SMT生产系统

SMT生产系统学习情境11表面组装技术的组装类型2选择表面组装工艺流程应考虑的因素3SMT生产线及SMT生产线主要设备(1)按焊接方式可分为再流焊和波峰焊两种类型a再流焊工艺——先将微量的铅锡焊膏印刷或滴涂到印制板的焊盘上，再将片器件贴放在印制板表面规定的位置上，最后将贴装好元器件的印制板放在再流焊的传送带上，从炉子入口到出口大约需要5—6分钟就完成了干燥、预热、熔化、部焊接过程。b波峰焊工艺——先将微量的贴片胶（绝缘粘接胶）印刷或滴涂到印制板的元器件底部或边缘位置上（贴片胶不能污染印制板焊盘和元器件端头），再将片式元件贴放在印制板表面规定的位置上，然后将贴装好元器件的印制板放在再流焊设的传送带上，进行胶固化。固化后的元器件被牢固地粘接在印制板上。然后进行装分立元器件，最后与插装元器件同时进行波峰焊接。1、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表面组装方式组装方式意图示电路基板焊接方式特征单面表面组装单面PCB陶瓷基板单面再流焊工艺简单，适用于型、薄型简单电路双面表面组装双面PCB陶瓷基板双面再流焊高密度组装、薄型化SMD和THC都在A面双面PCB先A面再流焊，后B面波峰焊一般采用先贴后插，艺简单THC在A面，SMD在B面单面PCBB面波峰焊PCB成本低，工艺单，先贴后插。如采先插后贴，工艺复杂THC在A面，A、B两面都有SMD双面PCB先A面再流焊，后B面波峰焊适合高密度组装A、B两面都有SMD和THC双面PCB先A面再流焊，后B面波峰焊，B面插装件后附工艺复杂，很少采用a印制板的组装密度bSMT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。2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有自定位效应（selfalignment）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布放在PCB的B面，采用B面点胶、波峰焊工艺。3.1SMT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。全自动生产线是指整条生产线设备都是全自动设备，通过自动上板机、缓冲连接线和卸板机将所有生产设备连一条自动线；半自动生产线是指主要生产设备没有连接起来或没有完全连接起来印刷机是半自动的，需要人工印刷或人工装卸印制板。3、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3.2SMT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。3.2.1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。3.2.2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3.2.2.2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0.3—0.6S/Chip元件左右。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250×300mm。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0.6×03mm~最大60×60mm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8mm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-E1000MKⅢ高速贴装机的45°旋转贴装头3.2.3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3.2.3.2再流焊炉的主要技术指标a温度控制精度：应达到±0.1—0.2℃；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300—350℃，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4—5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。