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时间:2018-07-15
《表面组装技术smt-企业生产实际教学案例库》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、表面组装技术概述及组装设备学习目标²能了解表面组装技术;²能了解表面组装设备;工作任务²去相关企业(公司)参观或实习。案例说明²通过观看贴片机工作过程、SMT工艺流程、MMIC单片混合集成电路工艺视频,以及识读HT203-SMT作业指导书,让学生能了解贴片机工作过程、能熟悉SMT工艺流程、能了解最新微组装工艺流程和设备,从而进一步能了解表面组装技术及表面组装设备。表面组装技术(SurfaceMountTechnology,简称SMT)是突破了传统的印制电路板(PCB)通孔基板插装元器件工艺(Through-holeMountingTech
2、nology,THT)发展起来的第四代电子装联技术。它是将表面贴装元器件(无引脚或短引脚的元器件)贴、焊到印制电路板表面规定位置上的电子装联技术,所用的印制电路板无需插孔。概括地说,就是首先在印制电路板焊盘上涂覆焊锡膏,再将表面贴装元器件准确地放到涂有焊锡膏的焊盘上,再通过加热印制电路板直至焊膏熔化,冷却后便实现了元器件与印制电路板之间的互联。图4-1为表面组装技术示意图。图4-1SMT示意图4.1.1表面组装技术的发展过程SMT发展至今,已经经历了四个阶段:1)第一阶段(1970-1975年):以小型化为主要目标,此时的表面组装元器件主
3、要用于混合集成电路,如石英表和计算器等。2)第二阶段(1976-1980年):这一阶段的主要目标是减小电子产品的单位体积,提高电路功能,产品主要用于摄像机、录像机、电子照相机等。3)第三阶段(1980-1995年):这一阶段的主要目标是降低成本,大力发展组装设备,表面组装元器件进一步微型化,提高电子产品的性价比。4)第四阶段(1996-至今):SMT已经进入了微组装技术(MicroelectronicsPackagingTechnology,简称MPT)、高密度组装和立体组装的新阶段,以及多芯片组件等新型表面组装元器件快速发展和大量应用阶
4、段。4.1.2表面组装技术的特点SMT是今后电子产品能有效地实现“轻、薄、短、小”和多功能、高可靠、优质、低成本的主要手段之一,主要优点如下:1.组装密度高 片式元器件与传统穿孔元器件相比所占面积和质量大为减少。一般地,采用SMT可使电子产品体积缩小60%,质量减轻75%。通孔安装技术元器件,它们按2.54mm网格安装元器件,而SMT组装元器件网格从1.27mm发展到目前0.63mm网格,个别达0.5mm网格安装元器件,密度更高。例如一个64引脚的DIP集成块,它的组装面积为25mm×75mm,而同样引线采用引线间距为0.63mm的QF
5、P,它的组装面积为12mm×12mm,面积为通孔技术的1/12。2.可靠性高 由于片式元器件的可靠性高,器件小而轻,故抗震能力强,采用自动化生产,贴装可靠性高,一般不良焊点率小于百万分之十,比通孔插元件波峰焊接技术低一个数量级,用SMT组装的电子产品MTBF平均为25万小时,目前几乎有90%的电子产品采用SMT工艺。3.高频特性好 由于片式元器件贴装牢固,器件通常为无引线或短引线,降低了寄生电感和寄生电容的影响,提高了电路的高频特性,采用SMC及SMD设计的电路最高频率达3GHz,而采用通孔元器件仅为500MHz。采用SMT乜可缩短传
6、输延迟时间,可用于时钟频率为16MHz以上的电路。若使用MCM技术,计算机工作站的高端时钟频率可达100MHz,由寄生电抗引起的附加功耗可降低2~3倍。4.成本降低 印制板使用面积减小,面积为通孔技术的1/12,若采用CSP安装则其面积还要大幅度下降;印制板上钻孔数量减少,节约返修费用;由于频率特性提高,减少了电路调试费用;由于片式元器件体积小、质量轻,减少了包装、运输和储存费用;SMC及SMD发展快,成本迅速下降。5.便于自动化生产 表面组装技术与通孔插装技术相比更适合自动化生产。通孔插装技术根据插装元器件的不同需要不同的插装设备,
7、如跳线机、径向插装机、轴向插装机等,设备生产调整准备时间较长。由于通孔的孔径较小,插装的精度也较差,返修的工作量也较大,而且换料时必须停机,缩短了工作时间。而表面组装元器件在一台泛用机上就可以完成贴装任务,且具有不停机换料功能,节省了大量时间。同时由于表面组装技术的相关设备具有视觉功能,所以贴装精度高,返修工作量低,自动化程度和生产效率就高得多。 当然,SMT生产中也存在一些问题,如元器件上的标称数值看不清,维修工作困难;维修调换器件困难,并需专用工具;元器件与印制板之间热膨胀系数一致性差。但这些问题均是发展中的问题,随着寺用拆装设备的
8、出现,以及新型低膨胀系数印制板的出现,均已不再成为阻碍SMT深入发展的障碍。4.1.3表面组装技术的基本组成表面组装技术通常包括:表面组装元器件、表面组装电路板及图形设计、表面组装专用料——焊
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