在電子制造領(lǐng)域,表面貼裝技術(shù)(SMT)的工藝控制直接決定了產(chǎn)品的最終質(zhì)量。空焊、短路、錫珠……這些高頻缺陷往往讓工程師在產(chǎn)線旁焦頭爛額。
然而,IPC研究表明,80%的制造缺陷可以在設(shè)計(jì)階段被發(fā)現(xiàn)和改善。今天,小編通過3個(gè)真實(shí)的生產(chǎn)案例,探討如何從“事后分析”轉(zhuǎn)向“事前預(yù)防”,并介紹如何借助華秋DFM軟件,在PCB設(shè)計(jì)階段就掐斷不良的根源。
案例直擊
SMT制程中的“三大攔路虎”
空焊率高,鋼網(wǎng)問題
案例1
【案例訂單】
某安全控制模塊,要求焊接良率≥99.5%,但實(shí)測(cè)空焊率高達(dá)4%。
【問題分析】
①錫膏活性不足:使用低活性錫膏,潤(rùn)濕性差;②鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)缺陷:鋼網(wǎng)開孔與PCB焊盤未完全對(duì)準(zhǔn),且厚度不足0.1mm,錫膏量偏少。
【改善對(duì)策】
①更換為活性更強(qiáng)的Type 4錫膏;②優(yōu)化鋼網(wǎng)設(shè)計(jì):將鋼網(wǎng)厚度增至0.13mm,重新優(yōu)化開孔位置,并采用激光切割保證精度。
主板短路,錫膏過厚
案例2
【案例訂單】
主板生產(chǎn)中出現(xiàn)批量短路,報(bào)廢率上升。
【問題分析】
鋼網(wǎng)與PCB間距過大,導(dǎo)致錫膏印刷過厚,元件貼裝時(shí)下壓過深,造成錫膏擠壓短路。
【改善對(duì)策】
調(diào)整鋼網(wǎng)與PCB間距至合適值,改用高粘性錫膏,并調(diào)整貼裝高度。
殘留錫珠,影響絕緣
案例3
【案例訂單】
電池管理板在回流焊后,PCB表面殘留大量錫珠,影響絕緣性能。
【問題分析】
①回流焊預(yù)熱區(qū)升溫速率過快,溶劑揮發(fā)不充分;②PCB未烘烤,內(nèi)部水分在高溫下爆裂形成錫珠。
【改善對(duì)策】
①調(diào)整回流焊預(yù)熱區(qū)升溫速率至1.5℃/s,延長(zhǎng)保溫時(shí)間至120秒;②PCB上線前在125℃下烘烤2小時(shí),濕度控制在500ppm以下;③鋼網(wǎng)開孔內(nèi)縮10%,減少錫膏溢出風(fēng)險(xiǎn)。
透過現(xiàn)象看本質(zhì)
SMT不良的底層邏輯
上述案例揭示了SMT生產(chǎn)的核心矛盾:工藝參數(shù)的波動(dòng)與設(shè)計(jì)缺陷的放大。
除了上述案例中的問題,日常生產(chǎn)中常見的現(xiàn)象還包括以下問題:
1、立碑/偏移:通常因焊盤設(shè)計(jì)不均、貼裝坐標(biāo)偏移或MARK點(diǎn)識(shí)別錯(cuò)誤。
2、少錫/多錫:往往與鋼網(wǎng)開孔尺寸、PCB焊盤設(shè)計(jì)(如過孔吸錫)直接相關(guān)。
3、金手指粘錫:多因鋼網(wǎng)清洗不凈或PCB保護(hù)不到位。
傳統(tǒng)改善思路往往是“出現(xiàn)問題—停機(jī)—調(diào)參—試產(chǎn)”,這種模式不僅浪費(fèi)物料,更嚴(yán)重影響交付周期。
破局關(guān)鍵
把“產(chǎn)線調(diào)試”前移到“設(shè)計(jì)檢查”
如何在高密度集成、快節(jié)奏交付的今天,依然保持SMT的一次性通過率?答案是在設(shè)計(jì)階段引入可制造性分析。
華秋DFM作為一款免費(fèi)的國(guó)產(chǎn)可制造性分析軟件,正是連接設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的橋梁。它能一鍵分析PCB設(shè)計(jì)文件中的隱患,直接對(duì)應(yīng)上述SMT制程痛點(diǎn)。
1、針對(duì)“鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)”的精準(zhǔn)體檢
案例1中,鋼網(wǎng)開孔不準(zhǔn)、厚度不足是空焊的元兇。
華秋DFM軟件支持Gerber文件一鍵分析,自動(dòng)檢測(cè)鋼網(wǎng)開孔是否與SMD焊盤匹配,并檢查是否存在插件焊盤鋼網(wǎng)誤開孔等問題。還能通過3D視圖直接查看貼片完成后的3D仿真效果,在生產(chǎn)前就能確認(rèn)鋼網(wǎng)開孔是否會(huì)導(dǎo)致少錫或橋連,避免因鋼網(wǎng)開錯(cuò)造成的成本損失。

2、嚴(yán)控“焊盤與間距”,杜絕短路與立碑
案例2中的短路與案例3中的錫珠,很大程度上與焊盤設(shè)計(jì)和間距有關(guān)。
華秋DFM軟件支持焊盤分析,自動(dòng)檢測(cè)焊盤大小是否合理,對(duì)于Chip件,焊盤過小會(huì)導(dǎo)致焊接不良,過大則易引起立碑,軟件會(huì)給出優(yōu)化建議。也能進(jìn)行阻焊橋檢測(cè),針對(duì)細(xì)間距引腳(如QFP、BGA),軟件會(huì)檢查阻焊橋是否存在,若阻焊橋缺失,焊接時(shí)極易連錫短路,這正是案例2需要預(yù)防的情況。還有器件間距分析,可自動(dòng)檢查元器件之間的距離是否滿足貼裝要求,避免因布局過密導(dǎo)致后期無(wú)法返修或貼裝干涉。

3、從源頭優(yōu)化材料與工藝
案例中更換了錫膏型號(hào),但如果BOM里的物料與PCB封裝不匹配,一切白費(fèi)。
華秋DFM軟件的BOM分析功能,就支持比對(duì)BOM與PCB封裝,避免采購(gòu)錯(cuò)誤的元器件。還有阻抗計(jì)算功能,可以幫助工程師在設(shè)計(jì)階段就匹配好線寬與疊層,減少因信號(hào)問題導(dǎo)致的調(diào)試反復(fù)。

不止是檢測(cè)
更是降本增效的利器
華秋DFM的價(jià)值不僅在于“找茬”,更在于“省錢”!
1、精準(zhǔn)核算成本:自動(dòng)計(jì)算板子尺寸、沉金面積、焊點(diǎn)數(shù)量,讓SMT報(bào)價(jià)一目了然,幫助工程師在畫板階段就能控制成本。
2、提升板材利用率:通過智能拼版工具,計(jì)算最高板材利用率。對(duì)于批量板,利用率提升幾個(gè)點(diǎn),就能節(jié)省上萬(wàn)元成本。
3、一鍵輸出生產(chǎn)文件:檢查無(wú)誤后,可直接導(dǎo)出Gerber、坐標(biāo)文件,甚至一鍵下單制作鋼網(wǎng),最快8小時(shí)交付,無(wú)縫銜接生產(chǎn)。
好產(chǎn)品是設(shè)計(jì)出來(lái)的
也是“檢查”出來(lái)的
面對(duì)SMT制程中錯(cuò)綜復(fù)雜的不良原因,與其在產(chǎn)線上反復(fù)試錯(cuò),不如在設(shè)計(jì)完成的那一刻,就用專業(yè)的DFM工具進(jìn)行“全身體檢”。
華秋DFM目前支持1200+細(xì)項(xiàng)的檢查規(guī)則,涵蓋PCB裸板分析、PCBA裝配分析等全流程。它能將工程師從繁瑣的“背鍋”和救火中解放出來(lái),真正掌握產(chǎn)品質(zhì)量的主動(dòng)權(quán)。
讓設(shè)計(jì)完美落地,從一次免費(fèi)的DFM檢查開始!
華秋DFM軟件下載地址(復(fù)制到電腦瀏覽器打開):
https://dfm.hqpcb.com/?from=DFMGZH
記得持續(xù)關(guān)注華秋DFM公眾號(hào),不錯(cuò)過每一期的干貨內(nèi)容喲~如果你在使用中有任何疑問或想了解的功能,也隨時(shí)歡迎在公眾號(hào)后臺(tái)私信小編!
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SMT生產(chǎn)良率卡在99%?從三大案例看如何用DFM軟件把問題消滅在設(shè)計(jì)階段
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