SMT组装工艺流程与生产线培训教材(共40页).ppt

1、第7章 SMT组装工艺流程与生产线本章要点：本章要点：nSMT的组装方式及工艺流程nSMT生产线的设计n工艺设计和组装设计文件nSMT产品组装中的静电防护技术SMT的组装方式的组装方式SMT的组装方式及工艺流程主要取决于外表组装组件SMA的类型、使用的元件种类和组装设备条件，大体上可将SMA分为： 1、单面混装 2、双面混装 3、全外表组装三种组装类型共六种组装方式SMT的组装方式的组装方式单面混合组装单面混合组装单面混合组装：单面混合组装：SMC/SMD与通孔插装元件与通孔插装元件THC分布在分布在PCB不同一面上不同一面上混装，但其焊接面仅为单面。混装，但其焊接面仅为单面。AB 组件结构示

2、意图组件结构示意图SMT的组装方式的组装方式单面混合组装单面混合组装单面混装的两种组装方式：单面混装的两种组装方式：1、先贴法：即在、先贴法：即在 PCB的的B面焊接面先贴装面焊接面先贴装SMC/SMD,而后在而后在A面面插装插装,其工艺特征是先贴后插；其工艺特征是先贴后插；2、后贴法：即先在、后贴法：即先在PCB的的A面插装，而后在面插装，而后在B面贴装面贴装SMC/SMD,其工艺其工艺特征是先插后贴；特征是先插后贴； SMT的组装方式的组装方式双面混合组装双面混合组装双面混合组装：双面混合组装：SMC/SMD和插装元器件可混合分布在和插装元器件可混合分布在PCB的同一面，的同一面，同时，同

3、时，SMC/SMD也可分布在也可分布在PCB的双面。可分为两种组装方式：的双面。可分为两种组装方式： 1、SMC/SMD和插装元器件同侧方式，图和插装元器件同侧方式，图(1)； 2、SMC/SMD和插装元器件不同侧方式，图和插装元器件不同侧方式，图2；AABB 图1图图2SMT的组装方式的组装方式全外表组装全外表组装全外表组装：在全外表组装：在PCB上只有上只有SMC/SMD而无插装元器件的组装方式，有两种组装而无插装元器件的组装方式，有两种组装方式：方式：1、单面外表组装方式；、单面外表组装方式；2、双面外表组装方式；、双面外表组装方式；单面外表组装双面外表组装AABBSMT的组装工艺流程的

4、组装工艺流程单面混合组装单面混合组装单面混合组装工艺流程：单面混合组装工艺流程：来料检测来料检测 组装开始组装开始B面涂胶黏剂面涂胶黏剂 贴贴SMC胶黏剂固化胶黏剂固化翻板翻板A面插装面插装波峰焊接波峰焊接清洗清洗最终检测最终检测 图图2-1 aSMC先贴法先贴法 第一种方式第一种方式SMT的组装工艺流程的组装工艺流程单面混合组装单面混合组装来料检测来料检测 组装开始组装开始A面插件面插件 翻板翻板B面涂胶黏剂面涂胶黏剂贴贴SMC胶黏剂固化胶黏剂固化波峰焊接波峰焊接清洗清洗最终检测最终检测 图图2-1bSMC后贴法后贴法 第二种方式第二种方式单面混合组装工艺流程：单面混合组装工艺流程：SMT的

5、组装工艺流程的组装工艺流程双面混合组装双面混合组装来料检测来料检测 组装开始组装开始PCB A面涂胶面涂胶黏剂黏剂贴装贴装SMD焊膏烘干焊膏烘干胶黏剂固化胶黏剂固化溶剂清洗溶剂清洗插装插装波峰焊接波峰焊接清洗清洗最终检测最终检测 涂胶黏剂涂胶黏剂选用选用再流焊接再流焊接插装插装波峰焊接波峰焊接清洗清洗最终检测最终检测 A流程流程B流程流程图图2-2 双面混合组装工艺流程双面混合组装工艺流程SMD和插装元件在同一侧和插装元件在同一侧 第三种方式第三种方式SMT的组装工艺流程的组装工艺流程双面混合组装双面混合组装来料检测来料检测 组装开始组装开始A面涂胶黏剂面涂胶黏剂 贴贴SMIC热棒或激光热棒或

6、激光再流焊接再流焊接溶剂清洗溶剂清洗A面插装面插装波峰焊接波峰焊接清洗清洗最终检测最终检测 图图2-3采用热棒或激光再流焊接的双面混合组装工艺流程采用热棒或激光再流焊接的双面混合组装工艺流程 第三种组装方式第三种组装方式SMT的组装工艺流程的组装工艺流程双面混合组装双面混合组装来料检测来料检测 组装开始组装开始A面涂胶黏剂面涂胶黏剂 贴贴SMIC再流焊接再流焊接插装元件插装元件引线打弯引线打弯翻板翻板贴装贴装SMD胶黏剂固化胶黏剂固化最终检测最终检测 焊膏焊膏 烘干烘干PCB B面面涂胶黏剂涂胶黏剂翻板翻板双波峰焊接双波峰焊接溶剂清洗溶剂清洗图图2-4双面混合组装双面混合组装SMIC和和SMD

7、分别在分别在A面与面与B面面 第四种组装方式第四种组装方式SMT的组装工艺流程的组装工艺流程双外表混合组装双外表混合组装来料检测来料检测 组装开始组装开始B面涂胶黏剂面涂胶黏剂 贴贴SMD胶黏剂固化胶黏剂固化翻板翻板A面涂敷焊膏面涂敷焊膏贴装贴装SMICA A面再流焊接面再流焊接最终检测最终检测 A A面插装面插装B B面波峰焊面波峰焊清洗清洗 图图2-5 双面板混合组装工艺双面板混合组装工艺 流程流程A 第四种组装方式第四种组装方式SMT的组装工艺流程的组装工艺流程双外表混合组装双外表混合组装来料检测来料检测 组装开始组装开始B面涂胶黏剂面涂胶黏剂 涂胶黏剂涂胶黏剂贴装贴装SMD焊膏烘干焊膏

8、烘干胶黏剂固化胶黏剂固化再流焊接再流焊接翻板翻板PCB APCB A面面涂敷焊膏涂敷焊膏最终检测最终检测 焊膏烘干焊膏烘干再流焊接再流焊接清洗清洗 图图2-5双面板混合组装工艺双面板混合组装工艺 流程流程B 第四种组装方式第四种组装方式贴装贴装SMICSMIC插装器件插装器件波峰焊接波峰焊接SMT的组装工艺流程的组装工艺流程全外表组装全外表组装来料检测来料检测 组装开始组装开始 涂敷焊膏涂敷焊膏贴装贴装SMD焊膏烘干焊膏烘干胶黏剂固化胶黏剂固化涂胶黏剂涂胶黏剂选用选用再流焊接再流焊接溶剂清洗溶剂清洗最终检测最终检测 图图2-6单面组装工艺流程单面组装工艺流程 第五种方式第五种方式SMT的组装工

9、艺流程的组装工艺流程全外表组装全外表组装来料检测来料检测 组装开始组装开始A面涂敷焊膏面涂敷焊膏 涂胶黏剂选用贴装贴装SMD焊膏烘干焊膏烘干胶黏剂固化胶黏剂固化再流焊接再流焊接清洗清洗翻板翻板最终检测最终检测 清洗清洗B B面涂敷焊膏面涂敷焊膏贴装贴装SMDSMD焊膏烘干焊膏烘干再流焊接再流焊接B面面 图2-7双面外表组装工艺流程a 第六种方式SMT的组装工艺流程的组装工艺流程全外表组装全外表组装来料检测来料检测 组装开始组装开始A面涂敷焊膏面涂敷焊膏 涂胶黏剂选用贴装贴装SMD焊膏烘干焊膏烘干胶黏剂固化胶黏剂固化A面再流焊接面再流焊接清洗清洗翻板翻板最终检测最终检测 清洗清洗B B面涂胶黏剂

10、面涂胶黏剂贴装贴装SMDSMD胶黏剂固化胶黏剂固化B面面双波峰焊接双波峰焊接 图2-7双面外表组装工艺流程b 第六种方式SMT生产线的设计生产线的设计生产设备生产设备常见的生产设备：常见的生产设备：日立印刷机日立印刷机JUKIJUKI贴片机贴片机富士贴片机富士贴片机劲拓回流焊机劲拓回流焊机Screen PrinterScreen PrinterMountMountReflowReflowAOIAOISMT生产线的设计生产线的设计主要设备的位置与分工主要设备的位置与分工SMT生产线的设计生产线的设计印刷机印刷机焊膏印刷机：焊膏印刷机： 位于位于SMT生产线的最前端，用来印刷焊膏或贴片胶。它将焊膏

11、或贴片生产线的最前端，用来印刷焊膏或贴片胶。它将焊膏或贴片胶正确地漏印到印制板的焊盘或相应位置上。胶正确地漏印到印制板的焊盘或相应位置上。SMT生产线的设计生产线的设计印刷机印刷机HITACHIHITACHI全自动网板印刷机全自动网板印刷机NP-04LPNP-04LP采用采用Windows NTWindows NT交互式操作系统，交互式操作系统，操作便捷，高速、高精度、重复印刷性操作便捷，高速、高精度、重复印刷性好好定位精度达定位精度达15m15m；适宜细间距适宜细间距QFPQFP、SOPSOP等器件的连续印刷等器件的连续印刷505050mm50mm印刷尺寸印刷尺寸460460360mm360

12、mm贴片机贴片机 自动贴片机相当于机器人自动贴片机相当于机器人的机械手，能按照事先编制好的机械手，能按照事先编制好的程序把元器件从包装中取出的程序把元器件从包装中取出来，并贴放到印制板相应的位来，并贴放到印制板相应的位置上。置上。SMT 生产线的贴装功生产线的贴装功能和生产能力主要取决于贴装能和生产能力主要取决于贴装机的功能与速度。机的功能与速度。SMT生产线的设计生产线的设计贴片机贴片机SMT生产线的设计生产线的设计贴片机贴片机JUKI KE2060RMJUKI KE2060RM贴片机贴片机采用采用Windows XPWindows XP操作系统，继承模块化概念操作系统，继承模块化概念 所具

13、有的灵活性、通用性、可靠性与维护性；所具有的灵活性、通用性、可靠性与维护性；选配选配MNVCMNVC摄像机，多种摄像机，多种FEEDERFEEDER，适宜小型芯，适宜小型芯 片片02010201、薄型芯片、薄型芯片、QFPQFP、CSPCSP、BGABGA等大等大 型芯片的贴装；型芯片的贴装；贴装速度贴装速度12500CPH12500CPH激光、激光、3400CPH3400CPH图像图像 适宜细间距适宜细间距QFPQFP、SOPSOP等器件的连续印刷；等器件的连续印刷；贴片精度贴片精度0.05mm(500.05mm(5030mm30mm贴装尺寸贴装尺寸 330330250mm)250mm)。S

14、MT生产线的设计生产线的设计贴片机贴片机FUJIFUJI高速贴片机高速贴片机 XP-143 XP-143贴装速度：贴装速度：21800 chip/h 21800 chip/h 1600 IC/h1600 IC/h贴装精度：贴装精度：0.05mm0.05mm小型晶片小型晶片0.04mm0.04mmQFPQFP零件零件ICIC引脚最小贴装间距：引脚最小贴装间距：0.3mm0.3mm元件贴装范围：元件贴装范围：从微型型晶片从微型型晶片0.4mm0.4mm* *0.2mm0.2mm到中型零件到中型零件(20mm(20mm* *25mm25mmSMT生产线的设计生产线的设计回流焊机回流焊机回流焊机：回流

15、焊机： 位于位于SMT生产线中贴片机的后面。其作用是提供一种加热生产线中贴片机的后面。其作用是提供一种加热环境，使预先分配到印制板焊盘上的焊锡膏熔化，使外表贴环境，使预先分配到印制板焊盘上的焊锡膏熔化，使外表贴装元器件与装元器件与PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠的给合在一起的焊焊盘通过焊锡膏合金可靠的给合在一起的焊接设备。接设备。SMT生产线的设计生产线的设计回流焊机回流焊机劲拓劲拓8 8温区无铅热风回流焊炉温区无铅热风回流焊炉 NS-800NS-800导轨调宽范围：导轨调宽范围：50 mm50 mm400mm400mm温度控制范围：室温温度控制范围：室温300300温度控制精度：温度控制精度：1

16、1PCBPCB板温度分布偏：板温度分布偏：1.51.5升温时间升温时间 ：Approx. 30min Approx. 30min PCBPCB运输方式：链传动运输方式：链传动+ +网传动网传动 SMT生产线的设计生产线的设计波峰焊机波峰焊机波峰焊机：波峰焊机： 是利用熔融焊料循环流动的波峰与装有元器件的是利用熔融焊料循环流动的波峰与装有元器件的PCB焊焊接面相接触，以一定速度相对运动时实现群焊。主要用于传接面相接触，以一定速度相对运动时实现群焊。主要用于传统通孔插装印制电路板组装工艺，以及外表组装与通孔插装统通孔插装印制电路板组装工艺，以及外表组装与通孔插装元器件的混装工艺。元器件的混装工艺。

17、工作原理示意图工作原理示意图SMT生产线的设计生产线的设计检测设备检测设备检测设备检测设备 其作用是对贴装好的其作用是对贴装好的PCB进行装配质量和焊接质量的进行装配质量和焊接质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、自动光学检测仪检测。所用设备有放大镜、显微镜、自动光学检测仪AOI、在线测试仪、在线测试仪ICT、X-RAY检测系统、功检测系统、功能测试仪等。能测试仪等。 SMT生产线的设计生产线的设计返修与清洗设备返修与清洗设备返修设备：返修设备： 其作用是对检测出现故障的其作用是对检测出现故障的PCB进行返工修理。所用工具为烙铁、返修工作进行返工修理。所用工具为烙铁、返修工作站等。站等。清洗设

18、备：清洗设备： 其作用是将贴装好的其作用是将贴装好的PCB上面的影响电性能的物质或对人体有害的焊接残留上面的影响电性能的物质或对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。位置可以不固定。物如助焊剂等除去。位置可以不固定。 SMT生产线的设计生产线的设计生产线分类生产线分类1.外表组装生产线按照自动化程度外表组装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可分为全自动生产线和半自动生产线线全自动生产线全自动生产线:整条生产线的设备都是全自动设备，通过自动上板机、整条生产线的设备都是全自动设备，通过自动上板机、接驳台和下板机将所有生产设备连成一条自动线；接驳台和下板机将所有生产设备连成一条自动线

19、；半自动生产线半自动生产线:主要生产设备没有连接起来或没有完全连接起来。主要生产设备没有连接起来或没有完全连接起来。2.按照生产线的规模大小按照生产线的规模大小:可分为大型、中型和小型生产线可分为大型、中型和小型生产线大型生产线大型生产线:具有较大的生产能力，一条大型生产线上的贴装机由一台具有较大的生产能力，一条大型生产线上的贴装机由一台多功能机和多台高速机组成；多功能机和多台高速机组成；中、小型中、小型 SMT 生产线生产线:主要适合中、小型企业和研究所，满足中、小主要适合中、小型企业和研究所，满足中、小批量的生产任务。贴装机一般选用可采用一台多功能机；如果有一定的批量的生产任务。贴装机一般

20、选用可采用一台多功能机；如果有一定的生产量，可采用一台多功能机和一至两台高速机。生产量，可采用一台多功能机和一至两台高速机。SMT生产线的设计生产线的设计生产线电源生产线电源电源电源电压和功率要符合设备要求：电源电源电压和功率要符合设备要求：电压要稳定，一般要求单相电压要稳定，一般要求单相 AC 220 ( 220 士士 10 % , 50 / 60Hz ) ，三相，三相 AC 380V ( 220 士士 10 % , 50 / 6OHz 。如果达不到要求，须配置稳压电源，电源的功率要大于设备如果达不到要求，须配置稳压电源，电源的功率要大于设备功耗的一倍以上。功耗的一倍以上。贴装机的电源要求独

21、立接地，一般应采用三相五线制的接线贴装机的电源要求独立接地，一般应采用三相五线制的接线方法。方法。 SMT生产线的设计生产线的设计生产线气源生产线气源气源气源要根据设备的要求配置气源的压力。可以利用工厂的气源，要根据设备的要求配置气源的压力。可以利用工厂的气源，也可以单独配置无油压缩空气机。一般要求压力大于也可以单独配置无油压缩空气机。一般要求压力大于 7kg/cm2。要求清洁、枯燥的净化空气。要求清洁、枯燥的净化空气。 SMT生产线的设计生产线的设计生产线环境生产线环境1.排风管道排风管道根据设备要求配置排风机。对于全热风炉，一般要求排根据设备要求配置排风机。对于全热风炉，一般要求排风管道的

22、最低流量值为风管道的最低流量值为 500 立方英尺分钟立方英尺分钟 14.15m3/min 。2.清洁度、温度、湿度清洁度、温度、湿度工作间要保持清洁卫生，无尘土、无腐蚀性气体。工作间要保持清洁卫生，无尘土、无腐蚀性气体。环境温度以环境温度以 23 3 为最正确印刷工作间环境温为最正确印刷工作间环境温度以度以 23 士士 3 为最正确。为最正确。相对湿度为相对湿度为 45 70 % RH。初步建立生产中的。初步建立生产中的ESD防护意识防护意识由于北方气候枯燥，风沙较大，因此北方的由于北方气候枯燥，风沙较大，因此北方的 SMT 生产线生产线需要采用有双层玻璃的厂房，一般应配备空调。需要采用有双

23、层玻璃的厂房，一般应配备空调。 SMT生产线的设计生产线的设计生产线环境生产线环境3.静电防护要求：静电防护要求：1设立静电平安工作台，由工作台、防静电桌垫、腕设立静电平安工作台，由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接地线等组成。带接头和接地线等组成。 2防静电桌垫上应有两个以上的腕带接头，一个供操防静电桌垫上应有两个以上的腕带接头，一个供操作人员用，一个供技作人员用，一个供技术人员，检验人员用。术人员，检验人员用。 3静电平安工作台上不允许堆放塑料盒、橡皮、纸板、静电平安工作台上不允许堆放塑料盒、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物、图纸资料应放入防静电文件袋玻璃等易产生静电的杂物、图纸资料应放入

24、防静电文件袋内。内。 4佩带防静电腕带：直接接触静电敏感器件的人员必佩带防静电腕带：直接接触静电敏感器件的人员必须带防静电腕带，腕带与人体皮肤应有良好接触。须带防静电腕带，腕带与人体皮肤应有良好接触。 SMT生产线的设计生产线的设计生产线环境生产线环境5防静电容器：生产场所的元件盛料袋、周转箱、防静电容器：生产场所的元件盛料袋、周转箱、PCB上下料架等上下料架等应具备静电防护作用，不允许使用金属和普通容器，所有容器都必须接应具备静电防护作用，不允许使用金属和普通容器，所有容器都必须接地。地。 6穿戴防静电工作服：进入静电工作区的人员和接触穿戴防静电工作服：进入静电工作区的人员和接触SMD元器件

25、的元器件的人员必须穿防静电工作服，特别是在相对湿度小于人员必须穿防静电工作服，特别是在相对湿度小于50%的枯燥环境中的枯燥环境中如冬季工作服面料应符合国家有关标准。如冬季工作服面料应符合国家有关标准。 7进入工作区的人员必须穿防静电工作鞋进入工作区的人员必须穿防静电工作鞋,穿普通鞋的人员应使用导穿普通鞋的人员应使用导电鞋束、防静电鞋套或脚跟带。电鞋束、防静电鞋套或脚跟带。 SMT生产线的设计生产线的设计生产线环境生产线环境8生产线上用的传送带和传动轴，应装有防静电接地的电刷和支杆。生产线上用的传送带和传动轴，应装有防静电接地的电刷和支杆。 9对传送带外表可使用离子风静电消除器。对传送带外表可使用离子风静电消除器。 10生产场所使用的组装夹具、检测夹具、焊接工具、各种仪器等，都应设生产场所使用的组装夹具、检测夹具、焊接工具、各种仪器等，都应设良好的接地线。良好的接地线。 11生产场所入口处应安装防静电测试台，每一个进入生产现场的人员均应生产场所入口处应安装防静电测试台，每一个进入生产现场的人员均应进行防静电测试，合格前方能进入现场。进行防静电测试，合格前方能进入现场。 SMT生产线的设计生产线的设计总体设计总体设计 在进行在进行SMT生产线的设计时，应先进行生产线的设计时，应先进行SMT总体设计，以确定组