在日常的SMT生產(chǎn)活動中,我們接觸的PCBA產(chǎn)品有著一系列的技術(shù)概念及組裝要求,今天靖邦技術(shù)就帶著 大家繼續(xù)了解與SMT貼片加工密切關(guān)聯(lián)的PCBA加工技術(shù)-"PCBA混裝度"。
1.背景說明
在IPC-SM-782中有兩個重要概念“Producibmty Levels”(可生產(chǎn)性水平) 和 “Component Mounting Complexity Levels”(元器件安裝復雜性水平),它 們有所區(qū)別但又都分為三級且對應。這兩個概念都 是用來描述PCBA組裝的 復雜性,三級水平的劃分依據(jù)是組裝所采用的技術(shù)——通孔插裝技術(shù)、表面 組裝 技術(shù)和混合安裝技術(shù)。
這兩個概念與現(xiàn)實不完全相符。一方面,插裝元器件的使用越來越少;另一方面,普通間距與精細間距封 裝同面組裝所帶來的難度與復雜度,已經(jīng) 遠遠超過插裝技術(shù)與表面組裝技術(shù)混合應用所帶來的難度與復 雜性。
也就是說,今天電子制造的復雜性主要來自兩方面的挑戰(zhàn):
一是元器件封裝尺寸越來越小;
二是普通間距與精細間距封裝在PCB同一安裝面上的混合使用。這 也是今天PCBA可制造性設(shè)計面臨的最大挑戰(zhàn),PCBA的可制造性設(shè)計的核 心任務(wù)就是要通過封裝選型與元器件布局等設(shè)計手段解決普通間距與精細間距封裝同一安裝面上的混用難題。
2.混裝度
混裝度,這是本書提出的一個重要概念,指PCBA安裝面上各類封裝組裝 T藝的差異程度,具體講就是各類 封裝組裝時所用工藝方法與鋼網(wǎng)厚度的差異 程度,見下圖。組裝工藝要求的差異程度越大,混裝度越大 ,反之,亦然。
混裝度越大,工藝越復雜,成本越高。
PCBA的混裝度反映了組裝工藝的復雜性。我們平常講到的PCBA “好 不好焊接”,實際上包含兩層意思, 一層意思是說PCBA上有沒有工藝窗口 很窄的元件,如精細間距元件;另一層意思是說PCBA安裝面上各類 封裝組 裝工藝的差異程度。
PCBA的混裝度越高,對每類封裝的組裝工藝優(yōu)化就越難,工藝性就越 差。舉一個例子,如手機PCBA,盡管手機板上所用的元器件都 是精細間距或小尺寸元件,如01005、0201、0.4mmCSP、PoP,每個封裝的 組裝難度都很大,但是,它們的工藝要求屬于同一個復雜級別,工藝的混裝 度并不高,每個封裝的工藝 都可以得到最優(yōu)化的設(shè)計,最終的組裝良率會非 常高。
而通信PCBA,盡管所用元器件尺寸都比較大 ,但工藝的 混裝度比較高,組裝時需要使用階梯鋼網(wǎng)。受限于元件布局間隙與鋼網(wǎng)制作 難度,很難滿足 每個封裝的個性需求,最終的工藝方案往往是一個照顧各類 封裝工藝要求的折中方案,而不是最優(yōu)的方 案,組裝的良率不會很高。這就 是提出混裝度這個概念的意義所在。
同一裝配面上安裝工藝要求相近的封裝,是封裝選型的基本要求。在硬件 設(shè)計階段,確立合適的封裝, 是可制造性設(shè)計的第一步。