大唐邮电通讯仪表所一条国际水准SMT生产线正式

2019-09-13 作者:资料下载   |   浏览(161)

近日,大唐电信集团旗下仪表所一条新SMT生产线正式投产运营。这条生产线达到了国际水准,能够推动大唐集团产业结构调整和IT产业的发展。

*表面贴装技术,*就是SMT(Surface Mounted Technology的缩写),是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺

SMT基本工艺构成包括:丝印(或点胶)、贴装(固化)、回流焊接、清洗、检测、返修

这条SMT生产线采用了国际先进设备,配有中央环控系统,能够对生产线温湿度进行自动感应与调节。该生产线采用了国际先进的SIPLACE贴片机作为核心设备,能够实现POP三维贴装,贴装速度达8万件/小时,最小贴装器件为01005。

同义词表面安装技术;表面组装技术

无需对印制板⑴钻插装孔,直接将表面组装元器件贴、焊⑵到印制板表面规定位置上的装联技术。

注:1)通常表面组装技术中使用的电路基板并不限于印制板。

        2)本标准正文中所述的“焊”或“焊接”,一般均指采用软钎焊方法,实现元器件焊接或弓I脚与印制板焊盘之间的机械与电气连接;本标准正文中所述的“焊料”和“焊剂”,分别指“软钎料”和“软钎焊剂”。

  丝印:其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上��,为元器件的焊接做准备��。所用设备为丝印机(丝网印刷机)��,位于SMT生产线的最前端��。

生产线还拥有操控性和印刷精度极高的DEK前端丝印机,以及后端回流焊接炉等,能够对回流曲线变化进行更加精准的控制。通过采用SPI检测仪实现对锡膏印刷厚度和面积批量检测,弥补了人工检测低效率、准确度差等缺点。同时为了确保元件的正确率,生产线还采用了AOI缺陷检测仪对元件的方向、偏移、错贴等缺陷等进行检测。

1、特点

组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。

可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。

高频特性好。减少了电磁和射频干扰。

易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。 节省材料、能源、设备、人力、时间等。

  点胶:它是将胶水滴到PCB的的固定位置上��,其主要作用是将元器件固定到PCB板上��。所用设备为点胶机��,位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面��。

此外,生产线配备的水清洗系统,能够对SMT 及 THT PCB 板表面污物进行更有效的清除,实现自动清洗、漂洗、烘干等。该先进生产线的投产运营,对于大唐电信的SMT电装业务发展具有重要意义,使其更具有市场优势,推动品牌形象树立。

2、定位精度

(Placement Accuracy)-实际贴片位置与设定贴片位置的偏差X、Y、重复精度Replacability-描述贴片机重复地返回贴片位置的能力,贴片精度通常以之代替,与中心的离散度分辨率(Resolution)-指贴片机机械位移的最小当量,它取决于伺服电机和轴驱动机构上的哉线性编码器的分辨率实际生产中的贴片精度/贴片准确度贴片精度除了重复精度外,还应包括PCB/焊盘定位误差、焊盘尺寸误差、PCB 光绘误差(CAD)以及片式元器件制造误差贴片机的过程能力指数Cp/CpkCp=T/B=(Tu-Tl)/6q=(Tu-Tl)/6S T 为公差范围;上限和下限的中心为公差中心Tm,分布中心u,公差中心和分布中心重合时u=Tm,过程无偏移;不重合时出现偏移量,此时应对过程能力指数的计算进行修正。修正后的过程能力指数记为Cpk,Cpk=(1-k)Cp对贴片机来说为单向偏差,Cpk=Zmin/3q1.33Cpk 能力因素欠缺。

  固化:其作用是将贴片胶融化��,从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起��。所用设备为固化炉��,位于SMT生产线中贴片机的后面��。

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3、工艺流程

印刷(或点胶)--> 贴装 --> (固化) --> 回流焊接 --> 清洗 --> 检测 --> 返修

印刷:其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上,为元器件的焊接做准备。所用设备为印刷机(锡膏印刷机),位于SMT生产线的最前端。

点胶:因现在所用的电路板大多是双面贴片,为防止二次回炉时投入面的元件因锡膏再次熔化而脱落,故在投入面加装点胶机,它是将胶水滴到PCB的固定位置上,其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机,位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。有时由于客户要求产出面也需要点胶, 而现在很多小工厂都不用点胶机,若投入面元件较大时用人工点胶。

贴装:其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机,位于SMT生产线中印刷机的后面。

固化:其作用是将贴片胶融化,从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。

回流焊接:其作用是将焊膏融化,使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。

清洗:其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机,位置可以不固定,可以在线,也可不在线。

检测:其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测(AOI)、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要,可以配置在生产线合适的地方。

返修:其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。

  贴装:其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上��。所用设备为贴片机��,位于SMT线中丝印机的后面��。生产

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4、发展趋势

目前,封装技术的定位已从连接、组装等一般性生产技术逐步演变为实现高度多样化电子信息设备的一个关键技术。更高密度、更小凸点、无铅工艺等需要全新的封装技术,更能适应消费电子产品市场快速变化的需求。 封装技术的推陈出新,也已成为半导体及电子制造技术继续发展的有力推手,并对半导体前道工艺和表面贴装技术的改进产生着重大影响。如果说倒装芯片凸点生成是半导体前道工艺向后道封装的延伸,那么,基于引线键合的硅片凸点生成则是封装技术向前道工艺的扩展。

在整个电子行业中,新型封装技术正推动制造业发生变化,市场上出现了将传统分离功能混合起来的技术手段,正使后端组件封装和前端装配融合变成一种趋势。不难观察到,面向部件、系统或整机的多芯片组件封装技术的出现,彻底改变了只是面向器件的概念,并很有可能会引发SMT产生一次工艺革新。

元器件是SMT技术的推动力,而SMT的进步也推动着芯片封装技术不断提升。片式元件是应用最早、产量最大的表面贴装元件,自打SMT形成后,相应的IC封装则开发出了适用于SMT短引线或无引线的LCCC、PLCC、SOP等结构。四侧引脚扁平封装(QFP)实现了使用SMT在PCB或其他基板上的表面贴装,BGA解决了QFP引脚间距极限问题,CSP取代QFP则已是大势所趋,而倒装焊接的底层填料工艺现也被大量应用于CSP器件中。

随着01005元件、高密度CSP封装的广泛使用,元件的安装间距将从目前的0.15mm向0.1mm发展,这势必决定着SMT从设备到工艺都将向着满足精细化组装的应用需求发展。但SiP、MCM、3D等新型封装形式的出现,使得当今电子制造领域的生产过程中遇到的问题日益增多。

由于MCM技术是集混合电路、SMT及半导体技术于一身的集合体,所以我们可称之为保留器件物理原型的系统。多芯片模组等复杂封装的物理设计、尺寸或引脚输出没有一定的标准,这就导致了虽然新型封装可满足市场对新产品的上市时间和功能需求,但其技术的创新性却使SMT变得复杂并增加了相应的组装成本。

可以预见,随着无源器件以及IC等全部埋置在基板内部的3D封装最终实现,引线键合、CSP超声焊接、PoP(堆叠装配技术)等也将进入板级组装工艺范围。所以,SMT如果不能快速适应新的封装技术则将难以持续发展。

  回流焊接:其作用是将焊膏融化��,使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起��。所用设备为回流焊炉��,位于SMT生产线中贴片机的后面��。

  清洗:其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去��。所用设备为清洗机��,位置可以不固定��,可以在线��,也可不在线��。

  检测:其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测��。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测(AOI)、X-RAY检测系统、功能测试仪等��。位置根据检测的需要��,可以配置在生产线合适的地方��。

  返修:其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工��。所用工具为烙铁、返修工作站等��。配置在生产线中任意位置��。

  SMT工艺检测:

  一、单面组装:

  来料检测�� => 丝印焊膏(点贴片胶)�� => 贴片�� => 烘干(固化)�� => 回流焊接�� => 清洗�� => 检测�� => 返修

  二、双面组装:

  A:来料检测�� => PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)�� => 贴片�� => 烘干(固化)�� => A面回流焊接�� => 清洗�� => 翻板�� => PCB的B面丝印焊膏(点贴片胶)�� => 贴片�� => 烘干�� => 回流焊接(最好仅对B面�� => 清洗�� => 检测�� => 返修)

  此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用��。

  B:来料检测�� => PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)�� => 贴片�� => 烘干(固化)�� => A面回流焊接�� => 清洗�� => 翻板�� => PCB的B面点贴片胶�� => 贴片�� => 固化�� => B面波峰焊�� => 清洗�� => 检测�� => 返修)

  此工艺适用于在PCB的A面回流焊��,B面波峰焊��。在PCB的B面组装的SMD中��,只有SOT或SOIC(28)引脚以下时��,宜采用此工艺��。

  三、单面混装工艺:

  来料检测�� => PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)�� => 贴片�� => 烘干(固化)�� => 回流焊接�� => 清洗�� => 插件�� => 波峰焊�� => 清洗�� => 检测�� => 返修

  四、双面混装工艺:

  A:来料检测�� => PCB的B面点贴片胶�� => 贴片�� => 固化�� => 翻板�� => PCB的A面插件�� => 波峰焊�� => 清洗�� => 检测�� => 返修

  先贴后插��,适用于SMD元件多于分离元件的情况

  B:来料检测�� => PCB的A面插件(引脚打弯)�� => 翻板�� => PCB的B面点贴片胶�� => 贴片�� => 固化�� => 翻板�� => 波峰焊�� => 清洗�� => 检测�� => 返修

  先插后贴��,适用于分离元件多于SMD元件的情况

  C:来料检测�� => PCB的A面丝印焊膏�� => 贴片�� => 烘干�� => 回流焊接�� => 插件��,引脚打弯�� => 翻板�� => PCB的B面点贴片胶�� => 贴片�� => 固化�� => 翻板�� => 波峰焊�� => 清洗�� => 检测�� => 返修

  A面混装��,B面贴装��。

  D:来料检测�� => PCB的B面点贴片胶�� => 贴片�� => 固化�� => 翻板�� => PCB的A面丝印焊膏�� => 贴片�� => A面回流焊接�� => 插件�� => B面波峰焊�� => 清洗�� => 检测�� => 返修

  A面混装��,B面贴装��。先贴两面SMD��,回流焊接��,后插装��,波峰焊

  E:来料检测�� => PCB的B面丝印焊膏(点贴片胶)�� => 贴片�� => 烘干(固化)�� => 回流焊接�� => 翻板�� => PCB的A面丝印焊膏�� => 贴片�� => 烘干 =>

  回流焊接1(可采用局部焊接)�� => 插件�� => 波峰焊2(如插装元件少��,可使用手工焊接)�� => 清洗�� => 检测�� => 返修

  A面贴装、B面混装��。

  五、SMT工艺流程------双面组装工艺

  A:来料检测、PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)、贴片、烘干(固化)、A面回流焊接、清洗、翻板;PCB的B面丝印焊膏(点贴片胶)、贴片、烘干、回流焊接(最好仅对B面、清洗、检测、返修) 此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用��。

  B:来料检测、PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)、贴片、烘干(固化)、A面回流焊接、清洗、翻板;PCB的B面点贴片胶、贴片、固化、B面波峰焊、清洗、检测、返修)

  此工艺适用于在PCB的A面回流焊��,B面波峰焊��。在PCB的B面组装的SMD中��,只有SOT或SOIC(28)引脚以下时��,宜采用此工艺��。

文章来源:靖邦SMT贴片加工 转载请标明出处! 

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