1、SMT组成及体系,1 SMT的主要组成部分 2 表面组装技术的组装类型 3 选择表面组装工艺流程应考虑的因素 4 SMT生产线及SMT生产线主要设备,1、SMT的主要组成部分,表面组装元件,设计-结构尺寸,端子形式,耐焊接热等,各种元器件的制造技术,包装-编带式,棒式,散装式,组装工艺,组装材料-粘接剂,焊料,焊剂,清洁剂等,组装设计-涂敷技术,贴装技术, 焊接技术,清洗技术,检测技术等,组装设备-涂敷设备,贴装机, 焊接机, 清洗机,测试设备等,电路基板-单(多)层PCB, 陶瓷,瓷釉金属板等,组装设计-电设计, 热设计, 元器件布局, 基板图形布线设计等,(1) 按焊接方式可分为再流焊和波
2、峰焊两种类型a 再流焊工艺,b 波峰焊工艺,2、表面组装技术的组装类型,(2) 按组装方式可分为全表面组装、单面混装、双面混装,见1。,表1 表面组装方式,a 印制板的组装密度 b SMT生产线设备条件 c 可靠性 d 节约成本,减少工艺流程 综合考虑以上各因素,尽量使工艺流程简单、合理、可靠、节约成本。,3 选择表面组装工艺流程应考虑的因素,当具备再流焊、波峰焊两种焊接设备时,可作如下考虑: 尽量采用再流焊方式。,因为再流焊比波峰焊具有以下优越性: a 元器件受到的热冲击小。 b 能控制焊料量,焊接缺陷少,焊接质量好,可靠性高; c 焊料中一般不会混入不纯物,能正确地保证焊料的组分; d 有
3、自定位效应(self alignment) e 可在同一基板上,采用不同焊接工艺进行焊接; f 工艺简单,修板量极小。从而节省了人力、电力、材料。,(3) 在高密度混合组装条件下,当没有THC或只有及少量THC时,可采用双面印刷焊膏、再流焊工艺,及少量THC采用后附的方法;当A面有较多THC时,采用A面印刷焊膏、再流焊,B面点胶波峰焊工艺。,注意:在印制板的同一面,禁止采用先再流焊SMD,后对THC进行波峰焊的工艺流程。,(2) 在一般密度的混合组装条件下,双面板时可将SMD和THC布放在PCB的同一面时,采用A面印刷焊膏、再流焊,B面波峰焊工艺;单面板时可将THC布放在PCB的A面、SMD布
4、放在PCB的B面,采用B面点胶、波峰焊工艺。,4.1 SMT生产线 按照自动化程度可分为全自动生产线和半自动生产线;按照产线的规模大小可分为大型、中型和小型生产线。,4、SMT生产线及SMT生产线主要设备,图中:1自动上板装置 2高精度全自动印刷机 3缓冲带(检查工位)4高速贴装机 5高精度、多功能贴装机 6缓冲带(检查工位)7热风或热风远红外再流焊炉 8自动卸板装置,图1 中、小型SMT自动流水生产线设备配置平面方框示意图,4.2 SMT生产线主要设备 SMT生产线主要生产设备包括印刷机、点胶机、贴装机、再流焊炉和波峰焊机。辅助设备有检测设备、返修设备、清洗设备、干燥设备和物料存储设备等。,
5、4.2.1 印刷机用来印刷焊膏或贴片胶的。将焊膏(或贴片胶)正地漏印到印制板相应的焊盘(位置)上。,3.2.1.1 印刷机的基本结构 a 夹持基板(PCB)的工作台 b 印刷头系统 c 丝网或模板以及丝网或模板的固 定机构 d 保证印刷精度而配置的定位、清 洗、二维、三维测量系统等选件。 e 计算机控制系统,3.2.1.2 印刷机的主要技术指标 a 最大印刷面积:根据最大的 PCB尺寸确定。 b 印刷精度:一般要求达到 0.025mm。 c 印刷速度:根据产量要求确定。,4.2.2 贴装机相当于机器人,把元器件从包装中取出,并贴放到印制板相应的位置上。,3.2.2.1 贴装机的的基本结构 a
6、底座 b 供料器。 c 印制电路板传输装置 d 贴装头 e 对中系统 f 贴装头的X、Y轴定位 传输装置 g 贴装工具(吸嘴 h 计算机控制系统,4.2.2.2 贴装机的主要技术指标 a 贴装精度:包括三个内容:贴装精度、分辨率、重复精度。 贴装精度是指元器件贴装后相对于印制板标准贴装位置的偏移量,一般 来讲,贴装Chip元件要求达到0.1mm,贴装高密度窄间距的SMD至少要求达到0.06mm。 分辨率分辨率是贴装机运行时每个步进的最小增量。 重复精度重复精度是指贴装头重复返回标定点的能力 b 贴片速度:一般高速机为0.2S/ Chip元件以内,多功能机度为 0.30.6S/Chip元件左右。
7、 c对中方式:有机械对中、激光对中、全视觉对中、激光/视觉混合对中。 d 贴装面积:指贴装头的运动范围,可贴装的PCB尺寸,最大PCB尺寸应大于 250300 mm。 e 贴装功能:是指贴装元器件的能力。一般高速机只能贴装较小的元器件; 多功能机可贴装最小0.603 mm最大6060mm器件,还可以贴装连接器等异 形元器件。 f 可贴装元件种类数:是指贴装机料站位置的多少(以能容纳8 mm编带供料器 的数量来衡量) g 编程功能:是指在线和离线编程优化功能。,日本SONY公司的SI-E1000MK高速贴装机的45旋转贴装头,4.2.3 再流焊炉 再流焊炉是焊接表面贴装元器件的设备。再流焊炉主要
8、有红外炉、热风炉、红外加热风炉、蒸汽焊炉等。目前最流行的是全热风炉以及红外加热风炉。,3.2.3.1 热风、红外再流焊炉的基本结构,炉体上下加热源PCB传输装置空气循环装置冷却装置排风装置温度控制装置以及计算机控制系统,4.2.3.2 再流焊炉的主要技术指标 a 温度控制精度:应达到0.10.2; b 传输带横向温差:要求5以下; c 温度曲线测试功能:如果设备无此配置,应外购温度 曲线采集器; d 最高加热温度:一般为300350,如果考虑无铅焊 料或金属基板,应选择350以上。 e 加热区数量和长度:加热区数量越多、加热区长度越 长,越容易调整和控制温度曲线。一般中小批量生产 选择45温区,加热区长度1.8m左右即能满足要求。 f 传送带宽度:应根据最大和最小PCB尺寸确定。,