電子產(chǎn)品工藝之裝配焊接技術(shù)(編輯修改稿)
2025-07-13 14:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 多種芯片集成到單一芯片上、達(dá)到更高的集成度之前，可以將高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片和專用集成電路芯片組合在高密度的多層互聯(lián)基板上，封裝成為具有各種完整功能的電子組件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)?？梢园堰@種封裝方式簡(jiǎn)單地理解為集成電路的二次集成，所制造的器件叫做多芯片組件（MCM，Multi Chip Model），它將對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、通信等領(lǐng)域產(chǎn)生重大的影響。MCM有以下特點(diǎn)：?集成度高，一般是LSI/VLSI器件，MCM封裝使電信號(hào)的延遲時(shí)間縮短，易于實(shí)現(xiàn)傳輸高速化。?MCM封裝的基板有三種類型：第一種是環(huán)氧樹(shù)脂PCB基板，安裝密度低，成本也比較低；第二種由精密多層布線的陶瓷燒結(jié)基板構(gòu)成，已經(jīng)用厚膜工藝把電阻等元件制作在板上，安裝密度比較高，成本也高；第三種是采用半導(dǎo)體工藝和薄膜工藝制造的半導(dǎo)體硅片多層基板。?就MCM封裝的結(jié)果來(lái)說(shuō)，通常基板層數(shù)4層，I/O引腳數(shù)100，芯片面積占封裝面積的20%以上。MCM能有效縮小電子整機(jī)和組件產(chǎn)品的尺寸，一般能使體積減小1/4，重量減輕1/3。?可靠性大大提高。⑴ 試說(shuō)明三種SMT裝配方案及其特點(diǎn)。答：⑴ 第一種裝配結(jié)構(gòu)：全部采用表面安裝印制板上沒(méi)有通孔插裝元器件，各種SMD和SMC被貼裝在電路板的一面或兩側(cè)。⑵ 第二種裝配結(jié)構(gòu)：雙面混合安裝在印制電路板的A面（也稱“元件面”）上，既有通孔插裝元器件，又有各種SMT元器件；在印制板的B面（也稱“焊接面”）上，只裝配體積較小的SMD晶體管和SMC元件。⑶ 第三種裝配結(jié)構(gòu)：兩面分別安裝在印制板的A面上只安裝通孔插裝元器件，而小型的SMT元器件貼裝在印制板的B面上。第一種裝配結(jié)構(gòu)能夠充分體現(xiàn)出SMT的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這種印制電路板最終將會(huì)價(jià)格最便宜、體積最小。但許多專家仍然認(rèn)為，后兩種混合裝配的印制板也具有很好的前景，因?yàn)樗鼈儾粌H發(fā)揮了SMT貼裝的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可以解決某些元件至今不能采用表面裝配形式的問(wèn)題。 從印制電路板的裝配焊接工藝來(lái)看，第三種裝配結(jié)構(gòu)除了要使用貼片膠把SMT元器件粘貼在印制板上以外，其余和傳統(tǒng)的通孔插裝方式的區(qū)別不大，特別是可以利用現(xiàn)在已經(jīng)比較普及的波峰焊設(shè)備進(jìn)行焊接，工藝技術(shù)上也比較成熟；而前兩種裝配結(jié)構(gòu)一般都需要添加再流焊設(shè)備。⑵ 試敘述SMT印制板波峰焊接的工藝流程。答：⑶ 試敘述SMT印制板再流焊的工藝流程。答：⑷ 請(qǐng)說(shuō)明再流焊工藝焊料的供給方法。答：在再流焊工藝中，將焊料施放在焊接部位的主要方法有焊膏法、預(yù)敷焊料法和預(yù)形成焊料法。① 焊膏法：焊膏法將焊錫膏涂敷到PCB板焊盤(pán)圖形上，是再流焊工藝中最常用的方法。焊膏涂敷方式有兩種：注射滴涂法和印刷涂敷法。注射滴涂法主要應(yīng)用在新產(chǎn)品的研制或小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)中，可以手工操作，速度慢、精度低但靈活性高。印刷涂敷法又分直接印刷法（也叫模板漏印法或漏板印刷法）和非接觸印刷法（也叫絲網(wǎng)印刷法）兩種類型，直接印刷法是目前高檔設(shè)備廣泛應(yīng)用的方法。② 預(yù)敷焊料法：預(yù)敷焊料法也是再流焊工藝中經(jīng)常使用的施放焊料的方法。在某些應(yīng)用場(chǎng)合，可以采用電鍍法和熔融法，把焊料預(yù)敷在元器件電極部位的細(xì)微引線上或是PCB板的焊盤(pán)上。在窄間距器件的組裝中，采用電鍍法預(yù)敷焊料是比較合適的，但電鍍法的焊料鍍層厚度不夠穩(wěn)定，需要在電鍍焊料后再進(jìn)行一次熔融。經(jīng)過(guò)這樣的處理，可以獲得穩(wěn)定的焊料層。③ 預(yù)形成焊料法：預(yù)形成焊料是將焊料制成各種形狀，如片狀、棒狀、微小球狀等預(yù)先成形的焊料，焊料中可含有助焊劑。這種形式的焊料主要用于半導(dǎo)體芯片的鍵合部分、扁平封裝器件的焊接工藝中。⑴ 請(qǐng)說(shuō)明SMT中元器件貼片機(jī)的主要結(jié)構(gòu)。答：貼片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括設(shè)備本體、片狀元器件供給系統(tǒng)、印制板傳送與定位裝置、貼裝頭及其驅(qū)動(dòng)定位裝置、貼裝工具（吸嘴）、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。貼片機(jī)的設(shè)備本體是用來(lái)安裝和支撐貼裝機(jī)的底座，一般采用質(zhì)量大、振動(dòng)小、有利于保證設(shè)備精度的鑄鐵件制造?！ ≠N裝頭也叫吸－放頭，是貼裝機(jī)上最復(fù)雜、最關(guān)鍵的部分，它相當(dāng)于機(jī)械手，它的動(dòng)作由拾?。N放和移動(dòng)－定位兩種模式組成。第貼裝前，將各種類型的供料裝置分別安裝到相應(yīng)的供料器支架上。隨著貼裝進(jìn)程，裝載著多種不同元器件的散裝料倉(cāng)水平旋轉(zhuǎn)，把即將貼裝的那種元器件轉(zhuǎn)到料倉(cāng)門(mén)的下方，便于貼裝頭拾取電路板定位系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化為一個(gè)固定了電路板的XY二維平面移動(dòng)的工作臺(tái)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是指揮貼片機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確有序操作的核心，目前大多數(shù)貼片機(jī)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用Windows界面?？梢酝ㄟ^(guò)高級(jí)語(yǔ)言軟件或硬件開(kāi)關(guān)，在線或離線編制計(jì)算機(jī)程序并自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，控制貼片機(jī)的自動(dòng)工作步驟。⑵ 請(qǐng)對(duì)貼片機(jī)的四種工作類型進(jìn)行分析和對(duì)比。答：貼片機(jī)有四種類型：順序式、同時(shí)式、流水作業(yè)式和順序－同時(shí)式。順序式貼裝機(jī)是由單個(gè)貼裝頭順序地拾取各種片狀元器件，固定在工作臺(tái)上的電路板，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制作XY方向上的移動(dòng)，使板上貼裝元器件的位置恰位于貼裝頭的下面。同時(shí)式貼裝機(jī)，也叫多貼裝頭貼片機(jī)，是
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