插件封装生产应用

更新时间:2024-06-18 06:16:04下载pdf

本文介绍插装型云模组的生产相关注意事项和建议,减少生产过程中可能出现的问题点,提升生产良率。

适用范围

适用于涂鸦所有插装型模组的客户端生产。

参考文件

  • 云模组规格书

  • J-STD-033 潮湿、再流焊和工艺敏感器件的操作、包装、运输及使用

  • IPC-7530 群焊工艺温度曲线指南(再流焊和波峰焊)

底板设计建议

  • 模组丝印外框尺寸准确,插装模组两端或一端会与底板成 90 度垂直接触,此区域不能放置任何其他元件。

  • 模组插入位置建议设计在 TOP 面,BOT 面贴片元件高度建议不超过 8 毫米,否则波峰焊接会比较困难,只能手工焊接。

  • 插装模组焊接区域周围 3 毫米内建议不放置其他元件,模组焊接区域离板边距离建议大于 3 毫米,以便于波峰焊治具开窗或者不干涉手工焊接。

  • 不建议 PCB 设计为阴阳板,阴阳板不适合整板波峰焊。

  • 底板工艺边建议大于 5 毫米,Mark 点是直径为 1 毫米的实心圆,Mark 点中心离板边 4 毫米(当 Mark 点所在的工艺边做为传送边时,如果 Mark 中心距离板边小于 3.5 毫米,会导致机器轨道夹边将 Mark 点一部分遮挡,机器将无法识别 Mark 点)。

模组上线前确认

检查湿度指示卡

上线使用时,拆开真空包装袋后,检查湿度指示卡。当 10%RH 及以上指示点变成粉红色,说明元件有可能受潮,如下图所示。此时,必须烘烤后才能使用。

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模组暴露时间

模组属于 MSL3 级湿敏元件,真空包装拆开后最长暴露时间为 168 小时,暴露时间超过 168 小时需要进行烘烤。拆开包装后,需在包装袋上粘贴管控标签,记录拆封时间。如果拆封后暂停生产 24 小时以上,建议放置在 10%RH 以下的防潮箱或重新真空包装,并记录包装时间和暴露总时间。

湿敏等级
车间环境≤30℃/60%RH 最长暴露时间(袋外)
MSL1 最长暴露时间(袋外)不受限制
MSL2 1 年
MSL2a 4 周
MSL3 168 小时
MSL4 72 小时
MSL5 48 小时
MSL5a 24 小时
MSL6 使用前强制烘烤

烘烤条件

  • 卷盘包装烘烤条件为 40℃ 温度下烘烤 8 天。
  • 耐高温托盘烘烤条件为 125℃ 温度下烘烤 12 小时。优先推荐使用耐高温托盘进行 125℃ 烘烤。

手工插件建议

  • 模组来料均为卷盘包装,建议拆开包装后摆放到托盘内进行插件作业,避免模组堆叠导致撞件等不良(双面贴装的模组特别需要注意,例如 LC5 系列模组)。

  • 模组为静电敏感产品,接触模组时必须做好静电防护,佩戴静电手环和防静电手套。

  • 模组插件时,建议使用波峰焊治具和辅助工装,确保模组插入底板后的垂直度,提高焊接一次性通过率。

波峰焊接建议

  • 助焊剂喷涂量适中,保证所有需要焊接的位置均能喷上助焊剂,但不能喷涂过多导致非焊接面器件喷上助焊剂。例如,喷雾太早或结束喷雾太迟导致助焊剂喷在没有 PCBA 的区域。

  • 温度设置符合推荐曲线要求,避免温度过高导致器件损伤或温度过低导致焊接不良。

  • 波峰高度达到 PCB 2/3 高度左右,不可超过 PCB 上表面。

  • 锡渣建议 4 个小时捞一次,最少保证每班清洁一次。

波峰焊治具建议

  • 压条式辅助工装:

    将压条上的定位孔插入波峰焊治具上的定位柱,靠两根压条限定模组位置。

    • 优点:操作方便成本较低。

    • 缺点:精度相对偏低。

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  • 压块式辅助工装:

    在压块上切割出模组上部分的外形,并在压块上增加定位销以及在波峰治具上钻孔。使用时,将压块开槽位置对准模组放入,然后将定位销准确的插入治具上的定位孔,利用模组外形来固定模组。

    • 优点:精度较高成本较低。

    • 缺点:操作稍微不便。

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  • 盖板式辅助工装:

    盖板式辅助工装使用范围广,可同时满足垂直度控制、元件定位、元件压紧等功能。模组垂直度控制时,需在盖板上设计出模组限位装置,可使用开槽或固定销形式。同时,在四个角落设计定位柱固定盖板位置,并在两个对角增加卡扣卡紧盖板。

    • 优点:精度高、操作方便、效率高。

    • 缺点:治具成本较高。

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治具焊接面

焊接面治具开窗大小需合适,太小会导致模组上锡不足,太大会对 PCB 产生不必要的热冲击。治具开窗的四个面最好都做出斜面,让波峰焊接时锡能更好与被焊接焊盘接触并让锡获得更好的流动性,减少波峰焊接不良的概率。

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波峰焊接炉温建议

参考下图的波峰焊接炉温曲线以及表格内的炉温曲线要求,波峰焊接时还需要根据其他元件的材料以及 PCB 的设计进行调整。

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波峰焊接温度建议:

规格
建议数值
预热温度 80-130℃
预热时间 75-100S
波峰接触时间 3-5S
锡缸温度 260±5℃
升温斜率 ≤2℃/S
降温斜率 ≤6℃/S

手工焊接建议

手工焊接建议制作专用的焊接治具,方便手工焊接作业和模组固定。烙铁等焊接工具需要进行温度测量,并且烙铁需要进行可靠的接地,焊接作业员需佩戴有线静电手环。

规格
建议数值
焊接温度 360℃±20℃
焊接时间 小于 3S/点
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