SMT基礎(chǔ)與工藝課件：表面組裝技術(shù)

表面組裝技術(shù)§1—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展§1—2

SMT組成與工藝內(nèi)容§1—3

SMT生產(chǎn)線實訓(xùn)1

SMT操作工職業(yè)感知12學習目標1．了解表面組裝技術(shù)產(chǎn)生的背景。2．了解表面組裝技術(shù)的發(fā)展歷程。3．掌握表面組裝技術(shù)的主要特點。4．了解表面組裝技術(shù)的發(fā)展趨勢?！?—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展3一、SMT的產(chǎn)生背景和特點二、SMT的發(fā)展§1—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展4一、SMT的產(chǎn)生背景和特點電子應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，表現(xiàn)出智能化、多媒體化和網(wǎng)絡(luò)化三個顯著的特征。這種發(fā)展趨勢和市場需求對電路組裝技術(shù)提出了如下要求。（1）高密度化。（2）高速化。（3）標準化?！?—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展1．表面組裝技術(shù)的產(chǎn)生背景52．表面組裝技術(shù)的主要特點相對于通孔插裝技術(shù)（ThroughHoleTechnology，THT），SMT主要有以下特點：（1）可靠性高，抗振能力強，焊點缺陷率低。（2）高頻特性好，減少了電磁和射頻干擾。（3）組裝密度高，電子產(chǎn)品體積小、質(zhì)量輕。（4）成本低，易于實現(xiàn)自動化、提高生產(chǎn)效率?！?—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展6二、SMT的發(fā)展美國是世界上最早出現(xiàn)SMD和SMT的國家，在投資類電子產(chǎn)品和軍事裝備領(lǐng)域，其SMT高組裝密度和高可靠性能優(yōu)勢明顯。日本在20世紀70年代從美國引進了SMD和SMT，并應(yīng)用在消費類電子產(chǎn)品領(lǐng)域?！?—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展1．表面組裝技術(shù)的發(fā)展歷程71．表面組裝技術(shù)的發(fā)展歷程歐洲各國SMT的起步較晚，但他們重視發(fā)展并有較好的工業(yè)基礎(chǔ)，發(fā)展速度也很快，其發(fā)展水平和整機中SMC/SMD的使用率僅次于日本和美國。20世紀80年代以來，新加坡、韓國等國家以及我國香港和臺灣等地區(qū)不惜投入巨資，紛紛引進先進技術(shù)，使SMT獲得較快的發(fā)展。§1—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展81．表面組裝技術(shù)的發(fā)展歷程我國SMT的應(yīng)用起步于20世紀80年代初期，最初是從美國、日本等國家成套引進SMT生產(chǎn)線用于彩色電視機調(diào)諧器的生產(chǎn)，后又逐步應(yīng)用于錄像機、攝像機及袖珍式高檔多波段收音機、隨身聽等電子產(chǎn)品的生產(chǎn)中。近幾年，在計算機、通信設(shè)備、航空航天電子產(chǎn)品中也逐漸得到應(yīng)用?！?—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展91．表面組裝技術(shù)的發(fā)展歷程進入21世紀以來，我國SMT引進步伐大大加快。我國海關(guān)公布的貼片機引進數(shù)據(jù)起始于2000年，當年公布的貼片機年引進量為1370臺，之后平均每年的遞增率高達50%以上。目前，我國已成為全球最大、最重要的SMT市場?！?—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展102．表面組裝技術(shù)的發(fā)展趨勢（1）SMT元器件的發(fā)展元器件是SMT的推動力，而SMT的進步也推動著芯片封裝技術(shù)不斷提升。常見的芯片封裝形式及外形見表?！?—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展常見的芯片封裝形式及外形112．表面組裝技術(shù)的發(fā)展趨勢§1—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展122．表面組裝技術(shù)的發(fā)展趨勢（2）SMT工藝材料和免清洗焊接技術(shù)的發(fā)展常用的SMT工藝材料包括條形焊料、膏狀焊料、助焊劑等。隨著國家對環(huán)保要求以及人們環(huán)保意識的不斷提高，綠色化生產(chǎn)已經(jīng)成為生產(chǎn)中的新理念。無鉛焊料將是目前乃至將來一段時間內(nèi)的主流?！?—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展132．表面組裝技術(shù)的發(fā)展趨勢（3）表面印制電路板的發(fā)展印制電路板的創(chuàng)造者是奧地利人保羅·愛斯勒（PaulEisler）。他于1936年在收音機里采用了印制電路板。1943年，美國人將該技術(shù)運用于軍用收音機。1948年，美國正式認可此發(fā)明可用于商業(yè)用途。自20世紀50年代中期起，印制電路板才開始被廣泛運用。目前我國PCB的產(chǎn)量約占世界總量的25%?！?—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展142．表面組裝技術(shù)的發(fā)展趨勢（4）SMT設(shè)備的發(fā)展SMT設(shè)備主要包括印刷機、貼片機、再流焊機等。印刷機經(jīng)歷了手動印刷機、半自動印刷機和全自動印刷機的發(fā)展過程。貼片機正向著高速、高精度和多功能方向發(fā)展。再流焊機正向著更加精準的溫度控制、更好的工藝曲線方向發(fā)展?！?—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展152．表面組裝技術(shù)的發(fā)展趨勢（5）SMT生產(chǎn)線的發(fā)展SMT生產(chǎn)線正向高效率方向發(fā)展，這就要求SMT的生產(chǎn)準備時間盡可能短，為達到這個目標就需要克服設(shè)計環(huán)節(jié)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)聯(lián)系相脫節(jié)的困難，而CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）的應(yīng)用就可以完全解決這一問題。§1—1

SMT的產(chǎn)生、特點與發(fā)展16學習目標1．熟悉表面組裝技術(shù)的組成。2．掌握SMT工藝的主要內(nèi)容和分類?！?—2

SMT組成與工藝內(nèi)容17一、SMT的組成二、SMT工藝內(nèi)容與分類§1—2

SMT組成與工藝內(nèi)容18一、SMT的組成圖所示為表面組裝技術(shù)體系。表面組裝元件（SMC）和表面組裝器件（SMD）是SMT的基礎(chǔ)?；迨窃骷ミB的結(jié)構(gòu)件，在保證電子組裝的電氣性能和可靠性方面起著重要作用?！?—2

SMT組成與工藝內(nèi)容1．表面組裝技術(shù)的組成表面組裝技術(shù)體系192．SMT與THT的區(qū)別SMT是從傳統(tǒng)的THT發(fā)展起來的，但又區(qū)別于傳統(tǒng)的THT。從組裝工藝技術(shù)的角度分析，SMT和THT的根本區(qū)別是“貼”和“插”。此外，二者的差別還體現(xiàn)在基板、元器件、組件形態(tài)、焊點形態(tài)和組裝工藝方法等方面?！?—2

SMT組成與工藝內(nèi)容202．SMT與THT的區(qū)別如前所述，表面組裝技術(shù)和通孔插裝技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：（1）組裝密度高，電子產(chǎn)品體積小、質(zhì)量輕。貼片元器件的體積和質(zhì)量只有傳統(tǒng)插裝元器件的10%左右。（2）可靠性高，抗振能力強，焊點缺陷率低。（3）高頻特性好，減少了電磁和射頻干擾。（4）易于實現(xiàn)自動化，提高了生產(chǎn)效率。（5）成本可降低30%～50%?！?—2

SMT組成與工藝內(nèi)容21二、SMT工藝內(nèi)容與分類SMT工藝內(nèi)容主要包括組裝材料、組裝工藝、組裝技術(shù)和組裝設(shè)備四部分，見表?！?—2

SMT組成與工藝內(nèi)容1．SMT工藝內(nèi)容SMT工藝內(nèi)容222．SMT生產(chǎn)工藝SMT生產(chǎn)工藝一般包括印刷、貼片、再流焊、檢測四個環(huán)節(jié)。SMT生產(chǎn)工藝按元器件的貼裝方式，可以分為純SMT裝聯(lián)工藝和混合裝聯(lián)工藝；按電路板元器件分布，可以分為單面和雙面工藝；按元器件粘接到電路板上的方法，可以分為錫膏工藝和紅膠工藝；按照焊接方式，可以分為再流焊工藝和波峰焊工藝。§1—2

SMT組成與工藝內(nèi)容232．SMT生產(chǎn)工藝（1）錫膏工藝先將適量的錫膏印刷到印制電路板的焊盤上，再將片式元器件貼放在印制電路板表面規(guī)定的位置上，最后將貼裝好元器件的印制電路板放在再流焊機的傳送帶上，從再流焊機入口到出口，大約需要5min就可以完成干燥、預(yù)熱、熔化、冷卻等全部焊接過程。圖所示為再流焊工藝簡圖。§1—2

SMT組成與工藝內(nèi)容再流焊工藝簡圖242．SMT生產(chǎn)工藝（2）紅膠工藝先將微量的貼片膠（紅膠）印刷或滴涂到印制電路板相應(yīng)位置（貼片膠不能污染印制電路板焊盤和元器件端頭），再將片式元器件貼放在印制電路板表面規(guī)定的位置上，并對印制電路板進行膠固化。圖所示為單面紅膠工藝流程圖?！?—2

SMT組成與工藝內(nèi)容單面紅膠工藝流程圖252．SMT生產(chǎn)工藝（3）元器件的組裝方式元器件的組裝方式及其工藝流程主要取決于表面組裝組件（SurfaceMountAssembly，簡稱SMA）類型、元器件種類和組裝設(shè)備條件。SMT的組裝方式大體上可分為全表面組裝、單面混裝和雙面混裝三種類型共六種組裝方式。對于不同類型的SMA，其組裝方式有所不同。對于同一種類型的SMA，其組裝方式也可以有所不同?！?—2

SMT組成與工藝內(nèi)容26學習目標1．熟悉SMT生產(chǎn)線的基本組成。2．掌握SMT生產(chǎn)的一般工藝流程。3．了解SMT生產(chǎn)對環(huán)境及人員的要求?！?—3

SMT生產(chǎn)線27一、SMT生產(chǎn)線的基本組成二、SMT生產(chǎn)對環(huán)境及人員的要求§1—3

SMT生產(chǎn)線28一、SMT生產(chǎn)線的基本組成再流焊也稱為回流焊。再流焊技術(shù)主要用于焊接采用表面組裝技術(shù)的電子元器件。再流焊工藝流程如圖所示?！?—3

SMT生產(chǎn)線1．再流焊工藝再流焊工藝流程291．再流焊工藝（1）上板機上板機（見圖）的主要作用是將放置在料框中的PCB一塊接一塊地送到錫膏印刷機?！?—3

SMT生產(chǎn)線上板機301．再流焊工藝（2）錫膏印刷機錫膏印刷機（見圖）的功能是將錫膏或貼片膠正確地通過鋼網(wǎng)漏印到印制電路板相應(yīng)位置上?！?—3

SMT生產(chǎn)線錫膏印刷機311．再流焊工藝（3）貼片機貼片機（見圖）的作用是把貼片元器件按照事先編制好的程序，通過供料器將元器件從包裝中取出，并精確地貼裝到印制電路板相應(yīng)的位置上。§1—3

SMT生產(chǎn)線貼片機321．再流焊工藝（4）再流焊機再流焊機（見圖）主要用于各類表面組裝元器件的焊接，其作用是通過重新熔化預(yù)先分配到印制電路板焊盤上的膏狀軟釬焊料，實現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制電路板焊盤之間的機械與電氣連接?！?—3

SMT生產(chǎn)線再流焊機332．波峰焊工藝波峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態(tài)錫接觸以達到焊接目的，其高溫液態(tài)錫保持一個斜面，并由特殊裝置使液態(tài)錫形成一道道類似波浪的現(xiàn)象，所以稱為“波峰焊”。圖所示為波峰焊工藝簡圖。§1—3

SMT生產(chǎn)線波峰焊工藝簡圖342．波峰焊工藝波峰焊機主要由傳送帶、助焊劑添加區(qū)、預(yù)熱區(qū)和波峰錫爐組成，如圖所示?！?—3

SMT生產(chǎn)線波峰焊機35二、SMT生產(chǎn)對環(huán)境及人員的要求（1）電源電源電壓和功率要符合設(shè)備要求，電壓要穩(wěn)定，要求單相交流220V（允許誤差為±10%，50/60Hz）、三相交流380V（允許誤差為±10%，50/60Hz），如果達不到要求，需配置穩(wěn)壓電源，電源的功率要大于功耗的一倍以上?！?—3

SMT生產(chǎn)線1．SMT車間生產(chǎn)環(huán)境要求361．SMT車間生產(chǎn)環(huán)境要求（2）溫度印刷工作間環(huán)境溫度以（23±3）℃為最佳，一般設(shè)定為17～28℃。如果達不到，可適當放寬要求，但不能超過15～35℃。（3）濕度車間濕度對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。濕度太高，元器件容易吸潮，對潮濕敏感元器件不利，同時錫膏暴露在潮濕的空氣中也容易吸潮，造成焊接缺陷。§1—3

SMT生產(chǎn)線371．SMT車間生產(chǎn)環(huán)境要求（4）空氣潔凈度工作車間如果灰塵很多，會對微小元器件，如規(guī)格為0201、01005的元器件以及細間距（0.3mm）元器件的貼裝和焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響，同時會加大設(shè)備磨損，甚至造成設(shè)備故障，增加設(shè)備維護和維修工作量。（5）排風良好再流焊和波峰焊設(shè)備都要求排風良好?！?—3

SMT生產(chǎn)線381．SMT車間生產(chǎn)環(huán)境要求（6）防靜電生產(chǎn)設(shè)備必須接地良好，應(yīng)采用三相五線制并獨立接地。生產(chǎn)場所的地面、工作臺墊、座椅等均應(yīng)符合防靜電要求。（7）照明廠房內(nèi)應(yīng)有良好的照明條件，理想的照度為800～1200lx，至少不能低于300lx，其中“l(fā)x”為照度的單位。太暗會影響工作效率與品質(zhì)，太亮會損害視力。§1—3

SMT生產(chǎn)線392．SMT生產(chǎn)對操作人員專業(yè)能力及素質(zhì)的要求SMT生產(chǎn)車間組織架構(gòu)如圖所示。操作人員是生產(chǎn)一線的直接責任人，操作人員的專業(yè)能力和素質(zhì)直接影響生產(chǎn)線的效率和產(chǎn)品合格率?！?—3

SMT生產(chǎn)線SMT生產(chǎn)車間組織架構(gòu)402．SMT生產(chǎn)對操作人員專業(yè)能力及素質(zhì)的要求操作人員的一般工作職責如下：（1）服從管理、聽從指揮。遵守車間規(guī)章制度，按生產(chǎn)計劃實施生產(chǎn)，保質(zhì)保量完成任務(wù)。（2）服從技術(shù)人員的工藝指導(dǎo)，嚴格執(zhí)行產(chǎn)品質(zhì)量標準和工藝規(guī)程。（3）嚴格遵守生產(chǎn)工藝文件、安全操作規(guī)程、設(shè)備操作規(guī)程，不違章操作。（4）合理領(lǐng)用輔料，控制輔料的消耗。節(jié)約用電、用水，節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本。§1—3

SMT生產(chǎn)線412．SMT生產(chǎn)對操作人員專業(yè)能力及素質(zhì)的要求（5）配合做好生產(chǎn)準備工作，做好生產(chǎn)自檢并協(xié)助其他操作人員進行自檢，提高生產(chǎn)質(zhì)量。（6）及時解決、上報生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題。必須做到不合格半成品及時處理，不合格產(chǎn)品不下放。（7）