浅析表面组装工艺技术
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基础知识SMT基础知识SMT(Surface Mounted Technology)是目前电子组装行业最流行的技术和工艺。
SMT有什么特点:电子产品组装密度高,体积小,重量轻。
贴片元器件的体积和重量只有传统插件的1/10左右。
一般采用SMT 后,电子产品体积会缩小40%~60%,重量会减轻60%~80%。
可靠性高,抗振能力强。
焊点不良率低。
良好的高频特性。
减少了电磁和射频干扰。
易于实现自动化,提高生产效率。
成本降低30%-50%。
节省材料、能源、设备、人力、时间等。
为什么要用SMT:电子产品追求小型化。
过去用的打孔插件,并不能减少电子产品的功能,让电子产品更齐全。
所用的集成电路(IC)没有冲压元件,特别是大规模、高集成度的IC,不得不采用表面贴装元件,进行批量生产和自动化。
制造商应以低成本和高产量生产高质量的产品,以满足客户需求,并加强开发具有市场竞争力的电子元件。
随着集成电路(IC)的发展和半导体材料的多种应用,电子技术革命势在必行,追逐SMT工艺流程的国际潮流——双面组装工艺A:来料检验、PCB的A面丝印焊膏(点胶)、烘干(固化)、A面回流焊、清洗、翻板、PCB的B面丝印焊膏(点胶)、烘干和回流焊(B:来料检验、PCB的A面丝印焊膏(点胶)、烘烤(固化适用于PCB板A面回流焊和B面波峰焊。
在组装在PCB B侧的SMD 中,当只有SOT或SOIC(28)引脚在下方时,应采用这种工艺。
助焊剂产品的基本知识。
表面贴装用助焊剂的要求:残留在基板上的助焊剂残渣具有一定的化学活性,热稳定性好,润湿性好,能促进焊料的膨胀,对基板无腐蚀性,可清洗性好的氯含量在0.2%(W/W)以下。
二。
通量的作用。
焊接过程:预热/开始熔化焊料/形成焊料合金/形成焊点/固化焊料。
作用:辅助传热/去除氧化物/减少表面力/防止再氧化。
描述:溶剂蒸发/被加热,助焊剂覆盖基板和焊料。
表面,使传热均匀/释放活化剂与基板表面的离子氧化物反应,去除氧化膜/使熔融焊料的表面力变小,润湿良好/覆盖高温焊料表面,控制氧化提高焊点质量。
表面组装技术概述一、表面组装技术的概念及其类型表面组装技术,又称表面安装技术或表面贴装技术,用SMT(Surface Mounting Technology)表示。
它是将片式元器件安装在印刷电路板或其它基板表面上,通过波峰焊、再流焊等方法焊接的一种新型的组装技术。
采用表面组装技术,可使电子产品小型化、薄型化、提高装配密度和装配速度,提高产品的质量,降低产品的成本。
表面组装技术包括片式元器件的设计、制造和选用,基板的选择,表面组装方案的制定和设计,印制线路板的设计与制造,粘结剂的点涂,焊膏印刷,片式元器件贴放,贴装部件的焊接,贴装部件的清洗,部件质量的检验和性能测试,部件的返修等。
表面组装技术的内容详见图1-1所示。
性能要求:电气性能、机械性能、稳定性、可靠性、一致性等片式元器件设计技术与制造:选用什么材料、结构形状、焊接端形式、尺寸精度、可焊性、制造技术包装形式:散装(塑料袋)、盒装(料盒)、带装(编带)、盘式。
基板材料、单(多)层印刷电路板、陶瓷、被釉金属、金属聚合物等基板电路图形制作:图形设计、元器件位置、焊盘、焊区间隙、尺寸大小、通孔金属化、测试点等片片式元器件在基板上单面组装式片式元器件和有引线元器件在基板两面混装元组装片式元器件在基板两面组装器多芯片组装件组装粘合剂:环氧树脂系、丙烯系等、用印刷或涂敷方法形成的组装技术材料工艺材料:助焊、清洗剂、阻焊剂、助溶剂表焊料:锡、锡-铅面流动材粘结剂涂敷:丝网印刷、涂布头组料涂敷粘结剂固化:紫外线照射加热、红外线照射加热、超声波加热装焊料涂敷:丝网印刷、涂布头技浸焊术流动焊波峰焊(水平喷流、倾斜喷流)焊接电热、红外线、喷热气、气相饱和蒸汽再流焊用焊料膏法、预焊料膏法顺序式:将印制电路板放在X-Y工作台上,元器件按程序逐个依次贴装上去组装机一次式:可通过模板一次同时将多个元器件贴装到印制电路板上序列式:有多个贴装头,印制电路板从一个工位移动至另一个工位,每个工位贴装一个元器件图1-1 表面组装技术的内容表面组装的类型根据有源器件和无源元件在基板上贴装的情况一般分为三种类型,如图1-2所示。
毕业设计报告(论文)报告(论文)题目:电子装联工艺—表面组装工艺作者所在系部:电子工程系作者所在专业:电子工艺与管理作者所在班级: 13252 作者姓名:赵世豪作者学号: 201310307 指导教师姓名:李霞完成时间: 2016 年 5 月 21 日北华航天工业学院教务处制北华航天工业学院电子工程系毕业设计(论文)任务书指导教师:教研室主任:系主任:北华航天工业学院毕业论文摘要论文的研究工作是以在 200 厂实习期间的工作内容为背景展开的,介绍了在 200厂实习的工作内容,并且详细介绍了表面组装的工艺流程。
如今,电子产品的价格和性能完全取决于大规模集成电路;大规模集成电路可以实现用户的期望,同时,用户要求电子产品降低成本、缩小体积、并且提高性能;具有附加价值的产品,正在从硬件领域转向软件领域;而支撑着电子产品的装连技术,也正处于重大变革的前夕。
装连技术也在不断地改进,表面组装技术以其独有的优势在其中突显出来。
了解表面组装工艺的流程对于了解电子装联工艺有很大帮助。
关键词线扎表面组装贴片回流焊目录第 1 章绪论 . (1)1.1课题背景 (1)1.2课题的建立及本文完成的主要工作 (1)第 2 章表面组装技术 . (2)2.1 表面组装定义 (2)2.2.1 单面表面组装 . (2)2.2.2单面混装工艺 . (3)2.2.3双面组装工艺 . (4)2.2.4双面混装工艺 . (4)2.3 表面组装技术的优点 (5)2.4小结 (6)第 3 章结论 . (7)致谢. (8)参考文献 . (9)工作日志 . (10)II电子装联工艺——表面组装工艺第 1 章绪论1.1课题背景现代电路互联技术,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺,它是现阶段电子装备微电子化、小型化的重要手段,正在成为板级电路组装技术的主流,已经在军事和航天航空电子装备中获得应用,同时还广泛应用于计算机、通信、工业自动化、消费类电子产品等领域的新一代电子产品中,并正向纵深发展, SMT 已成为支撑现代电子制造业的关键技术之一。
50条SMT工艺技术一、什么是表面组装技术?英文称之为“Surface Mount Technology ”简称SMT,它是将表面贴装元件贴,焊到印制是电路板焊盘上涂布焊锡膏,再将表面贴装元器件准确地放到涂有焊锡膏的焊盘上,通过加热印制电路板直至焊锡膏熔化,冷却后便实现了元器件与印制电路之间的连接.二、表面组装技术的优点:1)组装密度高,采用SMT相对来说,可使电子产品体积缩小60%,重量减轻75%2)可靠性膏,一般不良焊点率小于百万分之十,比通孔元件波峰焊接技术低一个数量级.3)高频特性好4)降低成本5)便于自动化生产.三、表面组装技术的缺点:1)元器件上的标称数值看不清,维修工作困难2)维修调换器件困难,并需专用工具3)元器件与印刷板之间热膨胀系数(CTE)一致性差。
随着专用携手拆装设备及新型的低膨胀系数印制板的出现,它们已不再成为阻碍SMT深入发展的障碍.四、表面组装工艺流程:SMT工艺有两类最基本的工艺流程,一类为锡膏回流焊工艺,另一类是贴片—波峰焊工艺.在实际生产中,应根据所用元器件和生产装备的类型以及产品的需求选择不同的工艺流程,现将基本的工艺流程图示如下:1)锡膏—回流焊工艺,该工艺流程的特点是简单,快捷,有利于产品体积的减小.2)贴片-波峰焊工艺,该工艺流程的特点是利用双面板空间,电子产品的体积可以进一步减小,且仍使用通孔元件,价格低廉,但设备要求增多,波峰焊过程中缺陷较多,难以实现高密度组装。
3)混合安装,该工艺流程特点是充分利用PCB板双面空间,是实现安装面积最小化的方法之一,并仍保留通孔元件价低的特点.4)双面均采用锡膏—回流焊工艺,该工艺流程的特点能充分利用PCB 空间,并实现安装面积最小化,工艺控制复杂,要求严格,常用于密集型或超小型电产品,移动电话是典型产品之一。
我们知道,在新型材料方面,焊膏和胶水都是触变性质流体,它们引起的缺陷占SMT总缺陷的60%,训练掌握这些材料知识才能保证SMT质量.SMT还涉及多种装联工艺,如印刷工艺,点胶工艺,贴放工艺,固化工艺,只要其中任一环节工艺参数漂移,就会导致不良品产生,SMT工艺人员必须具有丰富的工艺知识,随时监视工艺状况,预测发展动向。
表面贴装技术简介什么是SMT:SMT就是表面组装技术(Surface Mounted Technology的缩写),是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
SMT有何特点:1、组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。
2、可靠性高、抗振能力强。
焊点缺陷率低。
3、高频特性好。
减少了电磁和射频干扰。
4、易于实现自动化,提高生产效率。
降低成本达30%~50%。
节省材料、能源、设备、人力、时间等。
为什么要用SMT:1、电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已无法缩小2、电子产品功能更完整,所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件,特别是大规模、高集成IC,不得不采用表面贴片元件。
3、产品批量化,生产自动化,厂方要以低成本高产量,出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力4、电子元件的发展,集成电路(IC)的开发,半导体材料的多元应用5、电子科技革命势在必行,追逐国际潮流一、SMT工艺流程------单面组装工艺来料检测 --> 丝印焊膏(点贴片胶)--> 贴片 --> 烘干(固化) --> 回流焊接 --> 清洗 --> 检测 --> 返修-------------------------------------------------------------------------------- 二、SMT工艺流程------单面混装工艺来料检测 --> PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)--> 贴片 --> 烘干(固化)--> 回流焊接 --> 清洗 --> 插件 --> 波峰焊 --> 清洗 -->检测 --> 返修-------------------------------------------------------------------------------- 三、SMT工艺流程------双面组装工艺A:来料检测 --> PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶) --> 贴片 --> 烘干(固化) --> A 面回流焊接 --> 清洗 --> 翻板 --> PCB的B面丝印焊膏(点贴片胶) --> 贴片 --> 烘干 -->回流焊接(最好仅对B面 --> 清洗 --> 检测 -->返修)此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。
浅析表面组装工艺技术
在电子应用技术智能化、多媒体化、网络化的发展趋势下,SMT技术应运而生。
伴随着90年代科学技术的发展,SMT贴装技术也得到迅速发展和普及,并成为电子产品贴装技术的主要发展趋势。
它不仅变革了传统电子电路组装的概念,其密度化,高速化,标准化等特点在电路组装技术领域占了绝对的优势。
文章将简单讲述有关SMT与防静电的一些基本知识。
标签:工艺技术;工艺流程;工艺材料;SMC/SMD贴装;ESD防护
前言
SMT(英文名Surface Mounted Technology),即表面贴装技术,是一种直接将元器件焊接到印制板表面固定位置上的贴装技术(不需要进行砖孔插孔作业)贴片工艺和贴片设备对生产现场要求的电压必须要稳定,且要防止电磁干扰,操作人员要有防静电意识,生产现场具有良好的照明和通风设施,在生产过程中的温度、湿度、空气清洁度等都有相应的要求,一线的担当人员也必须经过专门培训部门考核后,进行上岗作业。
1 SMT工艺技术
SMT简介电子电路表面组装技术称为表面贴装技术。
它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上,通过回流焊或波峰焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
1.1 主要特点
(1)元器件重量轻、贴片元器件部品体积小、贴装精密度高,贴片元器件的体积和重量也只有传统插装件的大小1/10左右,SMT生产之后,电子产品体积缩小至原有器件部品的40%~60%,重量减轻至原有器件部品的60%~80%。
(2)元器件焊接不良率低,且可靠性高、抗震能力强。
(3)高频特性好,减少了电磁和射频干扰。
(4)对于现在生产的电子产品易于实现自动化,生产效率提高。
1.2 SMT和THT的比较
SMT和THT的比较:二者的根本区别是“贴”和“插”,为什么要用SMT逐步替代传统生产方式其原因是,随着电子行业发展,而THT-“插”工艺技术采用的是通孔插件法,无法满足电子产品小型化/超薄型,因此被SMT-“贴”工艺技术所取替。
从而将表面组装工艺技术充分与化工,材料技术、涂覆技术、精密机械加工技术、自动控制技术、焊接技术、测试和检验技术、组装设备原理与应用技术等诸多技术相结合。
SMT工艺流程如下:
丝印(红胶/锡膏)→检查(可选AOI光学检查仪或者目视检查)→贴装(优先贴小部品后贴大部品)→检测(可选AOI光学/目视检测)→焊接(采用热风回流焊进行焊接)→检测(可分AOI光学检测外观及功能性测试检查)→维修(使用烙铁及热风枪等)→分离板(手工或者cutting Jig进行分割)
工艺流程简化为:丝印—贴片—焊接—检查(功能性/外观性检查发现不良,需要维修)
2 SMT贴装工艺材料
SMT贴装工艺时,需要包含焊料、焊膏、胶黏剂等焊接和贴片器件,以及助焊剂、清洗剂、热转换介质等工艺材料。
2.1 SMT贴装材料的用途
焊料、焊膏、胶黏剂等材料在波峰焊、回流焊、手工焊三种主要焊接工艺中的作用如下。
(1)焊料和焊膏:回流焊接时采用焊膏,它是焊接材料,同时又能利用其粘性作用提前固定SMC/SMD器件。
(2)焊剂:主要作用是助焊。
(3)胶黏剂:对SMD器件起到加固作用,防止贴装作业时SMD的偏移和脱落现象。
(4)清洗剂:清洗焊接工艺后残留(如钢网焊膏残留,PCB异物等)物。
2.2 焊料
Sn63/Pb37和Sn62/Pb36/Ag2具有最佳综合性能,而在低熔点焊料中,Sn43/Pb43/Bi14具有较好的综合性能。
电子产品贴装时Sn-Pb是最普遍的焊料合金物,强度和可润湿性是最合适。
2.3 焊剂
焊剂分为酸性焊剂和树脂焊剂,焊剂的作用是去除金属表面和焊料本身的氧化物或其它表面污染,潤湿被焊接的金属表面。
2.4 清洗剂
清洗剂应满足化学和热稳定性好,在贮存和使用期间不发生分解,不与其它物质发生化学反应,对接触材料弱腐蚀或无腐蚀,具有不燃性和低毒性,操作安全,清洗操作过程中损耗小,必须能在设定温度及时间内进行有效清洗。
3 SMC/SMD贴装工艺技术
SMC:表面组装元件(Surface Mounted components)主要有矩形片式元件、圆柱形片式元件、复合片式元件、异形片式元件。
SMD:它是Surface Mounted Devices的缩写,意为:表面贴装器件,它是SMT元器件中的一种。
(1)贴装机的一般组成:SMT贴装机是计算机控制,并集光、电、气及机械为一体的高精度自动化设备。
(2)主要的影响SMT设备贴装率要素:贴片在选择设备时主要考虑其贴装精度与贴装速度,而在SMT实际使用过程中,为了有效提高产品质量、使成本降低、确保生产效率提高,那么如何提高和确保SMT设备贴装率是摆在使用者面前的首要任务。
(3)贴装机的影响因素:贴片机XY轴传动系统的结构,XY坐标轴向平移传动误差,XY位移检测装置,真空吸嘴Z轴运动对器件贴装偏差的影响等。
(4)贴装机视觉系统:要准确地贴装细间距器件,最主要是摄像机的像元数和光学放大倍数。
(5)贴装机软件系统:高精度贴装机软件系统为二级计算机控制系统,一般采用DOS界面,也有采用Windows界面或UNIX操作系统,由中央控制软件、自动编程软件、贴装头控制系统和视觉处理软件组成。
4 静电防护
4.1 电子产品制造中的静电
在电中不流动的电叫静电,静电是由正电荷和负电荷聚集在一起的电。
静电是一种电能,它存在于物体表面,是正负电荷在局部失衡时产生的一种现象。
静电对电子产品所造成的危害主要表现为损伤,击穿是损伤的一种。
通常静电对部品损害的特点是:(1)隐蔽性。
(2)潜在性。
(3)随机性。
(4)复杂性。
静电防护的特殊性:第一,静电的产生和积累要一定的条件和过程,因此在没有进行保护的产品也未必都会受到静电损害,它是具有一定的随机性;第二,静电释出的能量在多数情况下能量都比较小,因此受到静电损伤的产品也并不会立即不良,部分产品表现为产品漏电,且性能不稳定,甚至在产品出库时测试中也表现不明显,以后发现问题易归咎为材料不良或设计不良而不自醒,因此常使人们认识不到ESD的危害。
4.2 静电放电的防护
基于贴片生产过程的ESD防护系统主要有:(1)生产车间环境静电防护;
(2)人体手环、手套等静电防护;(3)静电防护大地接地;(4)静电检测与仪表检查;(5)生产车间门帘接地;(6)每日点检及维护。
4.3 防静电采用的工具和措施
(1)设备接地;(2)采用防静电地面;(3)采用不锈钢工作台(或者在作业台铺设防静电皮);(4)使用离子风机;(5)使用自动加湿机;(6)使用铝质传递盘、传递架;(7)工作人员戴防静电手环、穿防静电服和鞋;(8)芯片及成品采用防静电袋包装;(9)成品搁架采用铁质和铝质材料;(10)静电手环每日检测一次、设备接地每月检测一次。
5 结束语
本论文包括了基础知识、发展历程、SMT的工艺流程,重点介绍了SMC/SMD 贴装工艺技术及静电防护,影响SMT技术的一些主要因素,涉及到电子元器件使用、SMT设备的了解和熟悉,操作流程的用电常识等重要电子加工领域,符合当代电子电路贴装行业的发展趋势,对现在加工生产技术的指导具有一定意义。
文章在内容上面比较充实,实用性较强,对在今后的工作中有一定的参考价值。
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