SMT发展动态与新技术介绍

11--SMTSMT发展动态与新技术介绍发展动态与新技术介绍顾霭云顾霭云内容内容⑴⑴电子组装技术与电子组装技术与SMTSMT的发展概况的发展概况⑵⑵元器件发展动态元器件发展动态⑶⑶窄间距技术（窄间距技术（FPTFPT）是）是SMTSMT发展的必然趋势发展的必然趋势⑷⑷非非ODSODS清洗介绍清洗介绍⑸⑸无铅焊接的应用和推广无铅焊接的应用和推广⑹⑹中国环保法规动向中国环保法规动向⑺⑺贴片机向模块化、多功能、高速度方向发展贴片机向模块化、多功能、高速度方向发展⑻⑻其它新技术介绍其它新技术介绍一一..电子组装技术与电子组装技术与SMTSMT的发展概况的发展概况电子组装技术的发展电子组装技术的发展•随着电子元器件的小型化、高集成度的发展，电子组装技术也经历了以下几个发展阶段：•手工（50年代）→半自动插装浸焊（60年代）•→全自动插装波峰焊（70年代）→SMT（80年代）•→窄间距SMT（90年代）→超窄间距SMT••据飞利浦公司预测，到据飞利浦公司预测，到20102010年全球范围插装元器件年全球范围插装元器件的使用率将下降到的使用率将下降到10%10%，，SMC/SMDSMC/SMD将上升到将上升到90%90%左右。左右。••SMTSMT是电子装联技术的发展方向，是电子装联技术的发展方向，SMTSMT已成为世已成为世界电子整机组装技术的主流。界电子整机组装技术的主流。SMTSMT的发展概况的发展概况SMTSMT是从厚、薄膜混合电路、演变发展而来的。是从厚、薄膜混合电路、演变发展而来的。•美国是世界上SMD与SMT昀早起源的国家，•日本在SMT方面处于世界领先地位。•欧洲有较好的工业基础，发展速度也很快，•新加坡、韩国、香港和台湾省亚洲四小龙发展较快。•我国SMT起步于二十世纪80年代初期，目前正处于快速发展阶段，并已成为SMT世界加工基地之一，设备已经与国际接轨，但设计、制造、工艺、管理技术等方面与国际还有差距。应加强基础理论和工艺研究，提高工艺水平和管理能力。努力使我国真正成为努力使我国真正成为SMTSMT制造大国、制造强国制造大国、制造强国。SMTSMT发展总趋势：电子产品功能越来越强、体积越来越小、发展总趋势：电子产品功能越来越强、体积越来越小、元器件越来越小、组装密度越来越高。组装难度也越来越大元器件越来越小、组装密度越来越高。组装难度也越来越大•年度•电子产品•印制板•SMC•SMD•(IC)•组装形式•组装密度•（焊点/cm2）例：手机例：手机•体积重量价格功能•重量700g》120g》68g手表式手持电脑－手机音像娱乐二二..元器件发展动态元器件发展动态••⑴⑴SMCSMC——片式元件向小型薄型发展片式元件向小型薄型发展•其尺寸从1206(3.2mm×1.6mm)•→向0805(2.0mm×1.25mm)•→向0603(1.6mm×0.8mm)•→向0402(1.0×0.5mm)•→向0201(0.6×0.3mm)发展。•昀新推出昀新推出0100501005（（0.40.4××0.2mm0.2mm））预计预计20102010年年04020402（（0.40.4××0.2mm0.2mm））→将向03015（（0.30.3××0.15mm0.15mm）发展）发展⑵⑵SMDSMD——表面组装器件向小型、薄型和窄引脚间距发展表面组装器件向小型、薄型和窄引脚间距发展SMDSMD的的各种封装形式各种封装形式QFPQFP（PlasticQuadFlatPack）PBGAPBGA（PlasticBallGridArray）CSPCSP（ChipScalePackage）FCFC--PBGAPBGA（FlipChipPlasticBallGridArray）DCADCA（DirectChipAttach）FCOBFCOB(FlipChiponBoard)WLCSPWLCSPWaferLevelChipScalePackage不需要底部填充三三..窄间距技术（窄间距技术（FPTFPT）是）是SMTSMT发展的必然趋势发展的必然趋势•FPT是指将引脚间距在0.635—0.3mm之间的SMD和长×宽≤1.6mm×0.8mm的SMC组装在PCB上的技术。•由于电子产品多功能小型化促使半导体集成电路的集成度越来越高，SMC越来越小，SMD的引脚间距也越来越窄，目前0.635mm和0.5mm引脚间距的QFP已成为工业和军用电子装备中的通用器件。•元器件的小型化促使SMT的窄间距技术（FPT）不断发展和提高。•(1)BGA、CSP的应用已经比较广泛、工艺也比较成熟了。•(2)0201(0.6×0.3mm)在多功能手机、CCD摄象机、笔记本电脑等产品中已经比较广泛应用。01005(0.4×0.2mm)已在模块中应用。•(4)FlipChip在美国IBM、日本SONY公司等都已经应用了倒装芯片技术•(5)MCM多芯片模块——由于SMC/SMD已经不能再小了，MCM功能组件是进一步小型化的方向。日本松下为了应对高密度贴装日本松下为了应对高密度贴装开发了开发了APCAPC系统系统••高密度贴装时，把印刷焊膏偏移量的信息传输给贴装机，贴装高密度贴装时，把印刷焊膏偏移量的信息传输给贴装机，贴装元件时对位中心是焊膏图形，而不是焊盘。元件时对位中心是焊膏图形，而不是焊盘。••贴装贴装04020402（公制）工艺中采用（公制）工艺中采用APCAPC系统后，明显的减少了元件系统后，明显的减少了元件浮起和立碑现象。浮起和立碑现象。APCAPC系统（系统（AdvancedProcessAdvancedProcessContrlContrl））————通过测定通过测定上一个工序的品质结果，来控制后一个工序的技术。上一个工序的品质结果，来控制后一个工序的技术。应用应用APCAPC贴装贴装传统贴装传统贴装PBGAPBGA结构结构CSPCSP结构结构•片基（载体）形式•载带形式Chip元件的发展动态SOIC发展动态新型元器件新型元器件LLPLLP（（LeadlessLeadlessLeadframeLeadframepackagepackage））新微型封装新微型封装••新焊端结构新焊端结构::LLP（LeadlessLeadframepackage）•MLF（MicroLeadlessFrame）•QFN(QuadFlatNo-lead)在硅片上封装（在硅片上封装（WLPWLP））晶圆WaferLevel(Re-Distribution)ChipScalePackageCOB（ChipOnBoard）四四..非非ODSODS清洗介绍清洗介绍•有关的政策•禁止使用的ODS物质和时间：•用于清洗的ODS物质有：FC113、CCl4、1.1.1.三氯乙烷。属于蒙特利尔议定书中规定的第一、第二、第三类受控物质。发达国家已于1996年停止使用。发展中国家2010年全部停止使用。•中国作为（蒙约）谛约国，承诺在2010年全面淘汰ODS物质。中国政府意识到保护臭氧层的紧迫性，因此又承诺在目前国际替代技术发展的情况下，在发达国家资金援助和技术转让保证的前提下，中国清洗行业将在2006年停止使用ODS。在此期间将采用逐步替代、逐步淘汰的方针。印制电路板（印制电路板（PCBPCB））焊接后清洗的替代技术焊接后清洗的替代技术•（1）溶剂清洗•a非ODS溶剂清洗•bHCFC清洗•HCFC只是一种过渡性替代物，昀终（2040年）也是要禁用的。•（2）免洗技术——不清洗而达到清洗的效果•对于一般电子产品采用免洗助焊剂或免洗焊膏，焊后可以不清洗。•（3）水洗技术•水洗技术可分为水洗和水中加表面活性剂两种工艺。•（4）半水技术•半水技术属水洗范畴，所不同的是加入的洗涤剂属可分离型。五五..无铅焊接的应用和推广无铅焊接的应用和推广日本首先研制出无铅焊料并应用到实际生产中，2003年已在消费类电子产品中基本实现无铅。•美国和欧洲提出2006年7月1日禁止使用。•我国我国由信息产业部、发展改革委、商务部、海关总署、由信息产业部、发展改革委、商务部、海关总署、工商总局、质检总局、环保总局联合制定的工商总局、质检总局、环保总局联合制定的《《电子信息产电子信息产品污染控制管理办法品污染控制管理办法》》已于已于20062006年年22月月2828日正式颁布，日正式颁布，20072007年年33月月11日施行。日施行。6.6.中国环保法规动向中国环保法规动向11、、20052005年年77月月2828日发布六项电子电气产品中有毒有害物质检测方法日发布六项电子电气产品中有毒有害物质检测方法标准标准，同时，同时公布公布1818个承担这些检测任务的实验室名单个承担这些检测任务的实验室名单，，新标准于新标准于20062006年年11月月1818日起实施日起实施。。22、、我国我国由信息产业部、发展改革委、商务部、海关总署、工商总局、由信息产业部、发展改革委、商务部、海关总署、工商总局、质检总局、环保总局联合制定的质检总局、环保总局联合制定的《《电子信息产品污染控制管理办电子信息产品污染控制管理办法法》》已于已于20062006年年22月月2828日正式颁布，日正式颁布，20072007年年33月月11日施行。日施行。33、、正在制定相关标准正在制定相关标准例如：有害物质的限量标准；无铅焊料标准；产品认证认可标准等例如：有害物质的限量标准；无铅焊料标准；产品认证认可标准等44、、0707年年1212月启动月启动《《电子信息产品污染控制重点管理目录电子信息产品污染控制重点管理目录》》制定工作制定工作55、国家环保总局出台了、国家环保总局出台了《《电子废物污染环境防治管理办法电子废物污染环境防治管理办法》》，，20082008年年22月起实施月起实施66、、昀新动态：昀新动态：中华人民共和国国务院通过发布了第中华人民共和国国务院通过发布了第551551号国务院号国务院令，宣布令，宣布《《废弃电器电子产品回收处理管理条例废弃电器电子产品回收处理管理条例》》将于将于20112011年年11月月11日起实施。日起实施。七七..贴片机向模块化、多功能、高速度方向发展贴片机向模块化、多功能、高速度方向发展复合式复合式••复合式机器是从动臂式机器发展复合式机器是从动臂式机器发展而来，它集合了转盘式和动臂式而来，它集合了转盘式和动臂式的特点，在动臂上安装有转盘的特点，在动臂上安装有转盘••例如例如SimensSimens的的Siplace80SSiplace80S系列贴片系列贴片机，有两个带有机，有两个带有1212个吸嘴的转盘。个吸嘴的转盘。由于复合式机器可通过增加动臂由于复合式机器可通过增加动臂数量来提高速度，具有较大灵活数量来提高速度，具有较大灵活性性••SimensSimens的的HS50HS50机器安装有机器安装有44个这样个这样的旋转头，贴装速度可达的旋转头，贴装速度可达55万片万片/h/h七七..贴片机向模块化、多功能、高速度方向发展贴片机向模块化、多功能、高速度方向发展平行系统平行系统（模块式）（模块式）••平行系统由一系列的小型独平行系统由一系列的小型独立贴装机组成。各自有定位立贴装机组成。各自有定位系统、摄像系统、若干个带系统、摄像系统、若干个带式送料器。能为多块电路板、式送料器。能为多块电路板、分区贴装。分区贴装。••例如例如PHILIPSPHILIPS公司的公司的FCMFCM机机器有器有1616个贴装头，贴装速度个贴装头，贴装速度达到达到0.030.03秒／秒／Chip，每个头，每个头的贴装速度在的贴装速度在11秒／秒／Chip左右左右••FUJIFUJI的ＮＸＴ的ＮＸＴQP132QP132等等富士富士NXTNXT模组型高速多功能贴片机模组型高速多功能贴片机••该贴片机有该贴片机有88模组和模组和44模组两种基座，模组两种基座，M6M6和和M3M3两种模两种模组，组，88吸嘴吸嘴,4,4吸嘴和单吸嘴三种贴片头，可通过灵活组合满吸嘴和单吸嘴三种贴片头，可通过灵活组合满足不同产量要求。足不同产量要求。••单台产量昀高