產(chǎn)品描述品牌喬豐型號(hào)多種托盤(pán)面數(shù)雙面托盤(pán)進(jìn)叉方式局部四向進(jìn)叉托盤(pán)上部結(jié)構(gòu)箱式托盤(pán)型式網(wǎng)格九腳型加工定制是材質(zhì)PP適用范圍周轉(zhuǎn)、運(yùn)輸　　電子製造工廠如何產(chǎn)出一片電路板(PCBA)?　　轉(zhuǎn)至：電子製造

詳細(xì)介紹

產(chǎn)品描述

品牌	喬豐	型號(hào)	多種
托盤(pán)面數(shù)	雙面托盤(pán)	進(jìn)叉方式	局部四向進(jìn)叉托盤(pán)
上部結(jié)構(gòu)	箱式托盤(pán)	型式	網(wǎng)格九腳型
加工定制	是	材質(zhì)	PP
適用范圍	周轉(zhuǎn)、運(yùn)輸

　　電子製造工廠如何產(chǎn)出一片電路板(PCBA)?

　　轉(zhuǎn)至：電子製造，工作狂人(ResearchMFG)

　　現(xiàn)今電路板的組裝，基本上都是透過(guò)所謂的【錫膏(solder paste)】將電子零件黏貼焊接於印刷電路板之上，這個(gè)焊接的過(guò)程可以使用表面貼焊(SMT，Surface Mount Technology)或波峰焊(Wave soldering)的焊接技術(shù)來(lái)達(dá)成，當(dāng)然你也可以全部用手焊，但那不在本文討論的範(fàn)圍，而且手焊的品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)很大，也無(wú)法大量生產(chǎn)。

　　因?yàn)椴ǚ搴笌缀跻呀?jīng)很少有產(chǎn)品在使用了，所以本篇僅介紹以表面貼焊(SMT)做電路板組裝的焊接相關(guān)作業(yè)。

　　基本上現(xiàn)在的SMT製程都是的作業(yè)，也就是把空板放到SMT產(chǎn)線開(kāi)始，到後板子流出組裝完成，都是在同一條產(chǎn)線搞定。

　　底下的製程簡(jiǎn)單介紹從空板(bare PCB)載入到板子組裝完成，還有的後製程：

　　空板載入(Bare Board Loading)電路板的組裝步就是把空板子 (bare board)排列整齊，然後放到料架(magazine)上面，機(jī)器就會(huì)自動(dòng)的一片一片的把板子送進(jìn)SMT的流水生產(chǎn)線。印刷錫膏(Solder paste printing)

　　印刷電路板(Printed Circuit Board)進(jìn)入SMT產(chǎn)線的步要先印刷錫膏(solder paste)，說(shuō)真的這有點(diǎn)像女生在臉上塗抹面膜，這裡會(huì)把錫膏印刷在PCB需要焊接零件的焊墊上面，這些錫膏在後面經(jīng)過(guò)高溫的迴焊爐的時(shí)候會(huì)融化並與把電子零件焊接在電路板上面。

　　另外，新產(chǎn)品試機(jī)的時(shí)候有些人會(huì)使用膠膜板/膠紙板來(lái)代替錫膏，可以增加SMT調(diào)機(jī)的效率與浪費(fèi)。

　　錫膏檢查機(jī)(solder paste inspector) (option)由於錫膏印刷好壞關(guān)係到後面零件焊接的好壞，所以有些SMT工廠為求品質(zhì)穩(wěn)定，會(huì)先在錫膏印刷之後就用光學(xué)儀器檢查錫膏印刷的好壞，如果有印刷不良的板子就打掉，洗掉上面的錫膏在重新印刷，或是採(cǎi)用修理的方式移除多餘的錫膏。

　　快速打件機(jī) (Pick and Place speed machine)這裡會(huì)先把一些體積較小的電子零件(如小電阻、電容、電感)打在電路板上，這些零件會(huì)稍微被剛剛印刷於電路板上的錫膏黏住，所以既使打件的速度非常很快，快到幾乎像是打機(jī)關(guān)槍一樣，板子上面的零件也還不至於會(huì)飛散，但大型零件就不適宜用在快速機(jī)裡面了，一來(lái)會(huì)拖累原本打得飛快的小零件速度，二來(lái)怕零件會(huì)因?yàn)榘遄涌焖僖苿?dòng)而偏移原來(lái)的位置。泛用型打件機(jī) (Pick and Place general machine)又稱為「慢速機(jī)」，這裡會(huì)是打一些體積比較大顆的電子零件，如 BGA IC、聯(lián)接器(connector)…等，這些零件需要比較準(zhǔn)確的位置，所以對(duì)位非常重要，打件以前會(huì)先用照相機(jī)照一下確認(rèn)零件的位置，所以速度上來(lái)說(shuō)就相形慢了許多。這裡的零件因?yàn)槌叽绲年P(guān)係，不一定都會(huì)有捲帶包裝(tape-on-reel)，有的可能是托盤(pán)(Tray)或是管狀(tube)包裝。但如果要讓SMT機(jī)器可以吃托盤(pán)或是管狀的包裝料，必須要額外配置一臺(tái)機(jī)器。

　　般傳統(tǒng)的打件/貼件機(jī)(pick and place machine)都是使用吸力的原理來(lái)搬移電子零件，所以這些電子零件的上面一定都要留有一個(gè)平面給打件機(jī)的吸嘴來(lái)吸取零件之用，可是有些電子零件就是無(wú)法有平面留給這些機(jī)器，這時(shí)候就需要訂製特殊吸嘴給這些異形零件，或是在零件上加貼一層平面的膠帶，或是戴上有平面的帽蓋。手?jǐn)[零件或目視檢查 (hａnd place component or visual inspection)當(dāng)所有的零件都打上電路板要過(guò)高溫回焊爐(reflow)以前，通常會(huì)設(shè)置一個(gè)檢查點(diǎn)，用來(lái)挑出打件偏移或掉件…等等的缺點(diǎn)，因?yàn)檫^(guò)了高溫爐後如果還發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題就必須要?jiǎng)拥嚼予F(iron)，這會(huì)影響的產(chǎn)品的品質(zhì)，也會(huì)有額外的花費(fèi)；另外一些較大的電子零件或是DIP的傳統(tǒng)零件或是某些特殊原因，無(wú)法經(jīng)由打件/貼件機(jī)來(lái)操作的零件，也會(huì)在這裡用人工的方式手?jǐn)[零件。

　　另外，有些板的SMT會(huì)在回焊爐前也設(shè)計(jì)一道AOI，用來(lái)確認(rèn)回焊前的品質(zhì)，有些時(shí)候是因?yàn)榱慵纳厦鏁?huì)打上屏蔽框，會(huì)造成回焊爐後無(wú)法使用AOI來(lái)檢查焊錫性。回焊爐 (Reflow)回焊爐(reflow)的目的是熔融錫膏並形成非金屬共化物(IMC)於零件腳與電路板，也就是焊接電子零件於電路板之上，其溫度的上升與下降的曲線(temperature profile)往往影響到整個(gè)電路板焊接的品質(zhì)，根據(jù)焊錫的特性，一般的迴焊爐會(huì)設(shè)定預(yù)熱區(qū)、浸潤(rùn)區(qū)、迴焊區(qū)、冷卻區(qū)來(lái)達(dá)到**的焊錫效果。

　　以目前無(wú)鉛製程的SAC305錫膏，其融點(diǎn)大約為217℃左右，也就是說(shuō)回焊爐的溫度至少要高於這個(gè)溫度才能重新熔融錫膏，另外回焊爐中的高溫度**不要超過(guò)250℃，否則會(huì)有很多零件因?yàn)闆](méi)有辦法承受那麼高的溫度而變形或融化。

　　基本上電路板經(jīng)過(guò)迴焊爐以後，整個(gè)電路板的組裝就算完成了，如果還有手焊零件例外，剩下的就是檢查及測(cè)試電路板有沒(méi)有缺損或功能不良的問(wèn)題而已。光學(xué)檢查銲錫性 (AOI, Auto Optical Inspection) Option並不一定每條SMT的產(chǎn)線都有光學(xué)檢查機(jī)(AOI)，設(shè)置AOI的目的是因?yàn)橛行┟芏忍叩碾娐钒鍩o(wú)法進(jìn)行後續(xù)的開(kāi)短路電子測(cè)試(ICT)，所以用AOI來(lái)取代，但由於AOI為光學(xué)判讀有其盲點(diǎn)，比如說(shuō)零件底下的焊錫就無(wú)法判斷，目前僅能檢查零件有否墓碑(tombstone)或側(cè)立、缺件、位移、極性方向、錫橋、空焊等，但無(wú)法判斷假焊、BGA焊性、電阻值、電容值、電感值等零件品質(zhì)，所以到目前為止還沒(méi)辦法取代ICT。

　　所以如果僅使用AOI來(lái)取代ICT，在品質(zhì)上仍有部份風(fēng)險(xiǎn)，但I(xiàn)CT也不是，只能說(shuō)互相彌補(bǔ)測(cè)試涵蓋率，希望作到，所以自己要做個(gè)取捨(trade-off)。收板 (unloading)板子組裝完成後會(huì)在收回到料架(magazine)上，這些料架已經(jīng)被設(shè)計(jì)成可以讓SMT機(jī)臺(tái)自動(dòng)取放板子而不會(huì)影響到其品質(zhì)。成品目檢 (Visual Inspection)不論有沒(méi)有設(shè)立AOI站別，一般的SMT線都還是會(huì)設(shè)立電路板目視檢查區(qū)，目的在檢查電路板組裝完成後有否任何的不良，如果有AOI站別者則可以減少目檢人員的數(shù)量，因?yàn)檫€是要檢查一些AOI無(wú)法判讀到的地方，或檢查AOI打下來(lái)的不良。

　　很多的工廠會(huì)在這一站提供目視重點(diǎn)檢查模板(inspection template)，方便目檢人員檢驗(yàn)一些重點(diǎn)零件與零件極性。零件後復(fù) (Touch up)如果有些零件沒(méi)有辦法用SMT來(lái)打件，就需要後復(fù)(touch-up)手焊零件，這通常會(huì)放在成品檢查之後，以區(qū)別缺點(diǎn)是來(lái)自SMT還是其後段製程。

　　後復(fù)零件時(shí)要使用烙鐵(iron)及錫絲(solder wire)，焊接時(shí)將維持於一定高溫的烙鐵接觸到欲焊錫的零件腳，直至溫度升高到足以融化錫絲的溫度，然後加入錫絲融化，待錫絲冷卻後就會(huì)把零件焊接在電路板上。

　　手焊零件時(shí)會(huì)有一些煙霧產(chǎn)生，這些煙霧會(huì)包含許多重金屬，所以操作區(qū)域一定要設(shè)立煙霧排出設(shè)備，盡量不要讓操作員吸入這些有害煙霧。

　　需要提醒的，有些零件後復(fù)會(huì)因製程的需求而安排在更後段的製程。電路板開(kāi)路/短路測(cè)試 (ICT, In-Circuit Test)

　　ICT設(shè)置的目的主要在測(cè)試電路板上零件及電路有否開(kāi)路及短路，它另外也可以量測(cè)大部分零件的基本特性,，如電阻、電容、電感值，以判斷這些零件經(jīng)過(guò)高溫迴焊爐之後功能有否損壞、錯(cuò)件、缺件…等。

　　電路測(cè)試機(jī)臺(tái)又分為高級(jí)及初階機(jī)臺(tái)，初階的測(cè)試機(jī)臺(tái)我們一般稱之為MDA(Manufacturing Defect Analyzer)，其功能就是上面講的電子零件的基本特性量測(cè)及開(kāi)短路判斷。

　　高階的測(cè)試機(jī)臺(tái)除了包含初階機(jī)種的所有功能之外，還可以送電到待測(cè)板，並啟動(dòng)待測(cè)板並執(zhí)行測(cè)試程式，好處是可以模擬電路板在實(shí)際情況下的功能測(cè)試，可以一部分取代後面的功能測(cè)試機(jī)臺(tái)(Function Test)。但一臺(tái)這種高階測(cè)試機(jī)臺(tái)的測(cè)試治具大概可以買(mǎi)一部私家轎車(chē)，比起一臺(tái)初階的測(cè)試治具要高上15~25倍，所以一般運(yùn)用在大量產(chǎn)的產(chǎn)品上面比較適合。

　　電路板功能測(cè)試 (Function test)

　　功能測(cè)試是為了彌補(bǔ) ICT 的不足，因?yàn)?ICT 僅測(cè)試電路板上面的開(kāi)短路，其他如 BGA及產(chǎn)品的功能並沒(méi)有被測(cè)試到，所以需要使用功能測(cè)試機(jī)臺(tái)來(lái)測(cè)試電路板上的所有功能。

　　裁板 (assembly board de-panel)

　　一般的電路板都會(huì)進(jìn)行拼板(Panelization)，以增加SMT生產(chǎn)的效率，通常會(huì)有所謂「幾合一」的板子，比如說(shuō)二合一(2 in 1)、四合一(4 in 1)…等。等到所有的組裝作業(yè)都完成以後，還要再把它裁切(de-panel)成單板，有些只有單板的電路板也需要裁去一些多餘的板邊(break-away)。

　　裁切電路板的方法有幾種，可以設(shè)計(jì)V型槽(V-cut)使用刀片裁板機(jī)(Scoring)或直接手動(dòng)折板(不建議)，比較精密的電路板會(huì)使用路徑分板切割機(jī)(Router)，比較不會(huì)傷害到電子零件與電路板，但費(fèi)用及工時(shí)比較長(zhǎng)。

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