在當(dāng)前的SMT制程的印刷環(huán)節(jié)中,在生產(chǎn)PCBA的第二面時,為了避免印刷時由于PCB變形而影響印刷質(zhì)量,一般都會在PCB底部增加支撐。
手機(jī)廠商一般使用整體式的頂塊(圖1),一個機(jī)種一個頂塊,采用鋁合金制作,這個頂塊成本價高,而大多數(shù)其他產(chǎn)品如控制板、通信類產(chǎn)品、電源板等會采用成本更低的頂PIN圖+頂針(圖2)的方式進(jìn)行,該方法首先采用2 mm厚度的透明PVC板,按照PCB第一面貼片元件位置繪制頂PIN圖,并按照PCB尺寸進(jìn)行剪裁,在生產(chǎn)中是參照該頂PIN圖逐一擺放頂針。這種方法成本較低,一個設(shè)備制作一套標(biāo)準(zhǔn)頂針即可,但是人工繪制或擺放頂針的方法精度較低,重復(fù)擺放位置差異大,頂針采用此法固定存在移動的問題,由此造成頂壞貼片元件的批量質(zhì)量問題時有發(fā)生,頂壞元件可能是間歇失效,造成的質(zhì)量風(fēng)險不可預(yù)估和控制,同時該方法比較耗時,完成一次產(chǎn)品切換需要15min左右。
圖1. 一體式頂塊
圖2. 頂PIN圖+頂針
現(xiàn)在SMT行業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品往往是小批量多機(jī)型訂單,換線次數(shù)多,采用圖2的方案,一個中大型SMT生產(chǎn)廠一個月因?yàn)閿[放頂針損失的工時成本數(shù)十萬元,同時頂壞貼片元件的質(zhì)量風(fēng)險不可控制。為了提升效率,降低質(zhì)量損失,減少制作成本,結(jié)合圖1與圖2方案對印刷支撐進(jìn)行了優(yōu)化,將支撐進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),分成支撐模塊+plate,支撐部分設(shè)計(jì)成通用模塊,與設(shè)備間銷釘定位,換線不需拆卸,plate部分根據(jù)不同產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì),每次只需要更換plate,plate與支撐模塊間采用銷釘定位磁鐵固定,這樣節(jié)省了支撐模塊部分的制作成本,成本下降比例在70%以上,而同時達(dá)到了圖1的一體式頂塊的作用,降低了切換機(jī)型時間(換線時間2min左右),提高了印刷質(zhì)量(圖3是 CPK由1.35提升到1.73的情況,圖4 是應(yīng)力由240με下降到200με的情況),避免頂壞元件的質(zhì)量風(fēng)險,改善后的方案與頂針方案主要技術(shù)參數(shù)對比參照表1。
圖3. 印刷體積CPK變化
圖4. 印刷過程元件應(yīng)力變化
表1. 兩種方案技術(shù)參數(shù)對比
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