电脑主板生产基本工艺及作业流程.doc

摘要
随着科学技术不断发展，人们生活水平不断提高，通信技术不断扩延，计算机已经涉及到各个不同行业，成为人们生活、工作、学习、娱乐不可缺少工具。而计算机主板作为计算机中非常重要核心部件，其品质好坏直接影响计算机整体品质高低。因而在生产主板过程中每一步都是要严格把关，不能有丝毫懈怠，这样才干使其品质得到保证。
基于此，本文重要简介电脑主板SMT生产工艺流程和F/T(Function Test)功能测试环节（F/T测试环节以惠普H310机种为例）。让人们理解一下完整计算机主板是如何制成，都要通过哪些工序以及如何检测产品质量。
本文一方面简朴简介了PCB板发展历史，分类，功能及发展趋势，SMT及SMT产品制造系统，然后重点简介了SMT生产工艺流程和F/T测试环节。

核心字：SMT生产 F/T测试 PCB板

目录
1 引言 5
1.1 PCB板简朴简介及发展历程 5
1.2 印制电路板分类及功能 6
1.2.1 印制电路板分类 6
1.2.2 印制电路板功能 7
1.3 印制电路板发展趋势 7
1.4 SMT简介 7
1.5 SMT产品制造系统 9
2 SMT生产工艺流程 10
2.1 来料检测 10
2.2 锡膏印刷机 10
2.2.1 印刷机基本构造 11
2.2.2 印刷机重要技术指标 11
2.2.3 印刷焊膏原理 11
2.3 3D锡膏检测机 12
2.4 贴片机 12
2.4.1 贴片机基本构造 13
2.4.2 贴片机重要技术指标 14
2.4.3 自动贴片机贴装过程 15
2.4.4 持续贴装生产时应注意问题 15
2.5 再流焊（Reflow soldring） 16
2.5.1 再流焊炉基本构造 16
2.5.2 再流焊炉重要技术指标 17
2.5.3 再流焊原理 17
2.5.4 再流焊工艺特点（与波峰焊技术相比） 18
2.5.5 再流焊工艺规定 18
2.6 DIP插接元件安装 19
2.7 波峰焊（wave solder） 20
2.7.1 波峰焊工艺 20
2.7.2 波峰焊操作环节 20
2.7.3 波峰焊原理 22
2.7.4 双波峰焊理论温度曲线 24
2.7.5 波峰焊工艺对元器件和印制板基本规定 24
3 焊接及装配质量检测 25
3.1 AIO（automatic optical inspection）检测 25
3.1.1 概述 25
3.1.2 AOI检测环节 26
3.2 ICT在线测试 28
3.2.1 慨述 28
3.2.2 ICT在线测试环节 29
4 MAL段工作流程 30
4.1 MAL锁附站需手工安装零件 30
4.2 MAL LQC目检项目 31
4.2.1 S1面检查项目 31
4.2.2 S2面检查项目 32
5 F/T(Function Test) 测试程序 33
5.1 测试治具结识 33
5.2 拆装测试治具环节 34
5.3 DOS系统下测试程序 35
5.3.1 电源开机测试 35
5.3.2 Scan Sku 测试 35
5.3.3 微动开关测试 36
5.3.4 烧录Lan Mac ID 测试 36
5.3.5 电池电量测试及LCD EDID测试 37
5.4 WINDOWS系统测试程序 37
5.4.1 系统组态测试 37
5.4.2 无线网卡/WWAN测试 38
5.4.3 音效测试 38
5.4.4 键盘触控按键测试 39
5.4.5 LED Test 40
5.4.6 MS & MMC & SD & XD & NEW Disk Card Test 40
5.4.7 检查条码测试 41
结束语 42
道谢 43
参照文献 44

1 引言
1.1 PCB板简朴简介及发展历程
印刷电路板（Printed Circuit Board）简称PCB，又称印制板，是电子产品重要部件之一。用印制电路板制造电子产品具备可靠性高、一致性好、机械强度高、重量轻、体积小、易于原则化等长处。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机、通信设备、电子雷达系统，只要存在电子元器件，它们之间电气互连就要使用印制板。
在电子技术发展初期，电路由电源、导线、开关和元器件构成。元器件都是用导线连接，而元件固定是在空间中立体进行。随着电子技术发展，电子产品功能、构造变得很复杂，元件布局、互连布线都受到很大空间限制，如果用空间布线方式，就会使电子产品变得眼花缭乱。因而就规定对元件和布线进行规划。用一块板子作为基本，在板上规划元件布局，拟定元件接点，使用接线柱做接点，用导线把接点按电路规定，在板一面布线，另一面装元件。这就是最原始电路板。这种类型电路板在真空电子管时代非常流行，由于线路都在同一种平面分布，没有太多遮盖点，检查起来容易。这时电路板已初步形成了“层”概念。 单面敷铜板创造，成为电路板设计与制作新时代标志。布线设计和制作技术都已发展成熟。先在敷铜板上用模板印制防腐蚀膜图，然后再腐蚀刻线，这种技术就象在纸上印刷那样简便，“印刷电路板”因而得名。
随着电子技术发展和印制板技术进步，浮现了双面板，即在板子两面都敷铜，两面都可腐蚀刻线。 随着电子产品生产技术发展，人们开始在双面电路板基本上发展夹层，其实就是在双面板基本上叠加上一块单面板，这就是多层电路板。起初，夹层多用做大面积地线、电源线布线，表层都用于信号布线。日后，规定夹层用于信号布线状况越来越多，这使电路板层数也要增长。但夹层不能无限增长，重要因素是成本和厚度问题。
因而，电子产品设计者要考虑到性价比这个矛盾综合体，而最实际设计办法依然是以表层做信号布线层为首选。高频电路元件也不能排得太密，否则元件自身辐射会直接对其他元件产生干扰。层与层之间布线应错开成十字走向，以减少布线电容和电感。
1.2 印制电路板分类及功能
1.2.1 印制电路板分类
依照软硬进行分类：普通电路板和柔性电路板。
依照电路层数分类：分为单面板、双面板和多层板。常用多层板普通为4层板或6层板，复杂多层板可达十几层。
从19至今若以PCB组装技术应用和发展角度来看可分为三个阶段 ：
1.通孔插装技术(THT)阶段PCB
1).金属化孔作用：
①.电气互连---信号传播
②.支撑元器件---引脚尺寸**通孔尺寸缩小
a.引脚刚性
b.自动化插装规定
2).提高密度途径
①.减小器件孔尺寸，但受到元件引脚刚性及插装精度**，孔径≥0.8mm
②.缩小线宽/间距：0.3mm—0.2mm—0.15mm—0.1mm
③.增长层数：单面—双面—4层—6层—8层—10层—12层—64层
2.表面安装技术（SMT）阶段PCB
1).导通孔作用：仅起到电气互连作用，孔径可以尽量小，堵上孔也可以。
2).提高密度重要途径
①.过孔尺寸急剧减小：0.8mm—0.5mm—0.4mm—0.3mm—0.25mm
②.过孔构造发生本质变化：
a.埋盲孔构造 长处：提高布线密度1/3以上、减小PCB尺寸或减少层数、提高可靠性、改进了特性阻抗控制，减小了串扰、噪声或失真（因线短，孔小）
b.盘内孔（hole in pad）消除了中继孔及连线
③薄型化：双面板：1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm
④PCB平整度：
a.概念：PCB板基板翘曲度和PCB板面上连接盘表面共面性。
b.PCB翘曲度是由于热、机械引起残留应力综合成果
c.连接盘表面涂层：HASL、化学镀NI/AU、电镀NI/AU…
3.芯片级封装(CSP)阶段PCB
CSP以开始进入急剧变革于发展其之中,推动PCB技术不断向前发展， PCB工业将走向激光时代和纳米时代.
1.2.2 印制电路板功能
印制电路板在电子设备中具备如下功能：. 提供集成电路等各种电子元器件固定、装配机械支撑，实现集成电路等各种电子元器件之间布线和电气连接或电绝缘，提供所规定电气特性。 为自动焊接提供阻焊图形，为元件插装、检查、维修提供辨认字符和图形。 电子设备采用印制板后，由于同类印制板一致性，避免了人工接线差错，并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了电子产品质量，提高了劳动生产率、减少了成本，并便于维修。
1.3 印制电路板发展趋势
印制板从单层发展到双面板、多层板和挠性板，并不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展。不断缩小体积、减少成本、提高性能，使得印制板在将来电子产品发展过程中，依然保持强大生命力。 将来印制板生产制造技术发展趋势是在性能上向高密度、高精度、细孔径、细导线、小间距、高可靠、多层化、高速传播、轻量、薄型方向发展。
1.4 SMT简介
随着科学技术迅速发展以及信息技术迅速推广与应用，电子产品已逐渐成为了人们生活中不可缺少物质资源及国民经济重要构成某些，电子产品制造已逐渐发展成为一门新兴行业与技术，成为了当代制造业重要分支[1]，对国民经济发展，对国家综合国力体现与提高都起到了积极和重要增进作用。
随着电子产品微型化、轻量化、集成化、高密度化和高可靠性发展，基于基板板级电子电路产品就成了电子产品重要形式，板级电子电路产品制造技术水平就成为体现当代电子产品制造技术重要标志。
继手工插装、半自动化插装、全自动插装之后第四代电子电路制造技术，表面组装技术 (SurfaceMountTechnology，SMT)兴起和发展动摇了老式板级电子电路产品组装概念，变化了电子元器件通孔插装技术(ThroughHoleTechnology，THT)制造形式，引起了电子产品制造技术革命，被称为是电子产品制造技术“第二次革命”，并逐渐发展成为融合微电子学、电子材料、半导体集成电路、电路设计自动化 (Eleetronieoesi，Automation，EnA)计算机辅助测试和先进制造等各项技术在内当代先进电子制造技术，该技术是一项涉及到微电子、精密机械自动控制、焊接、精细化工、材料、检测等多专业和多学科新兴、综合性工程科学技术[2]。
SMT组装分为芯片级组装(常称为封装或一级封装)和板级组装(也称为二级封装)。芯片级组装是将硅片(芯片)贴装在基片上，然后通过封接或软钎焊焊接到基板上成为完整元件。板级组装是将元件贴装在普通混装印制电路板(PriniedCireuitBoard,PCB)或表面安装印制电路板 (Surface Mount Printed Circuit Board)上。
与老式通孔插装技术相比较，采用SMT技术进行电子产品组装优越性重要体当前如下几种方面[3]:
1.SMT元器件体积小、重量轻、集成度高、功能多、可贴装于PCB两面，并使涉及立体组装在内高密度组装成为也许。由于表面贴装元件 (SurfaceMountComponent，SMC)和表面贴装器件 (surfaeeMountDeviee，SMD)体积、重量只有老式元器件1/10，由其构成PCB模块体小、量轻，可使相应电子设备和产品体积缩小40~60%，重量减轻60一80%，其大幅度微型化效果明显，应用面极其广泛。特别是在航空航天和军事装备领域，应用SMT技术使产品微型化意义更为重大。
2.SMT产品所采用SMC、SMD均为无引脚或短引脚，减少了由于引线长度引起寄生电感和电容，从而减少了电磁干扰和射频干扰，改进了PCB模块和电子设备系统高频特性。
3.SMT产品制造易于实现自动化、减少制导致本。并能通过采用散热、抗振高质SMC和自动化组装，改进产品抗冲击、振动特性，使产品组装可靠性大幅度提高。
SMT被广泛应用于电子、航空、航天、军事、船舶、汽车、机械、仪表等诸多领域，并且已进入以微组装技术、高密度组装和立体组装技术为标志先进电子制造技术新阶段，以及多芯片组件、球型栅格阵列、芯片尺寸封装等新型表面组装元器件迅速发展和大量应用阶段[4]。随着SMT在各个领域特别是军事尖端技术领域应用和推广，为电子产品进一步微型化、薄型化、轻量化和高可靠性开辟了辽阔前景，对国民经济发展和军事电子装备当代化正在起着积极推动作用。
1.5 SMT产品制造系统
SMT产品制造系统是以SMT为核心制造技术手段，以SMT产品为制造对象制造系统，基本构成形式是由表面组装设备构成生产线，表面组装设备通过自动传播线连接在一起，并配备计算机控制系统，控制PCB自动传播和各组装设备和流水组装作业。广义SMT产品制造系统是一种以客户需求为目、以客观物质手段为工具，采用有效办法，将产品由概念设计转化为最后物质产品，投放市场制造过程。涉及市场调研与预测、产品设计、工艺设计、生产加工、质量保证、生产过程管理、营销、售后等产品全生命周期内一系列互相联系活动，SMT产品制造资源是完毕SMT产品整个生命周期所有生产活动物理元素总称，如图l一1所示[5]。

图1-1 SMT产品制造系统示意图
2 SMT生产工艺流程
来料检测 --> PCBB面丝印焊膏（点贴片胶） --> 贴片 --> 烘干（固化） --> 回流焊接 --> 翻板 --> PCBA面丝印焊膏 --> 贴片 --> 烘干 --> 回流焊接 --> 插件 --> 波峰焊 --> 清洗 --> 检测 --> 返修
2.1 来料检测
在生产组装过程中，普通由委托公司提供PCB和电子元器件，在进入生产线之前，必要对它们进行品质检查，这个过程称为IQC（进料品管）。PCB检查除了肉眼表面检查外，还必要运用检测仪器对基板厚度、插件针孔进行检查，元器件则涉及各种电阻、电容阻值、容值以及断路、短路等。通过IQC检查PCB和元器件才干进入下一道工序。因而，加工前测试对主板整个生产过程提供了首要保证，有助于提高产品良品率。
2.2 锡膏印刷机
SMT生产线作用是安装细小贴片式元件和某些人工无法完毕多引脚IC芯片，在贴片之前，必要在PCB针孔和焊接部位刮上焊锡膏，这是运用锡膏印刷机来完毕。把PCB板放在锡膏印刷机操作台上，操作工人使用一张与PCB针孔和焊接部位相似钢网进行对位，这个过程可用监视器观测，以保证定位精确。然后锡膏印刷机涂料手臂动作，透过钢网相应位置将焊锡膏均匀、无偏差地涂在PCB板上，为元器件焊接做准备，再送上SMT生产线。如图2-1
PCB
刮刀
钢板

图2-1 锡膏印刷机整体外观及内部构造
2.2.1 印刷机基本构造
a. 夹持基板（PCB）工作台
b. 印刷头系统
c. 丝网或模板以及丝网或模板固定机构
d. 保证印刷精度而配备定位、清洗、二维、三维测量系统等选件。
e. 计算机控制系统
2.2.2 印刷机重要技术指标
a. 最大印刷面积：依照最大PCB尺寸拟定。
b. 印刷精度：普通规定达到±0.025mm。
c. 印刷速度：依照产量规定拟定。
2.2.3 印刷焊膏原理
焊膏和贴片胶都是触变流体，具备粘性。当刮刀以一定速度和角度向前移动时，对焊膏产生一定压力，推动焊膏在刮板前滚动，产生将焊膏注入网孔或漏孔所需压力，焊膏粘性摩擦力使焊膏在刮板与网板交接处产生切变，切变力使焊膏粘性下降，使焊膏顺利地注入网孔或漏孔。如图2-2

焊膏

刮板

模板

PCB
a在刮板前滚动迈进 b产生将焊膏注入漏孔压力 c切变力使焊膏注入漏孔

刮刀推动力F可分解为
推动焊膏迈进分力X和
将焊膏注入漏孔压力Y
d焊膏释放（脱模）
图2-2 焊膏印刷原理示意图
2.3 3D锡膏检测机
3D锡膏检测机是一台锡膏厚度测试仪，她作用是检测锡膏“高度”“面积”“体积”其中最重要是检测“高度”，众所周知锡膏数量是判断焊点质量及其可靠性一种重要指标。100%采用锡膏检测(SPI)将有助于减少印刷流程中产生焊点缺陷，并且可通过最低返工(如清洗电路板)成本来减少废品带来损失，此外一种好处是焊点可靠性将得到保证。
2.4 贴片机
SMT生产线是通过贴片机（如图2-3）进行，贴片前必要在贴片机前面装上原料盘（如图2-4），贴片式元件都是附在原料盘传播纸带上原料盒上，大型BGA封装芯片(如“主板芯片组”)原料盘则放在贴片机背面。操作过程通过单片机编制程序设定来完毕，并使用了激光对中校正系统。贴片时贴片机按照预设程序动作，机械手臂在相应原料盘上运用吸嘴吸取元件，放到PCB相应位置，使用激光对中系统进行元件校正操作，最后将元件压放在相应焊接位置。
在一台高速贴片机上普通有各种原料盘同步进行工作。但元件大小应当相差不多，以利于机械手臂操作。一条完整SMT生产线是由几台高速贴片机来完毕，依照元件大小不同．贴片机元件吸嘴均不相似，普通状况下是先贴上小元件(如“贴片电阻”)，接着对较大芯片(如“主板芯片组”)进行贴片安装。

图2-3 贴片机整体外观

图2-4 贴片机原料盘
2.4.1 贴片机基本构造
a. 底座
b. 供料器。
c. 印制电路板传播装置
d. 贴装头
e. 对中系统
f. 贴装头X、Y轴定位传播装置
g. 贴装工具（吸嘴）
h. 计算机控制系统
2.4.2 贴片机重要技术指标
a. 贴装精度：涉及三个内容：贴装精度、辨别率、重复精度
贴装精度——是指元器件贴装后相对于印制板原则贴装位偏移量，普通来
讲，贴装Chip元件规定达到±0.1mm，贴装高窄间距SMD至少规定达到
±0.06mm
辨别率——辨别率是贴装机运营时每个步进最小增量。
重复精度——重复精度是指贴装头重复返回标定点能力
b. 贴片速度：普通高速机为0.2S/ Chip元件以内，多功能机0.3—0.6S/ Chip元件左右。
c. 对中方式：有机械对中、激光对中、全视觉对中、激光/视觉混合对中。
d. 贴装面积：指贴装头运动范畴，可贴装PCB尺寸，最大PCB尺寸应不不大于250×300 mm。
e. 贴装功能：是指贴装元器件能力。普通高速机只能贴装较小元器件；多功能机可贴装最小0.6×03 mm~最大60×60mm器件，还可以贴装连接器等异形元器件。
f. 可贴装元件种类数：是指贴装机料站位置多少（以能容纳8 mm编带数
量来衡量）。
g. 编程功能：是指在线和离线编程优化功能。

2.4.3 自动贴片机贴装过程
输入PCB

PCB定位并基准校准

贴装头拾取元器件

元器件对中
（通过飞行或固定CCD与原则图象比较）

贴装头将元件贴到PCB上

完毕否？

NO

YES
松开PCB

输出PCB

图2-5 贴片机贴片过程原理图
2.4.4 持续贴装生产时应注意问题
a．拿取PCB时不要用手触摸PCB表面，以防破坏印刷好焊膏；
b. 报警显示时，应及时按下警报关闭键，查看错误信息并进行解决；
c. 贴装过程中补充元器件时一定要注意元器件型号、规格、极性和方向；
d. 贴装过程中，要随时注意废料槽中弃料与否堆积过高，并及时进行清理，使弃不能高于槽口，以免损坏贴装头；
2.5 再流焊（Reflow soldring）
再流焊炉（图2-6）是焊接表面贴装元器件设备。再流焊炉重要有红外炉、热风炉、红外加热风炉、蒸汽焊炉等。当前最流行是全热风炉以及红外加热风炉。
所有贴片元件安装完毕后，合格产品将送入再流焊接机。再流焊接机采用分为各种温区内循环式加热系统，由于焊锡膏采用各种材质构成，温度不同将引起锡膏状态变化。在高温区时焊锡膏变成液化状态，贴片式元件容易与焊接相结合；进入较冷温区后，焊锡膏变成固体状态，就将元件引脚和PCB牢牢焊接起来了。

图2-6 再流焊接机
2.5.1 再流焊炉基本构造
a. 炉体
b. 上下加热源
c. PCB传播装置
d. 空气循环装置
e. 冷却装置
f. 排风装置
g. 温度控制装置
h. 以及计算机控制系统
2.5.2 再流焊炉重要技术指标
a. 温度控制精度：应达到±0.1—0.2℃；
b. 传播带横向温差：规定±5℃如下；
c. 温度曲线测试功能：如果设备无此配备，应外购温度曲线采集器；
d. 最高加热温度：普通为300—350℃，如果考虑无铅焊料或金属基板，应选取350℃以上。
e. 加热区数量和长度：加热区数量越多、加热区长度越长，越容易调节和控制温度曲线。普通中小批量生产选取4—5温区，加热区长度1.8m左右即能满足规定。
f. 传送带宽度：应依照最大和最小PCB尺寸拟定。
2.5.3 再流焊原理

图2-7 再流焊温度曲线
从温度曲线（见图2-7）分析再流焊原理：当PCB进入升温区（干区）时，焊膏中溶剂、气体蒸发掉，同步，焊膏中助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、器件引脚与氧气隔离；PCB进入保温区时，使PCB和元器件得到充分预热，以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件；当PCB进焊接区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB焊盘，元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接；PCB进入冷却区，使焊点凝固。此时完毕了再流焊。
2.5.4 再流焊工艺特点（与波峰焊技术相比）
a. 不像波峰焊那样，要把元器件直接浸渍在熔融焊料中，因此元件受到
热冲击小。但由于再流焊加热办法不同，有时会施加给器较大热应力；
b. 只需要在焊盘上施加焊料，并能控制焊料施加量，避免了虚焊桥接等焊接缺陷产生，因而焊接质量好，可靠性高；
c. 有自定位效应（self alignment）—当元器件贴放位置有一点偏时，由
于熔融焊料表面张力作用，当其所有焊端或引脚与相应焊盘被润湿时，
在表面张力作用下，自动被拉回到近似目的位置。
d. 焊料中不会混入不纯物，使用焊膏时，能对的地保证焊料成分。
e. 可以采用局部加热热源，从而可在同一基板上，采用不同焊接工艺进行焊接；
f. 工艺简朴，修板工作量极小。从而节约了人力、电力、材料。
2.5.5 再流焊工艺规定
a. 要设立合理再流焊温度曲线—-再流焊是SMT生产中核心工序，依照再流焊原理，设立合理温度曲线，才干保证再流焊质量。不恰当温度曲线会浮现焊接不完全，虚焊、元件翘立、焊锡球多等焊接缺陷，影响产品质量。要定期做温度曲线实时测试。
b. 要按照PCB设计时焊接方向进行焊接。
c. 焊接过程中，在传送带上放PCB要轻轻地放平稳，严防传送带震动并注旨在机器出口处接板，防止后出来板掉落在先出来板上碰伤SMD引脚。
d. 必要对首块印制板焊接效果进行检查。检查焊接与否充分有无焊膏融化不充分痕迹、焊点表面与否光滑、焊点形状与否呈半月状、锡球和残留物状况、连焊和虚焊状况。还要检查PCB表面颜色变化状况，再流焊后容许PCB有少量但是均匀变色。并依照检查成果调节温度曲线。在整批生产过程中要定期检查焊接质量。
2.6 DIP插接元件安装
通过SMT生产线PCB可以说是主板半成品，相对于它机械化设备智能操作，DIP插接生产线要简朴得多，它是由工作人员手工完毕。插接元件重要涉及：I／O接口、CPU插座、PCI／AGP插槽；内存插槽、BIOS插座、电容、跳线、晶振等。插接之前元件都必要通过IQC检测，对于某些引脚较长电容、电阻还要进行修剪，以便插接操作。
PCB送上DIP生产线后，操作工人按照预定插接顺序将部件插在PCB相应位置，整个工序由多名操作工人完毕。如图2-8

(a)手工电容等元器件 (b)每个工人负责一种独立工序

(c)手工插装I/O接口、内存插槽等 (d)完毕

图2-8 手插件工序图
2.7 波峰焊（wave solder）
所有指定元件插接到PCB后通过传播带自动送入波峰焊接机（如图2-9），波峰焊接机是自动焊接设备，在它前段将给要焊接插接件喷上助焊剂，通过不同温区变化对PCB加热。波峰焊机后半部是一种高温液态锡炉，它均匀平稳地流动，为了防止它氧化，普通在它表面还覆盖着一层油。PCB传过来后运用其高温液态锡和助焊剂作用将插接件牢牢焊接在PCB上。

图2-9 波峰焊接机
2.7.1 波峰焊工艺
波峰焊重要用于老式通孔插装印制电路板电装工艺，以及表面组装与通孔插装元器件混装工艺，波峰焊是运用熔融焊料循环流动波峰与装有元器件PCB焊接面相接触，以一定速度相对运动时实现群焊焊接工艺。
与手工焊接相比较，波峰焊具备生产效率高、焊接质量好、可靠性高等长处。
合用于表面贴装元器件波峰焊设备有双波峰或电磁泵波峰焊机。
2.7.2 波峰焊操作环节
1 焊接前准备
a. 在待焊PCB（该PCB已通过涂敷贴片胶、SMC/SMD贴片、胶固化并完毕THC插装工序）后附元器件插孔焊接面涂阻焊剂或粘贴耐高温粘带，以防波峰焊后插孔被焊料堵塞。如有较大尺寸槽和孔也应用耐高温粘带贴住，以防波峰焊时焊锡流到PCB上表面。（如水溶性助焊剂只能采用阻焊剂，涂敷后放置30min或在烘灯下烘15min再插装元器件，焊接后可直接水清洗）
b. 用比重计测量助焊剂比重，若比重大，用稀释剂稀释。
c. 将助焊剂倒入助焊剂槽
2 开炉
a. 打开波峰焊机和排风机电源
b. 依照PCB宽度调节波峰焊机传送带（或夹具）宽度
3 设立焊接参数
a. 发泡风量或助焊剂喷射压力：依照助焊剂接触PCB底面状况定。
b. 预热温度：依照波峰焊机预热区实际状况设定
c. 传送带速度：依照不同波峰焊机和待焊接PCB状况设（0.8—1.92m/min）
d. 焊锡温度：（必要是打上来实际波峰温度为250±5℃时表显示温度）
4 首件焊接并检查（待所有焊接参数达到设定值后进行）
a. 把PCB轻轻地放在传送带（夹具）上，机器自动进行喷涂助焊、干燥、预热、波峰焊、冷却。
b. 在波峰焊出口处接住PCB。
c. 进行首件焊接质量检查。
5 依照首件焊接成果调节焊接参数
6 持续焊接生产
a. 办法同首件焊接。
b. 在波峰焊出口处接住PCB，检查后将PCB装入防静电周转箱送修后附工序（或直接送连线式清洗机进行清洗）。
c. 持续焊接过程中每块印制板都应检查质量，有严重焊接缺陷制板，应及时重复焊接一遍。如重复焊接后还存在问题，应检查原、对工艺参数作相应调节后才干继续焊接。
7 检查
检查办法：目视或用2-5倍放大镜观测。
检查原则：
a. 焊接点表面应完整、持续平滑、焊料量适中，无大气孔、砂眼；
b. 焊点润湿性好，呈弯月形状，插装元件润湿角θ应不大于0°，以15—45°为最佳，见图2-10(a)；片式元件润湿角θ不大于0°，焊料应在片式元件金属化端头处全面铺开，形成持续均匀覆盖层，见图2-10(b)；

(a) 插装元器件焊点 (b)贴装元件焊点

图2-10 插装元器件和贴装元件焊点润湿示意图

c. 虚焊和桥接等缺陷应降至至少；
d. 焊接后贴装元件无损坏、无丢失、端头电极无脱落；
e. 规定插装元器件元件面上锡好（涉及元件引脚和金属化）。
f. 焊接后印制板表面容许有微小变色，但不容许严重变色，不允阻焊膜起泡和脱落。
2.7.3 波峰焊原理
下面以双波峰机为例来阐明波峰焊原理。如图2-11
当完毕点（或印刷）胶、贴装、胶固化、插装通孔元器件印制板从波峰焊机人口端随传送带向前运营，通过助焊剂发泡（或喷雾）槽时，使印制板下表面和所有元器件端头和引脚表面均匀地涂敷一层薄薄助焊剂；

图2-11 双波峰焊示意图

随传送带运营印制板进入预热区（预热温度在90—130℃），预热作用：①助焊剂中溶剂被挥发掉，这样可以减少焊接时产气愤体；②助焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化，可以去除印制板焊盘、元器件端头和引脚表面氧化膜以及其他污染物，同步起到保护金属表面防止发生再氧化作用③使印制板和元器件充分预热，避免焊接时急剧升温产生热应力损坏印制板和元器件。
印制板继续向前运营，印制板底面一方面通过第一种熔融焊料波，第一种焊料波是乱波（振动波或紊流波），使焊料打到印制板底面所有焊盘、元器件焊端和引脚上，熔融焊料在通过助焊剂净化金属表面上进行浸润和扩散。然后印制板底面通过第二个熔融焊料波，第二个焊料波是平滑波，平滑波将引脚及焊端之间连桥分开，并将去除拉尖等焊接缺陷。当印制板继续向前运营离开第二个焊料波后，自然降温冷却形成焊点，即完毕焊接。
2.7.4 双波峰焊理论温度曲线

图2-12 双波峰焊温度曲线图
2.7.5 波峰焊工艺对元器件和印制板基本规定
a. 应选取三层端头构造表面贴装元器件，元器件体和焊端能经受两次以
上260℃波峰焊温度冲击，焊接后元器件体不损坏或变形，片式元件端
头无脱帽现象；
b. 如采用短插一次焊工艺，焊接面元件引脚露出印制板表面0.8—3mm；
c. 基板应能经受260℃/50s耐热性，铜箔抗剥强度好，阻焊膜在高温下仍有足够粘附力，焊接后阻焊膜不起皱；
d. 印制电路板翘曲度不大于0.8—1.0%；
e. 对于贴装元器件采用波峰焊工艺印制电路板必要按照贴装元器件特点进行设计，元器件布局和排布方向应遵循较小元件在前和尽量避免互相遮挡原则；

3 焊接及装配质量检测
波峰焊接后，最后工序是对组装好PCB板进行焊接质量和装配质量检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、飞针测试仪、自动光学检测（AOI）、X-RAY检测系统、功能测试仪等。专用检测台上，质检员使用一片塑料模板与贴片PCB对照，用来检测PCB上元件与否漏焊、位置与否放正、焊接与否严密、引脚与否连焊等。在检测过程中为了防止静电带来损害，质检员手臂都要带静电环，其她生产线与主板直接接触人员都必要如此。质检不合格PCB将送到SMT生产线维修部门，用人工对浮现焊点、位置和漏焊元件进行修正，修正后再重新返回检测。
3.1 AIO（automatic optical inspection）检测
3.1.1 概述
运用高速高精度视觉解决技术自动检测PCB板上各种不同贴装错误及
焊接缺陷.PCB板范畴可从细间距高密度板到低密度大尺寸板,并可提供
在线检测方案,以提高生产效率,及焊接质量
通过使用AOI检测机（如图3-6）作为减少缺陷工具,在装配工艺过程初期查找和消除错误,以实现良好过程控制.初期发现缺陷将避免将坏板送到随后装配阶段,AOI将减少修理成本将避免报废不可修理电路板.
1 范畴及重要特点
1).范畴：它通过直接对在线器件电气性能测试来发现制造工艺缺陷和元器
件不良，对工艺类可发现如缺件,位移和元件歪斜,立碑,翻件,浮腳及湾曲Lead.锡多或锡少,锡洞，极性,OCR OCV
2).重要特点
a. 高速检测系统
-与PCB板贴密度无关
b. 迅速便捷编程系统
- 图形界面下进行
　 -运用帖装数据自动进行数据检测
-运用元件数据库进行检测数据迅速编辑
c. 运用丰富专用多功能检测算法和二元或灰度水平光学成像解决技术进行检
d. 依照被检测元件位置瞬间变化进行检测窗口自动化校正，达到高精度检测
e. 通过用墨水直接标记于PCB板上或在操作显示屏上用图形错误表达来
进行检测电核对

图3-6 AOI检测机
3.1.2 AOI检测环节
a. 目视人员需按照对的PCB板流向放进AOI机台.(图3-1)
b. AOI测试完毕,操作人员双手由传送带上取下板子,使用Barcode Reader读取序号.(图3-2&图3-2-1)
c. 确认 PCB 方向和 Layout显示一致,屏目上显示有关位置及其defect,
操作人员按照defect位置进行确认.(图3-3&图3-3-1&图3-3-2)
d. 确认真实不良后,按下F5,并贴上标签,记录报表.若为误判则按下F6 ，待
所有Defect确认完后,按下Washed，即可继续下一片(图3-4)
e. 测试完毕确以为Pass需刷SFC系统,直接送入下一制程,如确以为Fail刷
SFC系统,输入不良代码,放入不良品箱,由线上人员维修,维修OK,再放入
AOI机台测试,直到检测OK后方可送入下一制程(图3-5&图3-5-1)

图3-1 PCB进入AOI机台流向 图3-2 取板动作
图3-2-1 读取条码 图3-3 目视界面

图3-3-1目视界面 图3-3-2目视界面

图3-4 确认按钮 图3-5 不良品箱

图3-5-1 PCB进入下一制程流向
3.2 ICT在线测试
3.2.1 慨述
在线测试，ICT（In-Circuit Test）（如图3-7）是通过对在线元器件电性能及电气连接进行测试来检查生产制造缺陷及元器件不良一种原则测试手段。它重要检查在线单个元器件以及各电路网络开、短路状况，具备操作简朴、快捷迅速、故障定位精确等特点。

图3-7 ICT检测机
1. ICT范畴及特点
检查制成板上在线元器件电气性能和电路网络连接状况。可以定量地对电阻、电容、电感、晶振等器件进行测量，对二极管、三极管、光藕、变压器、继电器、运算放大器、电源模块等进行功能测试，对中小规模集成电路进行功能测试，如所有74系列、Memory 类、惯用驱动类、互换类等IC。
它通过直接对在线器件电气性能测试来发现制造工艺缺陷和元器件不良。元件类可检查出元件值超差、失效或损坏，Memory类程序错误等。对工艺类可发现如焊锡短路，元件插错、插反、漏装，管脚翘起、虚焊，PCB短路、断线等故障。
测试故障直接定位在详细元件、器件管脚、网络点上，故障定位精确。对故障维修不需较多专业知识。
2. 意义