畢業(yè)論文之電子裝聯(lián)工藝—表面組裝工藝

1、必睪欷天Z嚟舟曉 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） 報(bào)告（論文）題目：電子裝聯(lián)工藝 表面組裝工藝 作者所在系部：電子工程系 作者所在專業(yè)：電子工藝與管理 作者所在班級(jí)：13252 作者姓名：趙世豪 作者學(xué)號(hào)：201310307 指導(dǎo)教師姓名：奎霞 完成時(shí)間:2016年5月21日 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 北華航天工業(yè)學(xué)院電子工程系 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 姓名： 趙世豪 專業(yè)： 電子工藝與管 理 班級(jí)： 13252 學(xué)號(hào)：201310307 指導(dǎo)教師： 李霞 職稱： 憲成時(shí)間： 2016-5-21 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 電子裝聯(lián)工藝一表面組裝工藝 設(shè)計(jì)目標(biāo)： 通過(guò)在電子工藝實(shí)踐中心實(shí)習(xí)，熟悉電子產(chǎn)品的裝

2、聯(lián)的過(guò)程，進(jìn)而掌握產(chǎn)品裝聯(lián)工藝的 整個(gè)流程。 技術(shù)要求： 1. 表面組裝技術(shù)定狡。 2. 表面組裝工藝流程圖。 3. 表面組裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。 所需儀器設(shè)備： 貼片機(jī)、回流焊爐、波峰焊 成果驗(yàn)收形式： 工作總結(jié)、論文答辯 參考文獻(xiàn)： 電子組裝工藝與設(shè)備、表而組裝工藝基礎(chǔ) 時(shí)間 安排 1 4周5周 立題論證 3 8周一-12周 工作實(shí)習(xí) 2 6周一-7周 工作實(shí)習(xí) 4 13周一-15周 成果驗(yàn)收 指導(dǎo)教師: 我研室主任: 系主任: 論文的研究工作是以在200廠實(shí)習(xí)期間的工作內(nèi)容為背景展開的，介紹了在200廠實(shí) 習(xí)的工作內(nèi)容，并且詳細(xì)介紹了表面組裝的工藝流程。 如今，電子產(chǎn)品的價(jià)格和性能完全取決于大規(guī)

3、模集成電路；大規(guī)模集成電路可以實(shí)現(xiàn) 用戶的期望，同時(shí)，用戶要求電子產(chǎn)品降低成本、縮小體積、并且提高性能；具有附加價(jià) 值的產(chǎn)品，正在從碩件領(lǐng)域轉(zhuǎn)向軟件領(lǐng)域；而支撐著電子產(chǎn)品的裝連技術(shù)，也正處于重大 變革的前夕。裝連技術(shù)也在不斷地改進(jìn)，表面組裝技術(shù)以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)在其中突顯出來(lái)。 了解表面組裝工藝的流程對(duì)于了解電子裝聯(lián)工藝有很大幫助。 關(guān)鍵詞線扎表面組裝貼片回流焊 目錄 第1章緒論1 1.1課題背景1 1. 2課題的建立及本文完成的主要工作1 第2章 表面組裝技術(shù)2 2. 1表面組裝定義2 2. 2.1單面表面組裝2 2. 2.2單面混裝工藝3 2. 2.3雙面組裝工藝4 2. 2.4雙面混裝工藝4

4、 2. 3表面組裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)5 2. 4小結(jié)6 第3章結(jié)論7 致 謝8 參考文獻(xiàn)9 工作日志10 電子裝聯(lián)工藝 表面組裝工藝 第1章緒論 1.1課題背景 現(xiàn)代電路互聯(lián)技術(shù)，是U前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝，它是現(xiàn)階段電 子裝備微電子化、小型化的重要手段，正在成為板級(jí)電路組裝技術(shù)的主流，已經(jīng)在軍事和 航天航空電子裝備中獲得應(yīng)用，同時(shí)還廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信、工業(yè)自動(dòng)化、消費(fèi)類電 子產(chǎn)品等領(lǐng)域的新一代電子產(chǎn)品中，并正向縱深發(fā)展，SMT已成為支撐現(xiàn)代電子制造業(yè) 的關(guān)鍵技術(shù)之一。 本課題借助在電子工藝實(shí)踐中心實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)了電子裝聯(lián)技術(shù)中的表面組裝技 術(shù)，并且了解了航天電子產(chǎn)品的裝聯(lián)工藝及

5、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為課題的研究提供了有力的依據(jù)。 1.2課題的建立及本文完成的主要工作 本文主要包括以下內(nèi)容： 1. 電子裝連技術(shù)中表面組裝技術(shù)含義及廣泛應(yīng)用。 2. 表面組裝(SMT)的工藝流程并附以各種組裝方式的流程圖，及其在電子裝聯(lián)中 的優(yōu)勢(shì)。 第2章表面組裝技術(shù) 2.1表面組裝定義 表面組裝技術(shù)是一種無(wú)需在印制板上鉆插裝孔，直接將表面組裝元器件貼、焊到 印制電路板表面規(guī)定位置上的新型電路裝聯(lián)技術(shù)。具體地說(shuō)，表面組裝技術(shù)就是用特 定的工具或設(shè)備將表面組裝元器件引腳對(duì)準(zhǔn)預(yù)先涂覆了粘接劑和焊育的焊盤圖形上， 把表面組裝元器件貼裝到未鉆安裝孔的PCB表面上，然后經(jīng)過(guò)波峰焊或再流焊，使 表面組裝元器件和

6、電路之間建立可靠的機(jī)械和電氣連接，元器件和焊點(diǎn)同在電路基板 一側(cè)。 SMT工藝構(gòu)成要素如下： 印錫膏一貼裝一（固化）一回流焊接一清洗一檢測(cè)一返修 印錫有：其作用是將焊有或貼片膠漏印到PCB的焊盤上，為元器件的焊接做準(zhǔn)備。所 用設(shè)備為絲印機(jī)（絲網(wǎng)印刷機(jī)），位于SMT生產(chǎn)線的最前端。 點(diǎn)膠：它是將膠水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是將元器件固定到PCB板上。 所用設(shè)備為點(diǎn)膠機(jī)，位于SMT生產(chǎn)線的最前端或檢測(cè)設(shè)備的后面。 貼裝：其作用是將表面組裝元器件準(zhǔn)確安裝到PCB的固定位置上。所用設(shè)備為貼片機(jī), 位于SMT生產(chǎn)線中絲印機(jī)的后面。 固化：其作用是將貼片膠融化，從而使表面組裝元器件與PCB板牢

7、固粘接在一起。所 用設(shè)備為固化爐，位于SMT生產(chǎn)線中貼片機(jī)的后面。 回流焊接：其作用是將焊育融化，使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用 設(shè)備為回流焊爐，位于SMT生產(chǎn)線中貼片機(jī)的后面。 清洗：其作用是將組裝好的PCB板上面的對(duì)人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。 所用設(shè)備為清洗機(jī)，位置可以不固定，可以在線，也可不在線。 檢測(cè)：其作用是對(duì)組裝好的PCB板進(jìn)行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測(cè)。所用設(shè)備有放大 鏡、顯微鏡、在線測(cè)試儀（ICT）、飛針測(cè)試儀、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）、X-RAY檢測(cè)系統(tǒng)、 功能測(cè)試儀等。位置根據(jù)檢測(cè)的需要，可以配置在生產(chǎn)線合適的地方。 返修：其作用是對(duì)檢測(cè)出現(xiàn)故障的PC

8、B板進(jìn)行返工。所用工具為烙鐵、返修工作站等。 配置在生產(chǎn)線中任意位置。 2. 2. 1單面表面組裝 單面表面組裝工藝流程圖2-1。 圖21單面表而組裝工藝流程 2. 2. 2單面混裝工藝 1.THC和SMD在PCB的同一面，工藝流程如圖2-2。 圖2-2 THC和SMD在PCB的同一而組裝工藝流程 2.THC和SMD分別在PCB的兩面，工藝流程如圖2-3。 圖2-3 THC和SMD分別在PCB的兩而工藝流程圖 2. 2. 3雙面組裝工藝 雙面組裝工藝流程如圖24。 圖2-4雙而組裝工藝流程圖 2. 2. 4雙面混裝工藝 1.THC僅在一面 THC僅在一面工藝流程如圖25。 圖2-5 THC僅在

9、一而組裝工藝流程圖 2.A、B兩面都有SMD和THC A、B兩面都有SMD和THC工藝流程如圖26。 圖2-6 A、B兩而都有SMD和THC工藝流程圖 2. 3表面組裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 1. 組裝密度高 片式元器件比傳統(tǒng)穿孔元件所占面積和重量都大為減少。一般來(lái)說(shuō)，采用SMT可使電 子產(chǎn)品體積縮小60%,重量減輕75%。 2. 可靠性高 由于片式元器件的可靠性高，器件小而輕，故抗震動(dòng)能力強(qiáng)，自動(dòng)化生產(chǎn)程度高。貼 裝可靠性高，焊點(diǎn)不良率小于口萬(wàn)分之一以下，比通孔插元件波峰焊接技術(shù)低1個(gè)數(shù)量級(jí), 用SMT組裝的電子產(chǎn)品平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)為25萬(wàn)小時(shí)，U前兒乎有90%的電子產(chǎn) 品釆用SMT工藝。 3

10、. 高頻特性好 山于片式元器件貼裝牢固，器件通常為無(wú)引線或短引線，降低了寄生電感和寄生電容 的影響，提高了電路的高頻特性。采用SMC及SMD設(shè)汁的電路最高頻率達(dá)3GHz,而采用 通孔元件僅為500MHzo釆用SMT也可縮短傳輸延遲時(shí)間，可用于時(shí)鐘頻率為16MHz以 上的電路。若使用多芯片模塊MCM技術(shù)，計(jì)算機(jī)工作站的高端時(shí)鐘頻率可達(dá)100MHz,由 寄生電抗引起的附加功耗可降低2至3倍。 4. 降低成本 印制板使用面積減小，面積為采用通孔技術(shù)面積的1 /12,若采用CSP安裝，則其 面積還可大幅度下降：印制板上鉆孔數(shù)量減少，節(jié)約返修費(fèi)用；頻率特性提高，減少 了電路調(diào)試費(fèi)用；片式元器件體積小、重

11、量輕，減少了包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存費(fèi)用；片式 之器件(SMC / SMD)發(fā)展快，成本迅速下降，一個(gè)片式電阻同通孔電阻價(jià)格相當(dāng)。 5. 自動(dòng)化生產(chǎn) 口前穿孔安裝PCB要實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，還需在原印制板面積的基礎(chǔ)上擴(kuò)大40 %,這 樣才能使自動(dòng)插件的插裝頭將元件插入，若沒(méi)有足夠的空間間隙，將碰壞零件。而自動(dòng)貼 片機(jī)釆用真空吸嘴安吸放元件，真空吸嘴小于元件外形，可提高安裝密度。事實(shí)上，小元 件及細(xì)間距QFP器件均釆用自動(dòng)貼片機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，可以實(shí)現(xiàn)全線自動(dòng)化生產(chǎn)。 當(dāng)然，SMT大生產(chǎn)中也存在一些問(wèn)題，如：元器件上的標(biāo)稱數(shù)值看不清，維修工 作困難維修調(diào)換器件困難，并需專用工具；元器件與印制板之間熱膨脹系數(shù)(CT

12、E)- 致性差。隨著專用拆裝設(shè)備及新型的低膨脹系數(shù)印制板的出現(xiàn)，它們已不再成為阻礙SMT 深入發(fā)展的障礙。 2.4小結(jié) 表面組裝是電子裝聯(lián)技術(shù)的重要組成部分，在電子裝連中起著重要作用，介紹了表面 組裝工藝的整個(gè)流程，使讀者對(duì)電子裝聯(lián)技術(shù)有個(gè)大致了解。 第3章結(jié)論 電子裝聯(lián)技術(shù)是電子信息技術(shù)和電子行業(yè)的支撐技術(shù)，是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力和科 技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，是電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化、多功能化、智能化和高可 靠性的關(guān)鍵技術(shù)。中國(guó)正在成為全球的制造業(yè)大國(guó)，并正逐步山勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型 過(guò)度，其中尤以電子信息產(chǎn)業(yè)為重點(diǎn)；作為電子信息產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵和核心，國(guó)家在電子組裝 產(chǎn)業(yè)的投入和產(chǎn)出大幅

13、度增長(zhǎng)，電子裝備的電子組裝產(chǎn)業(yè)正處于千載難逢的歷史機(jī)遇！而 電子信息是新材料、新能源、生物工程、海洋工程、航空航天等領(lǐng)域中影響最大、滲透性 強(qiáng)、最具代表新技術(shù)。 因而電子裝聯(lián)技術(shù)是與電子相關(guān)專業(yè)的學(xué)生必須了解和熟悉的知識(shí)和技能。而表面組 裝技術(shù)是電子裝聯(lián)技術(shù)的重要組成部分，了解表面組裝技術(shù)的工藝流程對(duì)于了解電子裝聯(lián) 技術(shù)及工藝有很大幫助，本文主要介紹： 1. 表面組裝技術(shù)的工藝流程：全表面組裝、單面混裝、雙面混裝。 2. 表面組裝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：組裝密度高、可靠性高、高頻特性好、降低成本、便于自動(dòng) 化生產(chǎn)。 致 謝 本文研究工作是在我的導(dǎo)師王援朝的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，從開題始到論文 結(jié)束，我

14、論文編寫上所取得的每一個(gè)進(jìn)展都傾注了王援朝導(dǎo)師和我的精力和心血。導(dǎo)師嚴(yán) 謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)科知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪，我從導(dǎo)師身上不僅學(xué)到 了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在今后的學(xué)習(xí)工作中，我將銘記恩師對(duì) 我的教誨，盡自己最大的努力取得更好的成績(jī)。 在此我要向我的導(dǎo)師王援朝致以最衷心的感謝和深深的敬意！ 在三年的大學(xué)期間，電子工藝與管理教研室的老師們對(duì)我的學(xué)習(xí)、生活和工作都給予 了熱情的關(guān)心和幫助，使我的水平得到了很大的提高，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 在此，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和朋友表示曲衷的謝意！ 衷心感謝在白忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位專家、教授。 參考文獻(xiàn) 1 樊融融.現(xiàn)代電子裝連工藝過(guò)程控制.電子工業(yè)出版社，2010 2 周德儉，吳兆華.表面組裝工藝技術(shù).國(guó)防工業(yè)出版社，2002 3 余國(guó)興.現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝基礎(chǔ).西安電子科技大學(xué)出版社，2007 4 周旭.電子設(shè)備結(jié)構(gòu)與工藝.北京航空航天大學(xué)出版社，2004 5 梁萬(wàn)雷.表面組裝工藝基礎(chǔ).北華航天工業(yè)學(xué)院，2009 6