表面裝貼工藝技術(shù)(2

1、表面組裝工藝技術(shù)第二章第二章SMTSMT工藝流程與組裝生產(chǎn)線工藝流程與組裝生產(chǎn)線 2.1 SMT組裝方式與組裝工藝流程 SMTSMT的組裝方式及其工藝流程主要取的組裝方式及其工藝流程主要取決于表面組裝決于表面組裝組件組件(SMA)(SMA)的類型、使用的元的類型、使用的元器件器件種類種類和和組裝設備組裝設備條件。大體上可將條件。大體上可將SMASMA分成分成單面混裝、雙面混裝和全表面組單面混裝、雙面混裝和全表面組裝裝3 3種類型共種類型共6 6種組裝方式。種組裝方式。 工藝流程與組裝生產(chǎn)線工藝流程與組裝生產(chǎn)線工藝流程與組裝生產(chǎn)線工藝流程與組裝生產(chǎn)線單面混合組裝單面混合組裝2.1.1單面混合組裝

2、單面混合組裝 單面混合組裝是指將兩種封裝形式的元器件單面混合組裝是指將兩種封裝形式的元器件放置在放置在PCBPCB板的兩面，但是只有一面用來焊接的組板的兩面，但是只有一面用來焊接的組裝方式。裝方式。 SMCSMCSMDSMD與通孔插裝元件與通孔插裝元件(THC)(THC)分布在分布在PCBPCB不不同的一面上混裝，但其焊接面僅為單面。這一類同的一面上混裝，但其焊接面僅為單面。這一類組裝方式均采用單面組裝方式均采用單面PCBPCB和波峰焊接和波峰焊接( (現(xiàn)一般采用現(xiàn)一般采用雙波峰焊雙波峰焊) )工藝，具體的操作有以下兩種組裝方式工藝，具體的操作有以下兩種組裝方式（具體流程見圖（具體流程見圖2

3、21 1）。）。單面混合組裝單面混合組裝來料檢測組裝開始B面涂粘接劑貼SMC粘接劑固化翻版A面插THC波峰焊清洗最終檢測A面插THC翻版B面涂粘接劑貼SMC粘接劑固化翻版圖圖21 單面組裝的流程圖單面組裝的流程圖單面混合組裝單面混合組裝 (1)(1)先貼法。先貼法。第一種組裝方式第一種組裝方式稱為先貼法，即在稱為先貼法，即在PCBPCB的的B B面面( (焊接焊接面面) )先貼裝先貼裝SMCSMCSMDSMD，而后在，而后在A A面插面插裝裝THC. THC. (2) (2)后貼法。后貼法。第二種組裝方式第二種組裝方式稱為后貼法，是先在稱為后貼法，是先在PCBPCB的的A A面插裝面插裝THC

4、THC，后在，后在B B面貼裝面貼裝SMDSMD。工藝流程與組裝生產(chǎn)線2雙面混合組裝雙面混合組裝 雙面混合組裝，雙面混合組裝，SMCSMCSMDSMD和和THCTHC可混合可混合分布在分布在PCBPCB的同一面，同時的同一面，同時, SMC, SMCSMDSMD也可也可分布在分布在PCBPCB的雙面。雙面混合組裝采用的雙面。雙面混合組裝采用雙面雙面PCBPCB、雙波峰焊接或再流焊接、雙波峰焊接或再流焊接。在這一類組。在這一類組裝方式中也有先貼還是后貼裝方式中也有先貼還是后貼SMCSMCSMDSMD的區(qū)的區(qū)別，一般根據(jù)別，一般根據(jù)SMCSMCSMDSMD的類型和的類型和PCBPCB的大小的大小合

5、理選擇，通常采用先貼法較多。合理選擇，通常采用先貼法較多。工藝流程與組裝生產(chǎn)線 雙面組裝常用兩種組裝方式。雙面組裝常用兩種組裝方式。 (1)SMC(1)SMCSMDSMD和和THCTHC同側(cè)方式同側(cè)方式 (2)SMC(2)SMCSMDSMD和和THCTHC不同側(cè)方式。不同側(cè)方式。 這類組裝方式由于在這類組裝方式由于在PCBPCB的單面或雙面的單面或雙面貼裝貼裝SMCSMCSMDSMD，而又把難以表面組裝化的，而又把難以表面組裝化的有引線元件插入組裝，因此組裝密度相當有引線元件插入組裝，因此組裝密度相當高。高。 雙面混和組裝雙面混和組裝 波峰焊插通孔元件清洗圖圖21混合安裝工藝混合安裝工藝多用于

6、消費類電子產(chǎn)品的組裝印刷錫膏貼裝元件再流焊翻轉(zhuǎn)點貼片膠貼裝元件加熱固化翻轉(zhuǎn)先作A面：再作B面：插通孔元件后再過波峰焊：跳轉(zhuǎn)工藝流程與組裝生產(chǎn)線3 3全表面組裝全表面組裝 第三類是全表面組裝，在第三類是全表面組裝，在PCBPCB上只有上只有SMCSMCSMDSMD而無而無THCTHC。由于目前元器件還未。由于目前元器件還未完全實現(xiàn)完全實現(xiàn)SMTSMT化，實際應用中這種組裝形式化，實際應用中這種組裝形式不多。這一類組裝方式一般是在細線圖形的不多。這一類組裝方式一般是在細線圖形的PCBPCB或陶瓷基板上，采用細間距器件和再流或陶瓷基板上，采用細間距器件和再流焊接工藝進行組裝。焊接工藝進行組裝。工藝流

7、程與組裝生產(chǎn)線全表面組裝也有兩種組裝方式。全表面組裝也有兩種組裝方式。 （1 1）單面表面組裝方式。表）單面表面組裝方式。表2121所列的第所列的第五種方式，采用單面五種方式，采用單面PCBPCB在單面組裝在單面組裝SMCSMCSMDSMD。 (2)(2)雙面表面組裝方式。表雙面表面組裝方式。表2121所列的第六所列的第六種方式，采用雙面種方式，采用雙面PCBPCB在兩面組裝在兩面組裝SMCSMCSMDSMD，組裝密度更高。，組裝密度更高。雙面雙面SMT組裝組裝 通常先作B面再作A面印刷錫膏貼裝元件再流焊翻轉(zhuǎn)貼裝元件印刷錫膏再流焊翻轉(zhuǎn)清洗圖圖22 雙面純雙面純SMT再流焊工藝再流焊工藝組件：A

8、面布有大型IC器件 B面以片式元件為主特點：充分利用 PCB空間，實現(xiàn)安裝面積最小化， 工藝控制復雜，要求嚴格。常用于密集型 或超小型電子產(chǎn)品，如 手機。跳轉(zhuǎn)工藝流程與組裝生產(chǎn)線2.2 SMT生產(chǎn)線的設計生產(chǎn)線的設計 不同的SMA組裝過程所采用的流程及其設備是有差異的，但是基本的構(gòu)成單元又是相同的（圖21，22）。典型的SMA組裝流程包含的主要環(huán)節(jié)有： 與基本流程相應的與基本流程相應的SMTSMT生產(chǎn)線基本構(gòu)成為：點生產(chǎn)線基本構(gòu)成為：點膠機、焊膏印刷機、膠機、焊膏印刷機、SMCSMCSMDSMD貼片機、再流焊貼片機、再流焊接設備、檢測設備等組裝和檢測設備組成，圖接設備、檢測設備等組裝和檢測設備

9、組成，圖2 23 3是一種適用于雙面表面組裝的是一種適用于雙面表面組裝的SMTSMT生產(chǎn)線組成示生產(chǎn)線組成示意圖。意圖。 來料檢測粘結(jié)劑涂敷焊膏涂敷貼片焊接清洗工藝流程與組裝生產(chǎn)線圖23 SMT組裝生產(chǎn)線的構(gòu)成示意圖總體設計總體設計 . . .總體設計總體設計 1.SMT1.SMT生產(chǎn)線設計的基本原則：生產(chǎn)線設計的基本原則： 組裝生產(chǎn)線的設計必須結(jié)合所生產(chǎn)組件的結(jié)構(gòu)特點和生產(chǎn)規(guī)模，同時要具有一定的適應性和先進性。 總體設計總體設計 2.SMT生產(chǎn)線設計一般步驟： 在需要的組裝產(chǎn)品未確定的情況下，生產(chǎn)線在需要的組裝產(chǎn)品未確定的情況下，生產(chǎn)線設計應考慮設計應考慮產(chǎn)品形狀、單位時間生產(chǎn)量、換代周產(chǎn)品

10、形狀、單位時間生產(chǎn)量、換代周期、投入強度期、投入強度等。等。 在已知組裝產(chǎn)品對象的情況下，建立在已知組裝產(chǎn)品對象的情況下，建立SMTSMT生產(chǎn)生產(chǎn)線前應該先進行線前應該先進行SMTSMT總體設計，確定需組裝元器件總體設計，確定需組裝元器件種類和數(shù)量、組裝方式及工藝和總體設計目標，種類和數(shù)量、組裝方式及工藝和總體設計目標，然后再進行生產(chǎn)線設計。而且然后再進行生產(chǎn)線設計。而且最好在最好在PCBPCB電路設計電路設計初步完成后，才進行初步完成后，才進行SMTSMT生產(chǎn)線設計生產(chǎn)線設計；這樣可使所；這樣可使所設計生產(chǎn)線設計生產(chǎn)線投入產(chǎn)出比投入產(chǎn)出比達到最佳狀態(tài)。達到最佳狀態(tài)?？傮w設計總體設計 3. 生

11、產(chǎn)線設計主要內(nèi)容：生產(chǎn)線設計主要內(nèi)容： A.A.元器件元器件( (含基板含基板) )選擇選擇 元器件元器件( (含基板含基板) )選擇是決定組裝方式及工藝復選擇是決定組裝方式及工藝復雜性和生產(chǎn)線及設備投資的第一因素。元器件選擇雜性和生產(chǎn)線及設備投資的第一因素。元器件選擇過程中必須建立元器件數(shù)據(jù)庫和元器件工藝要求，過程中必須建立元器件數(shù)據(jù)庫和元器件工藝要求，并注意以下幾點并注意以下幾點 ： (1)(1)要保證元器件品種齊套，應有后備供應商。要保證元器件品種齊套，應有后備供應商。 (2)(2)元器件的質(zhì)量和尺寸精度應有保證。元器件的質(zhì)量和尺寸精度應有保證。 (3) SMC(3) SMCSMDSMD

12、對組裝工藝的要求。對組裝工藝的要求。 (4)(4)確定元器件的類型和數(shù)量、元器件最小引確定元器件的類型和數(shù)量、元器件最小引腳間距、最小尺寸等，并注意其與組裝工藝的關系。腳間距、最小尺寸等，并注意其與組裝工藝的關系。 總體設計總體設計 B.B.組裝方式及工藝流程的確定組裝方式及工藝流程的確定 在生產(chǎn)線設計中，組裝方式是決定生產(chǎn)在生產(chǎn)線設計中，組裝方式是決定生產(chǎn)工藝復雜性、生產(chǎn)線規(guī)模和投資強度的確定工藝復雜性、生產(chǎn)線規(guī)模和投資強度的確定性因素性因素 。 組裝方式確定之后，即可初步設計出工組裝方式確定之后，即可初步設計出工藝流程，并制定出相應的關鍵工序及其工藝藝流程，并制定出相應的關鍵工序及其工藝參

13、數(shù)和要求，如貼片精度要求，焊接工藝要參數(shù)和要求，如貼片精度要求，焊接工藝要求等，便于設備選型之用。設計中應充分重求等，便于設備選型之用。設計中應充分重視視這一設計原則。這一設計原則。生產(chǎn)線自動化程度生產(chǎn)線自動化程度 2.2.2 生產(chǎn)線自動化程度生產(chǎn)線自動化程度 現(xiàn)代先進的現(xiàn)代先進的SMTSMT生產(chǎn)線屬于柔性自動生產(chǎn)線屬于柔性自動化化(Flexible Automation)(Flexible Automation)生產(chǎn)方式，其特征是生產(chǎn)方式，其特征是采用采用機械手機械手、計算機控制計算機控制和和視覺系統(tǒng)視覺系統(tǒng)，能從，能從一種產(chǎn)品的生產(chǎn)很快地轉(zhuǎn)換為另一種產(chǎn)品的一種產(chǎn)品的生產(chǎn)很快地轉(zhuǎn)換為另一種產(chǎn)

14、品的生產(chǎn)，能適合于多品種、中生產(chǎn)，能適合于多品種、中/ /小批量生產(chǎn)等。小批量生產(chǎn)等。其自動化程度主要取決于貼片機、運輸系統(tǒng)其自動化程度主要取決于貼片機、運輸系統(tǒng)和線控計算機系統(tǒng)。表和線控計算機系統(tǒng)。表2222表示了按生產(chǎn)效表示了按生產(chǎn)效率劃分的率劃分的SMTSMT生產(chǎn)線的類型。生產(chǎn)線的類型。 一般根據(jù)年產(chǎn)量、生產(chǎn)線效率系數(shù)和計一般根據(jù)年產(chǎn)量、生產(chǎn)線效率系數(shù)和計劃投資額，來確定劃投資額，來確定SMTSMT生產(chǎn)線的自動化程度。生產(chǎn)線的自動化程度。 生產(chǎn)線分類生產(chǎn)線分類表22 SMT生產(chǎn)線主要類型生產(chǎn)線自動化程度生產(chǎn)線自動化程度 1高速高速SMT生產(chǎn)線生產(chǎn)線 高速高速SMTSMT生產(chǎn)線一般由貼片速

15、度大于生產(chǎn)線一般由貼片速度大于80008000片片/h/h的高速貼片機組成，主要用于彩電調(diào)諧的高速貼片機組成，主要用于彩電調(diào)諧器、計算機板卡等大批量單一產(chǎn)品的組裝生器、計算機板卡等大批量單一產(chǎn)品的組裝生產(chǎn)。目前也出現(xiàn)了數(shù)萬片產(chǎn)。目前也出現(xiàn)了數(shù)萬片/h/h的高速高精度貼的高速高精度貼片機，主要應用于產(chǎn)量大的組裝產(chǎn)品，如通片機，主要應用于產(chǎn)量大的組裝產(chǎn)品，如通信產(chǎn)品等。信產(chǎn)品等。 生產(chǎn)線自動化程度生產(chǎn)線自動化程度 2中速高精度中速高精度SMT生產(chǎn)線生產(chǎn)線 細間距器件的發(fā)展很快，在計算機、通信、細間距器件的發(fā)展很快，在計算機、通信、錄像機、儀器儀表等產(chǎn)品中已被廣泛應用。組裝該錄像機、儀器儀表等產(chǎn)品中

16、已被廣泛應用。組裝該類產(chǎn)品較適宜采用中速高精度類產(chǎn)品較適宜采用中速高精度SMTSMT生產(chǎn)線，它不僅適生產(chǎn)線，它不僅適用于多品種中小批量生產(chǎn)，而且多臺聯(lián)機也適用用于多品種中小批量生產(chǎn)，而且多臺聯(lián)機也適用于大批量生產(chǎn)，能滿足生產(chǎn)擴展需要。在投資強度于大批量生產(chǎn)，能滿足生產(chǎn)擴展需要。在投資強度足夠的情況下，應優(yōu)選中速高精度足夠的情況下，應優(yōu)選中速高精度SMTSMT生產(chǎn)線，而不生產(chǎn)線，而不選普通中速線。一般認為中速貼片機的貼片速度為選普通中速線。一般認為中速貼片機的貼片速度為(30008000)(30008000)片片/h/h。 生產(chǎn)線自動化程度生產(chǎn)線自動化程度 3低速半自動低速半自動SMT生產(chǎn)線生產(chǎn)

17、線 低速半自動低速半自動SMTSMT生產(chǎn)線一般只用于研究生產(chǎn)線一般只用于研究開發(fā)和實驗。因其產(chǎn)量規(guī)模、精度和適應性開發(fā)和實驗。因其產(chǎn)量規(guī)模、精度和適應性難以滿足發(fā)展所需，產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)不宜選用。難以滿足發(fā)展所需，產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)不宜選用。低速貼片機的貼片速度一般小于低速貼片機的貼片速度一般小于30003000片片h h。生產(chǎn)線自動化程度生產(chǎn)線自動化程度 4手動生產(chǎn)手動生產(chǎn) 手動生產(chǎn)成本較低、應用靈活，可用于手動生產(chǎn)成本較低、應用靈活，可用于幫助了解熟悉幫助了解熟悉SMTSMT技術(shù)，也可用于研究開發(fā)技術(shù)，也可用于研究開發(fā)或小批量多品種生產(chǎn)，并可用作返修工具?；蛐∨慷嗥贩N生產(chǎn)，并可用作返修工具。為此，

18、這種形式的生產(chǎn)也有一定的應用面。為此，這種形式的生產(chǎn)也有一定的應用面。設備選型設備選型 2.2.3 設備選型設備選型 SMTSMT生產(chǎn)線的建立主要工作是生產(chǎn)線的建立主要工作是設備選型設備選型。 建立生產(chǎn)線的目的是建立生產(chǎn)線的目的是要以最快的速度要以最快的速度生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、富有競爭力的產(chǎn)品，要以效生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、富有競爭力的產(chǎn)品，要以效率最高、投資最小、回收年限最短為目標。率最高、投資最小、回收年限最短為目標。由于貼片機是生產(chǎn)線的關鍵設備，其價格由于貼片機是生產(chǎn)線的關鍵設備，其價格占全線投資的比重較大，因此一般以貼片占全線投資的比重較大，因此一般以貼片機的選型為重點機的選型為重點 。設備選型設備選型

19、設備選型的原則：設備選型的原則： 1 1性能、功能及可靠性性能、功能及可靠性 A.A.設備選型首先要看設備性能是否設備選型首先要看設備性能是否滿足技術(shù)要求；滿足技術(shù)要求； B.B.選擇設備生產(chǎn)廠家，保證設備的選擇設備生產(chǎn)廠家，保證設備的可靠性；可靠性； C.C.根據(jù)組件要求和投入資金選擇設根據(jù)組件要求和投入資金選擇設備功能。備功能。設備選型設備選型 2 2可擴展性和靈活性可擴展性和靈活性 設備組線擴展性和靈活性主要指功能設備組線擴展性和靈活性主要指功能的擴展、指標提高、生產(chǎn)能力的擴大，以的擴展、指標提高、生產(chǎn)能力的擴大，以及良好的組線接口等。及良好的組線接口等。設備選型設備選型 3 3可操作性

20、和可維護性可操作性和可維護性 設備要便于操作，對于國內(nèi)用戶，計設備要便于操作，對于國內(nèi)用戶，計算機控制軟件應該采用中文界面；對中高算機控制軟件應該采用中文界面；對中高精度貼片機，一定要有自動生成貼片程序精度貼片機，一定要有自動生成貼片程序功能。設備要便于維護、調(diào)試和維修，應功能。設備要便于維護、調(diào)試和維修，應把維修服務作為設備選型的重要標準之一。把維修服務作為設備選型的重要標準之一。設備選型設備選型 2.2.4 生產(chǎn)線設計中的其它問題生產(chǎn)線設計中的其它問題 1 1生產(chǎn)線裝配完成后的驗收生產(chǎn)線裝配完成后的驗收 目前國內(nèi)對目前國內(nèi)對SMTSMT生產(chǎn)線和設備尚無成熟生產(chǎn)線和設備尚無成熟的驗收方法與統(tǒng)

21、一的驗收標準。常用的驗的驗收方法與統(tǒng)一的驗收標準。常用的驗收方式有收方式有3 3種：性能指標驗收、標準樣板驗種：性能指標驗收、標準樣板驗收和產(chǎn)品驗收。收和產(chǎn)品驗收。 設備選型設備選型 2 2技術(shù)隊伍技術(shù)隊伍 SMTSMT是復雜的綜合系統(tǒng)工程。是復雜的綜合系統(tǒng)工程。SMTSMT生產(chǎn)生產(chǎn)線的建立和使用必須依靠掌握線的建立和使用必須依靠掌握SMTSMT的技術(shù)隊的技術(shù)隊伍。要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)合格產(chǎn)品，光有設備是伍。要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)合格產(chǎn)品，光有設備是不行的，為此，建立不行的，為此，建立SMTSMT生產(chǎn)線時，就要考生產(chǎn)線時，就要考慮培養(yǎng)技術(shù)骨干和管理骨干隊伍。慮培養(yǎng)技術(shù)骨干和管理骨干隊伍。工藝流程與組裝生產(chǎn)線2.3 工藝設計和組裝設計文件 生產(chǎn)線設計完成后要進行組件的生產(chǎn)，必須有相關的設計文件支持。要保證生產(chǎn)線高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)出滿足要求的組件，最基本的設計文件包括技術(shù)文件和工藝文件。技術(shù)文件用于指導產(chǎn)品的設計；而工藝文件則由于指導產(chǎn)品的制造。一般的工藝文件在產(chǎn)品設計過程中完成，包含了工藝設計和