7-SMT可靠性设计-介绍.ppt

7-SMT印制电路板的可靠性设计

（介绍）

（参考：[基础与DFM]第5章）可靠性是电子产品的重要指标首先拟定切实可行的可靠性指标（军品、工业用品、民用品的可靠性指标标准是不同的）然后对电子设备的可靠性进行预计，确定整机总体方案；元器件、部件等因素的可靠性预测与分配可靠性设计包含的内容元器件和基板材料的选择与降额使用结构设计散热设计高频及抗电磁干扰设计（电磁兼容设计）防静电设计漂移设计保护电路设计（缓冲减振设计、三防设计）工艺设计人机系统设计；可靠性审查与价值分析；可靠性实验和可靠性鉴定等内容。内容一.影响产品可靠性的因素二.与产品开发设计有关的可靠性设计内容三.电子产品的热防护--散热设计(介绍)四.高频及抗电磁干扰设计(介绍)五.防静电设计(介绍)六.环境防护设计(“三防”设计)介绍一.影响产品可靠性的因素1电路设计的正确性2工艺设计的正确性3印制板材料选择与印制板加工质量4元器件、另部件质量，以及元器件的储存、运输和正确使用5焊接材料的质量及正确使用6装配工艺的合理性7装配工具的合格程度8生产过程中对静电、潮湿、灰尘、有害气体、振动等防护程度9单板、整机及系统装配、检验、调试工艺的正确性10装配过程的管理和控制二.与产品开发设计有关的可靠性设计内容1.印制板材料选择与并提出合理的加工要求2.元器件、另部件的选择3.印制电路板可靠性设计1.印制板材料选择与并提出合理的加工要求(1)对印制电路板可靠性要求(2)SMT对印制板材料的要求(3)印制板材料选择(4)对印制板加工厂提出合理的加工要求(1)对印制电路板可靠性要求(a)可焊性要求——印制电路板应具有良好的可焊性，——印制电路板应具有良好的可焊性，基板应能经受260℃/50s的耐热性，铜箔抗剥强度好，阻焊膜在高温下仍有足够的粘附力，焊接后阻焊膜不起皱，不起泡。(b)印制电路板储存6个月后应仍有合格的可焊性。(c)印制电路板的外形尺寸应准确，误差控制在0.3mm以内。(d)应具有一定的强度，为防止焊接变形，应设计安装防翘夹具的工艺孔。自动焊接变形量控制在1.5mm以内。(e)冲孔定位要准确。(2)SMT对印制板材料的要求a)适当选择Ｔg较高的基材，Tg应高于电路工作温FR-4的Tg在125～140℃b)要求CTE低：由于X、Y和厚度方向的热膨胀系数不一致；容易造成PCB变形，严重时会造成金属化孔断裂和损坏元件c)要求耐热性高：一般要求PCB能有260℃/50S的耐热性d）要求平整度好，翘曲度小于0.0075mm/mm（超高密度翘曲度要求控制在0.5％以内）e)电气性能要求高频电路时要求选择介电常数高、介质损耗小的材料绝缘电阻，耐电压强度，抗电弧性能都要满足产品要求(3)无铅工艺对PCB的要求无铅工艺要求高玻璃化转变温度Ｔg。要求低热膨胀系数CTE。(径向、纬向尺寸变化）稳定性好。要求高的PCB分解温度Ｔd。高耐热性：T288（耐288℃的高温剥离强度，不分层）PCB吸水率小（PCB吸潮也会造成焊接缺陷）(4)印制板材料选择a)一般的电子产品采用FR4环氧玻璃纤维基板b)对于使用环境温度较高或挠性电路板采用聚酰亚胺玻璃纤维基板c)高频电路则需要采用聚四氟乙烯玻璃纤维基板d)大功率、散热要求高的产品产品应采用金属板(5)对印制板加工厂提出合理的加工要求a）注明印制板加工标准的等级b）注明选用的印制板的板材、粘接预浸材料、阻焊材料c）注明PCB翘曲度要求d）PCB外形尺寸要求e）定位孔精度f）拼板互连要求g）外层、内层连接要求i）图形对位精度j）MARK要求……2.元器件、另部件的选择选择元器件、另部件时除了满足电器性能的要求以外，还要根据生产线设备条件以及产品的工艺流程、PCB尺寸、组装密度、组装形式进行选择元器件的封装形式、元器件的尺寸、元器件的包装形式。例如高密度组装时需要选择薄型小尺寸的元器件；又如贴装机没有宽尺寸编带供料器时，则不能选择编带包装的SMD器件等。除了以上这些必须的要求以外，选择元器件、另部件时还要考虑电子元器件的应用可靠性方面的要求。选择元器件、另部件还要考虑产品的档次和投入的成本。(1)表面组装元器件的基本标准(2)SMC的选择(3)SMD的选择(4)片式机电元件(5)THC（插装元器件）(6)SMC/SMD包装选择(7)电子元器件应用可靠性方面的要求电子元器件应用可靠性包括：(a)