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LNB是怎样烧成的?(下)
日期:2012-11-13 9:45:22 阅读:   来源:代月波

LNB的炼制

LNB的个头虽小,但要通过国家的检测,其在高频方面的要求,导致了制程工艺含有相当高的工艺制程技术含量。要制程合格的LNB产品,除完善、强大的供应链、成熟的LNB设计图纸,更需要成熟的制程工艺,才成“炼制”出性能可靠的LNB产品出炉”。一般LNB的制程工艺如下:

前置加工——印刷/SM T贴片——表贴检验——基板/部件前组装——检验——基板/部件后组装——基板/部件调试——常温测试——环境测试——细调LO(本振)OSC(频率精度)——漏水测试——制程检验IPQc——复测LOOSC——老化——产品包装——成品检验FQc——交收检验——成品入库——成品出货。

在LNB制程中,最大的危害来自于静电放电(EsD),其对LNB生产过程中造成的危害主要有:静电吸附空气中的灰尘,易造成器件引线间的短路;静电放电破坏,使组件受损不能工作;静电放电电场或电流的热使组件受损;静电放电的幅度很大,频谱极宽(几十兆至几千兆,达几百伏/米)的电磁场使LNB受到电磁干扰而损坏;静电放电损害的LNB返工、返修,增加了生产费用,影响制造商的经济效益。在ESD造成电子产品的损害当中,活动的人体带电是一个重要原因。

一般情况下,人体所带静电电位都在1-2KV范围,在此电压水平上的静电放电人体一般并无直接观察,而电子元器件却在不知不觉中受到损伤。ESD损伤的失效分析工作非常复杂,因LNB产品的精、细、微小的结构特点而费时、费事、费钱,有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别,使人误把静电损伤失效当作其他失效。某些电子元器件受静电放电损伤后,仅表现出产品某些性能参数的下降,但尚未达到完全失效的程度,如不进行全面地检测往往无法发现。电子元器件的静电放电损伤可能在LNB从加工到制造到使用维护的任一环节,、任一步骤、与任何有关带电人体(或物体)接触时发生,具有很大的随机性。故防止人体带电(穿防静电服、带防静电环),采用防静电工艺(防静电周转箱/周转车、)、减少静电产生(工作台/设备/人体接地、加湿器增湿)、ESI)培训,成为贯穿LNB生产的全过程的一项常态工作。LNB的主要工序如下。

前置加工主要工序

1、穿屏蔽罩/调谐丝点胶:检查屏蔽罩是否有缺口、有毛边、未钻孔、错料、断裂、螺纹滑丝之不良现象,若有立即挑出来。将调谐丝旋入屏蔽罩的螺孔,拿起242蓝胶对准调谐丝的螺纹间隙进行点胶,胶量以能刚好覆盖住螺纹空间为准,让胶充分渗透进调谐丝孔之间的缝隙。拿起屏蔽罩,选择两颗适用于机种的自攻螺钉穿于屏蔽罩的螺孔中,均匀平放到料盘上。将加工0K的屏蔽罩料盘均匀的转给流水作业线。

2、PcB补焊点锡:控温烙铁温度控制在:34?C±1 0℃。烙铁头放在需焊焊盘旁,加入适量的锡使其溶化,确保焊接处不与其它短路;焊接两匹配线时,用镊子夹住剪好(长3cm)的匹配线中,将一端牢固地点焊到焊盘上,避免匹配线弯曲。给器件4210两接地脚上加锡,再以少量锡点到其输入脚(关键点是必须戴静电环的手持锡丝)。不能虚焊、漏焊,焊点要求光滑无行毛刺且不能太大;清洁烙铁头的木棉片应保持干净湿润。当烙铁长时间不用时,应将烙铁头加锡并将温度调到200度以下。焊接时不可有短路、冷焊、翘皮及焊接不良等情形。作业员作业时必须戴静电环.并保证接地良好,使用烙铁注意避免烫伤。

3、贴吸波棉:将盖板内槽向上,把吸棉3cm×3cm方块撕去贴纸,平贴到盖板内有斜角的上方距盖长边4mm×宽边8mm位置处,再把1toni×3mm长块,平贴在盖板内右侧长边中间距右宽边1cm位置,贴好吸棉的盖板均匀放在周转筐中。

印刷/sMT贴片工序

S M T贴片车间规定的温度25±3℃,主要注意ESI)(静电放电,有摩擦、分离、感应、静电传导等,对LNB影响是ESD失效、静电污染)。SMT贴片生产里流程为:

1、领料/备料(根据BoM清单将所有元器件准备好,放在固定的物料放置区。上线之前,将所用大的较大芯片置于稍高温的烘箱内或热12小时。)

2、锡膏印刷(将一定的锡膏量按要求印刷分布到PcB板上的过程。印刷工艺涉及的辅料和硬件有:PcB基板,钢网,锡膏,丝印机。印刷完之后由员工进行目检,查看是否有该印的点未打上锡膏)。

3、贴装元器件:将表面组装元器件准确安装到PcB板的固定位子上。贴片机分为高速贴片机和泛用机。贴完之后由员工进行目检,检查元器件是否贴好,是否有元器件漏贴。贴装元器件焊端或引脚不小于1/2I享度要浸入焊膏。贴片时的焊膏挤出量(长度)小于0.2mm,对于窄间距元器件贴片时的焊膏挤出量(长度)应小于0.1mm。矩型组件焊盘伸出部分要大于焊端高度的1/3;有旋转偏差时,组件焊端宽度fl~33/4以上必须在焊盘上。组件焊端必须接触焊膏图形。小外形晶体管引脚必须全部处于焊盘上。小外形集成电路必须保证器件引脚宽度的3/4处于焊盘上。四边扁平封装器件和超小形封装器件必须有3/4引脚长度在焊盘上、引脚的跟部也必须在焊盘上。贴装位置超出允许偏差范围,必须进行人工拨正后再进入再流焊炉焊接,否则再流焊后必须返修。手工贴装或手工拨正时要求贴装位置准。SMT贴片段零件两端受热不均匀易造成:空焊、偏位、墓碑;贴片制程中需防止因PcB PAl)设计不良、钢板开孔设计不良、置件深度或置件压力过大、外形曲线上升斜率过大,锡膏坍塌、锡膏粘度过低等造成锡珠产生。SMT上锡不良的波峰面或焊点成型均需人工处理。

4、回流焊接。它的作用是将焊膏融化,上表面组元器件与PcB板牢固粘合在一起。所用的设备为回流焊炉。回流焊炉主要由炉体、上下加热源、PcB板传送装置,·空气循环装置、冷却装置、排风装置、温度控制装置系统组成。其中温度曲线的建立分为四部分:预热段,保温段,回流段,冷却段。第五、检测。检测方法有目测检查,自动光学检测(AOI)和自动x射线检查(x—RAY)。其中目测检查和AoI光学检测主要检查两点。一是查看焊点是否均匀,平滑,有没有桥接短路。二是元器件检查,看元器件是否有漏焊,是否准确焊在焊盘上。自动x射线检查主要是穿过电路板,检测肉眼无法看见的焊点是否虚焊和搭焊。检验合格后的电路板即可进行简单的泡沫包装并装入防静电架。

5、PCBA修理:使用烘枪等工具取下需要更换的电子组件,女[IB(;A,目的为了规范产品的可靠性、最低成本性、符号PCB工艺设计,规定PcB工艺设计的相关参数,使得PCB的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术多标准要求。

基板/部件前组装

1、检查机壳、放线:确认机壳无裂纹、变型、花塑之不良情况。检查底板平面有无凹凸不平、螺钉孔未钻与钻歪、油污或残留漆粉,F头孔没攻丝等不良现象,若有立即挑出入筐。检查机壳上各标识刻度点正确清楚。用气枪清理干净机壳内外的杂物、铝屑、毛刺。将检查0K的机壳同一方向均匀的轻放于流水线上。

2、点胶拧F头:拿起机壳,在F头螺纹中点入适量2101红胶。将F头顺时针旋入螺纹中。将拧好F头之产品轻放于流水线上。注意每只产品都必须点上2101红胶,不得有漏点。点胶要适量,不可点得过多或过少,如有点胶过多的应用碎布及时将其擦净。旋F头时要注意F头上是否有防水圈,如没有要立即挑出来。员工操作点胶时,要避免把胶弄到眼睛里。

3、锁F头:将气锁头接入气管的接头中,使得其有足够的气压。调整气锁的气压,用气锁拧力计测为45kg·cm2±1h。将气锁锁头的开关阀拉住,把六角锁头放入气锁的开关阀中。从流水线上拿起拧好F头的产品,检查F头是否有拧歪、用错之不良现象,若有立即修正。锁F头时,让气锁的锁头与F头螺帽相吻合,将气锁垂直下压至锁紧即可。将锁好F头的产品均匀地放于流水线上。如有F头锁斜时应将F头退出重锁。锁F头时手要把机壳抓牢以免伤到手。气锁使用后均需润滑保养。F头一定要锁到位。

4、装按探针:把流水线上下来的机壳放入专用工装中。检查机壳梯形探针孔和探针有无不良,有则选出标识清楚另放。将两探针放入机壳梯形孔中,用平头改刀逐个按下,使探针白胶切面低于机壳底板。再用专用工具对准探针尖部按下,调整其高度。探针尖部应高于机壳底板2mm。装按好探针的产品轻放到流水线上。将不合格产品用红筐装好并贴上标签把问题标示清楚。确保两探针尖部高于机壳底板2mm。

5、放锁PcB:拿起LNB产品放入工装中。检查加工好的PcB背面是否有锡团,PcB的线路断裂和掉件之不良现象,若有立即挑出来。将检查好的PcB,平穿过两探针正放在机壳上。把机壳孔与相对应的PcB孔位对正,使PcB平贴于机壳表面。不得将匹配线压到PcB板下。调整电锁的扭力,用电锁拧力计测为8kg·cm2±1kg。检查T8自攻螺钉(2.5×5)是否有错料、断裂、螺纹滑丝之不良现象,若有立即挑出来,用不良品盒装好。用电锁将螺钉对孔而入,当电锁头与螺钉螺帽相吻合时,电锁垂直下压至锁紧即可,锁螺钉时需按顺序锁。将锁好PcB的产品轻放于流水线上。

6、锁屏蔽罩:调整电锁扭力,拧力计测为8kg·cm2±1kg。将电锁锁头开关阀拉住,把T一8号梅花锁头放入电锁开关阀中。产品放入专用工装中,拿穿好螺钉的屏蔽罩平放在PcB的四方圈上。检查屏蔽罩的螺钉孔与机壳的螺钉孔是否对正,若没有对正需进行调整。锁螺钉时,手握住电锁,使电锁头与螺钉螺帽相吻合,电锁垂直。下压至锁紧即可;锁螺钉时需按顺序锁。将锁好屏蔽罩的产品轻放于流水线上。避免电锁头滑到PcB上损坏pcB或零件。屏蔽罩一定要锁正,避免与PcB短路。如果PcB零件损坏,要入筐修复。锁螺钉时手要把机壳抓牢以免伤到手。气锁或电锁使用后均需润滑保养。员工操作时要戴静电环并保证接地良好。

7、点锡:将接地良好的控温烙铁置于通电状态,温度控制在340?C±10℃。把产品放入专用工装中,先用凹具按下F头pin针,使其紧贴焊盘。将烙铁头放在F头引脚针旁,然后加入足够的锡使其溶化覆盖F头的引脚针,与PcB上线路连接起来,并确保焊接处不与接地部位短路,焊锡也不可连到其它器件上。将烙铁拿开让焊锡完全凝固之后方可放至流水。注意不能虚焊、漏焊,焊点要求光滑且不能太大或太小。使用烙铁应注意安全避免烫伤,清洁烙铁头的木绵保持干净湿润。当烙铁长时间不用时,应将烙铁头加锡并将其温度调到200度以下(延长烙铁头使用寿命)。员工操作时必须戴有线静电环,并保证接地良好。

8、焊匹。配线圈:将控温烙铁接地良好置于通电中,温度控制在340?C±10℃。把流水产品放入专用工装中,检查探针在PcB上的高度是否为2mm,匹配线(3cm)长短准确以及焊盘是否良好,有不良则进行修正。将烙铁头放在焊盘上,然后用镊子牵绕匹配线下端3/2位置焊接到探针的焊盘上。再用镊子把剩下匹配线的余部顶头,焊到已点锡的器件4210脚顶端。将烙铁拿开让焊锡完全凝固之后才可放至流水线。注意不能虚焊、漏焊,焊点要求光滑且不能太大。使用烙铁应注意安全,避免烫伤,清洁烙铁头的木绵应保持干净湿润。当烙铁长时间不用时,应将烙铁头加锡并将温度调至200度以下(延长烙铁头使用寿命)。焊接时不可有短路冷焊,翘皮及焊接不良情形。作业员作业时必须戴有线静电环并保证接地良好。

9、拉匹配线:将LNB产品放入专用工装中,检查匹配线是否焊接良好,有不合格则进行修正或选出。两手各握一把镊子准备配合牵拉。用镊子牵绕匹配线下端3/2位置放平到靠探针尖内底边部。用镊子把剩下匹配线的1/3余部,牵拉成弓形拉朝左方板面的中空处,与板面成45度夹角。

10、扳探针:将LNB产品拿到左手中,以45度简口斜对自己。检查两探针有无不良或长短不一,有则选出标识清楚并放入黑筐中。将专用扳具伸进简内,套住右下探针中部,扳至与隔离棒水平位置。再把产品顺转90度,将专用扳具转套另一左下探针中部,扳至于隔离棒垂直位置。目视检查两探针是否互处于垂直水平,标准90度位置,偏差则重新校正,保证探针不能弯曲变形。扳好后的LNB产品轻放到流水线上。

11、穿放谐振器:检查谐振器是否有缺口、毛边、杂物、错料、断裂、螺丝帽滑丝之不良现象,若有立即挑出来。检查无误,拿起胶螺钉,依序穿入谐振器和胶垫。穿好后将LNB垂直平放到料盒里。

基板/部件后组装

1、封盖打胶:检查机壳内和PCB上有无杂物,有则清理后重返测试线。将贴好吸棉的盖板分方向平放到本体上,用压盖机平压至紧。调好点胶机后,将胶液加入吸管。均匀的把胶液涂到本体和盖板的缝隙中,平于本体面为准。作业完后将点好胶的产品轻拿平放于周转车上,自然风干。

2、漏水测试:将测漏水测冶具气压调节器调到0.25千克。LNB在浸泡于水中的时间以3~5秒为准。将待测漏LNB产品放在测漏水冶具上。轻踩测具踏板对产品进行充气,将本体浸泡于水中,以完全覆盖住F头和盖板为准,如没有气泡冒出则为合格品,反之则为不合品。将机壳浸泡于水中时必须是将F头和盖板完全浸泡于水中,否则不能准确的测试出产品是否合格。观察要仔细,如在产品浸泡于水中后,有少许轻微的气泡冒出,就需要稍作停顿,停顿后如没有气泡冒出为合格品;如仍有气泡冒出则为不合格品。测漏水不合格品,经修过后全部须进高温烤干;用水测试部份要将水吹干方可入库,防止水流进PcB板内。

3、高温烘干:将测完漏水的合格的LNB从胶盒中取出,均匀的放在高温流水线上。设定高温线温度为70?C±10℃,进行烘烤。烘烤完毕的LNB整齐的堆放在胶盒里。

测试作业

1、噪声测试:将噪声源的ENR值输入噪声测试仪。按下预设键,设起始频率为950MHz,终止频率为r750M1_lz;蜘宽设为10 MHz,测试模式设置为1.4,测试边带为2.1,键入3.1;设L0值为5150Mt{z,设噪声图单元键入10。用信号线将噪声源与噪声测试仪的输入端连接,按下Calibrate键,系统自动扫描完毕后(最后值要小于10)即仪器校验正确。键入34.1特殊功能,设温度补偿34.3为298,增益补偿34.4为5,再键入34.1两次;设噪声最大值为73Tek,噪声最小值为33Teko再设步长为1400。再键入34.2;以标准台测噪声(34.2的补偿值使之于标准品之数据吻合,不能全部吻合时应该以最高点为基准),键入34.1并按Auto使其自动扫瞄,仪器设定完毕。测试噪声标准规格值50Tek(Max)。将产品F头接在切换开关的快速接头上,切换开关每切换一次后要使产品旋转90度,保证产品与波导的极性方向一致。测试结果:读取噪声仪显示屏所显示之读值(有3个数值循环依序显示),记取最高点之读值小于50Tek为合 格;观察示波器显示波形,三点均低于中线为合格。以上两种读值任取其一均可。每隔4小时必须用标准台校验仪器一次,如有换线则要重新校验。

2、初调Lo(本振):频谱仪的中 心频率设置为5150MHz,频宽设置为50MHz,,用一字螺丝刀调整间隔柱上的调谐螺丝,直到频谱仪所显示的本振频率为5150MHz±300KHZ,,调整过程如发现调谐螺丝松动或没点胶,应调整后重新点蓝胶在屏蔽罩的螺丝丝孔上固定后方可放线。且确定蓝胶有完全整圈渗入螺丝内。

3、细调Lo:设定频谱分析仪的中 心频率,按下频谱分析仪的FR。EQ键,设定中心频率为5150MHz,并将频宽设置为2MHZ。用一字螺丝刀调整间隔柱上的调谐螺丝,直到频谱仪所显示的本振频率为5150MHz±300KHz。调整过 程如发现调谐螺丝松动或没点胶,应调整后重新点蓝胶在屏蔽罩的螺丝丝孔上固定后方可放线。确定蓝胶有完全整圈渗入螺丝内。

4、低温箱的设定:设置温度为一30度。将待测物置于低温箱中使其在恒温中保持至少3分钟。取出待测物,一次最 多只能取一周转箱,尽可能快速测试,并在温度还末回温上升之前测试完毕。.测试产品有无低增益现象,并检测低频率是否在5150MHz±3MHz的范围内。LNB进出低温箱时应尽量快速,缩短开门状态的时间,以减少结霜的可能。

5、高温箱的设定:温度设定在60℃。将待测物置于高温箱中使其在恒温中保持至少3分钟。取出待测物,一次最多只能取一周转箱,尽可能快速测试,并在温度还末回温上升之前测试完毕。测试LNB有无低增益现象,并检测低频是否在5150MHz±3MHz的范围内。

6、OSC(频率精度)测试:设初始频率为10MHz,停止频率为2.9GHz,设衰减器为10dB,设SWEEP及BW之各项参数均为Auto,电源供应器电压设定为18~20Vdc:。将LNB的F头接在示波器的快速接头上。测试LNB时,切换示波器的13v/18v各一次观察频谱分析的图形。检查有无切换功能时每切换一次示波器正常的增益都会有微小的变化。

7、低高温LO测试:设定中心频率值FREQ为1.0GHz,设频宽为6MHz,设SWEEP、ATT及BW之各项参数均为Auto。设定发射器规格为6.15GHlz;测试Lo标准规格5.1 5GHz;本振初始精度(@25℃.):欧洲±2.5MHz。检查LO信号是否出现在监视器上;如无,则为不合格品。每隔4小时必须用标准台校验仪器一次,如有换有线则要从新校验。

8、常温LO测试:测试范围设为2MHz,将发射器设定6150MHz,将示波器接上待测LNB连接至仪器;将示波器作13V/18V切换,检查LO信号是否在显示器上,如无,则为不合格品。测试之前依照当天LNB型号的标准校正仪器的准确度。每隔4小时必须用标准台校验仪器一次,如有换线则要重新校验。读值时,一定要等数值稳定之后才能读值,且读值要准确。调整过程如发现调整螺丝松动或没点胶,则于调整后重新点蓝胶在SPACR之间的螺丝丝上固定后方可放线。确定蓝胶有完全渗入螺丝内。

3、细调LO:设定频谱分析仪的中心频率,按下频谱分析仪的FREQ键,设定中心频率为5150MHz,并将频宽设置为2MHz。用一字螺丝刀调整间隔柱上的调谐螺丝,直到频谱仪所显示的本振频率为5150MHz±300KHz。调整过程如发现调谐螺丝松动或没点胶,应调整后重新点蓝胶在屏蔽罩的螺丝丝孔上固定后方可放线。确定蓝胶有完全整圈渗入螺丝内。

4、低温箱的设定:设置温度为一30度。将待测物置于低温箱中使其在恒温中保持至少3分钟。取出待测物,一次最多只能取一周转箱,尽可能快速测试,并在温度还末回温上升之前测试完毕。测试产品有无低增益现象,并检测低频率是否在5150MHz±3MHz的范围内。 LNB进出低温箱时应尽量快速,缩短开机状态的时间,以减少结霜的可能。

5、高温箱的设定:温度设定在60℃。将待测物置于高温箱中使其在恒温中保持至少3分钟。取出待测物,一次最多只能取一周转箱,尽可能快速测试,并在温度还末回温上升之前测试完毕。测试LNB有无低增益现象,并检测低频是否在5150MHz±3MHz的范围内。

6、OSC(频率精度)测试:设初始频率为10MHz,停止频率为2.9GHz,设衰减器为10dB,设SWEEP及BW之各项参数均为Auto,电源供应器电压设定为18~20Vdc:。将LNB的F头接在示波器的快速接头上。测试LNB时,切换示波器的13v/18v各一次观察频谱分析的图形。检查有无切换功能时每切换一次示波器正常的增益都会有微小的变化。

7、低高温LO测试:设定中心频率值FREQ为1.0GHz,设频宽为6MHz,设SWEEP、ATT及BW之各项参数均为Auto。设定发射器规格为6.15GI-lz;测试LO标准规格5.1 5GHz;本振初始精度(@25℃.):欧洲±2.5MHz。检查LO信号是否出现在监视器上;如无,则为不合格品。每隔4小时必须用标准台校验仪器一次,如有换有线则要从新校验。

8、常温LO测试:测试范围设为2MHz,将发射器设定6150MHz,将示波器接上待测LNB连接至仪器;将示波器作13V/18V切换,检查LO信号是否在显示器上,如无,则为不合格品。测试之前依照当天LNB型号的标准校正仪器的准确度。每隔4小时必须用标准台校验仪器一次,如有换线则要重新校验。读值时,一定要等数值稳定之后才能读值,且读值要准确。调整过程如发现调整螺丝松动或没点胶,则于调整后重新点蓝胶在SPACER之间的螺丝丝上固定后方可放线。确定蓝胶有完全渗入螺丝内。

9、OSC复测:设定起始频率10MHz,终止频率为2.9GHz,设衰减器为10dB,设SWEEP及BW之各项参数均为自动供电,设定电压为18~20Vdc,将LNB的F头接在示波器的快速接头上,检查有无低增益或无增益的不良情形,检查有无OSC不良情形,检查有无切换功能的不良情形,规格为60dB~70dB,中间的基准线设60dB,,测试LNB时,示波器置于自动切换档,观察频谱分析仪显示的图形来判读。如有来自LNB产品以外之信号干扰测试,可用手遮掩导波管来减轻干扰现象。检查有无切换功能时,每切换一次示波器正常的增益都会有微小的变化。

结束语

优秀的LNB设计师不但要熟悉高频电路设计,还要具备5年调试工作,熟悉频谱仪、噪声仪、网络分析仪等,精通PROTEL/PADPCB等电路LAYOUT软件,设计出来的LNB才能符合规模化的量产要求。

优秀的LNB制程工程技术人员,不但能随时处理各种来料不良、工装夹具,指导员工正常作业,还需要有丰富的实战经验,对制程中出现的品质问题进行QE分析,特别是注重ESD的防护,注意随时纠正员工操作中细微的不规范操作,通过严格执行以上复杂的工序,最终才能保证“炼制成”达到国家标准的、品质优良的LNB产品.减少返工费用,在规模化生产的LNB产业中,不断降低LNB制程成本,使自己所在的企业在激烈的市场竞争由,不断赢得良好的规模经济效益!