行运行今天的软件。IT

19、 行业公认的摩尔（Gordon Moore）定律是成立的， 它决定了产品的技术寿命。 2.2.2 失效率 对于电子元器件来说，把寿命结束称为失效。电子元器件在任一时刻具有正常功能 的概率用可靠度函数 来描述 ：)(tR dtt etR )( )( 式中是电子元器件的失效率函数。)(t 假设电子整机产品在生产以前，已经对所有元器件进行了使用筛选，元器件的失效 率是一个小常数，则它的可靠度为 t etR )( 其预期的寿命计算公式为 /1)()( dtedttRtF t 电子元器件的失效一般还可以分成两类：一类是元器件的电气参数消失，如二极管 被击穿短路，电阻因超载而烧断等，这种失效引起的整机故障

20、一般叫做“硬故障” ；另一 类是随着时间的推移或工作环境的变化，元器件的规格参数发生改变，如电阻器的阻值 发生变化，电容器的容量减小等，这类失效引起的整机故障一般称为“软故障” 。软故障 是比较难于排除的整机故障。 2.2.3 电子整机的可靠性结构 电子整机产品是由许多元器件按照一定的电路结构组成的。同样，整机的可靠性取 决于元器件的寿命及其可靠性结构。 最常见的可靠性结构有串联结构和并联结构。 串联结构：系统由 n 个元器件所组成，任一个元件的失效都会引起整个系统的失效， 这样的结构叫做串联结构。如图 11（a）所示。 并联结构：系统由 n 个元器件组成，当 n 个元件全部失效后，整个系统才

21、失效，这 样的结构叫做并联结构（见图 11（b） ） 。 需要注意的是，可靠性结构的串、并联与电路中的串、并联不同。以 LC 并联谐振回 北华航天工业学院毕业论文 7 路为例（见图 93） ，它的可靠性结构应该是一个串联结构，只要 LC 之中任一个元器件 失效，电路就会停止工作。电子元器件的特点是，并联会使参数发生改变，其中任一个 元器件失效，电路的外部特性都会发生变化。所以，电子产品的可靠性并联结构一般是 指整机的并联，多用于军事系统或有很高可靠性要求的系统中。 图 1-1 可靠性结构 对于一般民用电子产品，它的可靠性结构是一个全部元器件的串联系统。 图 1-2 电路的并联与可靠性的串联 2

22、.2.4 生产过程的可靠性保证 产品可靠性高低是衡量产品质量的一个重要标志。随着电子技术的发展和电子产品 电路及结构的日趋复杂，对电子产品可靠性要求也越来越高。以前，对可靠性研究的主 要内容是如何设计和制造出故障少、不易损坏的产品；而今，可靠性技术已形成一门综 合性技术，日益受到企业的重视，其内容已发展到情报技术、管理技术以及维护性技术 等三个方面。 生产过程的可靠性是可靠性技术的一个重要方面。它对提高产品的可靠性起着非常 重要作用。下面将分别介绍产品设计、产品试制、产品制造等方面的可靠性保证。 1产品设计的可靠性保证 （1）进行方案设计时应综合考虑产品的性能、可靠性、价格三方面的因素。不可过

23、 分追求高指标的技术性能，也不可因低成本而牺牲可靠性，同时应充分考虑产品维修与 使用条件的变化。 北华航天工业学院毕业论文 8 （2）进行样机方案设计时，应该做到： 1）最大限度的减少零件数量，尽量使用集成电路、组合电路等先进元器件，简化 实现电路原理的手段，力求最简单的结构； 2）对整机中可靠性较低的元器件和零部件部位，可采用将电子元器件降额使用， 提高安全系数；而机械零部件采用多余度使用，使零部件在整机中多重结合，当其中一 个损坏以后，另一个仍能维持工作等技术手段提高可靠性； 3）尽量采用成熟的标准电路、标准零部件等，避免使用自制或非标准元器件、零部 件； 4)对设计方案反复进行审查。 2

24、产品生产中的可靠性保证 一个精良的产品设计，若缺乏高品质的元器件和原材料，缺乏先进的生产方式和工 艺。或缺乏一流技术水平的生产工人和工程技术人员等，都可能使产品的可靠性下降。 在生产过程中必须采取强有力的可靠性保证体系，使生产可靠性得到保证。生产过程的 可靠性保证应从人员、材料、方法、机器等方面获得。 （1）人员的可靠性 人员是获得高可靠性产品的基本保证，因此操作人员应具有 熟练的操作技能和兢兢业业的敬业精神。生产企业应对各岗位上的人员持证上岗，不具 备条件者，不能上岗。 （2）材料的可靠性 对材料供货单位必须经严格考查比较后才能进行选择。生产元 器件、零部件的厂家必须经过质量认证，未经鉴别、

25、试用，不得轻易更换供货单位。所 供材料必须进行测试、筛选，关键材料应进行老化筛选及早剔除那些早期失效的元器件。 （3）外协单位的可靠性 许多整机生产企业的零部件是通过外协加工完成的。整机 生产企业应对协作单位进行实地考查，了解其人员素质、工艺技术水平、设备工装等。 必要时可派专人对协作单位进行质量监督与现场指导。 （4）生产设备的可靠性 生产线上的工具、检测设备，必须具备满足产品要求的精 度，并有专门部门和人员负责定期检查、维护。 （5）生产方法的可靠性 生产线上尽可能使用自动化专用设备，尽量避免手工操作； 严格执行工艺路线，不能随意更改生产工艺；坚持文明生产，保持工作场地整齐、清洁、 宽敞、

26、明亮、温度适宜、噪声小；严格遵守生产进度计划，避免加班加点突击任务；在 生产过程中，要严格推行质量管理。 （6）坚持文明生产，保持工作现场整齐、清洁、宽敞、明亮、温度适宜、噪声小。 （7）严格执行工艺路线，不得随意更改。 （8）严格遵守生产进度计划，避免加班加点突击任务。 （9）在生产过程中，要严格推行质量管理。 北华航天工业学院毕业论文 9 第 3 章 表面组装质量管理 3.1 一些关于 SMT 的基础知识 3.1.1 SMT 的特点 组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装 元件的 1/10 左右，一般采用 SMT 之后，电子产品体积缩小 40%60%，重量减轻

27、 60%80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。 易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达 30%50%。 节省材料、能源、设备、人力、 时间等。 3.1.2 为什么要用表面贴装技术 电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小，电子产品功能越完整， 所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成 IC，不得不采用表面贴片 元件 。产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需 求及加强市场竞争力 。电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用， 电子科技革命势在必行。 3.1.3 SMT 组装工

28、艺与组装系统 SMT 有单面和双面组装等表面组装方式，与之相应有不同的工艺流程。其主要工艺 技术有印刷、贴片、焊接、清洗、测试、返修等，其主要组装设备有焊膏丝网印刷机、 贴片机、再流焊炉、清洗设备、测试设备以及返修设备等。一般以丝网印刷机、贴片机、 再流焊炉等主要设备组成 SMT 生产线，进而与其他设备一起组成 SMT 产品组装生产系统。 SMT 产品组装生产系统简称为 SMT 组装系统。由于在 SMT 及其产品的发展历程中，同时 并存着在 PCB 上完全组装 SMC/SMD（被称为全表面组装） 、表面组装与插装混合组装、只 在 PCB 的单面或在双面都组装等多种产品组装形式，SMT 组装系统

29、的概念与之相应也具 有广义性。实际生产中，往往将包含插装工艺与设备在内的混合组装生产系统也称为 SMT 组装系统。 3.1.4 SMT 组装质量与组装故障 SMT 组装质量是 SMT 产品组装质量的简称，是对 SMT 产品组装过程与结果所涉及的 北华航天工业学院毕业论文 10 固有特性满足要求程度的一种描述。它泛指在采用 SMT 进行电子电路产品组装过程中的 组装设计质量、组装原材料质量（元器件、PCB、焊锡膏等组装材料） 、组装工艺质量 （过程质量） 、组装焊点质量（结果质量） 、组装设备质量（条件质量） 、组装检测与组装 管理质量（控制质量）等质量设计、检测、控制、和管理的行为与结果。它以

30、所组装的 SMT 产品是否满足其特定设计要求为衡量标准，其内容涉及 SMT 及其组装设计、组装材 料、组装工艺、组装设备、组装系统、组装环境、技术人员等各个方面。 SMT 产品组装质量不良从器件故障、运行故障、组装故障三类主要故障中反映出来。 其中，器件故障主要是指由于元器件质量问题而引起的故障，如元器件性能指标超出误 差范围、坏死或失效、错标型号引起的错位贴装、引脚断缺等。运行故障是指产品不能 正常工作，但又不是器件故障和组装故障引起的。一般是由于设计上的问题造成的，如 时序配合故障、误差积累故障、PCB 电路错误故障等。组装故障是指由于组装工艺中的 问题而造成的故障，如焊锡桥连短路、虚焊短

31、路、错贴或漏贴器件等等。 3.1.5 组装故障产生原因 SMT 产品组装过程主要由丝网印刷涂敷焊膏、贴片机贴片、再流焊炉焊接、清洗、 检测等工序组成。组装故障的隐患几乎分布于组装工序的各个环节。 1.焊膏涂敷工序的影响 焊膏涂敷/印刷工序对产品组装质量的影响主要有以下几个方面：焊膏材料质量、焊 膏印刷厚度、焊膏印刷位置精度、印刷网板质量、焊膏印刷过程的参数的影响。 2.贴片工序的影响 SMC/SMD 通过贴片机进行组装时，对组装质量最重要的影响因素是贴装压力即机 械性冲击应力。因为大多数 SMC/SMD 均使用氧化铝陶瓷做成，应力过大将使其产生微 裂。直接影响产品可靠性能。 3.焊接工序的影响

32、 再流焊对 SMC/SMD 的影响主要是焊接时的热冲击，操作时必须设定可靠的升温工 艺以减少热冲击应力。另外，若焊接工艺设定和前工序控制质量达不到规定要求，将会 导致 SMC/SMD 的“曼哈顿”等不良现象的产生。 3.23.2 外观质量验收的相关标准 3.2.1 IPC 概述 IPC 是美国的印制电路行业组织，起源于 1957 年 9 月成立的印制电路协会 北华航天工业学院毕业论文 11 （IPC：Institute of Printed Circuits） 。IPC 不但在美国的印制电路界有很高 的地位，而且在国际上也有很大的影响。目前，全世界多数国家都采用 IPC 标准，或参 照 IPC

33、 标准。它制定的标准绝大部分已被采纳为 ANSI 标准（美国国家标准组织）其中部 分标准被美国国防部（DOD）采纳，取代相应的 MIL 标准（美国军用规范） 。 在 IPC-A-610C 文件中，将电子产品分成 1 级、2 级、3 级，级别越高，质检条件越 严格。这三个级别的产品分别是：1 级产品，称为通用类电子产品。包括消费类电子产 品、某些计算机及其外围设备和以使用功能为主要用途的产品；2 级产品，称为专用服 务类电子产品。包括通讯设备、复杂的工商业设备和高性能、长寿命测量仪器等。在通 常的使用环境下，这类产品不应该发生的故障；3 级产品，称为高性能电子产品。包括 能持续运行的高可靠、长寿

34、命军用、民用设备。这类产品在使用过程中绝对不允许发生 中断故障，同时在恶劣的环境下，也要确保设备的可靠的启动和运行。 3.2.2 IPC-610C 焊接可接受性要求： 根据物理学对润湿的定义，焊点润湿是最佳状态为焊料与金属界面间的润湿角很小 或为零。润湿不能从表面外观判断，它只能从小的或零度的润湿角的存在与否判断。如 果焊锡合金在起始表面未达到润湿一般认为是不润湿。所有焊接目标都是具有明亮、光 滑、有光泽的表面，通常是在待焊物件之间的呈凹面的光滑的外观和良好的润湿。过高 的温度可能导致焊锡呈干枯状。焊接返工应防止导致另外的问题产生，以及维修结果应 满足实际应用的可接受标准。 3.33.3 SM

35、T 生产中的印刷、贴装、回流 3.3.1 SMT 生产中的印刷 随着表面贴装技术的快速发展，在其生产过程中，焊膏印刷对于整个生产过程的影 响和作用越来越受到生产者的重视，焊膏印刷技术是采用已经制好的网板，用一定的方 法使丝网和印刷机直接接触，并使焊膏在网板上均匀流动，由掩模图形注入网孔。当丝 网拖开印制板时，焊膏就以掩模图形的形状从网孔脱落到印制板相应的焊盘图形上，从 而完成了焊膏在印制板上的印刷。完成这个印刷过程而采用的设备就是丝网印刷机。在 SMT中,丝网印刷是第一道工序,却是保证SMT产品质量的最重要、最关键的工序。 焊膏的使用工艺及注意事项 在焊膏使用过程中要注意以下几点： 1.锡膏的

36、使用要确保在保质期内使用，根据各板子的工艺要求选用有铅或无铅的焊 北华航天工业学院毕业论文 12 膏。在使用前，写下时间、编号、使用者、应用的产品，并密封置于室温下，一定要先 回温到相应的使用温度范围内，达到室温时打开瓶盖再搅拌均匀。搅拌后看粘稠度是否 适中，方可使用。 2.开封后，应至少用搅拌机搅拌 30s 或手工搅拌 5min，使焊膏中的各成分均匀，降 低焊膏的黏度。 3.当班印刷首块印制板或设备调整后，要对焊膏印刷厚度进行目测，根据所加工的 PCB 板上的最小焊盘间距调整锡膏印刷厚度，间距小的应适当减小厚度。 4.置于网板上超过 30min 未使用时，应先用丝印机的搅拌功能搅拌后再使用。

37、 5.印制板印刷焊膏后应在尽可能短的时间内贴装完，以防止助焊剂等溶剂挥发，原 则上不应超过 8h，超过时间应把焊膏清洗后重新印刷。 6.开封后，原则上应在当天内一次用完，超过时间使用期的焊膏绝对不能使用。 7.印刷时间的最佳温度为 253，温度以相对温度 45%-65%为宜。温度过高，焊 膏容易吸收水汽，在再流焊时产生锡珠。 8.不要把新鲜焊膏和用过的焊膏放入统一个瓶子内。 9.生产过程中，对焊膏印刷质量进行 100%检验，主要内容为焊膏图形是否完整、厚 度是否均匀、是否有焊膏拉尖现象。 10.用过丝网需尽快用无尘布或软刷擦拭干净，以防时间久后锡膏固化后损坏钢网。 11.在印刷实验或印刷失败后

38、，印制板上的焊膏要求用超声波清洗设备进行彻底清洗 并晾干，以防止再次使用时由于板上残留焊膏引起的回流焊后出现焊球。 焊膏印刷过程的工艺控制 焊膏印刷是一项十分复杂的工艺，既受材料的影响，同时又跟设备和参数有直接关 系，通过对印刷过程中各个细小环节的控制，可以防止在印刷中经常出现的缺陷，下面 列出了一些常见的印刷不良现象及原因分析： 1.焊膏桥连： （1)设备原因。设备的参数设置不当，比如印刷间隙过大，使焊膏压进网孔较多，焊 膏厚度过高。 （2)人为原因。长时间不清洁网板，使上一次残留在网孔中的焊膏积累，焊膏干化， 清洁后还有少量的焊膏残留等均会造成桥连。 （3)原材料不良，焊盘比 PCB 表面

39、低。 2.焊膏少： （1)设备原因。开孔阻塞或者部分焊膏黏在网板底部；印刷后脱模时间过短，下降过 快使焊膏未能完全粘在焊盘上，少部分残留在网板网孔中或网板底部。 （2)人为原因。网板长时间不清洁，焊膏干化。 （3)原材料不良，PCB 焊盘污染，使焊锡不能很好的粘在焊盘上。 3.焊锡渣： 北华航天工业学院毕业论文 13 （1)设备原因。网板与 PC 之间间隙过大，焊膏残留未能及时清除。 （2)人为原因，网板不干净或清洁后仍有残留。 （3)原材料不良。基本与其他不良相似。 4.焊膏厚度不一： 像这样的不良可能有很多种原因造成，视情况而定，如工作台、网板各不水平，两 者前后或左右间隙不等，有可能造成

40、此类情况的不良，调整设备硬件，使其两者水平。 3.3.2 SMT 生产中的贴装 贴片机是在不对器件和基础板造成任何损坏的情况下，稳定、快速、完整、正确地 吸取器件，并快速准确地将器件贴装在指定位置上，目前已广泛应用于军工、家电、通 讯、计算机等行业。SMT 元件贴装系统正在迅速地进化，特别的焦点在于两个独特的系 统特征。第一个与处理所有出现在生产场合的最新包装类型有关，这包括永远在缩小的 元件，如球栅列阵(BGA)、芯片规模包装(CSP)、倒装芯片(flip chip)、等所有这些都必 须在生产中贴装。第二个目标是以更有成本效益的方法来完成所有这些元件贴装。贴装 成本正成为行业内除了最低产量的

41、实验类环境之外的所有生产的追求目标。 贴片机操作注意事项： 1.操作员一定要核对上料的位置，检查 feeder 压片是否盖好，器件所使用的 feeder 是否适合，feeder 是否上到位等。班组长再确认后方可进行首检试做，目检合格 后方可批量生产。在根据上料清单上料对应的同时，要注意有极性件的方向。 2.生产作业过程中，禁止把手或物伸进贴片机内，取放器件 feeder 等，以防发生意 外。 3.对于防潮器件，如不符合元件要求的湿度，必须放在干燥箱内，按要求烘干，方 可使用。 4.贴装位置检查情况：有无错件,有无漏件,有无错位,有无偏差，极性有无错误 5.对于带状元件注意不能扭转以免损伤元件.

42、 6.进入作业区必须按要求着装，穿防静电服、鞋，戴防护帽、手套、手腕，不穿不 符合要求的衣着上岗。 7.熟悉生产作业流程，严格按生产作业指导书进行操作，对每批产品严格按生 产过程 控程序进行首检、自检、互检等。 8.每天对车间各台生产设备及各台面进行擦拭，作业器件当天不用的及时放回原处， 保持干净、整洁。要妥善保养设备，按照各设备保养说明切实做保养记录。操作时注意 作业安全。 提高 SMT 设备贴装率 SMT 设备在选购时主要考虑其贴装精度与贴装速度，在实际使用过程中，为了有效 北华航天工业学院毕业论文 14 提高产品质量、提高生产效率，则如何提高和保持 SMT 设备贴装率是摆在使用者面前的

43、首要课题。 1.贴片机常见故障 (1)当出现故障时，建议按如下思路来解决问题： 1)详细分析设备的工作顺序及它们之间的逻辑关系。2)了解故障发生的部位、环节 及其程度，以及有无异常声音。3)了解故障发生前的操作过程。4)是否发生在特定的贴 装头、吸嘴上。5)是否发生在特定的器件上。6)是否发生在特定的批量上。7)是否发生 在特定的时刻。 2.常见故障的分析 （1)元器件贴装偏移主要指元器件贴装在 PCB 上之后，在 X-Y 出现位置偏移，其产生 的原因如下：PCB 板的原因:1）PCB 板曲翘度超出设备允许范围。上翘最大 1.2MM，下曲 最大 0.5MM。2)支撑销高度不一致，致使印制板支撑

44、不平整。3)工作台支撑平台平面度 不良。4)电路板布线精度低、一致性差，特别是批量与批量之间差异大。5)焊锡膏涂布 量异常或偏离。导致元件贴装时或焊接时位置发生漂移，过少导致元件贴装后在工作台 高速运动时出现偏离原位，涂敷位置不准确，因其张力作用而出现相应偏移。6)程序数 据设备不正确。 (2)元件丢失：主要是指元件在吸片位置与贴片位置间丢失。其产生的主要原因有以 下几方面：1)程序数据设备错误。2)贴装吸嘴吸着气压过低。3)吹气时序与贴装应下降 时序不匹配。4)姿态检测供感器不良，基准设备错误。5)反光板、光学识别摄像机的清 洁与维护。 (3)取件不正常：1)元件厚度数据设备不正确。2)吸片

45、高度的初始值设备有误。3)在 取件位置编带的塑料热压带没剥离，塑料热压带未正常拉起。4)吸嘴竖直运动系统进行 迟缓。5)贴装头的贴装速度选择错误。6)供料器安装不牢固，供料器顶针运动不畅、快 速开闭器及压带不良。7)编带不能随齿轮正常转动或供料器运转不连续。 (4)随机性不贴片主要是指吸嘴在贴片位置低点是不贴装出现漏贴。其产生的主要原 因有以下几方面：1)PCB 板翘曲度超出设备许范围，上翘最大 1.2MM，下曲最大 0.4MM 。2)支撑销高度不一致或工作台支撑平台平面度不良。3)吸嘴部粘有交液或吸嘴被严重 磁化。4)吸嘴竖直运动系统运行迟缓。5)吹气时序与贴装头下降时序不匹配。6)印制板

46、上的胶量不足、漏点或机插引脚太长。7)吸嘴贴装高度设备不良。 (5)取件姿态不良：主要指出现立片，斜片等情况。其产生的主要原因有以下几方面： 1)真空吸着气压调节不良。2)吸嘴竖直运动系统运行迟缓。3)吸嘴下降时间与吸片时间 不同步。4)吸片高度或元件厚度的初始值设置有误，吸嘴在低点时与供料部平台的距离 不正确。5)编带包装规格不良，元件在安装带内晃动。6)供料器顶针动作不畅、快速载 闭器及压带不良。7)供料器中心轴线与吸嘴垂直。 北华航天工业学院毕业论文 15 3.3.3 SMT 生产中的回流 再流焊又称回流焊，它的本意是通过重新熔化预先放置的焊料而形成焊点，焊接过 程中不再添加任何额外焊料

47、的一种焊接方法。 回流焊流程介绍 回流焊加工的为表面贴装的板，其流程比较复杂，可分为两种：单面贴装、双面贴装。 1.单面贴装：预涂锡膏 贴片（分为手工贴装和机器自动贴装） 回流焊 检 查及电测试。 2.双面贴装：A 面预涂锡膏 贴片（分为手工贴装和机器自动贴装） 回流焊B 面预涂锡膏贴片（分为手工贴装和机器自动贴装） 回流焊 检查及电测试。 回流焊注意事项： 焊接前将炉温设定在一定温度，一般情况下，炉温在开机 20 分钟后达到恒温（等到 绿灯亮）方可把板放入炉中。在焊接过程中禁止打开回流焊上盖；操作时请注意高温， 避免烫伤；把要回炉的 PCB 固定在支架上，再放到传送链条网上；未经许可回流焊程

48、序 禁止改动；禁止在回流焊主机上做与工作无关事项；焊接后的 PCB 目检，判断：有无错 位，有无立碑，有无桥接，极性，器件位置，虚焊等不良现象。 再流焊接工艺 再流焊接是表面贴装技术(SMT)特有的重要工艺，焊接工艺质量的优劣不仅影响正常 生产，也影响最终产品的质量-可靠性。 1.温度曲线的建立 温度曲线是指 SMA 通过回流炉时，SMA 上某一点的温度随时间变化的曲线。温度曲线 提供了一种直观的方法，来分析某个元件在整个回流焊过程中的温度变化情况。这对于 获得最佳的可焊性，避免由于超温而对元件造成损坏，以及保证焊接质量都非常有用。 一个典型的温度曲线（如图 3-1 所示） 。 图 2-1 温

49、度曲线 以下从预热段开始进行简要分析。 北华航天工业学院毕业论文 16 2.预热段 预热段预热阶段的目的是把锡膏中较低熔点的溶剂挥发走。 3.保温段 保温段是指温度从 110-150升至焊膏熔点的区域。其主要目的是焊盘、焊料球 及元件引脚上的氧化物被除去，整个电路板的温度达到平衡。应注意的是 SMA 上所有元 件在这一段结束时应具有相同的温度，否则进入到回流段将会因为各部分温度不均产生 各种不良焊接现象。 4.回流段 在这一区域里加热器的温度设置得最高，使组件的温度快速上升至峰值温度。在回 流段其焊接峰值温度视所用焊膏的不同而不同，一般推荐为焊膏的溶点温度加 20-40。 对于熔点为 183的 63Sn37Pb 焊膏和熔点为 179的 Sn62Pb36Ag2 焊膏，峰值温 度一般为 210-230，再流时间不要过长，以防对 SMA 造成不良影响。理想的温度曲线 是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的面积最小。 5.冷却段 这段中焊膏内的铅锡粉末已经熔化并充