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        什么是PCBA混裝度?

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        • 來源:靖邦
        • 發布日期:2022-04-12 10:43:00
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        什么是PCBA混裝度?

              背景說明在IPC- SM- 782中有兩個重要概念“Producibility Levels”(可生產性水平)和“ Component Mounting Complexity Levels”(元器件安裝復雜性水平),它們有所區別但又 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是組裝所采用的技術——通孔插裝技術、表面組裝技術和混合安裝技術。

        這兩個概念與現實不完全相符。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,已經遠遠超過插裝技術與表面組裝 技術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:一是元器件封裝尺寸越來越??;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制造性設計面臨的最大挑戰,PCBA的可制造性設計 的核心任務就是要通過封裝選型與元器件布局等設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。

        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工藝的差異程度, 具體講就是各類封裝組裝時所用工藝方法與鋼網厚度的差異程度,見圖 1- 7。組裝工藝要求的差異程度越大,混裝度越大,反之,亦然?;煅b度越大,工藝越復雜,成本越高。

        PCBA的混裝度概念的意義

        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加工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化就越難,工藝性就越差。舉一個例子,如 手機PCBA,見圖1- 8,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化的設計,最終的組裝良率會非常高。而通信PCBA,見圖,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。受限于元件布局間隙與鋼網制作難度,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 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。在硬件設計階段,確立 合適的封裝,是可制造性設計的第一步。

         

        3. 混裝度的度量與分類PCBA的混裝度,用PCB同一裝配面上所用元器件理想鋼網厚度的 最大差值來表示,見圖 差值越大,表示混裝度越大,工藝性越差。

        根據生產經驗可以把PCBA的混裝度分為四級,

         

        鋼網厚度值越大,工藝的優化難度越大。工藝難度大,并不是說階梯鋼網制作難度大,而是階梯鋼網厚度越大,焊膏的印刷質量越難保證。理想情況下,階梯鋼網的階梯厚度不宜超過0. 05mm2mil)。

        1. 元器件引腳間距與鋼網最大厚度的關系鋼網厚度的設計主要從兩方面考慮,即元器件 引腳間距與封裝的共面性。元器件引腳間距與鋼網開窗的面積有一定的對應關系,基本上 決定了可使用的最大厚度值,封裝的共面性決定了可使用的最小厚度值。由于鋼網厚度不是根據單一的元器件引腳間距設計的,因此,不能簡單地按間距大小判定混裝度,但可以作為一個基本參考來進行元器件的封裝選型。圖為引腳間距對應的鋼網厚度值。

         

        5. 混合度概念的意義

        這個概念對元器件封裝的選型、元件的布局有重要指導意義。我們希望在同一裝配面上封裝的工藝差異性越小越好。

         

         

         

        文章來源:靖邦

        文章鏈接:http://www.thespreadmag.com

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