制造工艺流程与技术讲义

制造工艺流程与技术讲义Preparedby:Alex.pangDate:2007/06/21一.组装方式SMT的组装方式及其工艺流程主要取决于表面组装组件（SMA）的类型、使用的元器件种类和组装设备条件。大体上可将SMA分成单面混装、双面混装和全表面组装3种类型共六种组装方式，如表1-1所示。不同类型的SMA其组装方式有所不同，同一种类型的SMA其组装方式也可有所不同。根据组装产品的具体要求和组装设备的条件选择合适的组装方式，是高效、低成本组装生产的基础，也是SMT工艺设计的主要内容。表1-1表面组装组件的组装方式序号组装方式电路基板元器件特征1单面混装先贴法单面PCB表面贴装及插装元器件先贴后插，工艺简单，组装密度低2后贴法单面PCB同上先插后贴，工艺较复杂，组装密度高3双面混装贴装和插装同侧，BOT面无零件双面PCB同上先贴后插，工艺较复杂，组装密度高4两面贴装，单面插装双面PCB同上THC和SMC/SMD组装PCB同一侧5全表面组装单面贴装单面PCB或陶瓷基板表面贴装元器件工艺简单，适用于小型、薄型化的电路组装6双面贴装双面PCB或陶瓷基板同上高密度组装，薄型化1.1单面混合组装第一类是单面混合组装，即SMC/SMD与通孔插装元件（THC）分布在PCB两面，但其焊接面仅为单面。这一类组装方式均采用单面PCB和波峰焊接（现一般采用双波峰焊）工艺，具体有两种组装方式。1）.先贴法。第一种组装方式称为先贴法，即在PCB的BOT面先贴装SMC/SMD,而后在TOP面插装THC。2）.后贴法。第二种组装方式称为后贴法，是先在PCB的TOP面插装THC,再在BOT面贴装SMD.1.2双面混合组装第二类是双面混合组装，SMC/SMD和THC可混合分布在PCB的同一面，同时，SMC/SMD也可分布在PCB的双面。双面混合组装采用双面PCB、双波峰焊接或再流焊接。在这一类组装方式中也有先贴还是后贴的区别，一般根据SMC/SMD的类型和PCB的大小合理选择，通常采用先贴法较多。该类组装常有两种组装方式。1).SMC/SMD和THC同侧方式。表1-1所列的第三种，SMC/SMD和THC在PCB同侧。2).SMC/SMD和THC不同侧方式。表1-1所列的第四种，把表面组装集成芯片（SMIC）和THC放在PCB的TOP面而把SMC和小外形晶体管（SOT）放在BOT面。这类组装方式由于在PCB的单面或双面贴装SMC/SMD，而又把难以组装化的有引线元件插入组装，因此组装密度相当高。1.3全表面组装第三类是全表面组装，在PCB上只有SMC/SMD而无THC。由于目前元器件还未完全实现SMT化，实际应用中，这种组装方式不多。这一类组装方式一般是在细线图形的PCB或陶瓷基板上，采用细间距器件和再流焊接工艺进行组装。它也有两种组装方式。1).单面表面组装方式。表1-1所列的第五种方式，采用单面PCB在单面组装SMC/SMD。2).双面表面组装方式。表1-1所列第六种方式，采用双面PCB在两面组装SMC/SMD，组装密度更高。2组装工艺流程合理的工艺流程是组装质量和效率的保证，表面组装方式确定后，就可根据需要和具体设备条件确定工艺流程。不同的组装方式有不同的工艺流程，同一组装方式也可有不同工艺流程，这主要取决于所用元器件的类型、SMA的组装质量要求、组装设备和组装生产线的条件，以及组装生产的实际条件等。2.1单面混合组装工艺流程单面混合组装方式有两种类型的工艺流程，一种采用SMC/SMD先贴法（图2-1（a）），另一种采用SMC/SMD后贴法（图2-1（b））。这两种工艺流程中都采用了波峰焊接工艺。SMC/SMD先贴法是指在插装THC前先贴装SMC/SMD，利用粘接剂将SMC/SMD暂时固定在PCB的贴装面上，待插装THC后，采用波峰焊进行焊接。而SMC/SMD后贴法则是指先插装THC，再贴装SMC/SMD.SMC/SMD先贴法的工艺特点是粘接剂涂敷容易，操作简单，但需留下插装THC时弯曲引线的操作空间，因此组装密度较低。而且插装THC时容易碰到已贴好的SMD,而引起SMD损坏或受机械震动脱落。为了避免这种现象，粘接剂应具有较高的粘接强度，以耐机械冲击。图2-1单面混合组装工艺流程来料检测贴SMC粘接剂固化组装开始BOT面涂粘接剂翻板最终检验清洗波峰焊接TOP面插THC来料检测贴SMC粘接剂固化组装开始BOT面涂粘接剂翻板最终检验清洗波峰焊接TOP面插THC翻板(a)SMC先贴法（b）SMC后贴法SMC/SMD后贴法克服了SMC/SMD先贴法方式的缺点，提高了组装密度。但涂敷粘接剂较困难。这种组装方式广泛用于TV、VTR等PCB组件的组装中。2.2双面混合组装工艺流程双面PCB混合组装有两种组装方式：一种是贴装和插装同侧，BOT面无零件；另一种是两面贴装，单面插装，且插装只在TOP面。双面PCB混合组装一般都采用SMC/SMD先贴法。第一种工艺流程在再流焊接SMC/SMD之后，在插装THC之前可分成两种流程，如图2-2所示。当在再流焊接之后需要较长时间放置或完成插装THC的时间较长时采用流程A。因为在再流焊接期间留在组件上的焊剂剩余物，如停置时间较长，在最后清洗时很难有效的清除，为此，流程A比流程B增加了一项溶剂清洗工序。另外，有些THC对溶剂敏感，所以再流焊接后需要马上进行清洗。但流程B是这两种工艺流程中路线短、费用少的一种，广泛用于高度自动化的表面组装工艺中。一般在清洗后还应进行洗净度检测，以确保电路组件能达到可接受的洗净度等级。图2-2双面混合组装工艺流程（BOT面无零件）来料检测贴片再流焊组装开始最终检验清洗波峰焊接插装涂敷焊膏B流程插装清洗最终检验清洗波峰焊接A流程图2-3双面混合组装工艺流程（两面贴装，单面插装）第二种组装方式的典型工艺流程如图2-3所示，SMIC和THC组装在TOP面，SMC/SMD组装在BOT面。来料检测贴片组装开始BOT面涂焊膏再流焊接插装TOP面涂焊膏翻板再流焊接贴SMD最终检验波峰焊清洗2.3全表面组装工艺流程全表面组装工艺流程对应于表1-1所列的第五种和第六种组装方式。单面表面组装方式的典型工艺流程如图2-4所示。这种组装方式是在单面PCB上只组装表面组装元器件，无通孔插装元器件，采用再流焊接工艺，这是最简单的全表面组装工艺流程。图2-4单面表面组装工艺流程来料检测贴片组装开始再流焊接清洗最终检验涂焊膏图2-5双面表面组装工艺流程双面表面组装的典型工艺流程如图2-5所示。为防止reflow时零件掉落，一般选择有较重零件的一面为TOP面。来料检测贴片组装开始TOP面涂焊膏翻板再流焊接贴片最终检验清洗BOT面涂焊膏再流焊接总结以上介绍了几种典型的表面组装工艺流程。在实际组装中必须根据SMA的设计，以及电子装备对SMA的要求和实际条件，综合多种因素确定合适的工艺流程，以获得低成本高效益的组装生产效果和得到高可靠性的SMA