電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝第六章PPT課件

1、6.1 6.1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)：調(diào)幅/ /調(diào)頻收音機(jī)電路板貼片再流焊接 電子產(chǎn)品的微型化和集成化是當(dāng)代電子科技革命的重要標(biāo)志，也是未來(lái)發(fā)展的方向。日新月異的高性能、高可靠、高集成、微型化、輕型化的電子產(chǎn)品，正在改變我們的生活，促進(jìn)人類文明的進(jìn)程。而這一切都要求元器件安裝工藝的改革。20世紀(jì)70年代問(wèn)世，80年代成熟的表面安裝技術(shù)（Surface Mounting Technology，簡(jiǎn)稱SMT），是實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品微型化和集成化的關(guān)鍵。 本次任務(wù)將復(fù)雜的工藝過(guò)程簡(jiǎn)單化，神秘的設(shè)備表面化，使學(xué)生在極短的時(shí)間里掌握SMT的基本工作過(guò)程，并親自動(dòng)手實(shí)踐，完成實(shí)用小產(chǎn)品調(diào)幅/調(diào)頻收音機(jī)的制作。 第1頁(yè)/共93

2、頁(yè)6.1 6.1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)：調(diào)幅/ /調(diào)頻收音機(jī)電路板貼片再流焊接 1知識(shí)目標(biāo)1）掌握SMT元器件的分類與認(rèn)知；2）掌握SMT印制板設(shè)計(jì)與制作技術(shù)，了解SMT的特點(diǎn)；3）學(xué)習(xí)SMT工藝流程，熟悉其基本工藝過(guò)程，掌握基本的操作技能；2技能目標(biāo)1）能夠正確識(shí)讀表面貼裝元器件的類別、規(guī)格參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)；2）熟悉印刷機(jī)、貼片機(jī)、再流焊接設(shè)備的操作規(guī)程和工藝要求；3）能夠根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備完成印制電路板的貼裝與再流焊接。 第2頁(yè)/共93頁(yè)6.1 6.1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)：調(diào)幅/ /調(diào)頻收音機(jī)電路板貼片再流焊接 1）根據(jù)印制電路板及元件裝配圖對(duì)照電原理圖和材料清單，對(duì)已經(jīng)檢測(cè)好的元器件進(jìn)行成型加工處理。 2）對(duì)照印制電

3、路板及元件裝配圖按照正確裝配順序進(jìn)行錫膏印刷、元器件貼裝和再流焊接。 3）裝配焊接后進(jìn)行檢查，無(wú)誤后裝入機(jī)殼通電試機(jī)。 第3頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 1 1再流焊的種類再流焊的種類 再流焊是再流焊是SMTSMT流程中非常關(guān)鍵的一環(huán)，其作用是將焊膏融化，使表面組流程中非常關(guān)鍵的一環(huán)，其作用是將焊膏融化，使表面組裝元器件與裝元器件與PCBPCB板牢固粘接在一起，有紅外式及氣相式，現(xiàn)在較多廠商采用板牢固粘接在一起，有紅外式及氣相式，現(xiàn)在較多廠商采用的是熱風(fēng)式再流焊，還有部分先進(jìn)的或特定場(chǎng)合使用的再流方式，如：熱型的是熱風(fēng)式再流焊，還有部分先進(jìn)的或特定場(chǎng)合使用的再流方式，如：熱型芯板、白光

4、聚焦、垂直烘爐等。芯板、白光聚焦、垂直烘爐等。第4頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊2 2熱風(fēng)式再流焊熱風(fēng)式再流焊 現(xiàn)在所使用的大多數(shù)新式的再流焊接爐，叫做強(qiáng)制對(duì)流式熱風(fēng)再流焊爐?，F(xiàn)在所使用的大多數(shù)新式的再流焊接爐，叫做強(qiáng)制對(duì)流式熱風(fēng)再流焊爐。它通過(guò)內(nèi)部的風(fēng)扇，將熱空氣吹到裝配板上或周?chē)?。這種爐的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以它通過(guò)內(nèi)部的風(fēng)扇，將熱空氣吹到裝配板上或周?chē)?。這種爐的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)裝配板逐漸地和一致地提供熱量，不管零件的顏色和質(zhì)地。雖然，由于不同對(duì)裝配板逐漸地和一致地提供熱量，不管零件的顏色和質(zhì)地。雖然，由于不同的厚度和元件密度，熱量的吸收可能不同，但強(qiáng)制對(duì)流式爐逐漸地供熱，同一的厚度和元件密

5、度，熱量的吸收可能不同，但強(qiáng)制對(duì)流式爐逐漸地供熱，同一PCBPCB上的溫差沒(méi)有太大的差別。另外，這種爐可以嚴(yán)格地控制給定溫度曲線的最上的溫差沒(méi)有太大的差別。另外，這種爐可以嚴(yán)格地控制給定溫度曲線的最高溫度和溫度速率，其提供了更好的區(qū)到區(qū)的穩(wěn)定性，和一個(gè)更受控的回流過(guò)高溫度和溫度速率，其提供了更好的區(qū)到區(qū)的穩(wěn)定性，和一個(gè)更受控的回流過(guò)程。程。第5頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊3 3溫區(qū)分布及各溫區(qū)功能溫區(qū)分布及各溫區(qū)功能 熱風(fēng)再流焊過(guò)程中，焊膏需經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)階段，如圖熱風(fēng)再流焊過(guò)程中，焊膏需經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)階段，如圖6-36-3所示，主要包所示，主要包括溶劑揮發(fā)；助焊劑清除焊件表面的氧化物；焊

6、膏的熔融、再流動(dòng)以及焊膏括溶劑揮發(fā)；助焊劑清除焊件表面的氧化物；焊膏的熔融、再流動(dòng)以及焊膏的冷卻、凝固。一個(gè)典型的溫度曲線（的冷卻、凝固。一個(gè)典型的溫度曲線（ProfileProfile：指通過(guò)回焊爐時(shí)，：指通過(guò)回焊爐時(shí)，PCBPCB上某上某一焊點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線）分為預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)、回流區(qū)及冷卻區(qū)。一焊點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線）分為預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)、回流區(qū)及冷卻區(qū)。 第6頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊圖6-3 再流焊曲線圖第7頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊3 3溫區(qū)分布及各溫區(qū)功能溫區(qū)分布及各溫區(qū)功能 第8頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊4 4氮?dú)獾淖饔玫獨(dú)獾淖饔?使用惰

7、性氣體，一般采用氮?dú)?，這種方法在再流焊工藝中已被采用了相當(dāng)長(zhǎng)使用惰性氣體，一般采用氮?dú)?，這種方法在再流焊工藝中已被采用了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，因?yàn)槎栊詺怏w可以減少焊接過(guò)程中的氧化，因此，這種工藝可以使的一段時(shí)間，因?yàn)槎栊詺怏w可以減少焊接過(guò)程中的氧化，因此，這種工藝可以使用活性較低的焊膏材料。這一點(diǎn)對(duì)于低殘留物焊膏和免清洗尤為重要。另外，對(duì)用活性較低的焊膏材料。這一點(diǎn)對(duì)于低殘留物焊膏和免清洗尤為重要。另外，對(duì)于多次焊接工藝也相當(dāng)關(guān)鍵。比如：在雙面板的焊接中，氮?dú)獗Ｗo(hù)板子在多次回于多次焊接工藝也相當(dāng)關(guān)鍵。比如：在雙面板的焊接中，氮?dú)獗Ｗo(hù)板子在多次回流工藝中有很大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樵诹鞴に囍杏泻艽蟮膬?yōu)勢(shì)，因?yàn)?/p>

8、在N2N2的保護(hù)下，板上的銅質(zhì)焊盤(pán)與線路的可焊性得的保護(hù)下，板上的銅質(zhì)焊盤(pán)與線路的可焊性得到了很好的保護(hù)。使用氮?dú)獾牧硪粋€(gè)好處是增加表面張力，它使得制造商在選擇到了很好的保護(hù)。使用氮?dú)獾牧硪粋€(gè)好處是增加表面張力，它使得制造商在選擇器件時(shí)有更大的余地（尤其是超細(xì)間距器件），并且增加焊點(diǎn)表面光潔度，使薄器件時(shí)有更大的余地（尤其是超細(xì)間距器件），并且增加焊點(diǎn)表面光潔度，使薄型材料不易褪色。型材料不易褪色。 第9頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5 5助焊劑簡(jiǎn)介助焊劑簡(jiǎn)介 （1 1）焊膏的作用）焊膏的作用 在焊膏中，焊劑是合金焊料粉的載體，其主要的作用是清除被焊件在焊膏中，焊劑是合金焊料粉的載體，其

9、主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物，使焊料迅速擴(kuò)散并附著在被焊金屬表面。以及合金焊料粉的表面氧化物，使焊料迅速擴(kuò)散并附著在被焊金屬表面。 第10頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5 5助焊劑簡(jiǎn)介助焊劑簡(jiǎn)介 表面貼裝用助焊劑的要求：具一定的化學(xué)活性；具有良好的熱穩(wěn)定性；具表面貼裝用助焊劑的要求：具一定的化學(xué)活性；具有良好的熱穩(wěn)定性；具有良好的潤(rùn)濕性；對(duì)焊料的擴(kuò)展具有促進(jìn)作用；留存于基板的焊劑殘?jiān)鼘?duì)基板有良好的潤(rùn)濕性；對(duì)焊料的擴(kuò)展具有促進(jìn)作用；留存于基板的焊劑殘?jiān)鼘?duì)基板無(wú)腐蝕性；具有良好的清洗性；氯的含有量在無(wú)腐蝕性；具有良好的清洗性；氯的含有量在0.2%0.2%（W/WW/W）以

10、下。助焊劑的物理）以下。助焊劑的物理化學(xué)作用是：輔助熱傳導(dǎo)，去處金屬表面和焊料本身的氧化物或其他污染，浸化學(xué)作用是：輔助熱傳導(dǎo)，去處金屬表面和焊料本身的氧化物或其他污染，浸潤(rùn)被焊接金屬的表面，覆蓋在高溫焊料表面，保護(hù)金屬表面避免氧化和減少熔潤(rùn)被焊接金屬的表面，覆蓋在高溫焊料表面，保護(hù)金屬表面避免氧化和減少熔融焊料表面張力，促進(jìn)焊料擴(kuò)展和流動(dòng)，提高焊接質(zhì)量。融焊料表面張力，促進(jìn)焊料擴(kuò)展和流動(dòng)，提高焊接質(zhì)量。 第11頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5 5助焊劑簡(jiǎn)介助焊劑簡(jiǎn)介 （2 2）對(duì)焊劑的要求）對(duì)焊劑的要求 在焊膏中，焊劑是合金焊料粉的載體，其主要的作用是清除被焊件以在焊膏中，焊劑是合金焊

11、料粉的載體，其主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物，使焊料迅速擴(kuò)散并附著在被焊金屬表面。對(duì)及合金焊料粉的表面氧化物，使焊料迅速擴(kuò)散并附著在被焊金屬表面。對(duì)焊劑的要求主要有以下幾點(diǎn)：焊劑的要求主要有以下幾點(diǎn)： 第12頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5 5助焊劑簡(jiǎn)介助焊劑簡(jiǎn)介 u 焊劑與合金焊料粉要混合均勻。焊劑與合金焊料粉要混合均勻。u 要采用高沸點(diǎn)溶劑，防止再流焊時(shí)產(chǎn)行飛濺。要采用高沸點(diǎn)溶劑，防止再流焊時(shí)產(chǎn)行飛濺。u 高粘度，使合金焊料粉與溶劑不會(huì)分層。高粘度，使合金焊料粉與溶劑不會(huì)分層。u 低吸濕性，防止因水蒸汽引起飛濺。低吸濕性，防止因水蒸汽引起飛濺。u 氯離子含量低。氯離

12、子含量低。 第13頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5 5助焊劑簡(jiǎn)介助焊劑簡(jiǎn)介 焊劑的組成：焊劑的組成： 通常，焊膏中的焊劑應(yīng)包括以下幾種成分：活性劑、成膜劑和膠粘劑、通常，焊膏中的焊劑應(yīng)包括以下幾種成分：活性劑、成膜劑和膠粘劑、潤(rùn)濕劑、觸變劑、溶劑和增稠劑以及其他各類添加劑。潤(rùn)濕劑、觸變劑、溶劑和增稠劑以及其他各類添加劑。 第14頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5 5助焊劑簡(jiǎn)介助焊劑簡(jiǎn)介 （3 3）焊膏的保存及使用注意事項(xiàng)）焊膏的保存及使用注意事項(xiàng)第15頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 用貼裝機(jī)或人工的方式，將用貼裝機(jī)或人工的方式，將SMC/SMDSMC/SMD準(zhǔn)確地貼放到準(zhǔn)確地貼

13、放到PCBPCB板上印好焊錫膏或板上印好焊錫膏或貼片膠的表面相應(yīng)位置上的過(guò)程，叫做貼裝（貼片）工序。在目前國(guó)內(nèi)的電貼片膠的表面相應(yīng)位置上的過(guò)程，叫做貼裝（貼片）工序。在目前國(guó)內(nèi)的電子產(chǎn)品制造企業(yè)里，主要采用自動(dòng)貼片機(jī)進(jìn)行自動(dòng)貼片，也可以采用手工方子產(chǎn)品制造企業(yè)里，主要采用自動(dòng)貼片機(jī)進(jìn)行自動(dòng)貼片，也可以采用手工方式貼片。手工貼片現(xiàn)在一般用在維修或小批量的試制生產(chǎn)中。式貼片。手工貼片現(xiàn)在一般用在維修或小批量的試制生產(chǎn)中。 要保證貼片質(zhì)量，應(yīng)該考慮三個(gè)要素：貼裝元器件的正確性、貼裝位置要保證貼片質(zhì)量，應(yīng)該考慮三個(gè)要素：貼裝元器件的正確性、貼裝位置的準(zhǔn)確性和貼裝壓力（貼片高度）的適度性。的準(zhǔn)確性和貼裝

14、壓力（貼片高度）的適度性。第16頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊1.1.貼片工序?qū)N裝元器件的要求貼片工序?qū)N裝元器件的要求 第17頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊2.2.元器件貼裝偏差范圍元器件貼裝偏差范圍 1 1）矩形元器件允許的貼裝偏差范圍矩形元器件允許的貼裝偏差范圍。 如圖如圖6-46-4所示，圖所示，圖6-4a6-4a的元器件貼裝優(yōu)良，元器件的焊端居中位于焊盤(pán)上。的元器件貼裝優(yōu)良，元器件的焊端居中位于焊盤(pán)上。圖圖6-4b6-4b表示元件在貼裝時(shí)發(fā)生橫向移位（規(guī)定元器件的長(zhǎng)度方向?yàn)楸硎驹谫N裝時(shí)發(fā)生橫向移位（規(guī)定元器件的長(zhǎng)度方向?yàn)椤翱v縱向向”），合格的標(biāo)準(zhǔn)是：焊端寬度的），合

15、格的標(biāo)準(zhǔn)是：焊端寬度的3/43/4以上在焊盤(pán)上，即以上在焊盤(pán)上，即D1D1焊端寬度的焊端寬度的75%75%；否則為不合格。；否則為不合格。第18頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊2.2.元器件貼裝偏差范圍元器件貼裝偏差范圍 圖圖6-4c6-4c表示元器件在貼裝時(shí)發(fā)生縱向移位，合格的標(biāo)準(zhǔn)是：焊端與焊表示元器件在貼裝時(shí)發(fā)生縱向移位，合格的標(biāo)準(zhǔn)是：焊端與焊盤(pán)必須交疊；如果盤(pán)必須交疊；如果D20D20，則為不合格。圖，則為不合格。圖6-4d6-4d表示元器件在貼裝時(shí)發(fā)生表示元器件在貼裝時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn)偏移，合格的標(biāo)準(zhǔn)是：旋轉(zhuǎn)偏移，合格的標(biāo)準(zhǔn)是：D3D3焊端寬度的焊端寬度的75%75%；否則為不合格。圖；否

16、則為不合格。圖6-4e6-4e表示元器件在貼裝時(shí)與焊錫膏圖形的關(guān)系，合格的標(biāo)準(zhǔn)是：元件焊端必須表示元器件在貼裝時(shí)與焊錫膏圖形的關(guān)系，合格的標(biāo)準(zhǔn)是：元件焊端必須接觸焊錫膏圖形；否則為不合格。接觸焊錫膏圖形；否則為不合格。第19頁(yè)/共93頁(yè)2.2.元器件貼裝偏差范圍元器件貼裝偏差范圍 6.2 6.2 任務(wù)資訊圖6-4 矩形元件貼裝偏差第20頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊2.2.元器件貼裝偏差范圍元器件貼裝偏差范圍 2 2）小外形晶體管（小外形晶體管（SOTSOT）允許的貼裝偏差范圍：）允許的貼裝偏差范圍：允許有旋轉(zhuǎn)偏差，但引腳必須全部在焊盤(pán)上。允許有旋轉(zhuǎn)偏差，但引腳必須全部在焊盤(pán)上。第21頁(yè)

17、/共93頁(yè)2.2.元器件貼裝偏差范圍元器件貼裝偏差范圍 6.2 6.2 任務(wù)資訊 3 3）小外形集成電路（小外形集成電路（SOICSOIC）允許的貼裝偏差范圍允許的貼裝偏差范圍： 允許有平移或旋轉(zhuǎn)偏差，允許有平移或旋轉(zhuǎn)偏差，但必須保證引腳寬度的但必須保證引腳寬度的3/43/4在在焊盤(pán)上。如圖焊盤(pán)上。如圖6-56-5所示。所示。圖6-5 SO IC集成電路貼裝偏差 第22頁(yè)/共93頁(yè)2.2.元器件貼裝偏差范圍元器件貼裝偏差范圍 6.2 6.2 任務(wù)資訊 4 4）四邊扁平封裝器件和超小型器件（四邊扁平封裝器件和超小型器件（QFPQFP，包括，包括PLCCPLCC器件）允許的器件）允許的貼裝偏差范圍

18、：貼裝偏差范圍： 要保證引腳寬度的要保證引腳寬度的3/43/4在焊盤(pán)上，允許有旋轉(zhuǎn)偏差，但必須保證引腳在焊盤(pán)上，允許有旋轉(zhuǎn)偏差，但必須保證引腳長(zhǎng)度的長(zhǎng)度的3/43/4在焊盤(pán)上。在焊盤(pán)上。 第23頁(yè)/共93頁(yè)2.2.元器件貼裝偏差范圍元器件貼裝偏差范圍 6.2 6.2 任務(wù)資訊 5 5）BGABGA器件允許的貼裝偏差器件允許的貼裝偏差范圍：范圍： 焊球中心與焊盤(pán)中心的最大焊球中心與焊盤(pán)中心的最大偏移量小于焊球半徑，如圖偏移量小于焊球半徑，如圖6-66-6示。示。 圖6-6 BGA集成電路貼裝偏差 第24頁(yè)/共93頁(yè)3.3.元器件貼裝壓力（貼片高度）元器件貼裝壓力（貼片高度） 6.2 6.2 任務(wù)

19、資訊 元器件貼裝壓力要合適，如果壓力過(guò)小，元器件焊端或引腳就會(huì)浮放元器件貼裝壓力要合適，如果壓力過(guò)小，元器件焊端或引腳就會(huì)浮放在焊錫膏表面，使焊錫膏不能粘住元器件，在傳送和再流焊過(guò)程中可能會(huì)在焊錫膏表面，使焊錫膏不能粘住元器件，在傳送和再流焊過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生位置移動(dòng)。產(chǎn)生位置移動(dòng)。 如果元器件貼裝壓力過(guò)大，焊膏擠出量過(guò)大，容易造成焊錫膏外溢粘如果元器件貼裝壓力過(guò)大，焊膏擠出量過(guò)大，容易造成焊錫膏外溢粘連，使再流焊時(shí)產(chǎn)生橋接，同時(shí)也會(huì)造成器件的滑動(dòng)偏移，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞連，使再流焊時(shí)產(chǎn)生橋接，同時(shí)也會(huì)造成器件的滑動(dòng)偏移，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞器件。器件。第25頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊4.4.自動(dòng)貼

20、片機(jī)的主要結(jié)構(gòu)自動(dòng)貼片機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 片狀元器件貼裝機(jī)，又稱貼片機(jī)。自動(dòng)貼片機(jī)相當(dāng)于機(jī)器人的機(jī)械手，片狀元器件貼裝機(jī)，又稱貼片機(jī)。自動(dòng)貼片機(jī)相當(dāng)于機(jī)器人的機(jī)械手，能按照事先編制好的程序把元器件從包裝中取出來(lái)，并貼放到印制板相應(yīng)的能按照事先編制好的程序把元器件從包裝中取出來(lái)，并貼放到印制板相應(yīng)的位置上。由于位置上。由于SMTSMT的迅速發(fā)展，國(guó)外生產(chǎn)貼片機(jī)的廠家很多，其型號(hào)和規(guī)格的迅速發(fā)展，國(guó)外生產(chǎn)貼片機(jī)的廠家很多，其型號(hào)和規(guī)格也有多種，但這些設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)都是相同的。也有多種，但這些設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)都是相同的。第26頁(yè)/共93頁(yè) 貼裝機(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)、印制板傳送與貼裝機(jī)

21、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)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。為適應(yīng)高密度超大規(guī)模集成電路的貼裝，比較先進(jìn)的貼裝機(jī)還具有光學(xué)等。為適應(yīng)高密度超大規(guī)模集成電路的貼裝，比較先進(jìn)的貼裝機(jī)還具有光學(xué)檢測(cè)與視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)，保證芯片能夠高精度地準(zhǔn)確定位。圖檢測(cè)與視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)，保證芯片能夠高精度地準(zhǔn)確定位。圖6-76-7是多功能貼片是多功能貼片機(jī)正在工作時(shí)的照片。機(jī)正在工作時(shí)的照片。4.4.自動(dòng)貼片機(jī)的主要結(jié)構(gòu)自動(dòng)貼片機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 6.2 6.2 任務(wù)資訊第27頁(yè)/共93頁(yè)6.2

22、6.2 任務(wù)資訊4.4.自動(dòng)貼片機(jī)的主要結(jié)構(gòu)自動(dòng)貼片機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 圖6-7 多功能貼片機(jī)在工作第28頁(yè)/共93頁(yè)4.4.自動(dòng)貼片機(jī)的主要結(jié)構(gòu)自動(dòng)貼片機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 6.2 6.2 任務(wù)資訊第29頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 衡量貼片機(jī)的三個(gè)重要指標(biāo)是精度、速度和適應(yīng)性。衡量貼片機(jī)的三個(gè)重要指標(biāo)是精度、速度和適應(yīng)性。（1 1）精度）精度 精度與貼片機(jī)的對(duì)中方式有關(guān)，其中以全視覺(jué)對(duì)中的精度最高。一般來(lái)精度與貼片機(jī)的對(duì)中方式有關(guān)，其中以全視覺(jué)對(duì)中的精度最高。一般來(lái)說(shuō)，貼片的精度體系應(yīng)該包含三個(gè)項(xiàng)目：貼裝精度、分辨率、重復(fù)精度，三說(shuō)，貼片的精度體系應(yīng)該包含

23、三個(gè)項(xiàng)目：貼裝精度、分辨率、重復(fù)精度，三者之間有一定的相關(guān)關(guān)系。者之間有一定的相關(guān)關(guān)系。第30頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 貼裝精度是指元器件貼裝后相對(duì)于貼裝精度是指元器件貼裝后相對(duì)于PCBPCB上標(biāo)準(zhǔn)貼裝位置的偏移量大小，被上標(biāo)準(zhǔn)貼裝位置的偏移量大小，被定義為貼裝元器件焊端偏離指定位置最大值的綜合位置誤差。貼裝精度由兩定義為貼裝元器件焊端偏離指定位置最大值的綜合位置誤差。貼裝精度由兩種誤差組成，即平移誤差和旋轉(zhuǎn)誤差，如圖種誤差組成，即平移誤差和旋轉(zhuǎn)誤差，如圖6-86-8所示。平移誤差主要因?yàn)樗?。平移誤差主要因?yàn)閄-YX-Y定位系統(tǒng)不夠精確，旋

24、轉(zhuǎn)誤差主要因?yàn)樵骷?duì)中機(jī)構(gòu)不夠精確和貼裝工具定位系統(tǒng)不夠精確，旋轉(zhuǎn)誤差主要因?yàn)樵骷?duì)中機(jī)構(gòu)不夠精確和貼裝工具存在旋轉(zhuǎn)誤差。定量地說(shuō)，貼裝存在旋轉(zhuǎn)誤差。定量地說(shuō)，貼裝SMCSMC要求精度達(dá)到要求精度達(dá)到0.01mm0.01mm，貼裝高密度、窄，貼裝高密度、窄間距的間距的SMDSMD至少要求精度達(dá)到至少要求精度達(dá)到0.06mm0.06mm。第31頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 圖6-8 貼片機(jī)的貼裝精度 第32頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 分辨率是描述貼裝機(jī)分辨空間連續(xù)點(diǎn)的能力。貼裝機(jī)的分辨率由定位驅(qū)

25、動(dòng)電分辨率是描述貼裝機(jī)分辨空間連續(xù)點(diǎn)的能力。貼裝機(jī)的分辨率由定位驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的旋轉(zhuǎn)位置或線性位置檢測(cè)裝置的分辨率來(lái)決定，它是貼機(jī)和傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的旋轉(zhuǎn)位置或線性位置檢測(cè)裝置的分辨率來(lái)決定，它是貼裝機(jī)能夠分辨的距離目標(biāo)位置最近的點(diǎn)。分辨率用來(lái)度量貼裝機(jī)運(yùn)行時(shí)的最小增裝機(jī)能夠分辨的距離目標(biāo)位置最近的點(diǎn)。分辨率用來(lái)度量貼裝機(jī)運(yùn)行時(shí)的最小增量，是衡量機(jī)器本身精度的重要指標(biāo)，例如絲杠的每個(gè)步進(jìn)為量，是衡量機(jī)器本身精度的重要指標(biāo)，例如絲杠的每個(gè)步進(jìn)為0.01mm0.01mm，那么該貼，那么該貼裝機(jī)的分辨率為裝機(jī)的分辨率為0.01mm0.01mm。但是，實(shí)際貼裝精度包括所有誤差的總和，因此，

26、描述。但是，實(shí)際貼裝精度包括所有誤差的總和，因此，描述貼裝機(jī)性能時(shí)很少使用分辨率，一般在比較不同貼裝機(jī)的性能時(shí)才使用它。貼裝機(jī)性能時(shí)很少使用分辨率，一般在比較不同貼裝機(jī)的性能時(shí)才使用它。第33頁(yè)/共93頁(yè)5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 6.2 6.2 任務(wù)資訊 重復(fù)精度描述貼片頭重復(fù)返回標(biāo)重復(fù)精度描述貼片頭重復(fù)返回標(biāo)定點(diǎn)的能力。通常采用雙向重復(fù)精度定點(diǎn)的能力。通常采用雙向重復(fù)精度的概念，它定義為的概念，它定義為“在一系列試驗(yàn)中，在一系列試驗(yàn)中，從兩個(gè)方向接近任一給定點(diǎn)時(shí)，離開(kāi)從兩個(gè)方向接近任一給定點(diǎn)時(shí)，離開(kāi)平均值的偏差平均值的偏差”，如圖，如圖6-96-9所示。所示。圖6-9 貼片機(jī)

27、的重復(fù)精度 第34頁(yè)/共93頁(yè)5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 6.2 6.2 任務(wù)資訊（2 2）貼片速度）貼片速度 影響貼裝機(jī)貼裝速度的因素有許多，例如影響貼裝機(jī)貼裝速度的因素有許多，例如PCBPCB板的設(shè)計(jì)質(zhì)量、元器件供料板的設(shè)計(jì)質(zhì)量、元器件供料器的數(shù)量和位置等。一般高速機(jī)貼裝速度高于器的數(shù)量和位置等。一般高速機(jī)貼裝速度高于0.2s/Chip0.2s/Chip元件，目前最高貼裝元件，目前最高貼裝速度為速度為0.06s/Chip0.06s/Chip元件；高精度、多功能機(jī)一般都是中速機(jī)，貼裝速度為元件；高精度、多功能機(jī)一般都是中速機(jī)，貼裝速度為0.30.6s/Chip0.30.6s/C

28、hip元件左右。貼裝機(jī)速度主要用以下幾個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。元件左右。貼裝機(jī)速度主要用以下幾個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。第35頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 貼裝周期。指完成一個(gè)貼裝過(guò)程所用的時(shí)間，它包括從拾取元器件、元貼裝周期。指完成一個(gè)貼裝過(guò)程所用的時(shí)間，它包括從拾取元器件、元器件定心、檢測(cè)、貼放和返回到拾取元器件的位置這一過(guò)程所用的時(shí)間。器件定心、檢測(cè)、貼放和返回到拾取元器件的位置這一過(guò)程所用的時(shí)間。 貼裝率。指在一小時(shí)內(nèi)完成的貼裝周期數(shù)。測(cè)算時(shí)，先測(cè)出貼裝機(jī)在貼裝率。指在一小時(shí)內(nèi)完成的貼裝周期數(shù)。測(cè)算時(shí)，先測(cè)出貼裝機(jī)在50mm50mm250mm250mm的的PC

29、BPCB板上貼裝均勻分布的板上貼裝均勻分布的150150只片式元器件的時(shí)間，然后計(jì)算出只片式元器件的時(shí)間，然后計(jì)算出貼裝一只元器件的平均時(shí)間，最后計(jì)算出一小時(shí)貼裝的元器件數(shù)量，即貼裝貼裝一只元器件的平均時(shí)間，最后計(jì)算出一小時(shí)貼裝的元器件數(shù)量，即貼裝率。目前高速貼片機(jī)的貼裝率可達(dá)每小時(shí)數(shù)萬(wàn)片。率。目前高速貼片機(jī)的貼裝率可達(dá)每小時(shí)數(shù)萬(wàn)片。第36頁(yè)/共93頁(yè)5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 6.2 6.2 任務(wù)資訊 生產(chǎn)量。理論上每班的生產(chǎn)量可以根據(jù)貼裝率來(lái)計(jì)算，但由于實(shí)際的生產(chǎn)量。理論上每班的生產(chǎn)量可以根據(jù)貼裝率來(lái)計(jì)算，但由于實(shí)際的生產(chǎn)量會(huì)受到許多因素的影響，與理論值有較大的差距，影響生產(chǎn)

30、量的因生產(chǎn)量會(huì)受到許多因素的影響，與理論值有較大的差距，影響生產(chǎn)量的因素有生產(chǎn)時(shí)停機(jī)、更換供料器或重新調(diào)整素有生產(chǎn)時(shí)停機(jī)、更換供料器或重新調(diào)整PCBPCB板位置的時(shí)間等因素。板位置的時(shí)間等因素。第37頁(yè)/共93頁(yè)5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 6.2 6.2 任務(wù)資訊（3 3）適應(yīng)性）適應(yīng)性 適應(yīng)性是貼裝機(jī)適應(yīng)不同貼裝要求的能力，包括以下內(nèi)容。適應(yīng)性是貼裝機(jī)適應(yīng)不同貼裝要求的能力，包括以下內(nèi)容。 能貼裝的元器件的種類。一般高速貼片機(jī)主要可以貼裝各種能貼裝的元器件的種類。一般高速貼片機(jī)主要可以貼裝各種SMCSMC元件和較小元件和較小的的SMDSMD器件（最大約器件（最大約252530m

31、m30mm）；多功能機(jī)可以貼裝從）；多功能機(jī)可以貼裝從1.01.00.5mm540.5mm5454mm54mm的的SMDSMD器件（目前可貼裝的元器件尺寸已經(jīng)達(dá)到最小器件（目前可貼裝的元器件尺寸已經(jīng)達(dá)到最小0.60.60.3mm0.3mm，最大，最大606060mm60mm），），還可以貼裝連接器等異形元器件，連接器的最大長(zhǎng)度可達(dá)還可以貼裝連接器等異形元器件，連接器的最大長(zhǎng)度可達(dá)150mm150mm。第38頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 貼裝機(jī)能夠容納供料器的數(shù)目和種類。貼裝機(jī)上供料器的容納量通常用貼裝機(jī)能夠容納供料器的數(shù)目和種類。貼裝機(jī)上供料器的

32、容納量通常用能裝到貼裝機(jī)上的能裝到貼裝機(jī)上的8mm8mm編帶供料器的最多數(shù)目來(lái)衡量。一般高速貼片機(jī)的供編帶供料器的最多數(shù)目來(lái)衡量。一般高速貼片機(jī)的供料器位置大于料器位置大于120120個(gè)，多功能貼片機(jī)的供料器位置在個(gè)，多功能貼片機(jī)的供料器位置在6012060120個(gè)之間。由于并個(gè)之間。由于并不是所有元器件都能包裝在不是所有元器件都能包裝在8mm8mm編帶中，所以貼裝機(jī)的實(shí)際容量將隨著元器編帶中，所以貼裝機(jī)的實(shí)際容量將隨著元器件的類型而變化。件的類型而變化。第39頁(yè)/共93頁(yè)5.5.貼片機(jī)的主要指標(biāo)貼片機(jī)的主要指標(biāo) 6.2 6.2 任務(wù)資訊 貼裝面積。由貼裝機(jī)傳送軌道以及貼裝頭的運(yùn)動(dòng)范圍決定。一

33、般可貼裝的貼裝面積。由貼裝機(jī)傳送軌道以及貼裝頭的運(yùn)動(dòng)范圍決定。一般可貼裝的PCBPCB尺寸，最小為尺寸，最小為505050mm50mm，最大應(yīng)大于，最大應(yīng)大于250250300mm300mm。 貼裝機(jī)的調(diào)整。當(dāng)貼裝機(jī)從組裝一種類型的電路板轉(zhuǎn)換到組裝另一種類型的貼裝機(jī)的調(diào)整。當(dāng)貼裝機(jī)從組裝一種類型的電路板轉(zhuǎn)換到組裝另一種類型的電路板時(shí)，需要進(jìn)行貼裝機(jī)的再編程、供料器的更換、電路板傳送機(jī)構(gòu)和定位工作電路板時(shí)，需要進(jìn)行貼裝機(jī)的再編程、供料器的更換、電路板傳送機(jī)構(gòu)和定位工作臺(tái)的調(diào)整、貼裝頭的調(diào)整和更換等工作。高檔貼裝機(jī)一般采用計(jì)算機(jī)編程方式進(jìn)行臺(tái)的調(diào)整、貼裝頭的調(diào)整和更換等工作。高檔貼裝機(jī)一般采用計(jì)算

34、機(jī)編程方式進(jìn)行調(diào)整，低檔貼裝機(jī)多采用人工方式進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整，低檔貼裝機(jī)多采用人工方式進(jìn)行調(diào)整。第40頁(yè)/共93頁(yè)6.6.貼片機(jī)的工作方式和類型貼片機(jī)的工作方式和類型 6.2 6.2 任務(wù)資訊 按照貼裝元器件的工作方式，貼片機(jī)有四種類型：順序式、同時(shí)式、按照貼裝元器件的工作方式，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。它們?cè)诮M裝速度、精度和靈活性方面各有特流水作業(yè)式和順序同時(shí)式。它們?cè)诮M裝速度、精度和靈活性方面各有特色，要根據(jù)產(chǎn)品的品種、批量和生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行選擇。目前國(guó)內(nèi)電子產(chǎn)品制色，要根據(jù)產(chǎn)品的品種、批量和生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行選擇。目前國(guó)內(nèi)電子產(chǎn)品制造企業(yè)里使用最多的是順序式貼片機(jī)。造

35、企業(yè)里使用最多的是順序式貼片機(jī)。第41頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊6.6.貼片機(jī)的工作方式和類型貼片機(jī)的工作方式和類型 所謂流水作業(yè)式貼裝機(jī)，是指由多個(gè)貼裝頭組合而成的流水線式的機(jī)型，所謂流水作業(yè)式貼裝機(jī)，是指由多個(gè)貼裝頭組合而成的流水線式的機(jī)型，每個(gè)貼裝頭負(fù)責(zé)貼裝一種或在電路板上某一部位的元器件，如圖每個(gè)貼裝頭負(fù)責(zé)貼裝一種或在電路板上某一部位的元器件，如圖6-10a6-10a所示。所示。這種機(jī)型適用于元器件數(shù)量較少的小型電路。這種機(jī)型適用于元器件數(shù)量較少的小型電路。 順序式貼裝機(jī)如圖順序式貼裝機(jī)如圖6-10b6-10b所示，是由單個(gè)貼裝頭順序地拾取各種片狀元器所示，是由單個(gè)貼裝頭順序

36、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X-YX-Y方向上的移動(dòng)，使板方向上的移動(dòng)，使板上貼裝元器件的位置恰位于貼裝頭的下面。上貼裝元器件的位置恰位于貼裝頭的下面。第42頁(yè)/共93頁(yè)6.6.貼片機(jī)的工作方式和類型貼片機(jī)的工作方式和類型 6.2 6.2 任務(wù)資訊 同時(shí)式貼裝機(jī)，也叫多貼裝頭貼片機(jī)，是指它有多個(gè)貼裝頭，分別從供同時(shí)式貼裝機(jī)，也叫多貼裝頭貼片機(jī)，是指它有多個(gè)貼裝頭，分別從供料系統(tǒng)中拾取不同的元器件，同時(shí)把它們貼放到電路基板的不同位置上，如料系統(tǒng)中拾取不同的元器件，同時(shí)把它們貼放到電路基板的不同位置上，如圖圖6-10

37、c6-10c所示。所示。 順序同時(shí)式貼裝機(jī)，則是順序式和同時(shí)式兩種機(jī)型功能的組合。片狀順序同時(shí)式貼裝機(jī)，則是順序式和同時(shí)式兩種機(jī)型功能的組合。片狀元器件的放置位置，可以通過(guò)電路板作元器件的放置位置，可以通過(guò)電路板作X-YX-Y方向上的移動(dòng)或貼裝頭作方向上的移動(dòng)或貼裝頭作X-YX-Y方向方向上的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)兩者同時(shí)移動(dòng)實(shí)施控制，如圖上的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)兩者同時(shí)移動(dòng)實(shí)施控制，如圖6-10d6-10d所示。所示。 第43頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊6.6.貼片機(jī)的工作方式和類型貼片機(jī)的工作方式和類型 圖6-10 片狀元器件貼裝機(jī)的類型第44頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊

38、 再流焊（再流焊（Re-flow SolderingRe-flow Soldering），也叫做回流焊，主要應(yīng)用于各類表），也叫做回流焊，主要應(yīng)用于各類表面安裝元器件的焊接。這種焊接技術(shù)的焊料是焊錫膏。預(yù)先在印制電路板面安裝元器件的焊接。這種焊接技術(shù)的焊料是焊錫膏。預(yù)先在印制電路板的焊接部位施放適量和適當(dāng)形式的焊錫膏，然后貼放表面組裝元器件，焊的焊接部位施放適量和適當(dāng)形式的焊錫膏，然后貼放表面組裝元器件，焊錫膏將元器件粘在錫膏將元器件粘在PCBPCB板上，利用外部熱源加熱，使焊料熔化而再次流動(dòng)板上，利用外部熱源加熱，使焊料熔化而再次流動(dòng)浸潤(rùn)，將元器件焊接到印制板上。浸潤(rùn)，將元器件焊接到印制板上

39、。第45頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 再流焊操作方法簡(jiǎn)單，效率高、質(zhì)量好、一致性好，節(jié)省焊料（僅再流焊操作方法簡(jiǎn)單，效率高、質(zhì)量好、一致性好，節(jié)省焊料（僅在元器件的引腳下有很薄的一層焊料），是一種適合自動(dòng)化生產(chǎn)的電子在元器件的引腳下有很薄的一層焊料），是一種適合自動(dòng)化生產(chǎn)的電子產(chǎn)品裝配技術(shù)。再流焊工藝目前已經(jīng)成為產(chǎn)品裝配技術(shù)。再流焊工藝目前已經(jīng)成為SMTSMT電路板安裝技術(shù)的主流。電路板安裝技術(shù)的主流。第46頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 （1 1）再流焊技術(shù)的一般工藝流程）再流焊技術(shù)的一般工藝流程 如圖如圖6-116-11所示。所示。圖6-11 再流焊技術(shù)的一般工藝流程第47頁(yè)

40、/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 （2 2）再流焊工藝的特點(diǎn)與要求）再流焊工藝的特點(diǎn)與要求 與波峰焊技術(shù)相比，再流焊工藝具有以下技術(shù)特點(diǎn)：與波峰焊技術(shù)相比，再流焊工藝具有以下技術(shù)特點(diǎn)：第48頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊 在再流焊工藝過(guò)程中，首先要將由鉛錫焊料、粘合劑、抗氧化劑組成的在再流焊工藝過(guò)程中，首先要將由鉛錫焊料、粘合劑、抗氧化劑組成的糊狀焊膏涂敷到印制板上，可使用自動(dòng)或半自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)，將焊膏漏印到糊狀焊膏涂敷到印制板上，可使用自動(dòng)或半自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)，將焊膏漏印到印制板上，也可以用手工涂敷。然后，同樣也能用自動(dòng)機(jī)械裝置或手工，把印制板上，也可以用手工涂敷。然后，同樣也能用自

41、動(dòng)機(jī)械裝置或手工，把元器件貼裝到印制板的焊盤(pán)上。將焊膏加熱到再流溫度，可以在再流焊爐中元器件貼裝到印制板的焊盤(pán)上。將焊膏加熱到再流溫度，可以在再流焊爐中進(jìn)行，少量電路板也可以用手工熱風(fēng)設(shè)備加熱焊接。當(dāng)然，加熱的溫度必須進(jìn)行，少量電路板也可以用手工熱風(fēng)設(shè)備加熱焊接。當(dāng)然，加熱的溫度必須根據(jù)焊膏的熔化溫度準(zhǔn)確控制（有些合金焊膏的熔點(diǎn)為根據(jù)焊膏的熔化溫度準(zhǔn)確控制（有些合金焊膏的熔點(diǎn)為223223，則必須加熱到，則必須加熱到這個(gè)溫度）。這個(gè)溫度）。 第49頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊 加熱過(guò)程可以分成預(yù)熱區(qū)、焊接區(qū)（再流區(qū)）和冷卻區(qū)三個(gè)最基本的溫加熱過(guò)程可以分成預(yù)熱區(qū)、焊接區(qū)（再流區(qū)）和冷卻

42、區(qū)三個(gè)最基本的溫度區(qū)域，主要有兩種實(shí)現(xiàn)方法：一種是沿著傳送系統(tǒng)的運(yùn)行方向，讓電路板度區(qū)域，主要有兩種實(shí)現(xiàn)方法：一種是沿著傳送系統(tǒng)的運(yùn)行方向，讓電路板順序通過(guò)隧道式爐內(nèi)的三個(gè)溫度區(qū)域；另一種是把電路板停放在某一固定位順序通過(guò)隧道式爐內(nèi)的三個(gè)溫度區(qū)域；另一種是把電路板停放在某一固定位置上，在控制系統(tǒng)的作用下，按照三個(gè)溫度區(qū)域的梯度規(guī)律調(diào)節(jié)、控制溫度置上，在控制系統(tǒng)的作用下，按照三個(gè)溫度區(qū)域的梯度規(guī)律調(diào)節(jié)、控制溫度的變化。理想的再流焊的焊接溫度曲線如圖的變化。理想的再流焊的焊接溫度曲線如圖6-126-12所示。所示。 第50頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊圖6-12 理想的再流焊的焊接溫度曲線

43、第51頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊再流焊的工藝要求有以下幾點(diǎn)：再流焊的工藝要求有以下幾點(diǎn)：第52頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊（3 3）再流焊爐的結(jié)構(gòu)和主要加熱方法）再流焊爐的結(jié)構(gòu)和主要加熱方法 再流焊爐主要由爐體、上下加熱源、再流焊爐主要由爐體、上下加熱源、PCBPCB傳送裝置、空氣循環(huán)裝置、冷卻裝傳送裝置、空氣循環(huán)裝置、冷卻裝置、排風(fēng)裝置、溫度控制裝置以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。置、排風(fēng)裝置、溫度控制裝置以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。 再流焊的核心環(huán)節(jié)是將預(yù)敷的焊料熔融、再流、浸潤(rùn)。再流焊對(duì)焊料加熱再流焊的核心環(huán)節(jié)是將預(yù)敷的焊料熔融、再流、浸潤(rùn)。再流焊對(duì)焊料加熱有不同的方法，就熱量

44、傳導(dǎo)來(lái)說(shuō)，主要有輻射和對(duì)流兩種方式；按照加熱區(qū)域，有不同的方法，就熱量傳導(dǎo)來(lái)說(shuō)，主要有輻射和對(duì)流兩種方式；按照加熱區(qū)域，可以分為對(duì)可以分為對(duì)PCBPCB整體加熱和局部加熱兩大類：整體加熱的方法主要有紅外線加熱整體加熱和局部加熱兩大類：整體加熱的方法主要有紅外線加熱法、氣相加熱法、熱風(fēng)加熱法、熱板加熱法；局部加熱的方法主要有激光加熱法、氣相加熱法、熱風(fēng)加熱法、熱板加熱法；局部加熱的方法主要有激光加熱法、紅外線聚焦加熱法、熱氣流加熱法、光束加熱法。法、紅外線聚焦加熱法、熱氣流加熱法、光束加熱法。第53頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 1 1）紅外線再流焊（紅外線再流焊（Infra Red Ra

45、y Re-flowInfra Red Ray Re-flow）。）。 加熱爐使用遠(yuǎn)紅外線輻射作為熱源的，叫做紅外線再流焊爐。紅外線再加熱爐使用遠(yuǎn)紅外線輻射作為熱源的，叫做紅外線再流焊爐。紅外線再流焊是目前使用最為廣泛的流焊是目前使用最為廣泛的SMTSMT焊接方法。這種方法的主要工作原理是：在焊接方法。這種方法的主要工作原理是：在設(shè)備的隧道式爐膛內(nèi)，通電的陶瓷發(fā)熱板（或石英發(fā)熱管）輻射出遠(yuǎn)紅外線，設(shè)備的隧道式爐膛內(nèi)，通電的陶瓷發(fā)熱板（或石英發(fā)熱管）輻射出遠(yuǎn)紅外線，熱風(fēng)機(jī)使熱空氣對(duì)流均勻，讓電路板隨傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直線勻速進(jìn)入爐膛，順序通熱風(fēng)機(jī)使熱空氣對(duì)流均勻，讓電路板隨傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直線勻速進(jìn)入爐膛，順序通過(guò)

46、預(yù)熱、焊接和冷卻三個(gè)溫區(qū)。過(guò)預(yù)熱、焊接和冷卻三個(gè)溫區(qū)。 第54頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 在預(yù)熱區(qū)里，在預(yù)熱區(qū)里，PCBPCB在在100100160160的溫度下均勻預(yù)熱的溫度下均勻預(yù)熱2 23min3min，焊膏中的低沸點(diǎn)，焊膏中的低沸點(diǎn)溶劑和抗氧化劑揮發(fā)，化成煙氣排出；同時(shí)，焊膏中的助焊劑浸潤(rùn)焊接對(duì)象，焊溶劑和抗氧化劑揮發(fā)，化成煙氣排出；同時(shí)，焊膏中的助焊劑浸潤(rùn)焊接對(duì)象，焊膏軟化塌落，覆蓋了焊盤(pán)和元器件的焊端或引腳，使它們與氧氣隔離；并且，電膏軟化塌落，覆蓋了焊盤(pán)和元器件的焊端或引腳，使它們與氧氣隔離；并且，電路板和元器件得到充分預(yù)熱，以免它們進(jìn)入焊接區(qū)因溫度突然升高而損壞。在焊

47、路板和元器件得到充分預(yù)熱，以免它們進(jìn)入焊接區(qū)因溫度突然升高而損壞。在焊接區(qū)，溫度迅速上升，比焊料合金熔點(diǎn)高接區(qū)，溫度迅速上升，比焊料合金熔點(diǎn)高20205050，漏印在印制板焊盤(pán)上的膏狀，漏印在印制板焊盤(pán)上的膏狀焊料在熱空氣中再次熔融，浸潤(rùn)焊接面，時(shí)間大約焊料在熱空氣中再次熔融，浸潤(rùn)焊接面，時(shí)間大約303090s90s。當(dāng)焊接對(duì)象從爐膛。當(dāng)焊接對(duì)象從爐膛內(nèi)的冷卻區(qū)通過(guò)，使焊料冷卻凝固以后，全部焊點(diǎn)同時(shí)完成焊接。圖內(nèi)的冷卻區(qū)通過(guò)，使焊料冷卻凝固以后，全部焊點(diǎn)同時(shí)完成焊接。圖6-136-13是紅外是紅外線再流焊機(jī)的外觀和工作原理示意圖。線再流焊機(jī)的外觀和工作原理示意圖。 第55頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6

48、.2 任務(wù)資訊 圖6-13 紅外線再流焊機(jī)的外觀和工作原理示意圖第56頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊 紅外線再流焊爐的優(yōu)點(diǎn)是熱效率高，溫度變化梯度大，溫度曲線容易控紅外線再流焊爐的優(yōu)點(diǎn)是熱效率高，溫度變化梯度大，溫度曲線容易控制，雙面焊接電路板時(shí)，制，雙面焊接電路板時(shí)，PCBPCB的上、下溫度差別明顯；缺點(diǎn)是同一電路板上的上、下溫度差別明顯；缺點(diǎn)是同一電路板上的元器件受熱不夠均勻，特別是當(dāng)元器件的顏色和體積不同時(shí)，受熱溫度就的元器件受熱不夠均勻，特別是當(dāng)元器件的顏色和體積不同時(shí)，受熱溫度就會(huì)不同，為使深顏色的和體積大的元器件同時(shí)完成焊接，必須提高焊接溫度。會(huì)不同，為使深顏色的和體積大的

49、元器件同時(shí)完成焊接，必須提高焊接溫度。第57頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 現(xiàn)在，隨著溫度控制技術(shù)的進(jìn)步，高檔的紅外線再流焊設(shè)備的溫度隧道現(xiàn)在，隨著溫度控制技術(shù)的進(jìn)步，高檔的紅外線再流焊設(shè)備的溫度隧道更多地細(xì)分了不同的溫度區(qū)域，例如把預(yù)熱區(qū)細(xì)分為升溫區(qū)、保溫區(qū)和快速更多地細(xì)分了不同的溫度區(qū)域，例如把預(yù)熱區(qū)細(xì)分為升溫區(qū)、保溫區(qū)和快速升溫區(qū)等。在國(guó)內(nèi)設(shè)備條件最好的企業(yè)里，已經(jīng)能夠見(jiàn)到升溫區(qū)等。在國(guó)內(nèi)設(shè)備條件最好的企業(yè)里，已經(jīng)能夠見(jiàn)到7 71010個(gè)溫區(qū)的再流個(gè)溫區(qū)的再流焊設(shè)備。焊設(shè)備。第58頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 紅外線再流焊設(shè)備適用于單面、雙面、多層印制板上紅外線再流焊設(shè)備適

50、用于單面、雙面、多層印制板上SMTSMT元器件的焊接，元器件的焊接，以及在其他印制電路板、陶瓷基板、金屬芯基板上的再流焊，也可以用于電以及在其他印制電路板、陶瓷基板、金屬芯基板上的再流焊，也可以用于電子器件、組件、芯片的再流焊，還可以對(duì)印制板進(jìn)行熱風(fēng)整平、烘干，對(duì)電子器件、組件、芯片的再流焊，還可以對(duì)印制板進(jìn)行熱風(fēng)整平、烘干，對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行烘烤、加熱或固化粘合劑。紅外線再流焊設(shè)備既能夠單機(jī)操作，子產(chǎn)品進(jìn)行烘烤、加熱或固化粘合劑。紅外線再流焊設(shè)備既能夠單機(jī)操作，也可以連入電子裝配生產(chǎn)線配套使用。也可以連入電子裝配生產(chǎn)線配套使用。第59頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 2 2）氣相再流焊（氣相

51、再流焊（Vapor Phase Re-flowVapor Phase Re-flow）。）。 這是美國(guó)西屋公司于這是美國(guó)西屋公司于19741974年首創(chuàng)的焊接方法，在美國(guó)的年首創(chuàng)的焊接方法，在美國(guó)的SMTSMT焊接中占有焊接中占有很高比例。其工作原理是：把介質(zhì)的飽和蒸氣轉(zhuǎn)變成為相同溫度（沸點(diǎn)溫度）很高比例。其工作原理是：把介質(zhì)的飽和蒸氣轉(zhuǎn)變成為相同溫度（沸點(diǎn)溫度）下的液體，釋放出潛熱，使膏狀焊料熔融浸潤(rùn)，從而使電路板上的所有焊點(diǎn)下的液體，釋放出潛熱，使膏狀焊料熔融浸潤(rùn)，從而使電路板上的所有焊點(diǎn)同時(shí)完成焊接。這種焊接方法的介質(zhì)液體要有較高的沸點(diǎn)（高于鉛錫焊料的同時(shí)完成焊接。這種焊接方法的介質(zhì)液體

52、要有較高的沸點(diǎn)（高于鉛錫焊料的熔點(diǎn)），有良好的熱穩(wěn)定性，不自燃。美國(guó)熔點(diǎn)），有良好的熱穩(wěn)定性，不自燃。美國(guó)3M3M公司配制的介質(zhì)液體見(jiàn)表公司配制的介質(zhì)液體見(jiàn)表6-26-2。第60頁(yè)/共93頁(yè)介質(zhì)FC70（沸點(diǎn)215）FC71（沸點(diǎn)253）用途Sn/Pb焊料的再流焊純Sn焊料的再流焊全稱（C5F11）3N全氟戊胺 6.2 6.2 任務(wù)資訊表6-2 3M公司配制的介質(zhì)液體注：為了減少焊接時(shí)介質(zhì)蒸汽的耗散，還要采用二次保護(hù)蒸汽注：為了減少焊接時(shí)介質(zhì)蒸汽的耗散，還要采用二次保護(hù)蒸汽FC113 FC113 等。等。第61頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊 氣相再流焊的優(yōu)點(diǎn)是焊接溫度均氣相再流焊的優(yōu)點(diǎn)

53、是焊接溫度均勻、精度高、不會(huì)氧化。其缺點(diǎn)是介勻、精度高、不會(huì)氧化。其缺點(diǎn)是介質(zhì)液體及設(shè)備的價(jià)格高，工作時(shí)介質(zhì)質(zhì)液體及設(shè)備的價(jià)格高，工作時(shí)介質(zhì)液體會(huì)產(chǎn)生少量有毒的全氟異丁烯液體會(huì)產(chǎn)生少量有毒的全氟異丁烯（PFIBPFIB）氣體。圖）氣體。圖6-146-14是氣相再流焊是氣相再流焊設(shè)備的工作原理示意圖。設(shè)備的工作原理示意圖。圖6-14 氣相再流焊的工作原理示意圖第62頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊3 3）熱板傳導(dǎo)再流焊。熱板傳導(dǎo)再流焊。利用熱板傳導(dǎo)來(lái)加熱的焊接方法稱為熱板再流焊。熱板再流焊的工作原理如利用熱板傳導(dǎo)來(lái)加熱的焊接方法稱為熱板再流焊。熱板再流焊的工作原理如圖圖6-156-15所示

54、。所示。圖6-15 熱板再流焊的工作原理第63頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 發(fā)熱器件為板型，放置在傳送帶下，傳送帶由導(dǎo)熱性能良好的材料制成。發(fā)熱器件為板型，放置在傳送帶下，傳送帶由導(dǎo)熱性能良好的材料制成。待焊電路板放在傳送帶上，熱量先傳送到電路板上，再傳至鉛錫焊膏與待焊電路板放在傳送帶上，熱量先傳送到電路板上，再傳至鉛錫焊膏與SMC/SMDSMC/SMD元器件上，軟釬料焊膏熔化以后，再通過(guò)風(fēng)冷降溫，完成元器件上，軟釬料焊膏熔化以后，再通過(guò)風(fēng)冷降溫，完成SMC/SMDSMC/SMD與與電路板的焊接。這種設(shè)備的熱板表面溫度不能大于電路板的焊接。這種設(shè)備的熱板表面溫度不能大于300300，適

55、用于高純度氧化，適用于高純度氧化鋁基板、陶瓷基板等導(dǎo)熱性好的電路板單面焊接，對(duì)普通覆銅箔電路板的焊鋁基板、陶瓷基板等導(dǎo)熱性好的電路板單面焊接，對(duì)普通覆銅箔電路板的焊接效果不好。接效果不好。 第64頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊 4 4）熱風(fēng)對(duì)流再流焊與紅外熱風(fēng)再流焊。熱風(fēng)對(duì)流再流焊與紅外熱風(fēng)再流焊。 熱風(fēng)對(duì)流再流焊是利用加熱器與風(fēng)扇，使?fàn)t膛內(nèi)的空氣或氮?dú)獠粩嗉訜釤犸L(fēng)對(duì)流再流焊是利用加熱器與風(fēng)扇，使?fàn)t膛內(nèi)的空氣或氮?dú)獠粩嗉訜岵?qiáng)制循環(huán)流動(dòng)，工作原理如圖并強(qiáng)制循環(huán)流動(dòng)，工作原理如圖6-166-16所示。這種再流焊設(shè)備的加熱溫度均勻所示。這種再流焊設(shè)備的加熱溫度均勻但不夠穩(wěn)定，容易產(chǎn)生氧化，

56、但不夠穩(wěn)定，容易產(chǎn)生氧化，PCBPCB上、下的溫差以及沿爐長(zhǎng)方向的溫度梯度不上、下的溫差以及沿爐長(zhǎng)方向的溫度梯度不容易控制，一般不單獨(dú)使用。容易控制，一般不單獨(dú)使用。圖6-16 熱風(fēng)對(duì)流再流焊第65頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 改進(jìn)型的紅外熱風(fēng)再流焊是按一定熱量比例和空間分布，同時(shí)混合紅改進(jìn)型的紅外熱風(fēng)再流焊是按一定熱量比例和空間分布，同時(shí)混合紅外線輻射和熱風(fēng)循環(huán)對(duì)流來(lái)加熱的方式，也叫熱風(fēng)對(duì)流紅外線輻射再流焊。外線輻射和熱風(fēng)循環(huán)對(duì)流來(lái)加熱的方式，也叫熱風(fēng)對(duì)流紅外線輻射再流焊。這種方法的特點(diǎn)是各溫區(qū)獨(dú)立調(diào)節(jié)熱量，減小熱風(fēng)對(duì)流，在電路板的下面這種方法的特點(diǎn)是各溫區(qū)獨(dú)立調(diào)節(jié)熱量，減小熱風(fēng)對(duì)流

57、，在電路板的下面采取制冷措施，從而保證加熱溫度均勻穩(wěn)定，電路板表面和元器件之間的采取制冷措施，從而保證加熱溫度均勻穩(wěn)定，電路板表面和元器件之間的溫差小，溫度曲線容易控制。紅外熱風(fēng)再流焊設(shè)備的生產(chǎn)能力高，操作成溫差小，溫度曲線容易控制。紅外熱風(fēng)再流焊設(shè)備的生產(chǎn)能力高，操作成本低，是本低，是SMTSMT大批量生產(chǎn)中的主要焊接設(shè)備之一。大批量生產(chǎn)中的主要焊接設(shè)備之一。第66頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 圖圖6-176-17是簡(jiǎn)易的紅外熱風(fēng)再流焊設(shè)備的照片。它是內(nèi)部只有一個(gè)溫區(qū)是簡(jiǎn)易的紅外熱風(fēng)再流焊設(shè)備的照片。它是內(nèi)部只有一個(gè)溫區(qū)的小加熱爐，能夠焊接的電路板最大面積為的小加熱爐，能夠焊接的電路

58、板最大面積為400400400mm2400mm2（小型設(shè)備的有效（小型設(shè)備的有效焊接面積會(huì)小一些）。爐內(nèi)的加熱器和風(fēng)扇受計(jì)算機(jī)控制，溫度隨時(shí)間變焊接面積會(huì)小一些）。爐內(nèi)的加熱器和風(fēng)扇受計(jì)算機(jī)控制，溫度隨時(shí)間變化，電路板在爐內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，連續(xù)經(jīng)歷預(yù)熱、再流和冷卻的溫度過(guò)程，化，電路板在爐內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，連續(xù)經(jīng)歷預(yù)熱、再流和冷卻的溫度過(guò)程，完成焊接。這種簡(jiǎn)易設(shè)備的價(jià)格比隧道爐膛式紅外熱風(fēng)再流焊設(shè)備低很多，完成焊接。這種簡(jiǎn)易設(shè)備的價(jià)格比隧道爐膛式紅外熱風(fēng)再流焊設(shè)備低很多，適用于生產(chǎn)批量不大的小型企業(yè)。適用于生產(chǎn)批量不大的小型企業(yè)。第67頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 圖6-17 簡(jiǎn)易的紅外熱

59、風(fēng)再流焊設(shè)備第68頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊 5 5）激光加熱再流焊激光加熱再流焊。 激光加熱再流焊是利用激光束良好的方激光加熱再流焊是利用激光束良好的方向性及功率密度高的特點(diǎn)，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將向性及功率密度高的特點(diǎn)，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚集在很小的區(qū)域內(nèi)，在很短的時(shí)間激光束聚集在很小的區(qū)域內(nèi)，在很短的時(shí)間內(nèi)使被加熱處形成一個(gè)局部的加熱區(qū)，常用內(nèi)使被加熱處形成一個(gè)局部的加熱區(qū)，常用的激光有的激光有CO2CO2和和YAGYAG兩種。圖兩種。圖6-186-18是激光加熱是激光加熱再流焊的工作原理示意圖。再流焊的工作原理示意圖。第69頁(yè)/共93頁(yè)6.2 6.2 任務(wù)資訊 激光加熱再流焊的加

60、熱，具有高度局部化的特點(diǎn)，不產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱激光加熱再流焊的加熱，具有高度局部化的特點(diǎn)，不產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱沖擊小，熱敏元器件不易損壞。但是設(shè)備投資大，維護(hù)成本高。沖擊小，熱敏元器件不易損壞。但是設(shè)備投資大，維護(hù)成本高。第70頁(yè)/共93頁(yè) 6.2 6.2 任務(wù)資訊（4 4）各種再流焊工藝主要加熱方法的優(yōu)缺點(diǎn)）各種再流焊工藝主要加熱方法的優(yōu)缺點(diǎn) 見(jiàn)表見(jiàn)表6-36-3。 第71頁(yè)/共93頁(yè)（5 5）再流焊設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)）再流焊設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo) 溫度控制精度（指?jìng)鞲衅黛`敏度）：應(yīng)該達(dá)到溫度控制精度（指?jìng)鞲衅黛`敏度）：應(yīng)該達(dá)到0.10.10.20.2； 傳輸帶橫向溫差：要求傳輸帶橫向溫差：要求55以下