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文檔簡介

1、題目:表面組裝技術(shù)現(xiàn)狀與展望系 (部):電子科學與技術(shù)系專 業(yè) 班:電子科學與技術(shù)0702班姓 名:劉 輝 U200714499姓 名:黎 奇 U200714395姓 名:吳 鵬 U200714449姓 名:熊 晨 0120060165252011 年 01 月目錄摘要2Abstract31表面組裝技術(shù)的發(fā)展概況42 表面組裝技術(shù)的特點53 表面組裝技術(shù)的組成63.1表面組裝元器件(SMC/SMD)63.1.1表面組裝元器件基本要求63.1.2表面組裝元器件的焊端結(jié)構(gòu)83.1.3表面組裝元器件(SMC/SMD)的包裝類型93.2表面組裝技術(shù)的組裝類型93.3 SMT生產(chǎn)線及SMT生產(chǎn)線主要設(shè)備

2、103.3.1 SMT生產(chǎn)線分類113.3.2 SMT生產(chǎn)線主要設(shè)備113.4表面組裝的PCB133.5表面組裝焊接材料133.5.1焊膏133.5.2貼片膠143.6表面組裝工藝143.6.1涂敷工藝143.6.2貼裝元器件工藝143.6.3再流焊工藝163.6.4波峰焊工藝174表面組裝技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢184.1 元器件的發(fā)展184.2 材料發(fā)展194.3 主要設(shè)備發(fā)展214.4工藝管理方面22參考文獻:23附錄:24摘要表面組裝技術(shù)自20世紀80年代以來以在電子工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展,本文主要對表面組裝技術(shù)的特點、表面組裝工藝和表面組裝技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了全面的介紹。關(guān)鍵詞

3、:表面組裝技術(shù);印制電路板;貼片機;網(wǎng)板印刷機;回流焊;波峰焊 Abstract Surface Mount Technology has been developed quickly and got wide application in electronic industry since 1980,This paper introduces the feature of the Surface Mount Technology,the Surface Mount Process and the development of Surface Mount TechnologyKey words

4、: surface mount technology;printed circuit board;chip shooter;Screen printer;reflow soldering;wave soldering1表面組裝技術(shù)的發(fā)展概況表面組裝技術(shù)是從厚、薄膜混合電路演變發(fā)展起來的。美國是世界上SMD與SMT最早起源國家,并一直重視在此類電子產(chǎn)品的投資。在軍事裝備領(lǐng)域,表面組裝技術(shù)發(fā)揮了高組裝密度和高可靠性能方面的優(yōu)勢。組裝技術(shù)經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展階段:手工階段(20世紀50年代);半自動插裝浸焊(20世紀60年代);全自動插裝波峰焊(20世紀70年代);全自動表面組裝技術(shù)(SMT)(20世

5、紀80年代);窄間距SMT和超窄間距SMT(20世紀90年代)。日本在70年代從美國引進SMD和SMT應(yīng)用在消費類電子產(chǎn)品領(lǐng)域,并投入巨資大力加強基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)技術(shù)和推廣應(yīng)用方面的開發(fā)研究工作。從80年代中后期起加速了SMT在電子設(shè)備領(lǐng)域中的全面推廣應(yīng)用,僅用了四年時間使SMT在計算機和通信設(shè)備中的應(yīng)用數(shù)量增長了近30,在傳真機中增長40,使日本很快超過了美國,在SMT方面處于世界領(lǐng)先地位。歐洲各國SMT的起步較晚,但他們有較好的工業(yè)基礎(chǔ),發(fā)展速度十分迅速,其技術(shù)水平和整機中SMC/SMD的使用率僅次于日本和美國。80年代以來,新加坡、韓國、香港和臺灣省亞洲四小龍不惜投入巨資,紛紛引進先進技術(shù)

6、,使SMT的中端產(chǎn)品獲得較快的發(fā)展。我國SMT的應(yīng)用起步于80年代初期,最初從美、日等國成套引進了SMT生產(chǎn)線用于彩電調(diào)諧器生產(chǎn)。隨后應(yīng)用于錄像機、攝像機及袖珍式高檔多波段收音機、隨身聽等產(chǎn)品生產(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。據(jù)2000年不完全統(tǒng)計,全國約有40多家企業(yè)從事SMC/SMD的生產(chǎn),全國約有300多家引進了SMT生產(chǎn)線,上萬個產(chǎn)品不同程度地采用了SMT。到2000年全國引進40005000臺貼裝機。隨著改革開放的深入以及加入WTO,近兩年一些美、日、新加坡、臺商已經(jīng)將SMT加工廠搬到了中國。例如英國DEK公司和日本日立公司分別在深圳和南京生產(chǎn)印刷機

7、;美國HELLER、BTU公司在上海生產(chǎn)再流焊爐;日本松下、美國環(huán)球公司分別在蘇州和深圳蛇口生產(chǎn)貼裝機等等。目前我國SMT正處于快速發(fā)展階段,2003年以來,每年進口貼裝機5000臺以上,2007年中國引進SMT主要設(shè)備貼片機10189臺,約占全球當年貼片機產(chǎn)量的1/2。中國貼片機的保有量約6萬余臺,居全球第一,是SMT應(yīng)用大國。我國已經(jīng)成為SMT世界加工基地之一,我國SMT發(fā)展前景是非常廣闊的。目前,我國的SMT設(shè)備己經(jīng)與國際接軌,但設(shè)計、制造、工藝、管理技術(shù)等方面與國際還有差距。2 表面組裝技術(shù)的特點表面組裝技術(shù)(SMT)是無須對印制電路板鉆插裝孔,直接將表面貼裝微型元器件貼焊到印制電路板

8、(PCB)或其他基板表面規(guī)定位置上的電子裝聯(lián)技術(shù),其與傳統(tǒng)的通孔插裝技術(shù)比較有以下特點:(1)結(jié)構(gòu)緊湊、組裝密度高、體積小、重量輕表面組裝元器件(SMC/SMD)比傳統(tǒng)通孔插裝元件所占面積和質(zhì)量都大為減少,而且貼裝時不受引線間距、通孔間距的限制,從而可大大提高電子產(chǎn)品的組裝密度。如采用雙面貼裝時,元器件組裝密度達到520個cm2,為插裝元器件組裝密度的5倍以上,從而使印制電路板面積節(jié)約6070以上,重量減輕90以上。(2)高頻特性好表面組裝元器件(SMC/SMD)無引線或短引線,從而可大大降低寄生電容和引線間的寄生電感,減少了電磁干擾和射頻干擾;偶合通道的縮短,改善了高頻性能。(3)抗振動沖擊

9、性能好表面組裝元器件比傳統(tǒng)插裝元器件質(zhì)量大為減少,因而在受到振動沖擊時,元器件對印制電路板(PCB)上焊盤的動反力較插裝元器件大為減少,而且焊盤焊接面積相對較大,故改善了抗振動沖擊性能。(4)有利于提高可靠性焊點為面接觸,消除了元器件與印制電路板(PCB)之間的二次互連。減少了焊接點的不可靠因素。(5)工序簡單,焊接缺陷極少由于表面組裝技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備自動化程度較高,人為干預少,工藝相對較為簡單,所以工序簡單,焊接缺陷少,容易保證電子產(chǎn)品的質(zhì)量。(6)適合自動化生產(chǎn),生產(chǎn)效率高、勞動強度低。(7)降低生產(chǎn)成本用表面組裝工藝的產(chǎn)品,雙面貼裝起到減少PCB層數(shù)的作用;印制電路板使用面積減小,其面積為

10、采用插裝元器件技術(shù)面積的1/10,若采用CSP安裝,則其面積還可大幅度下降;印制電路板上鉆孔數(shù)量減少,節(jié)約返修費用;元件不需要成形;工序簡單,節(jié)省了廠房、人力、材料、設(shè)備的投資;頻率特性提高,減少了電路調(diào)試費用;片式元器件作積小、重量輕,減少了包裝、運輸和儲存費用;而且目前表面組裝元器件(SMC/SMD)的價格已經(jīng)與插裝元器件相當,甚至還要便宜,所以一般電子產(chǎn)品采用表面組裝技術(shù)后可降低生產(chǎn)成本30左右。3 表面組裝技術(shù)的組成表面組裝技術(shù)(SMT)是電子制造業(yè)中技術(shù)密集、知識密集的高新技術(shù)。表面組裝技術(shù)涉及到元器件封裝、電路基板技術(shù)、涂敷技術(shù)、自動控制技術(shù)、軟釬焊技術(shù)、物理、化工、新型材料等多種

11、專業(yè)和學科。表面組裝技術(shù)內(nèi)容豐富,跨學科,它主要包含:表面組裝元器件(SMC/SMD)、表面組裝電路板及圖形設(shè)計(EAD設(shè)計)、表面組裝專用輔料(焊錫膏及貼片膠)、表面組裝設(shè)備、表面組裝焊接技術(shù)(包括雙波峰焊、再流焊、汽相焊、激光焊)、表面組裝測試技術(shù)、清洗技術(shù)、防靜電技術(shù)以及表面組裝生產(chǎn)管理等多方面內(nèi)容。這些內(nèi)容可以歸納為三個方面:(1)設(shè)備方面,人們稱之為表面組裝技術(shù)(SMT)的硬件;(2)裝聯(lián)工藝,人們稱之為表面組裝技術(shù)的軟件;(3)表面組裝元器件(SMC/SMD),它既是表面組裝技術(shù)的基礎(chǔ),又是表面組裝技術(shù)發(fā)展的動力,它推動著表面組裝技術(shù)專用設(shè)備和裝聯(lián)工藝不斷更新和深化。3.1表面組裝

12、元器件(SMC/SMD) 電子元件的小型化、制造與安裝自動化是電子工業(yè)發(fā)展的需求和多年來追求的目標,表面組裝元件(SMC)就是為滿足這一需求而產(chǎn)生的。表面組裝元器件的主要特點是:微型化、無引線(或扁平、短小引線),適合在印制電路板上進行表面組裝。當然,無論是無引線或短引線片式元件,其所有的焊點一般都應(yīng)處于同一平面上。 常用表面組裝器件(SMD)的外形封裝、引腳參數(shù)及包裝方式見表3-1。常用表面組裝元件(SMC)的外形封裝、尺寸、主要參數(shù)及包裝方式見表3-2。3.1.1表面組裝元器件基本要求(1)元器件的外形適合自動化表面貼裝;(2)尺寸、形狀標準化、并具有良好的尺寸精度;(3)包裝形式適合貼裝

13、機自動貼裝要求;(4)具有一定的機械強度;(5)元器件焊端或引腳可焊性良好;(6)可承受有機溶劑的洗滌。表3-1表面組裝元件(SMC)的外形封裝、尺寸及包裝方式外形元件名稱封裝名稱及外形尺寸主要參數(shù)包裝方式矩形片式元件電阻020104020805120612101812010M0.5pf1.5uf0.1100uf435V0.047uH33uH1.0k15022270VZ=7125編帶或散裝陶瓷電容鉭電容電感熱敏電阻壓敏電阻磁珠圓柱形片式元件電阻080512062210010M編帶或散裝陶瓷電容1033000pf陶瓷振子251126MHz復合片式元件電阻網(wǎng)絡(luò)SOP82047l0K編帶電容網(wǎng)絡(luò)1p

14、f047uf濾波器4.5×3.2和5.0×5.0低通、高通、帶通等異形片式元件鋁電解電容30×3043×4345×4045×3801220uf,450V編帶微調(diào)電容器350pf微調(diào)電位器100一2M繞線形電感器10nH一2.2mH變壓器82×65接觸、旋轉(zhuǎn)、扳鈕各種開關(guān)尺寸不等3.525MHz振子100×08規(guī)格不等托盤繼電器16×10規(guī)格不等連接器尺寸不等規(guī)格不等表3-2 表面組裝元件(SMD)的外形封裝、尺寸及包裝方式器件類型封裝名稱和外形引腳數(shù)和間距(mm)包裝片式晶體管圓柱形二極管編帶或散裝SOT

15、23三端SOT89四端SOT143四端集成電路SOP(翼型小外形塑料封裝)TSOP(薄形SOP)844引腳引腳間距:127、10、0.8、0.65、0.5編帶 管裝 托盤SOJ(J形小外形塑料封裝)2040引腳引腳間距:127PLCC(塑料J形引腳芯片載體)l684引腳引腳間距:127LCCC(無引線陶瓷芯片球體)電極數(shù):18156QFP(四邊扁平封裝器件)PQFP(帶角耳的QFP)2034引腳引腳間距:127BGA(球形柵格陣列)GSP(又稱uBGA,外形與BGA相同,封裝尺寸比BGA小)焊球間距:1.5、1.27、1.0、0.8、0.65、0.5、0.4、0.3Fip chip(倒裝芯片)

16、MCM(多芯片模塊)3.1.2表面組裝元器件的焊端結(jié)構(gòu)(1) 表面組裝元件(SMC)的焊端結(jié)構(gòu)無引線片式元件焊接端頭電極一般為三層金屬電極(如圖3-1所示),其內(nèi)部電極一般為厚膜鈀銀電極。由于鈀銀電極直接與鉛錫焊料焊接時,在高溫下熔融的鉛錫焊料中的鉛會將厚膜鈀銀電極中的銀食蝕掉,這樣會造成虛焊或脫焊,俗稱“脫帽”現(xiàn)象。因此在鈀銀電極外面鍍一層鎳,鎳的耐焊性比較好,而且比較穩(wěn)定,用鎳作中間電極可起到阻擋層的作用。但是鎳的可焊性不好,因此還要在最外面鍍一層鉛錫合金,以提高可焊性。圖3-1無引線片式元件焊端結(jié)構(gòu)(2) 表面組裝器件(SMD)的焊端結(jié)構(gòu)表面組裝器件的焊端結(jié)構(gòu)可分為羽翼形、J形和球形(如

17、圖3-2所示)。羽翼形的器件封裝類型有:SOT、SOP、QFP等。J形的器件封裝類型有:SOJ、PLCC等。球形的器件封裝類型有:BGA、CSP、FlipChip等。圖3-2表面組裝器件(SMD)的焊端結(jié)構(gòu)3.1.3表面組裝元器件(SMC/SMD)的包裝類型表面組裝元器件包裝形式直接影響組裝生產(chǎn)的效率,必須結(jié)合貼裝機送料器的類型和數(shù)目進行優(yōu)化設(shè)計。表面組裝元器件的包裝類型有編帶、散裝、管裝和托盤。(1)表面組裝元器件包裝編帶表面組裝元器件包裝編帶有紙帶和塑料帶兩種材料。紙帶主要用于包裝片式電阻、電容的8mm編帶。塑料帶用于包裝各種片式無引線元件、復合元件、異形元件、SOT、SOP、小尺寸QFP

18、等片式元件。紙帶和塑料帶的孔距為4mm(10×05mm以下的小元件為2mm)或元件間距4mm的倍數(shù),根據(jù)元器件的長度而定。(2)散裝包裝 散裝包裝主要用于片式無引線無極性元件,例如電阻、電容。(3) 管狀包裝 主要用于SOP、SOJ、PLCC以及異形元件等。(4)托盤包裝 托盤包裝用于QFP、窄間距SOP、PLCC等。3.2表面組裝技術(shù)的組裝類型(1) 按焊接方式可分為再流焊和波峰焊兩種類型再流焊工藝先將微量的鉛錫焊膏印刷或滴涂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設(shè)備的傳送帶上,從再流焊爐入口到出口大約需要25

19、分鐘就完成了干燥、預熱、熔化、冷卻全部焊接過程。波峰焊工藝先將微量的貼片膠(絕緣粘接膠)印刷或滴涂到印制電路板與被安置的元器件底部或邊緣位置上(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,將貼裝好元器件的印制電路板進行膠固化。固化后的元器件被牢固地粘接在印制電路板上,然后插裝分立元器件,最后與插裝元器件同時進行波峰焊接。(2)按組裝方式分類可分為全表面組裝、單面混裝、雙面混裝,見表3-3。表3-3 按組裝方式分類序號組裝方式電路基板元器件特征1單面混合先貼法單面印制電路板表面組裝元器件及通孔插裝元器件先貼后插、工藝簡單、組裝密度低2后貼法單面印制

20、電路板同上先插后貼、工藝復雜、組裝密度高3雙面混裝表面組裝和通孔插裝元器件都在A面雙面印制電路板同上先插后貼、工藝復雜、組裝密度高4通孔插裝元器件在A , A、B兩面都有表面組裝器件雙面印制電路板同上THC和SMCSMD組裝在PCB同一側(cè)5表面組裝單面表面組裝單面印制電路板和陶瓷基板表面組裝元器件工藝簡單,適用于小型、薄型化的電路組裝6雙面表面組裝雙面印制電路板和陶瓷基板 同上 高密度組裝,薄型化3.3 SMT生產(chǎn)線及SMT生產(chǎn)線主要設(shè)備3.3.1 SMT生產(chǎn)線分類按照生產(chǎn)線的規(guī)模大小可分為大型、中型和小型生產(chǎn)線;按照自動化程度可分為全自動生產(chǎn)線和半自動生產(chǎn)線;全自動生產(chǎn)線是指整條生產(chǎn)線的設(shè)備

21、都是全自動設(shè)備,通過自動上板機、緩沖連接線和卸板機將所有生產(chǎn)設(shè)備連成一條自動線;半自動生產(chǎn)線是指主要生產(chǎn)設(shè)備沒有連接起來或沒有完全連接起來,如印刷機是半自動的,需要人工印刷或人工裝卸印制電路板等。3.3.2 SMT生產(chǎn)線主要設(shè)備SMT生產(chǎn)線主要生產(chǎn)設(shè)備包括印刷機、點膠機、貼裝機、再流焊爐和波峰焊機。輔助設(shè)備有檢測設(shè)備、返修設(shè)備、清洗設(shè)備、干燥設(shè)備和物料存儲設(shè)備等。(1) 印刷機用來印刷焊膏或貼片膠的。將焊膏(或貼片膠)正確地漏印到印制電路板相應(yīng)的位置上。印刷機的基本結(jié)構(gòu)(如圖3-3所示)。印刷機的主要技術(shù)指標:1)最大印刷面積:根據(jù)最大的PCB尺寸確定。2)印刷精度:一般要求達到±0

22、025mm。3)印刷速度:根據(jù)產(chǎn)量要求確定。圖 3-3 印刷機的基本結(jié)構(gòu) (2) 貼裝機相當于機器人,把元器件從包裝中取出,并貼放到印制電路板相應(yīng)的位置上。貼裝機的基本結(jié)構(gòu)(如圖 3-4所示)。圖3-4 貼裝機的基本結(jié)構(gòu)貼裝機的主要技術(shù)指標。1) 貼裝精度:包括三個內(nèi)容:貼裝精度、分辨率、重復精度;貼裝精度指元器件貼裝后相對于印制電路板標準貼裝位置的偏移量,一般來講,貼裝SMC元件要求達到±0.1mm,貼裝高密度窄間距的SMD至少要求達到±0.6mm。分辨率是貼裝機運行時每個步進的最小增量。重復精度是指貼裝頭重復返回標定點的能力。2) 貼片速度:一般高速機為0.2sChip

23、元件以內(nèi),多功能機度為0.30.6sChip元件左右。3)對中方式:有機械對中、激光對中、全視覺對中、激光視覺混合對中。4)貼裝面積:指貼裝頭的運動范圍,可貼裝的PCB尺寸,最大PCB尺寸應(yīng)大于250×300mm。5)貼裝功能:是指貼裝元器件的能力。一般高速機只能貼裝較小的元器件;多功能機可貼裝最小06×03mm最大60×60mm器件,還可以貼裝連接器等異形元器件。6)供料器數(shù)量:是指貼裝機料站位置的多少(以能容納8mm編帶供料器的數(shù)量來衡量)。7)編程功能:是指在線和離線編程優(yōu)化功能。(3)再流焊爐再流焊爐是焊接表面貼裝元器件的設(shè)備。再流焊爐主要有紅外爐、熱風爐

24、、紅外加熱風爐、蒸汽焊爐等。目前最流行的是全熱風爐。再流焊爐的主要技術(shù)指標:溫度控制精度:應(yīng)達到±0.10.2;傳輸帶橫向溫差:要求±5以下;溫度曲線測試功能:如果設(shè)備無此配置,應(yīng)外購溫度曲線采集器;最高加熱溫度:一般為300350,如果考慮無鉛焊料或金屬基板,應(yīng)選擇350以上。加熱區(qū)數(shù)量和長度:加熱區(qū)數(shù)量越多、加熱區(qū)長度越長,越容易調(diào)整和控制溫度曲線。一般中小批量生產(chǎn)選擇45溫區(qū),加熱區(qū)長度18m左右即能滿足要求。 傳送帶寬度:應(yīng)根據(jù)最大PCB尺寸確定。3.4表面組裝的PCB根據(jù)產(chǎn)品的功能、性能指標以及產(chǎn)品的檔次選擇PCB:對于一般的電子產(chǎn)品采用環(huán)氧玻璃纖維基板;對于使用

25、環(huán)境溫度較高或撓性電路板采用聚酰亞胺玻璃纖維基板;對于散熱要求高的高可靠電路板采用金屬基板;對于高頻電路則需要采用聚四氟乙烯玻璃纖維基板。3.5表面組裝焊接材料3.5.1焊膏焊膏是再流焊工藝必須材料。焊膏是由合金粉末、糊狀助焊劑載體均勻混合成的膏狀焊料。(1) 焊膏的分類1)按合金粉末的適應(yīng)性可分為:高溫、低溫,有鉛和無鉛;2)按合金粉末的顆粒度可分為:用于一般間距和窄間距;3)按焊劑的成分可分為:免清洗、可以不清洗、溶劑清洗和水清洗;4)按松香活性可分為:非活性(R)、中等活性(RMA)、全活性(RA);5)按黏度可分為:印刷用和滴涂用。(2) 焊膏的組成1) 合金粉末合金粉末是焊膏的主要成

26、分,合金粉末的組分、顆粒形狀和尺寸是決定焊膏特性以及焊點質(zhì)量的關(guān)鍵因素。目前最常用焊膏的金屬組分為Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2。2) 焊劑焊劑是凈化金屬表面、提高潤濕性、防止焊料氧化和保證焊膏質(zhì)量以及良好工藝性的關(guān)鍵材料。目前普通焊膏還繼續(xù)沿用。隨著環(huán)保要求,免清洗焊膏的應(yīng)用越來越普及,對于清潔度要求高的產(chǎn)品可使用溶劑或水洗焊膏。另外,為了防止鉛對環(huán)境和人體的危害,無鉛焊料也迅速地被提到議事日程上,日本已研制出無鉛焊料并應(yīng)用到實際生產(chǎn)中,美國和歐洲也在加緊研制和應(yīng)用。3.5.2貼片膠 貼片膠是表面貼裝元器件在波峰焊工藝必須的粘接材料。波峰焊前需要用貼片膠將貼裝元器件固定在PCB相對

27、應(yīng)的位置上,以防波峰焊時元器件掉落到錫鍋中。貼片膠主要有兩種:環(huán)氧樹脂和聚丙烯。環(huán)氧樹脂型貼片膠屬于熱固型,一般固化溫度在140±102min;聚丙烯型貼片膠屬于光固型,須先用紫外燈照射,打開化學鍵,然后再用140±1012min完成完全固化。3.6表面組裝工藝表面組裝工藝主要由涂敷工藝、貼裝元器件工藝、焊接工藝和檢測工藝等組成。3.6.1涂敷工藝 涂敷工藝就是施加焊膏,工藝目的是把適量的SnPb焊膏均勻地施加在PCB的焊盤上,以保證貼片元器件與PCB相對應(yīng)的焊盤達到良好的電氣連接。3.6.2貼裝元器件工藝貼裝元器件工藝是用貼裝機或人工將片式元器件準確地貼放到印好焊膏或貼片

28、膠的PCB表面的相應(yīng)位置上。貼裝元器件是保證SMT組裝質(zhì)量和組裝效率的關(guān)鍵工序。 (1)貼裝元器件的工藝要求1)各裝配位號元器件的類型、型號、標稱值和極性等特征標記要符合產(chǎn)品的裝配圖和明細表要求;2)貼裝好的元器件要完好無損;3)貼裝元器件焊端或引腳不小于12厚度,要浸入焊膏。對于一般元器件貼片時的焊膏擠出量(長度)應(yīng)小于02mm,對于窄間距元器件貼片時的焊膏擠出量(長度)應(yīng)小于01mm;4)元器件的端頭或引腳均和焊盤圖形對齊、居中。由于再流焊時有自定位效應(yīng),因此元器件貼裝位置允許有一定的偏差。元器件貼裝位置允許偏差范圍:矩形元件允許偏差范圍在元件寬度方向焊端寬度的1234以上在焊盤上;在元件

29、長度方向元件焊端與焊盤交疊后,焊盤伸出部分要大于焊端高度的13;有旋轉(zhuǎn)偏差時,元件焊端寬度的34以上必須在焊盤上。小外形晶體管(SOT)和小外形集成電路(SOIC)允許偏差范圍允許方向x、方向Y、旋轉(zhuǎn)角度T有偏差(X、y、T),但必須保證器件引腳寬度的34(含趾部和根部)處于焊盤上。四邊扁平封裝器件和超小形封裝器件(QFP和PLCC):要保證引腳寬度的34處于焊盤上,允許方向x、方向Y、旋轉(zhuǎn)角度T有偏差(X、y、T),允許引腳趾部少量伸出焊盤,但必須有34引腳長度在焊盤上、引腳的根部也必須在焊盤上。(2)自動貼裝機貼裝原理1)PCB基準校準原理自動貼裝機貼裝時,元器件的貼裝坐標是以PCB的某一

30、個頂角(一般為左下角或右下角)為原點計算的。而PCB加工時多少存在一定的加工誤差,因此在高精度貼裝時必須對PCB進行基準校準?;鶞市什捎没鶞蕵酥?Mark)和貼裝機的光學對中系統(tǒng)進行?;鶞蕵酥?Mark)分為PCB基準標志(PCB Mark)和局部基準標志(局部Mark)。 PCB Mark的作用和PCB基準校準原理PCB Mark是用來修正PCB加工誤差的。貼片前要給PCB Mark照一個標準圖像存人圖像庫中,并將PCB Mark的坐標錄入貼片程序中。貼片時每運送上一塊PCB,首先照PCB Mark,與圖像庫中的標準圖像比較:一是比較每塊PCB Mark圖像是否正確,如果圖像不正確,貼裝機

31、則認為PCB的型號錯誤,會報警不工作;二是比較每塊PCB Mark的中心坐標與標準圖像的坐標是否一致,如果有偏移,貼片時貼裝機會自動根據(jù)偏移量修正每個貼裝元器件的貼裝位置,以保證精確地貼裝元器件。 局部Mark的作用多引腳窄間距的器件,貼裝精度要求非常高,靠PCB Mark不能滿足定位要求,需要采用24個局部Mark單獨定位,以保證單個器件的貼裝精度。2)元器件貼片位置對中方式與對中原理元器件貼片位置對中方式有機械對中、激光對中、全視覺對中、激光與視覺混合對中。機械對中方法是靠機構(gòu)完成,因此速度受到限制,同時零件也易損壞,目前已被光學對中取代;激光對中方法對器件及器件管腳定位準確,但由于是點定

32、位,不能區(qū)別器件外形和管腳位置,使用受到限制;目前最廣泛應(yīng)用的是視覺對中方法(靠CCD攝象,圖像比較對中)。元器件貼片位置視覺對中原理是貼片前要給每個元器件照一個標準圖像存人圖像庫中,貼片時每拾取一個元器件都要進行照相并與該元器件在圖像庫中的標準圖像比較:一是比較圖像是否正確,如果圖像不正確,貼裝機則認為該元器件的型號錯誤,會根據(jù)程序設(shè)置拋棄此元器件,若連續(xù)幾次則貼裝機報警停機;二是將引腳變形和共面性不合格的器件識別出來并送至程序指定的拋料位置;三是比較該元器件拾取后的中心坐標x、Y、轉(zhuǎn)角T與標準圖像是否一致,如果有偏移,貼片時貼裝機會自動根據(jù)偏移量修正該元器件的貼裝位置。3.6.3再流焊工藝

33、再流焊(Reflow Soldering),通過重新熔化預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機械與電氣連接的軟釬焊。當PCB進入升溫區(qū)(干燥區(qū))時,焊膏中的溶劑和氣體蒸發(fā)掉;同時,焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件端頭和引腳;焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤;將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離。PCB進入保溫區(qū)時,使PCB和元器件得到充分的預熱,以防PCB突然進入焊接高溫區(qū)而損壞PCB和元器件。當PCB進入焊接區(qū)時,溫度迅速上升使焊膏達到熔化狀態(tài),液態(tài)焊錫對PCB的焊盤、元器件端頭和引腳潤濕、擴散、漫流或回流混合形成焊錫接點。PCB進入冷卻區(qū),使焊點凝固,

34、此時完成了再流焊。(1) 再流焊有“再流動”與“自定位效應(yīng)”再流焊與波峰焊工藝兩者之間最大的差異是:波峰焊工藝是通過貼片膠粘接或印制電路板的插裝孔事先將貼裝元器件及插裝元器件固定在印制電路板的相應(yīng)位置上,焊接時不會產(chǎn)生位置移動。而再流焊工藝焊接時的情況就大不相同了,元器件貼裝后只是被焊膏臨時固定在印制電路板的相應(yīng)位置上,當焊膏達到熔融溫度時,焊料還要“再流動”一次,元器件的位置受熔融焊料表面張力的作用而發(fā)生位置移動。如果焊盤設(shè)計正確(焊盤位置尺寸對稱,焊盤間距恰當),元器件端頭與印制電路板焊盤的可焊性良好,元器件的全部焊端或引腳與相應(yīng)焊盤同時被熔融焊料潤濕時,就會產(chǎn)生自定位或稱為自校正效應(yīng)(s

35、elfalignment)。當元器件貼放位置有少量偏離時,在表面張力的作用下,能自動被拉回到目標位置。但是如果PCB焊盤設(shè)計不正確,或元器件端頭與印制電路板焊盤的可焊性不好,或焊膏本身質(zhì)量不好、或工藝參數(shù)設(shè)置不恰當?shù)仍?,即使貼裝位置十分準確,再流焊時由于表面張力不平衡,焊接后也會出現(xiàn)元件位置偏移、吊橋、橋接、潤濕不良等焊接缺陷。這就是SMT再流焊工藝最大的特性。由于再流焊工藝的“再流動”及“自定位效應(yīng)”的特點,使再流焊工藝對貼裝精度要求比較寬松,比較容易實現(xiàn)高度自動化與高速度。同時也正因為“再流動”及“自定位效應(yīng)”的特點,再流焊工藝對焊盤設(shè)計、元器件標準化、元器件端頭與印制電路板質(zhì)量、焊料質(zhì)

36、量以及工藝參數(shù)的設(shè)置有更嚴格的要求。另外,自定位效應(yīng)對于兩個端頭的Chip元件以及BGA、CSP等的作用比較大,再流焊時能夠糾正少量的貼裝偏移。但是,自定位效應(yīng)對于SOP、SOJ、QFP、PLCC等器件的作用比較小,貼裝偏移是不能通過再流焊糾正的。因此對于高密度、窄間距的SMD器件需要高精度的印刷和貼裝設(shè)備。(2) 焊點的焊料成分與焊料量固定再流焊工藝中,焊料是預先分配到印制電路板焊盤上的,每個焊點的焊料成分與焊料量是固定的,因此再流焊質(zhì)量與工藝的關(guān)系極大。特別是印刷焊膏和再流焊工序,嚴格控制這些關(guān)鍵工序就能避免或減少焊接缺陷的產(chǎn)生。 3.6.4波峰焊工藝波峰焊主要用于傳統(tǒng)通孔插裝印制電路板電

37、裝工藝,以及表面組裝與通孔插裝元器件的混裝工藝,適合波峰焊的表面貼裝元器件有矩形和圓柱形片式元件、SOT以及較小的SOP等。(1) 波峰焊原理用于表面貼裝元器件的波峰焊設(shè)備一般都是雙波峰或電磁泵波峰焊機,下面以雙波峰機為例來說明波峰焊原理。當完成點(或印刷)膠、貼裝、膠固化、插裝通孔元器件的印制電路板從波峰焊機的入口端隨傳送帶向前運行,通過助焊劑發(fā)泡(或噴霧)槽時,使印制電路板的下表面和所有的元器件端頭和引腳表面均勻地涂敷一層薄薄的助焊劑;隨傳送帶運行印制電路板進入預熱區(qū)(預熱溫度在90130)。使助焊劑中的溶劑被揮發(fā)掉,這樣可以減少焊接時產(chǎn)生氣體;助焊劑中松香和活性劑開始分解和活性化,可以去

38、除印制電路板焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以及其他污染物,同時起到保護金屬表面防止發(fā)生再氧化的作用;印制電路板和元器件充分預熱,避免焊接時急劇升溫產(chǎn)生熱應(yīng)力損壞印制電路板和元器件。印制電路板繼續(xù)向前運行,印制電路板的底面首先通過第一個熔融的焊料波,第一個焊料波是亂波(即振動波或紊流波,也稱波),使焊料打到印制電路板的底面所有的焊盤、元器件焊端和引腳上,熔融的焊料在經(jīng)過助焊劑凈化的金屬表面上進行浸潤和擴散。然后印制電路板的底面通過第二個熔融的焊料波,第二個焊料波是平滑波(也稱波),平滑波將引腳及焊端之間的連橋分開,并將去除拉尖等焊接缺陷。當印制電路板繼續(xù)向前運行離開第二個焊料波后,自然降溫冷

39、卻形成焊點,即完成焊接。(2)波峰焊工藝對元器件和印制電路板的基本要求1)應(yīng)選擇三層端頭結(jié)構(gòu)的表面貼裝元器件,元器件體和焊端能經(jīng)受兩次以上260波峰焊的溫度沖擊,焊接后元器件體不損壞或變形,片式元件端頭無脫帽現(xiàn)象;2)如采用短插一次焊工藝,焊接面元件引腳露出印制電路板表面083mm;3)基板應(yīng)能經(jīng)受260和50s的耐熱性,銅箔抗剝強度好,阻焊膜在高溫下仍有足夠的粘附力,焊接后阻焊膜不起皺;4)印制電路板翹曲度小于08一10;5)對于貼裝元器件采用波峰焊工藝的印制電路板必須按照貼裝元器件的特點進行設(shè)計,元器件布局和排布方向應(yīng)遵循較小的元件在前和盡量避免互相遮擋的原則。(3)焊料和助焊劑目前一般采

40、用Sn63Pb37棒狀共晶焊料,熔點183。助焊劑中的松香樹脂和活性劑在一定溫度下產(chǎn)生活性化反應(yīng),能去除焊接金屬表面氧化膜,同時松香樹脂又能保護金屬表面在高溫下不再氧化;助焊劑能降低熔融焊料的表面張力,有利于焊料的潤濕和擴散。4表面組裝技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢SMT的發(fā)展使電子產(chǎn)品功能越來越強,體積越來越小,元器件越來越小,組裝密度越來越高,組裝難度也越來越大。最近2、3年SMT又進入了一個新的發(fā)展高潮。為了進一步適應(yīng)電子產(chǎn)品向短、小、輕、薄方向發(fā)展,出現(xiàn)了BGA、CSP、Flip chip、復合化片式元件等新封裝。由于BGA等元器件技術(shù)的發(fā)展,由于非ODS清洗和無鉛焊料的出現(xiàn),引起了SMT設(shè)備、

41、焊接材料、貼裝和焊接工藝的變化。表面組裝技術(shù)的迅速發(fā)展為電子制造業(yè)帶來了一場革命,表面組裝技術(shù)一系列發(fā)展也推動電子裝聯(lián)技術(shù)向更高階段發(fā)展。同時使如今的電子產(chǎn)品,如:投資類電子產(chǎn)品、軍事裝備、計算機、通信設(shè)備、彩電錄像機、攝像機及袖珍式高檔多波段收音機、隨身聽、傳呼機、手機等幾乎所有的電子產(chǎn)品,功能越來越強、體積越來越小、造價越來越低、更新?lián)Q代的速度也越來越快。這些因素也為表面組裝技術(shù)的發(fā)展提供了有力的產(chǎn)品和市場方面的支持。SMT發(fā)展的未來趨勢有以下特點。4.1 元器件的發(fā)展(1) 表面組裝元件(SMC)向小型薄型發(fā)展,其尺寸從過去的 1206(3.2mmx1.6mm)到目前的0603(1.6m

42、mx0.8mm)和0402(10mmx05mm)向0201(06mmx03mm)發(fā)展。(2) 表面組裝器件(SMD)向小型、薄型和窄引腳間距發(fā)展。引腳間距從過去的127mm和0635mm到目前的0.5mm和0.4mm向0.3mm發(fā)展。(3) 出現(xiàn)了新的封裝形式BGA(球形柵格陣列Ball Grid Array)和CSP(BGA)。由于QFP(四邊扁平封裝器件)受SMT工藝的限制,03mm的引腳間距已經(jīng)是極限值。因此幾年前出現(xiàn)了一種新型封裝BGA。BGA的引腳是球形的,均勻地分布在芯片的底部。BGA與QFP相比最突出的優(yōu)點是IO數(shù)與封裝面積比高,節(jié)省PCB面積,提高組裝密度。引腳間距較大,有15

43、mm、127mm和100mm,組裝難度下降,加工窗口更大。BGA無論在性能和價格上都有競爭力,預計在高IO數(shù)的器件封裝中BGA將很快會起主導作用。CSP(BGA)的外形與BGA同,其封裝好的尺寸比芯片尺寸不大于20。(4) Flip Chip(倒裝芯片技術(shù)),這種技術(shù)的優(yōu)點是組裝密度更高、芯片的成本更低,但由于需要底部填充,因此組裝后存在不可修復的缺點。(5) MCM多芯片模塊,由于0201(06x03mm)已經(jīng)到了設(shè)備與工藝的極限尺寸,因此向三維空間發(fā)展的趨勢越來越成為可能。窄間距技術(shù)(FPT)是SMT發(fā)展的必然趨勢,F(xiàn)PT是指將引腳間距在0635mm03mm之間的SMD和長x寬16mmx0

44、8mm的SMC組裝在PCB上的技術(shù)。由于電子產(chǎn)品多功能小型化促使半導體集成電路的集成度越來越高,SMC越來越小,SMD的引腳間距也越來越窄,目前0635mm和05mm引腳間距的QFP已成為工業(yè)和軍用電子裝備中的通用器件。元器件的小型化促使SMT的窄間距技術(shù)(FPT)不斷發(fā)展和提高。目前BGA、CSP的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛、工藝也比較成熟了;0201(06mmx03mm)在多功能手機、CCD攝像機、筆記本電腦等產(chǎn)品中已經(jīng)比較廣泛應(yīng)用。在美國IBM、日本SONY公司等都已經(jīng)應(yīng)用了倒裝芯片技術(shù)(Flip Chip),MCM多芯片模塊已有部分產(chǎn)品進行試用,我們有理由相信MCM功能組件將成為進一步小型化的方

45、向。4.2 材料發(fā)展表面組裝工藝材料主要有焊膏、粘結(jié)劑、阻焊劑、助焊劑、清洗劑等。(1) 焊膏:焊膏是由合金焊料粉、糊狀助焊劑均勻混合而成的漿料或膏狀體。它是SMT工藝中不可缺少的焊接材料,廣泛用于再流焊中。在表面組裝的不同工藝或工序中,要求焊膏具有以下幾方面性能:1)焊膏質(zhì)量在印刷前應(yīng)能保持36個月; 2)印刷時和再流加熱前應(yīng)具有的性能:印刷時應(yīng)具有良好的脫模性,印刷時和印刷后焊膏不易坍塌,焊膏應(yīng)具有一定的粘度;3)再流加熱時應(yīng)具有的性能:應(yīng)具有良好的潤濕性能,應(yīng)形成最少量的焊料球,焊料飛濺要少;4) 再流焊接后應(yīng)具有的性能:要求焊劑中固體含量越低越好,焊后易清洗干凈,焊接強度高; (2)粘

46、結(jié)劑:主要指貼片膠,用于臨時固定貼片元器件,以防波峰焊時器件掉落在錫鍋中。在表面組裝的不同工藝或工序中,要求粘結(jié)劑具有以下幾方面性能: 1)常溫使用壽命要長; 2)合適的粘度:貼裝膠的粘度應(yīng)能滿足不同施膠方式、不同設(shè)備、不同施膠溫度的需要。膠滴時不應(yīng)拉絲,涂敷后能保持足夠的高度,而不形成太大的膠底,涂敷后到固化前膠滴不應(yīng)漫流,以免流到焊接部位,影響焊接質(zhì)量; 3)快速固化:貼裝膠應(yīng)在盡可能低的溫度下,以最快的速度固化,這樣可以避免PCB翹曲和元器件的損傷,也可避免焊盤氧化; 4)粘接強度適當:貼裝膠在焊前應(yīng)能有效地固定片式元器件,檢修時應(yīng)便于更換不合格的元器件; 5)其他:在固化后和焊接中應(yīng)無

47、氣析,應(yīng)能與后續(xù)工藝中的化學制劑相容而不發(fā)生化學反應(yīng),不干擾電路功能,有顏色,便于檢查。(3)阻焊劑:以避免波峰焊時出現(xiàn)焊錫搭線造成的短路和焊錫的浪費,同時防止其他部位沾錫或通孔被焊錫堵塞。(4)助焊劑:用于波峰焊和手工焊,低溫階段起去氧化物作用,高溫階段起降低表面張力防止再氧化的作用。助焊劑的性能要求有以下幾方面:1)具有去除表面氧化物、防止再氧化,降低表面張力等特性;2)熔點比焊料低,在焊料熔化之前,助焊劑要先熔化,才能充分發(fā)揮助焊作用;3)浸潤擴散速度比熔化焊料快,通常要求擴展率在90左右或90以上;4)粘度和比重比焊料小,粘度大會使浸潤擴散困難,比重大就不能覆蓋焊料表面;5)焊接時不產(chǎn)

48、生焊珠飛濺,也不產(chǎn)生毒氣和強烈的刺激性臭味;6)焊后殘渣易于去除,并具有不腐蝕、不吸濕和不導電等特性;7)焊接后不沾手,不易拉尖;8)在常溫下可儲存,物理化學性能穩(wěn)定。(5)清洗劑:用于清洗焊接過程中產(chǎn)生的殘留物以及生產(chǎn)工藝過程中帶進的灰塵、油脂等污物。清洗劑的特性一般說來應(yīng)當具有以下特點:1)脫脂效率高,對油脂、松香及其他樹脂有較強的溶解能力;2)表面張力小,具有較好的潤濕性;3)對金屬材料不腐蝕,對高分子材料不溶解、不溶脹,不會損害元器件和標記;4)易揮發(fā),在室溫下即能從印制電路板上除去;5)不易燃、不易爆、低毒性,利于安全操作,也不會對人體造成危害;6)殘留量低,清洗劑本身也不污染印制電

49、路板;7)穩(wěn)定性好,在清洗過程中不會發(fā)生化學或物理作用,并具有儲存穩(wěn)定性。4.3 主要設(shè)備發(fā)展(1)貼裝設(shè)備的現(xiàn)狀與趨勢 作為SMT設(shè)備的龍頭,貼裝設(shè)備的發(fā)展歷來備受設(shè)備廠家的重視。從最初的以機械定位到圖像識別位置補償,從爪式定心到飛行對中檢測,貼裝設(shè)備的發(fā)展經(jīng)歷了質(zhì)的飛躍。但是,隨著片式元件尺寸的逐步縮小,目前片式器件從0402(公制為1005)已發(fā)展到0201(公制為0603),正在研究0101(公制0303),以及BGA、CSPUBGA、FC、MCM等封裝形式的元器件的大量涌現(xiàn)和推廣應(yīng)用,客觀上對貼裝設(shè)備提出了更高的要求。如0402規(guī)格的片式元件貼裝時,其貼裝精度為±100m:

50、0201規(guī)格的片式元件貼裝時,其貼裝精度為±50lm,即貼裝精度為6。此外,對BGA、CSPBGA這類封裝器件,精確貼裝的最先決條件就是檢查焊料球的存在與否和間距,檢查焊料球變形狀態(tài)。這就要求貼裝機的視覺系統(tǒng)能根據(jù)球的形狀質(zhì)量因數(shù)和建立焊料球畸變認可等級來實現(xiàn)這一貼裝機功能。當前,一種新的貼裝技術(shù)正在悄然出現(xiàn),即電場貼裝技術(shù)。該技術(shù)采用電場控制微型元件的移動與貼裝,是一種實現(xiàn)微米級材料元件貼裝的新方法。一旦該技術(shù)進入實用化階段,必將對傳統(tǒng)的貼裝設(shè)備帶來劃時代的變革??傊?,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,貼裝設(shè)備也得不斷改進和完善,以滿足元器件不斷發(fā)展變化的需要。因此,可以說新一代的國外貼裝設(shè)

51、備在高精度、高速度、多功能方向?qū)⑦M一步發(fā)展和完善。(2)印刷設(shè)備的現(xiàn)狀與趨勢新型元器件的發(fā)展和應(yīng)用必然對焊膏印刷工藝帶來新的沖擊。除印刷模板的制作工藝,模板的精度、厚度、開口形狀和尺寸,以及焊膏的選擇等外部參量需進一步優(yōu)化外,印刷設(shè)備同樣面臨新的考驗。目前,國外先進的印刷機主要有美國MPM公司的MPM3000、英國DEK公司的DEK268等機型,都采用了高精度的視覺系統(tǒng),借助圖像識別處理功能,實現(xiàn)陜速準確的圖像對準。同時,通過設(shè)定印刷高度、刮刀壓力和角度、印刷速度等參數(shù),確保高質(zhì)量的印刷效果。此外,為保證焊膏印刷工藝的一致性,兩機型還加有對環(huán)境溫度和相對濕度的控制,并借助2D或3D激光檢測系統(tǒng)

52、,對印刷質(zhì)量進行檢測,以滿足高品質(zhì)印刷工藝的要求。(3)焊接設(shè)備的現(xiàn)狀與趨勢焊接技術(shù)是表面組裝技術(shù)中的核心技術(shù)。如果說90年代的焊接技術(shù)是在熱風再流焊、紅外熱風再流焊、免清洗焊接等領(lǐng)域快速發(fā)展的話,那么,21世紀的焊接技術(shù)將更加多元化,穿孔再流焊PlHR(Pin-In-HoIe-Reflow)、無鉛焊以及導電膠(Conductive Adhesive)接技術(shù)將得到進一步的推廣和應(yīng)用,相關(guān)設(shè)備將得到進一步的發(fā)展和普及。以無鉛焊接技術(shù)為例,傳統(tǒng)的SnPb再流焊時共晶溫度為179183,而目前較成熟的SnAg成分焊膏的熔點為220,熔點的提高必然對再流焊設(shè)備提出更高的要求:其一,熱容量要滿足產(chǎn)品焊接

53、溫度的需要;其二,為避免元器件的損壞,大小元器件之間溫度差不得超過10,即爐膛橫截面溫度均勻性要好。倒裝芯片(FC)是高密度組裝的主流,倒裝芯片的組裝方法有兩種,一是采用再流焊方式,一是采用膠接方式,即采用導電膠將芯片與基板或印制電路板粘接形成電連接,該方式又分為CPC(Conductive Paste Connection)法和ACFC(Anisotropic Conductive Film Connection)法。CPC法是用導電膠將芯片的凸點電極與基板或印制電路板上的電極粘接后,再進行填充樹脂固化;ACFC法采用方向各異的導電膠,通過脈沖熱壓,在熱壓方向上產(chǎn)生導電性,而其它方向是絕緣性

54、的,從而使芯片凸點電極與基板或印制電路板上電極形成連接。由于采用導電膠接技術(shù)焊接溫度低,不含鉛,因此,導電膠接技術(shù)在未來將得到更加廣泛的應(yīng)用,而這必然給導電膠焊接設(shè)備帶來更大的發(fā)展空間。(4)檢測設(shè)備的現(xiàn)狀與趨勢SMT領(lǐng)域涉及的檢測設(shè)備或儀器種類很多,如用于檢測器件、電路板變形的表面輪廓儀;用于分析材料表面污染的俄歇電子能譜儀;用于溫度分布測試的紅外熱像儀、溫度曲線記錄儀;用于器件、印制板可焊性測試的可焊性測試儀;用于分析膠等材料固化過程中的揮發(fā)、助焊劑揮發(fā)的熱天平;用于測試焊接力學性能的推力拉力計;用于焊膏、貼片膠粘度測試的粘度計;以及用于印制板組件(PCBA)測試的在線測試(ICT)設(shè)備、

55、功能測試(FT)設(shè)備、自動光學檢驗(AOI)設(shè)備、及三維X射線檢測設(shè)備等等。應(yīng)該說,檢測設(shè)備的多元化,有力的推動了SMT組裝工藝的發(fā)展,極大的提高了SMT組裝工藝質(zhì)量,而檢測設(shè)備的多元化正是其發(fā)展趨勢之一。此外,當前表面組裝正在向零缺陷制造發(fā)展,追求“直通率”已成為組裝廠家的目標,檢測設(shè)備的作用將越發(fā)重要。但是,目前的檢測設(shè)備主要以尋求缺陷為目的,不能指出造成缺陷的原因。因此,檢測設(shè)備與工藝分析的進一步結(jié)合同樣也是其今后發(fā)展的趨勢之一。4.4工藝管理方面同樣的工藝和設(shè)備,不同的管理有不同的效益。目前國際上已經(jīng)采用計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),并把CIMS系統(tǒng)應(yīng)用到SMT中。SMT生產(chǎn)線中的重要加工設(shè)備均屬于計算機控制的自動化生產(chǎn)設(shè)備。組裝PCB之前需要編程人員花費相當時間進行準備和編程。在產(chǎn)品設(shè)計階段就考慮到生產(chǎn)制造的要求采用CIMS設(shè)計。一旦設(shè)計完成,則將設(shè)計所產(chǎn)生的有關(guān)數(shù)據(jù)文件交給SMT生產(chǎn)設(shè)備,編程時直接調(diào)用或進行相關(guān)的后處理即可驅(qū)動設(shè)備。另外表面組裝的統(tǒng)計過程控制(SPC)以及6西格瑪?shù)墓芾矸椒ㄒ苍谥饾u推廣應(yīng)用??傊?,SMT經(jīng)過80年代、90年代的迅速發(fā)展,已逐漸成熟。今后的發(fā)展方向是進一步提高片式元器件的比例。微型化仍是片式元件今后的發(fā)展方向,其尺寸已日益面臨極限,自動機的精度也趨于極限。為了進一步適應(yīng)電子產(chǎn)品向短、小、輕、薄方向發(fā)展,出現(xiàn)了復合化片式元件,

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