微电子表面贴装关键技术与装备分析_王飞.pdf
《微电子表面贴装关键技术与装备分析_王飞.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《微电子表面贴装关键技术与装备分析_王飞.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、微电子表面贴装关键技术与装备分析王飞(国电南瑞科技股份有限公司,江苏南京210000)摘要:近年来,表面贴装技术以提高产品质量和性能,以及降低成本的特点,在消费类电子产品和军事电子产品领域得到广泛影响,这也推动着电子产品的变革。介绍了微电子表面贴装技术的流程和装备,分析了微电子表面贴装技术三大关键工序,从生产现场和生产标准两个方面研究了微电子表面贴装技术的质量控制措施,该技术可以提高电子产品的生产效率和生产质量。关键词:微电子表面贴装技术装备中图分类号:TN405文献标识码:A文章编号:2095-0748(2023)01-0098-03引言在信息时代背景下,表面贴装技术已经逐渐取代了微电子通孔
2、插装技术,并推动着微电子产品的快速发展。表面贴装技术凭借自身的优势和特点,使电子组装领域产生了革命性、根本性的变革,并在表面贴装技术的应用过程中日益完善1。1微电子表面贴装技术表面贴装电子产品通常是由贴装元器件和印制线路板组成,其中印制线路板(PWB)一般为含有焊盘和线路的双面或者单面多层材料;贴装元器件有两种分类,即贴装器件和贴装元件。其中贴装元件通常是指片状无源元件,如电感、电容、电阻等;贴装器件通常为封装电子器件,属于有源器件,如球栅阵列封装器 BGA、小外形封装器 SOP 等2-4。1.1表面贴装技术流程与装备表面贴装技术包括辅助工艺和核心工艺。其中辅助工艺包括光学辅助自动检测工艺和“
3、点胶”工艺;核心工艺包括回流焊、贴片和印刷三部分。在微电子表面贴装过程中,核心工艺是产品生产必须要经过的工作,而辅助工艺通常需要根据产品特性及用户需求进行考虑5。根据工艺流程可以将 SMT 工艺分为四类,即焊锡膏-回流焊、贴片-波峰焊、双面锡膏-回流焊和混合安装工艺流程1)焊锡膏-回流焊,如图 1 所示,该流程具有快捷、简单等特点,可以进一步缩减产品体积。该工艺流程在无铅工艺中更具有优越性。2)贴片-波峰焊,如图 2 所示,该流程可以利用双面板空间,可以进一步减小产品体积,并且生产成本较低。但是该工艺流程需要借助多台生产设备,且波峰焊存在的缺陷较多,无法达到高密度组装的目的。3)双面锡膏-回流
4、焊,如图 3 所示,该流程有利于提高 PCB 空间利用率,可以实现最小面积元器件的安装,但该工艺要求严格且控制复杂,通常用于超小型精密度高的电子产品,如移动电话等。4)混合安装,如图 4 所示,该流程可以利用 PCB双面空间,能够实现最小面积安装,且组件成本较低,通常用于消费类电子产品组装。收稿日期:2022-04-22作者简介:王飞(1984),男,本科,毕业于南京工业大学自动化专业,工程师,从事电力自动化控制板件生产与装配工作。总第 223 期2023 年第 1 期现代工业经济和信息化Modern Industrial Economyand InformationizationTotal
5、223No.1,2023DOI:10.16525/ki.14-1362/n.2023.01.036图 1焊锡膏-回流焊流程图图 2贴片-波峰焊工艺流程图图 3双面锡膏-回流焊工艺流程图图 4混合安装工艺流程图技术创新印刷锡膏贴装元件回流焊清洗红外加热涂敷粘接剂表面安装元件固化翻转插通孔元件清洗波峰焊清洗通常先做 B面印刷锡膏贴装元件回流焊翻转再做 A面印刷锡膏贴装元件回流焊翻转A面布有大型 IC器件B面以片式元件为主B面:点胶,贴片固化翻转补插元件后波峰先做 A面:印刷锡膏贴装元件回流焊翻转再做 B面:点贴片胶贴装元件加热固化翻转插通孔元件后再过波峰焊:插通孔元件波峰焊清洗A面:锡膏-回流焊2
6、023 年第 1 期1.2表面贴装技术生产流程以自动化程度来看,表面贴装技术生产流程分为半自动生产和全自动生产;以生产规模角度来看,贴装技术生产流程分为小型、中型和大型生产流程。全自动生产流程是由设备自动操作,如自动上板机、卸板机和缓冲连接等,形成一条全自动生产线;半自动生产流程是指生产设备并未完全连接,需要采用人工方式印刷或者装卸印制板。以下为表面贴装技术自动生产流程。1)印刷:主要的目的是将贴片胶或者焊膏涂抹到PCB板上,为后续元器件的连接做准备。印刷流程需要使用印刷机,通常为第一步生产流程。2)点胶:将胶水涂抹到 PCB 板制定位置,主要目的是固定 PCB 板上的元器件,需要使用点胶机,
7、为表面贴装技术流程第二步骤。3)贴装:将组装元件安装到 PCB 板指定位置,需要使用贴片机,是第三步生产流程。4)固化:熔化贴片胶,固定 PCB 板上的组装元件,使用设备为固化炉,是第四步生产流程。5)回流焊接:熔化焊膏,牢固粘连 PCB 板与组装元件,采用回焊炉设备,是生产流程的第五个步骤。6)清洗:除去 PCB 板上对人体有害的物质,如助焊剂等。采用清洗机设备,该流程可以不用在生产线上进行,但是必须在产品生产后的 48 h 内对 PCB 板进行清洗。7)检测:测试 PCB 板装配质量和焊接质量,通常需要使用显微镜、飞针测试仪、放大镜、自动光学检测、功能测试仪、在线检测仪和 X光检测仪等设备
8、。8)返修:对存在质量问题或者故障的 PCB 板返工,使用工具一般为烙铁,通常在返修站对不合格PCB板进行返工。2表面贴装技术三大关键工序2.1施加焊锡膏在 SMT生产过程中在 PCB板上均匀的涂抹焊锡膏的主要目的是保证元器件与 PCB 回流焊接时,可以达到电气连接的效果,同时确保焊接强度。通常焊膏是由糊状焊剂、合金粉末以及添加剂组成,为黏性膏状体。在常温状态下,焊膏具有黏性,可以将元器件与 PCB 板固定。在倾斜角度小,且没有外力的作用下,固定的元器件不会移动。在加热到一定温度后,焊膏会熔融流动,液体会浸润 PCB 板焊端和元器件,当焊膏冷却后,PCB与元器件会紧密的连接在一起。2.2贴装元
9、器件贴装工序通常采用手工方式或者贴片机将元器件贴装到 PCB 板指定位置,贴装方法有两种,如表 1所示。人工贴装通常采用镊子、低倍体视显微镜、真空吸笔、IC吸放对准器和放大镜等。2.3回流焊接回流焊主要是通过熔化 PCB 板上的膏状软钎焊料,从而实现元器件焊端与 PCB 板电气连接的软钎焊,表面贴装技术回流焊温度特性曲线如图 5 所示。回流焊是表面贴装技术的关键工序,而设置温度曲面可以保证回流焊的质量。若温度曲线设置不合理,则会出现焊接不全、组件翘边、虚焊、焊锡球过多等缺陷。3表面贴装技术质量控制措施3.1生产现场静电防护人体静电和摩擦起电是电子工业生产的重要危害,通常情况下采取的防静电措施包
10、括增湿、耗散、屏蔽、中和、接地和泄露等;人体静电防护措施包括佩戴静电手腕带、工作服、脚腕带、手套、帽子和鞋袜等,可以起到静电屏蔽和泄露等功能。地面防静电措施通常包括防静电橡胶地面、防静电地毯、防静电水磨石地面、PVC防静电塑料地板和防静电活动地板等。防静电设备包括防静电工作台垫、防静电烙铁、物流小车和防静电包装袋等静电防护是一项长期性工程。3.2构建 6S生产管理标准6S 管理是现代电子产品生产管理的有效方法和手段,从本质上来看,6S 是一种企业文化,注重强调组织纪律文化,要求员工不畏艰难,做到最好,从而提高产品生产质量和生产效率,促进企业经济效益的提升。6S管理标准包括以下几项。1)整理:遵
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 微电子 表面 关键技术 装备 分析 王飞
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。