电子工艺实训课件

电子工艺实训

表面贴装技术

片状元器件（surfacemountcomponent/device）

(SMC)/SMD元器件的特点特征：无引线或短引线－－小型化①片状元件小、轻、薄。安装密度高、体积和重量为60%普通元器件。②高频特性好，减小了引线分部电容，降低了寄生电容和电感，增强了抗电磁干扰和射频干扰能力。③易于实现自动化，组装时无需钻孔、剪线、打弯等工序，降低了成本，易于大规模生产。片状元器件的包装

片状元器件包装形式有以下三类：1、散装（或称袋装），用字母B表示，可供手工贴装、维修和大数量漏斗贴装使用。2、盒式包装：用C表示，将片状元件按一定方向排列在塑料盒中，适合夹具式贴片机使用。3、编带包装：用T或U表示，将贴片元件按一定方向逐只装入纸编带或塑料编带孔内并封装，再卷绕在带盘上，适合全自动贴片机使用。SMT工艺步骤锡膏印刷(StencilPrinting)：锡膏为表面黏着组件与PCB相互连接导通的接着材料，首先将钢板透过蚀刻或雷射切割后，由印刷机的刮刀(squeegee)将锡膏经钢板上之开孔印至PCB的焊垫上，以便进入下一步骤。组件置放(ComponentPlacement)：组件置放是整个SMT制程的主要关键技术及工作重心，其过程使用高精密的自动化置放设备，经由计算机编程将表面黏着组件准确的置放在已印好锡膏的PCB的焊垫上。由于表面黏着组件之设计日趋精密，其接脚的间距也随之变小，因此置放作业的技术层次之困难度也与日俱增。回流焊接(ReflowSoldering)：回流焊接是将已置放表面黏着组件的PCB，经过回流炉先行预热以活化助焊剂，再提升其温度至183℃使锡膏熔化，组件脚与PCB的焊垫相连结，再经过降温冷却，使焊锡固化，即完成表面黏着组件与PCB的接合。焊膏印刷在手动或者半自动印刷机中，是通过手工用刮刀把焊膏放到模板/丝网的一端。自动印刷机会自动地涂布焊膏。在接触式印刷过程中，电路板和模板在印刷过程中保持接触，当刮刀在模板上走过时，电路板和模板是没有分开的。在非接触式印刷过程中，丝网在刮刀走过之后剥离或者脱离电路板，在焊膏涂布完了之后回到最初的位置。网板与电路板的距离和刮刀压力是两个与设备有关的重要变量。钢网印刷分配：将焊膏通过一定形状模板一次性均匀漏印到PCB的焊盘上，该分配方法具有焊膏涂覆均匀，准确等特色，适合于同种规格PCB板批量焊膏分配。高精度丝印台成型钢网焊膏分配粘合剂/环氧化树脂与点胶技术环氧化树脂粘合剂的涂敷能力好、胶点的形状和尺寸一致、湿润性和固化强度高、固化快、有柔性，而且能够抗冲击。它们还适合高速涂敷非常小的胶点，在固化后电路板的电气特性良好。粘接强度是粘合剂性能中最重要的参数。组件和印刷电路板的粘接度，胶点的形状和大小，以及固化程度，这些因素将决定粘接强度。流变性会影响环氧化树脂点的形成，以及它的形状和尺寸。为了保证胶点的形状合乎要求，粘合剂必须具有触变性，意思是粘合剂在搅动时会越来越稀薄，而在静止时则越来越稠。在建立可重复使用的粘合剂涂敷系统时，最重要的一点是如何把各种正确的流变特性结合起来。组件贴装贴装组件就是从传送带、传送架或者料盘中拾取组件，然后再把它们正确地贴到电路板上。组件贴装分为手动贴装、半自动贴装和全自动贴装。手动贴装非常适合返修时使用，但是它的精确度差，速度也不快，不适合目前的组件技术和生产线的要求。半自动贴装是用真空的办法把组件吸起来，然后放到电路板上。这个方法比手动贴装快得多，但是，由于它需要人的干预，还是会有出错的可能。全自动贴装在大批量组装中的应用非常普遍。高速组件贴装使用的可能就是这种机器，贴片速度从每小时三千到八万个组件不等。

器件贴装贴片器件贴装通常有两种方法：A、采用真空吸笔贴装；B、采用具有图像放大系统的精密贴片台贴装。

真空吸笔贴装：真空吸笔主要用于重量在500mg以下微型器件的贴放。由于自带电磁释放器，通过吸笔孔的人工掩放来控制器件的贴放。该设备具有操作简单、速度快的特点，但不适合体积大、引脚多的IC贴装。

真空吸笔焊接在无铅再流焊方面，最常见的问题是，气泡、电路板变形和元件的损坏，这些都是再流焊工艺在超出技术规范规定的范围时造成的。有一些元件，例如，铝电解电容器和一些其他塑料连接器，要求温度比较低，要防止温度过高而造成损坏，但是象插座这样的大元件需要更多的热量才能得到好的焊点，因此当电路板上有这些不同类型元件时，制定再流焊温度曲线是一个挑战性的问题。向后兼容性（装在锡铅电路板上的无铅BGA元件）也使问题变得更加复杂。在对流焊接中，再流焊的温度较高，这表示，要求助焊剂不可以很容易就燃烧。对再流焊炉来说，助焊剂收集系统不仅要在更高的温度下工作，并且要容纳更多的助焊剂。回流焊接回流焊又称再流焊，它是通过重新熔化预先放置的焊料而形成焊点，在焊接过程中不再添加任何焊料的一种焊接方法。回流焊机分为有铅回流焊机和无铅回流焊机。回流焊机一般由预热区、保温区、再流区、冷却区等几大温区组成，同时各大温区又可分成几个小温区。无铅回流焊机比有铅回流焊机具有更多的温区，其焊接工艺更复杂。由于大型回流焊机设计复杂，成本高，导致价格昂贵，所以在教学实训当中，可采用小型回流焊机进行实训，既满足了教学需求，了解了回流焊全过程，又节省了高额的设备投入。

小型回流焊机特点：1、由多温度控制段替代多温区设计，大大降低设备复杂程度，减小设备体积；2、进仓、预热、保温、焊接、冷却、出仓全过程由微电脑自动控制，并具有全过程的图形界面显示。焊接好样板分配焊膏样板小型回流焊主机波峰焊接工艺流程电阻电容成型手动插件上板波峰焊接出板线路板剪脚超声波清洗流水线检修波峰焊工艺流程图

波峰焊及基本原理：波峰焊接（波峰焊）主要用于传统通孔插装印制电路板电装工艺，以及表面组装与通孔插装元器件的混装工艺。

完成点胶、贴装、胶固化、插装通孔元器件的印制板从波峰焊机的入口端随传送带向前运行，通过焊剂发泡(或喷雾)槽时，印制板下表面的焊盘、所有元器件端头和引脚表面被均匀地涂覆上一层薄薄的焊剂。随着传送带运行，印制板进入预热区，焊剂中的溶剂被挥发掉，焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化，印制板焊盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物被清除；同时，印制板和元器件得到充分预热。

波峰焊接

用途：主要用于线路板助焊剂、油污等污渍的清洗，恢复线路板的清洁、光亮。

工作原理：超声波功率发生器产生20-40KHz的超声电能，通过超声换能器转换为机械振动，清洗液在超声波的作用下，产生大量的微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成，并在正压区迅速闭合，这种现象称为空化。空化过程气泡闭合时形成超过1000个大气压的瞬间高压，连续不断产生的瞬间高压，就象不断的在物体的表面进行爆炸，使物体表面和缝隙的污垢迅速剥落，达到清洗的目的。

超声波清洗机超声波清洗测试和检验现有的测试办法是：在再流焊之后进行电路内测试（ICT），这是，对元件单独加电测试，来检验印刷电路板是否有问题。传统的ICT系统使用针