lin第1章電子組裝技術(shù)概論

第1章電子組裝技術(shù)1自從20世紀90年代以來，電子工業(yè)進入空前的高速開展階段。人們希望電子設(shè)備體積小、分量輕、性能好、壽命長以滿足各方面的要求。因此促進了電子電路的高度集成技術(shù)和高密度組裝技術(shù)的開展，前者稱為微電子封裝技術(shù)、后者稱為微電子外表組裝技術(shù)，英文稱之為“SurfaceMountTechnology〞，簡稱SMT。2SMT是現(xiàn)代電子產(chǎn)品先進制造術(shù)的重要組成部分。其技術(shù)內(nèi)容包含電子元器件的設(shè)計制造技術(shù)、電路板的設(shè)計制造技術(shù)、自動貼裝工藝設(shè)計及配備、組裝用輔助資料的開發(fā)消費及相關(guān)技術(shù)設(shè)備等。它的技術(shù)范疇涉及到資料科學、精細機械制造、微電子技術(shù)、測試與控制、計算機技術(shù)等諸多學科，是綜合了光、機、電一體化的系統(tǒng)工程。微電子外表組裝技術(shù)經(jīng)過40年的開展，現(xiàn)已進入了成熟期。成為電子組裝的主導(dǎo)技術(shù)。3SMT消費過程SMT消費過程包括如下幾個工藝環(huán)節(jié)：4一、推進SMT技術(shù)快速開展的緣由電子產(chǎn)品追求小型化，以前運用的穿孔插件元件已無法減少電子產(chǎn)品功能更完好，所采用的集成電路(IC)已無穿孔元件，特別是大規(guī)模、高集成IC，不得不采用外表貼片元件產(chǎn)品批量化，消費自動化，廠方要以低本錢高產(chǎn)量，出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品以迎合顧客需求及加強市場競爭力電子元件的開展，集成電路(IC)的開發(fā)，半導(dǎo)體資料的多元運用電子科技革命勢在必行，追逐國際潮流5小型電子產(chǎn)品6二、SMT產(chǎn)生與開展概略〔1〕SMT技術(shù)自20世紀60年代產(chǎn)生。飛利浦消費的用于手表的紐扣狀微型器件?！?〕美國是世界上最早運用SMT的國家，不斷注重在投資類電子產(chǎn)品和軍事配備領(lǐng)域發(fā)揚SMT技術(shù)優(yōu)勢。〔3〕日本在20世紀70年代從美國引進SMT技術(shù)并將之運用在消費類電子產(chǎn)品領(lǐng)域，并投入巨資大力加強根底資料、根底技術(shù)和推行運用方面的開發(fā)研討任務(wù)。1、SMT技術(shù)開展簡史7二、SMT產(chǎn)生與開展概略〔4〕歐洲各國SMT的起步較晚，但他們注重開展并有較好的工業(yè)根底，開展速度也很快，其開展程度僅次于日本和美國?！?〕我國SMT的運用起步于20世紀80年代初期，最初從美、日等國成套引進了SMT消費線用于彩電調(diào)諧器消費?！?〕20世紀80年代中期以來，SMT進入高速開展階段，90年代初已成為完全成熟的新一代電路組裝技術(shù)，并逐漸取代通孔插裝技術(shù)。

8二、SMT產(chǎn)生與開展概略2、開展階段劃分與現(xiàn)狀第一階段〔1960—1975〕：小型化，混合集成電路<計算器、石英表>第二階段〔1976—1980〕：減小體積，加強電路功能<攝像機、錄像機、數(shù)碼相機>第三階段〔1980—1995〕：降低本錢，大力開展消費設(shè)備，提高產(chǎn)品性價比<超大規(guī)模集成電路>現(xiàn)階段〔1995—至今〕：微組裝、高密度組裝、立體組裝技術(shù)現(xiàn)狀：據(jù)國外資料報道，進入20世紀90年代以來，全球采用通孔組裝技術(shù)的電子產(chǎn)品正以年ll％的速度下降，而采用SMT的電子產(chǎn)品正以8％的速度遞增。到目前為止，日、美等國已有80％以上的電子產(chǎn)品采用了SMT。9三、SMT技術(shù)的特點專業(yè)化、實行電子制造效力〔EMS：ElectronicManufacturingService〕營銷與制造分別。數(shù)字化、自動化、規(guī)?；M：輸入定單——輸出產(chǎn)品多學科交叉綜合：光、機、電、材、力、化、控、計、網(wǎng)、管理等學科高度集成。高技術(shù)集成PCB制造、精細加工、特種加工、特種焊接、精細成形、10三、特點1.組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、分量輕，貼片元件的體積和分量只需傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，普通采用SMT之后，電子產(chǎn)品體積減少40%~60%，分量減輕60%~80%。112.可靠性高、抗振才干強。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，提高消費效率。

5.降低本錢達30%~50%。節(jié)省資料、能源、

設(shè)備、人力、時間等。三、特點12四、與傳統(tǒng)技術(shù)比較組裝的元器件引線短或無引線THT與SMT組裝之比較樣品比較13五、SMT工藝方法外表組裝方法可分為三類六種組裝方式。1、單面混合組裝工藝：是一種采用單面印制板和雙波峰焊工藝進展組裝的工藝方法，有先貼法和后貼法之分。先貼法：是先在PCB的B面貼SMD(外表組裝元器件)，然后在A面插THC(通孔插裝元件)，這種方法易涂覆粘接劑，但需留下THC的操作空間，組裝密度低，而且插裝THC元件時易碰到已貼好的SMD。后貼法：是先插THC，后貼SMD，這樣可以提高組裝密度，但涂覆粘接劑困難。大部分消費類產(chǎn)品都采用這種組裝方式。14五、SMT工藝方法2、雙面混合組裝工藝：是一種采用雙面印制板，雙波峰焊和再流焊的組合式工藝方法。也有先貼和后貼之分，但普通采用先貼后插法。3、全外表組裝：全外表組裝是指在印制板上只裝有SMC或SMD而沒有安裝通孔插裝〔THT〕元件，此法既有雙面組裝的方式也有單面組裝的方式，由于有些元器件和機電零件沒有完全片式化，在實踐消費中，這種組裝方式運用較少。15六、外表組裝工藝流程外表組裝工藝流程與焊接方式有關(guān)，組裝的焊接方式可分為再流焊和波峰焊兩種類型。第一種是再流焊工藝：再流焊是先將微量的錫鉛(Sn/Pb)焊膏施加到印制板的焊盤上，再將片式元器件貼放在印板外表規(guī)定的位置上，最后將貼裝好元器件的印制板放在再流焊設(shè)備的傳送帶上，從爐子入口到出口(大約需求4-6分鐘)完成枯燥、預(yù)熱、熔化、冷卻全部焊接過程。16六、外表組裝工藝流程第二種是波峰焊工藝:波峰焊是先將微量的貼片膠(絕緣粘接膠)施加到印制板的元器件底部或邊緣位置上，再將片式元器件貼放在印制板外表規(guī)定的位置上，并進展膠固化。片式元器件被結(jié)實地粘接在印制板的焊接面，然后插裝分立元器件，最后對片式元器件與插裝元器件同時進展波峰焊接。17六、外表組裝工藝流程流程1：單面再流焊工藝：涂布焊膏——貼裝元器件——再流焊接。流程2：單面波峰焊工藝：涂布粘接劑——貼裝元器件——粘接劑固化——翻板——波峰焊接。

18六、外表組裝工藝流程流程3：雙面再流焊工藝：涂布焊膏——貼裝元器件——再流焊接——翻板——涂布焊膏——貼裝元器件——再流焊接。組裝工藝流程4：雙面波峰焊工藝：涂布焊膏——貼裝元器件——粘接劑固化——翻板——波峰焊接——涂布粘接劑——貼裝元器件——粘接劑固化——翻板——波峰焊接。

19六、外表組裝工藝流程流程5：雙面再流混合波峰焊接工藝：涂布焊膏——貼裝元器件——再流焊——翻板——涂布粘接劑——貼裝元器件——粘接劑固化——翻板——手插件——波峰焊接。流程6：雙面波峰焊接工藝：涂布焊膏——貼裝元器件——粘接劑固化——翻板——波峰焊接——涂布粘接劑——貼裝元器件——粘接劑固化——翻板——手插件——波峰焊接。

20六、外表組裝工藝流程流程7：單面再流混合波峰焊接工藝：錫膏涂布——貼裝元器件——再流焊——翻板——插件——波峰焊。

流程8：雙面再流混合波峰焊接工藝：錫膏涂布——貼裝元器件——再流焊——翻板——插件——波峰焊或手工焊。

21七、SMT有關(guān)的技術(shù)組成電子元件、集成電路的設(shè)計制造技術(shù)電子產(chǎn)品的電路設(shè)計技術(shù)電路板的制造技術(shù)自動貼裝設(shè)備的設(shè)計制造技術(shù)電路裝配制造工藝技術(shù)裝配制造中運用的輔助資料的開發(fā)消費技術(shù)22七、SMT有關(guān)的技術(shù)組成23八、現(xiàn)代化的電子組裝車間24252627九、外表組裝技術(shù)現(xiàn)狀與開展趨勢SMT開展總趨勢是電子產(chǎn)品功能越來越強、體積越來越小、價錢越來越低、更新?lián)Q代的速度也越來越快。電子產(chǎn)品的小型化促使半導(dǎo)體集成電路的集成度越來越高，SMD和IC的引腳間距也越來越窄，引腳間距從0.3mm的細間距甚至減少到0.1mm，窄引腳間距曾經(jīng)成為現(xiàn)實。28九、外表組裝技術(shù)現(xiàn)狀與開展趨勢無鉛焊料取代Sn-Pb焊料就成為必然趨勢，歐盟、美國、日本等工業(yè)興隆國家，曾經(jīng)全面制止鉛的運用，包括制止進口含鉛的電子產(chǎn)品。電子組裝朝著無鉛轉(zhuǎn)化方向開展，無鉛組裝是SMT開展的必然趨勢。在組裝技術(shù)方面：BGA、CSP的運用曾經(jīng)比較廣泛、工藝也曾經(jīng)成熟了，0201(