表面貼裝技術論文
表面貼裝技術論文
隨著微型化電子產品的發(fā)展,表面貼裝技術越來越受到人們的重視。這是學習啦小編為大家整理的表面貼裝技術論文，僅供參考!
表面貼裝技術論文篇一
淺談表面貼裝技術的發(fā)展與前景
摘要：從產業(yè)自身的發(fā)展周期來看，雖然目前中國的SMT產業(yè)尚處于發(fā)展初期，但是已經呈現(xiàn)出了蓬勃的生機。同時，SMT產業(yè)又是一個重要的基礎性產業(yè)，對于推動中國的電子信息產業(yè)制造業(yè)結構調整和產業(yè)升級有著重要意義。推動中國SMT產業(yè)快速健康發(fā)展需要產業(yè)上下游各個環(huán)節(jié)的共同協(xié)作。
關鍵詞：表面貼裝技術;SMT;發(fā)展;前景
中圖分類號：G718文獻標識碼：B文章編號：1672-1578(2013)10-0273-02
表面貼裝技術，英文稱之為"Surface Mount Technology"，簡稱SMT，它是將表面貼裝元器件貼、焊到印制電路板表面規(guī)定位置上的電路裝聯(lián)技術。具體地說，就是首先在印制板電路盤上涂上焊錫膏，再將表面貼裝元器件準確地放到涂有焊錫膏的焊盤上，通過加熱印制電路板直至焊錫膏熔化，冷卻后便實現(xiàn)了元器件與印制板之間的互聯(lián)。20世紀80年代，SMT生產技術日趨完善，用SMT組裝的電子產品具有體積小，性能好、功能全、價位低的優(yōu)勢，故SMT作為新一代電子裝聯(lián)技術，被廣泛地應用于航空、航天、通信、計算機、醫(yī)療電子、汽車、辦公自動化、家用電器等各個領域中。
從產業(yè)自身的發(fā)展周期來看，雖然目前中國的SMT產業(yè)尚處于發(fā)展初期，但是已經呈現(xiàn)出了蓬勃的生機。同時，SMT產業(yè)又是一個重要的基礎性產業(yè)，對于推動中國的電子信息產業(yè)制造業(yè)結構調整和產業(yè)升級有著重要意義。
1.教育培訓成為SMT產業(yè)的發(fā)展的瓶頸
與高速發(fā)展的產業(yè)相比，我國SMT教育培訓明顯滯后。例如，由于人才匱乏，從業(yè)人員的知識結構和綜合能力不適應產業(yè)發(fā)展要求，近年我國引進的生產線設備雖然很先進，但技術跟不上，水平管理低，有的企業(yè)工藝質量上不去，只能做技術含量低的產品;有的陷入壓價競爭的惡性循環(huán);有的企業(yè)花大筆資金購買的SMT設備一直用不好甚至長期閑置。 ……這些足以表明由于教育培訓滯后，技術人才跟不上，嚴重制約SMT產業(yè)的發(fā)展。
對發(fā)展髙新技術產業(yè)而言，建設形形色色的科技園、開發(fā)區(qū)，引進成千上萬先進成套設備，制定優(yōu)惠政策招商引資等等都很重要，但都不是關鍵。關鍵是人，確切說是人才。企業(yè)需要人去管理才能發(fā)展，資金需要人去運作才能增值，先進的技術需要人去掌握才能變成財富，先進的設備需要相應技術水平和業(yè)務素質的人去管理和操縱才能發(fā)揮效益，產品需要人去設計制造才能變成商品，市場需要人去開發(fā)才能成為商機。雖然資金、設備都是至關緊要的，但真正的主導者是"人"。高新技術能否提高國家、地區(qū)的經濟實力，關鍵是看人的素質。
中國人多，在知識經濟時代并不是優(yōu)勢。如果我們的教育科技跟不上，發(fā)展髙新技術就是無源之水。技術關鍵卡在別人手里，表面熱熱鬧鬧，實際等泡沫散去才發(fā)現(xiàn)又交了非?？捎^的學費。以前的SMT行業(yè)是指如何生產制造和提高良率，現(xiàn)在的SMT行業(yè)要求的是工藝、產能、交貨期。所以，將來SMT行業(yè)的發(fā)展趨勢是從工藝的角度來控制成本，而不是從生產的角度，而且產品的上市時間將影響工藝的發(fā)展。
2.材料、設備的發(fā)展趨勢
新的元器件封裝解決方案當前的熱點是SIP和SOC。SOC系統(tǒng)晶片需要的設計成本和時間相對較高，過程的掌握較為困難。相比之下，SIP技術的風險小，適用于大量與可長時間整合之應用，大大節(jié)省了成本與產品的上市時間。所以，SIP的應用會大幅度提高，在生產制造中SIP短期內會取代SOC。
SMT行業(yè)是由元器件行業(yè)來帶動的，所以SIP、SOC、晶圓封裝雖然屬于半導體行業(yè)，但這些新興元器件的出現(xiàn)會影響到SMT的生產工藝。半導體行業(yè)發(fā)展得非?？?，它在不斷促使PCBA組裝和半導體封裝這兩個角色慢慢地整合，包括測試部分。工廠也會從多方面考慮如何更好地控制成本，因為成本的改進無法跟上市場價格的壓力。
3.新工藝
3.1絲網印刷機。產品對設備的要求是高精度、高難度、高可靠性。但印刷機達到100micro以上精度時，很難再做得更好。那么100micro以上的精度是否要靠模板來完成?這對模板的清洗和Cycle time提出了更高的要求。此外，印刷機的閉環(huán)監(jiān)測、SPI檢測、對大尺寸板的印刷以及多軌道傳送能力，都需要按照客戶的產品需求來改進。
貼裝設備。貼片機的設計要考慮到模組的設計和產出。對于消費電子行業(yè)，尤其重要的是貼片機的空間效率，如固定廠房內貼裝設備的數(shù)量、產能、多軌傳送能力、不同產品同時生產的制造工藝問題。模組化設計平臺也是一個新趨勢。這種平臺具有生產線上的多種設備的功能，安裝貼片頭后可以做貼片機，安裝點膠頭可以做點膠機，安裝攝像頭可以做AOI，所有的功能在一個平臺上完成。貼裝設備的許多新功能，還包括在貼裝前、貼裝后和貼裝過程中實時監(jiān)控和追蹤來料、品質和PCB，柔性電路組裝，POP是將IC、CPU、RAM積層以達到更好的性能如iPad、智能電話等。
3.2回流焊爐。影響回流焊效果的因素有很多。如何在最少的時間內得到最高的產出、利用最少的能源、保持穩(wěn)定的回流溫度曲線，是對回流焊爐的要求。在焊接過程中，經常會遇到許多問題，特別是針對回流溫度曲線的問題，諸如一些元器件和電路板可以接受的最高溫度、冷卻和加熱的比率、曲線溫度、溫區(qū)之間的△T。廢氣和廢料的管理、針對RoHS的選擇性焊接、檢測不能反映出在市場上使用前的任何早期失誤(包括AOI、AXI、SPI、功能測試)，也是回流焊爐需要解決的問題。
在許多新的工藝中，最受重視的是環(huán)保功能，如回焊爐的環(huán)保處理，國際上許多回流焊爐可以達到零排氣，綠色生產對SMT行業(yè)非常重要。
4.SMT行業(yè)概況
總體上看，現(xiàn)在美國市場處于一個非常困難的時期，但統(tǒng)計表明電子設備業(yè)務超過美國的現(xiàn)狀處于一個上升的基數(shù)。中國是一個非常重要的市場，因為它非常大發(fā)展也非常迅速。去年，中國的ODM市場增長超過35%，增長幅度非常大。SMT行業(yè)除了PCBA行業(yè)以外，慢慢地會衍生出許多可發(fā)展的新領域，如太陽能電池、太陽能電力，這是一個高增長的領域并有很多人關注。許多SMT設備(印刷機、回流焊、濕法處理設備)供應商和材料供應商也進入了這個行業(yè)發(fā)展。
我們要成為電子加工行業(yè)的領航者，不但要專業(yè)于SMT技術，還要專注于PCB、SMT、半導體和新的生產技術，采用先進的設備并自主開發(fā)新的設備。對代理商而言，可以自主開發(fā)一些輔助設備和應用工具。在新的材料方面，國內廠商應該建立自己的研發(fā)團隊，利用自身的成本優(yōu)勢與客戶合作開發(fā)新的材料，而不能單靠為別人提供加工制造，工藝永遠跟在別人的后面。
5.結束語
中國的SMT發(fā)展商機和危機同在，挑戰(zhàn)與機遇并存。我們真誠希望業(yè)界同仁攜手合作，共同開創(chuàng)中國SMT燦爛的明天。
參考文獻：
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表面貼裝技術論文篇二
表面貼裝技術的特點及工藝流程
摘要：表面貼裝技術 就是SMT(Surface Mounted Technology的縮寫)，是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術和工藝。本文對這一技術的特點和工藝流程加以詳細闡述。
關鍵詞：表面貼裝技術 工業(yè)特點工藝流程
表面貼裝技術無需對印制板鉆插裝孔，直接將表面組裝元器件貼、焊到印制板表面規(guī)定位置上的裝聯(lián)技術。通常表面組裝技術中使用的電路基板并不限于印制板。 本文中所述的“焊”或“焊接”，一般均指采用軟釬焊方法，實現(xiàn)元器件焊接或弓I腳與印制板焊盤之間的機械與電氣連接;本標準正文中所述的“焊料”和“焊劑”，分別指“軟釬料”和“軟釬焊劑”。
一、表面貼裝技術的特點
組裝密度高、電子產品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產品體積縮小40%~60%，重量減輕60%~80%。 可靠性高、抗振能力強。焊點缺陷率低。 高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。 易于實現(xiàn)自動化，提高生產效率。降低成本達30%~50%。 節(jié)省材料、能源、設備、人力、時間等。
二、表面貼裝技術的工藝流程
印刷(或點膠)--> 貼裝 --> (固化) --> 回流焊接 --> 清洗 --> 檢測 --> 返修 印刷：其作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上，為元器件的焊接做準備。所用設備為印刷機(錫膏印刷機)，位于SMT生產線的最前端。點膠：因現(xiàn)在所用的電路板大多是雙面貼片，為防止二次回爐時投入面的元件因錫膏再次熔化而脫落，故在投入面加裝點膠機，它是將膠水滴到PCB的固定位置上，其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設備為點膠機，位于SMT生產線的最前端或檢測設備的后面。有時由于客戶要求產出面也需要點膠， 而現(xiàn)在很多小工廠都不用點膠機，若投入面元件較大時用人工點膠。貼裝：其作用是將表面組裝元器件準確安裝到PCB的固定位置上。所用設備為貼片機，位于SMT生產線中印刷機的后面。 固化：其作用是將貼片膠融化，從而使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為固化爐，位于SMT生產線中貼片機的后面。回流焊接：其作用是將焊膏融化，使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為回流焊爐，位于SMT生產線中貼片機的后面。清洗：其作用是將組裝好的PCB板上面的對人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。所用設備為清洗機，位置可以不固定，可以在線，也可不在線。 檢測：其作用是對組裝好的PCB板進行焊接質量和裝配質量的檢測。所用設備有放大鏡、顯微鏡、在線測試儀(ICT)、飛針測試儀、自動光學檢測(AOI)、X-RAY檢測系統(tǒng)、功能測試儀等。位置根據(jù)檢測的需要，可以配置在生產線合適的地方。 返修：其作用是對檢測出現(xiàn)故障的PCB板進行返工。所用工具為烙鐵、返修工作站等。配置在生產線中任意位置。
三、貼片機
元件送料器、基板(PCB)是固定的，貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動，將元件從送料器取出，經過對元件位置與方向的調整，然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標移動橫梁上，所以得名。對元件位置與方向的調整方法：1)、機械對中調整位置、吸嘴旋轉調整方向，這種方法能達到的精度有限，較晚的機型已再不采用。2)、激光識別、X/Y坐標系統(tǒng)調整位置、吸嘴旋轉調整方向，這種方法可實現(xiàn)飛行過程中的識別，但不能用于球柵列陳元件BGA。3)、相機識別、X/Y坐標系統(tǒng)調整位置、吸嘴旋轉調整方向，一般相機固定，貼片頭飛行劃過相機上空，進行成像識別，比激光識別耽誤一點時間，但可識別任何元件，也有實現(xiàn)飛行過程中的識別的相機識別系統(tǒng)，機械結構方面有其它犧牲。這種形式由于貼片頭來回移動的距離長，所以速度受到限制?，F(xiàn)在一般采用多個真空吸料嘴同時取料(多達上十個)和采用雙梁系統(tǒng)來提高速度，即一個梁上的貼片頭在取料的同時，另一個梁上的貼片頭貼放元件，速度幾乎比單梁系統(tǒng)快一倍。但是實際應用中，同時取料的條件較難達到，而且不同類型的元件需要換用不同的真空吸料嘴，換吸料嘴有時間上的延誤。 這類機型的優(yōu)勢在于：系統(tǒng)結構簡單，可實現(xiàn)高精度，適于各種大小、形狀的元件，甚至異型元件，送料器有帶狀、管狀、托盤形式。適于中小批量生產，也可多臺機組合用于大批量生產。
四、表面貼裝技術的發(fā)展趨勢
在整個電子行業(yè)中，新型封裝技術正推動制造業(yè)發(fā)生變化，市場上出現(xiàn)了將傳統(tǒng)分離功能混合起來的技術手段，正使后端組件封裝和前端裝配融合變成一種趨。不難觀察到，面向部件、系統(tǒng)或整機的多芯片組件封裝技術的出現(xiàn)，徹底改變了只是面向器件的概念，并很有可能會引發(fā)SMT產生一次工藝革新。
元器件是SMT技術的推動力，而SMT的進步也推動著芯片封裝技術不斷提升。片式元件是應用最早、產量最大的表面貼裝元件，自打SMT形成后，相應的IC封裝則開發(fā)出了適用于SMT短引線或無引線的LCCC、PLCC、SOP等結構。四側引腳扁平封裝(QFP)實現(xiàn)了使用SMT在PCB或其他基板上的表面貼裝，BGA解決了QFP引腳間距極限問題，CSP取代QFP則已是大勢所趨，而倒裝焊接的底層填料工藝現(xiàn)也被大量應用于CSP器件中。
隨著01005元件、高密度CSP封裝的廣泛使用，元件的安裝間距將從目前的0.15mm向0.1mm發(fā)展，這勢必決定著SMT從設備到工藝都將向著滿足精細化組裝的應用需求發(fā)展。但SiP、MCM、3D等新型封裝形式的出現(xiàn)，使得當今電子制造領域的生產過程中遇到的問題日益增多。
由于MCM技術是集混合電路、SMT及半導體技術于一身的集合體，所以我們可稱之為保留器件物理原型的系統(tǒng)。多芯片模組等復雜封裝的物理設計、尺寸或引腳輸出沒有一定的標準，這就導致了雖然新型封裝可滿足市場對新產品的上市時間和功能需求，但其技術的創(chuàng)新性卻使SMT變得復雜并增加了相應的組裝成本。
可以預見，隨著無源器件以及IC等全部埋置在基板內部的3D封裝最終實現(xiàn)，引線鍵合、CSP超聲焊接、PoP(堆疊裝配技術)等也將進入板級組裝工藝范圍。這些技術的應用必定帶來一個全新的時代。
參考文獻：
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