【正文】 nt，SMC)和表面貼裝器件 (surfaeeMountDeviee，SMD)的體積、重量只有傳統(tǒng)元器件的1/10，由其組成的PCB模塊體小、量輕，可使相應的電子設備和產(chǎn)品體積縮小40~60%，重量減輕60一80%，其大幅度微型化效果顯著，應用面極其廣泛。尤其是在航空航天和軍事裝備領域，應用SMT技術使產(chǎn)品微型化的意義更為重大。、SMD均為無引腳或短引腳，減少了由于引線長度引起的寄生電感和電容，從而減少了電磁干擾和射頻干擾，改善了PCB模塊和電子設備系統(tǒng)的高頻特性。、降低制造成本。并能通過采用散熱、抗振高質SMC和自動化組裝，改善產(chǎn)品的抗沖擊、振動特性，使產(chǎn)品的組裝可靠性大幅度提高。SMT被廣泛應用于電子、航空、航天、軍事、船舶、汽車、機械、儀表等諸多領域，并且已進入以微組裝技術、高密度組裝和立體組裝技術為標志的先進電子制造技術新階段，以及多芯片組件、球型柵格陣列、芯片尺寸封裝等新型表面組裝元器件的快速發(fā)展和大量應用階段[4]。隨著SMT在各個領域尤其是軍事尖端技術領域的應用和推廣，為電子產(chǎn)品的進一步微型化、薄型化、輕量化和高可靠性開辟了廣闊的前景，對國民經(jīng)濟發(fā)展和軍事電子裝備的現(xiàn)代化正在起著積極的推動作用。 SMT產(chǎn)品制造系統(tǒng)SMT產(chǎn)品制造系統(tǒng)是以SMT為核心制造技術手段，以SMT產(chǎn)品為制造對象的制造系統(tǒng)，基本組成形式是由表面組裝設備組成的生產(chǎn)線，表面組裝設備通過自動傳輸線連接在一起，并配置計算機控制系統(tǒng)，控制PCB的自動傳輸和各組裝設備和流水組裝作業(yè)。廣義的SMT產(chǎn)品制造系統(tǒng)是一個以客戶需求為目的、以客觀物質手段為工具，采用有效的方法，將產(chǎn)品由概念設計轉化為最終物質產(chǎn)品，投放市場的制造過程。包括市場調研與預測、產(chǎn)品設計、工藝設計、生產(chǎn)加工、質量保證、生產(chǎn)過程管理、營銷、售后等產(chǎn)品全生命周期內一系列相互聯(lián)系的活動，SMT產(chǎn)品制造資源是完成SMT產(chǎn)品的整個生命周期所有的生產(chǎn)活動的物理元素的總稱，如圖l一1所示[5]。圖11 SMT產(chǎn)品制造系統(tǒng)示意圖2 SMT生產(chǎn)工藝流程來料檢測 PCB的B面絲印焊膏（點貼片膠） 貼片 烘干（固化） 回流焊接 翻板 PCB的A面絲印焊膏 貼片 烘干 回流焊接 插件 波峰焊 清洗 檢測 返修 來料檢測在生產(chǎn)組裝過程中，通常由委托公司提供PCB和電子元器件，在進入生產(chǎn)線之前，必須對它們進行品質檢驗，這個過程稱為IQC（進料品管）。PCB的檢驗除了肉眼的表面檢查外，還必須利用檢測儀器對基板的厚度、插件針孔進行檢查，元器件則包括各種電阻、電容的阻值、容值以及斷路、短路等。通過IQC檢驗的PCB和元器件才能進入下一道工序。因而，加工前的測試對主板整個生產(chǎn)過程提供了首要保證，有助于提高產(chǎn)品的良品率。 錫膏印刷機SMT生產(chǎn)線作用是安裝細小的貼片式元件和一些人工無法完成的多引腳IC芯片，在貼片之前，必須在PCB的針孔和焊接部位刮上焊錫膏，這是利用錫膏印刷機來完成的。把PCB板放在錫膏印刷機的操作臺上，操作工人使用一張與PCB針孔和焊接部位相同的鋼網(wǎng)進行對位，這個過程可用監(jiān)視器觀察，以確保定位準確。然后錫膏印刷機的涂料手臂動作，透過鋼網(wǎng)相應位置將焊錫膏均勻、無偏差地涂在PCB板上，為元器件的焊接做準備，再送上SMT生產(chǎn)線。如圖21PCB刮刀鋼板 圖21 錫膏印刷機整體外觀及內部構造 印刷機的基本結構a. 夾持基板（PCB）的工作臺b. 印刷頭系統(tǒng)c. 絲網(wǎng)或模板以及絲網(wǎng)或模板的固定機構d. 保證印刷精度而配置的定位、清洗、二維、三維測量系統(tǒng)等選件。e. 計算機控制系統(tǒng) 印刷機的主要技術指標a. 最大印刷面積：根據(jù)最大的PCB尺寸確定。b. 印刷精度：一般要求達到177。c. 印刷速度：根據(jù)產(chǎn)量要求確定。 印刷焊膏的原理焊膏和貼片膠都是觸變流體，具有粘性。當刮刀以一定速度和角度向前移動時，對焊膏產(chǎn)生一定的壓力，推動焊膏在刮板前滾動，產(chǎn)生將焊膏注入網(wǎng)孔或漏孔所需的壓力，焊膏的粘性摩擦力使焊膏在刮板與網(wǎng)板交接處產(chǎn)生切變，切變力使焊膏的粘性下降，使焊膏順利地注入網(wǎng)孔或漏孔。如圖22焊膏刮板 模板 PCBa在刮板前滾動前進 b產(chǎn)生將焊膏注入漏孔的壓力 c切變力使焊膏注入漏孔 刮刀的推動力F可分解為 推動焊膏前進分力X和 將焊膏注入漏孔的壓力Yd焊膏釋放（脫模） 圖22 焊膏印刷原理示意圖 3D錫膏檢測機3D錫膏檢測機是一臺錫膏厚度測試儀，他的作用是檢測錫膏的“高度”“面積”“體積”其中最重要的是檢測“高度”，眾所周知錫膏數(shù)量是判斷焊點質量及其可靠性的一個重要指標。100%的采用錫膏檢測(SPI)將有助于減少印刷流程中產(chǎn)生的焊點缺陷，而且可通過最低的返工(如清洗電路板)成本來減少廢品帶來的損失，另外一個好處是焊點的可靠性將得到保證。 貼片機SMT生產(chǎn)線是通過貼片機（如圖23）進行的，貼片前必須在貼片機前面裝上原料盤（如圖24），貼片式元件都是附在原料盤傳輸紙帶上的原料盒上，大型的BGA封裝的芯片(如“主板芯片組”)的原料盤則放在貼片機后面。操作過程通過單片機編制的程序設定來完成，并使用了激光對中校正系統(tǒng)。貼片時貼片機按照預設的程序動作，機械手臂在相應的原料盤上利用吸嘴吸取元件，放到PCB對應位置，使用激光對中系統(tǒng)進行元件的校正操作，最后將元件壓放在相應的焊接位置。 在一臺高速貼片機上通常有多個原料盤同時進行工作。但元件大小應該相差不多，以利于機械手臂操作。一條完整的SMT生產(chǎn)線是由幾臺高速貼片機來完成的，根據(jù)元件大小不同．貼片機元件吸嘴均不相同，通常情況下是先貼上小元件(如“貼片電阻”)，接著對較大的芯片(如“主板芯片組”)進行貼片安裝。圖23 貼片機整體外觀 圖24 貼片機原料盤 貼片機的的基本結構a. 底座b. 供料器。c. 印制電路板傳輸裝置d. 貼裝頭e. 對中系統(tǒng)f. 貼裝頭的X、Y軸定位傳輸裝置g. 貼裝工具（吸嘴） h. 計算機控制系統(tǒng) 貼片機的主要技術指標a. 貼裝精度：包括三個內容：貼裝精度、分辨率、重復精度貼裝精度——是指元器件貼裝后相對于印制板標準貼裝位偏移量，一般來講，貼裝Chip元件要求達到177。，貼裝高窄間距的SMD至少要求達到177。分辨率——分辨率是貼裝機運行時每個步進的最小增量。重復精度——重復精度是指貼裝頭重復返回標定點的能力b. 貼片速度：，—。c. 對中方式：有機械對中、激光對中、全視覺對中、激光/視覺混合對中。d. 貼裝面積：指貼裝頭的運動范圍，可貼裝的PCB尺寸，最大PCB尺寸應大于250300 mm。e. 貼裝功能：是指貼裝元器件的能力。一般高速機只能貼裝較小的元器件；03 mm~最大6060mm器件，還可以貼裝連接器等異形元器件。 f. 可貼裝元件種類數(shù)：是指貼裝機料站位置的多少（以能容納8 mm編帶的數(shù)量來衡量）。g. 編程功能：是指在線和離線編程優(yōu)化功能。 自動貼片機的貼裝過程輸入PCB PCB定位并基準校準貼裝頭拾取元器件元器件對中（通過飛行或固定CCD與標準圖象比較） 貼裝頭將元件貼到PCB上完成否？ NO YES松開PCB輸出PCB 圖25 貼片機貼片過程原理圖 連續(xù)貼裝生產(chǎn)時應注意的問題a．拿取PCB時不要用手觸摸PCB表面，以防破壞印刷好的焊膏；b. 報警顯示時，應立即按下警報關閉鍵，查看錯誤信息并進行處理；c. 貼裝過程中補充元器件時一定要注意元器件的型號、規(guī)格、極性和方向；d. 貼裝過程中，要隨時注意廢料槽中的棄料是否堆積過高，并及時進行清理，使棄不能高于槽口，以免損壞貼裝頭； 再流焊（Reflow soldring）再流焊爐（圖26）是焊接表面貼裝元器件的設備。再流焊爐主要有紅外爐、熱風爐、紅外加熱風爐、蒸汽焊爐等。目前最流行的是全熱風爐以及紅外加熱風爐。所有貼片元件安裝完成后，合格的產(chǎn)品將送入再流焊接機。再流焊接機采用分為多個溫區(qū)的內循環(huán)式加熱系統(tǒng)，由于焊錫膏采用多種材質構成，溫度的不同將引起錫膏狀態(tài)的改變。在高溫區(qū)時焊錫膏變成液化狀態(tài)，貼片式元件容易與焊接相結合；進入較冷溫區(qū)后，焊錫膏變成固體狀態(tài)，就將元件引腳和PCB牢牢焊接起來了。 圖26 再流焊接機 再流焊爐的基本結構 a. 爐體b. 上下加熱源c. PCB傳輸裝置d. 空氣循環(huán)裝置e. 冷卻裝置f. 排風裝置g. 溫度控制裝置h. 以及計算機控制系統(tǒng) 再流焊爐的主要技術指標a. 溫度控制精度：應達到177?！妫籦. 傳輸帶橫向溫差：要求177。5℃以下；c. 溫度曲線測試功能：如果設備無此配置，應外購溫度曲線采集器；d. 最高加熱溫度：一般為300—350℃，如果考慮無鉛焊料或金屬基板，應選擇350℃以上。e. 加熱區(qū)數(shù)量和長度：加熱區(qū)數(shù)量越多、加熱區(qū)長度越長，越容易調整和控制溫度曲線。一般中小批量生產(chǎn)選擇4—5溫區(qū)。f. 傳送帶寬度：應根據(jù)最大和最小PCB尺寸確定。 再流焊原理 圖27 再流焊溫度曲線從溫度曲線（見圖27）分析再流焊的原理：當PCB進入升溫區(qū)（干區(qū)）時，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉，同