電子工藝實(shí)訓(xùn)課件

電子工藝實(shí)訓(xùn)

表面貼裝技術(shù)

片狀元器件（surfacemountcomponent/device）

(SMC)/SMD元器件的特點(diǎn)特征：無(wú)引線或短引線－－小型化①片狀元件小、輕、薄。安裝密度高、體積和重量為60%普通元器件。②高頻特性好，減小了引線分部電容，降低了寄生電容和電感，增強(qiáng)了抗電磁干擾和射頻干擾能力。③易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，組裝時(shí)無(wú)需鉆孔、剪線、打彎等工序，降低了成本，易于大規(guī)模生產(chǎn)。片狀元器件的包裝

片狀元器件包裝形式有以下三類：1、散裝（或稱袋裝），用字母B表示，可供手工貼裝、維修和大數(shù)量漏斗貼裝使用。2、盒式包裝：用C表示，將片狀元件按一定方向排列在塑料盒中，適合夾具式貼片機(jī)使用。3、編帶包裝：用T或U表示，將貼片元件按一定方向逐只裝入紙編帶或塑料編帶孔內(nèi)并封裝，再卷繞在帶盤上，適合全自動(dòng)貼片機(jī)使用。SMT工藝步驟錫膏印刷(StencilPrinting)：錫膏為表面黏著組件與PCB相互連接導(dǎo)通的接著材料，首先將鋼板透過(guò)蝕刻或雷射切割后，由印刷機(jī)的刮刀(squeegee)將錫膏經(jīng)鋼板上之開(kāi)孔印至PCB的焊墊上，以便進(jìn)入下一步驟。組件置放(ComponentPlacement)：組件置放是整個(gè)SMT制程的主要關(guān)鍵技術(shù)及工作重心，其過(guò)程使用高精密的自動(dòng)化置放設(shè)備，經(jīng)由計(jì)算機(jī)編程將表面黏著組件準(zhǔn)確的置放在已印好錫膏的PCB的焊墊上。由于表面黏著組件之設(shè)計(jì)日趨精密，其接腳的間距也隨之變小，因此置放作業(yè)的技術(shù)層次之困難度也與日俱增?；亓骱附?ReflowSoldering)：回流焊接是將已置放表面黏著組件的PCB，經(jīng)過(guò)回流爐先行預(yù)熱以活化助焊劑，再提升其溫度至183℃使錫膏熔化，組件腳與PCB的焊墊相連結(jié)，再經(jīng)過(guò)降溫冷卻，使焊錫固化，即完成表面黏著組件與PCB的接合。焊膏印刷在手動(dòng)或者半自動(dòng)印刷機(jī)中，是通過(guò)手工用刮刀把焊膏放到模板/絲網(wǎng)的一端。自動(dòng)印刷機(jī)會(huì)自動(dòng)地涂布焊膏。在接觸式印刷過(guò)程中，電路板和模板在印刷過(guò)程中保持接觸，當(dāng)刮刀在模板上走過(guò)時(shí)，電路板和模板是沒(méi)有分開(kāi)的。在非接觸式印刷過(guò)程中，絲網(wǎng)在刮刀走過(guò)之后剝離或者脫離電路板，在焊膏涂布完了之后回到最初的位置。網(wǎng)板與電路板的距離和刮刀壓力是兩個(gè)與設(shè)備有關(guān)的重要變量。鋼網(wǎng)印刷分配：將焊膏通過(guò)一定形狀模板一次性均勻漏印到PCB的焊盤上，該分配方法具有焊膏涂覆均勻，準(zhǔn)確等特色，適合于同種規(guī)格PCB板批量焊膏分配。高精度絲印臺(tái)成型鋼網(wǎng)焊膏分配粘合劑/環(huán)氧化樹脂與點(diǎn)膠技術(shù)環(huán)氧化樹脂粘合劑的涂敷能力好、膠點(diǎn)的形狀和尺寸一致、濕潤(rùn)性和固化強(qiáng)度高、固化快、有柔性，而且能夠抗沖擊。它們還適合高速涂敷非常小的膠點(diǎn)，在固化后電路板的電氣特性良好。粘接強(qiáng)度是粘合劑性能中最重要的參數(shù)。組件和印刷電路板的粘接度，膠點(diǎn)的形狀和大小，以及固化程度，這些因素將決定粘接強(qiáng)度。流變性會(huì)影響環(huán)氧化樹脂點(diǎn)的形成，以及它的形狀和尺寸。為了保證膠點(diǎn)的形狀合乎要求，粘合劑必須具有觸變性，意思是粘合劑在攪動(dòng)時(shí)會(huì)越來(lái)越稀薄，而在靜止時(shí)則越來(lái)越稠。在建立可重復(fù)使用的粘合劑涂敷系統(tǒng)時(shí)，最重要的一點(diǎn)是如何把各種正確的流變特性結(jié)合起來(lái)。組件貼裝貼裝組件就是從傳送帶、傳送架或者料盤中拾取組件，然后再把它們正確地貼到電路板上。組件貼裝分為手動(dòng)貼裝、半自動(dòng)貼裝和全自動(dòng)貼裝。手動(dòng)貼裝非常適合返修時(shí)使用，但是它的精確度差，速度也不快，不適合目前的組件技術(shù)和生產(chǎn)線的要求。半自動(dòng)貼裝是用真空的辦法把組件吸起來(lái)，然后放到電路板上。這個(gè)方法比手動(dòng)貼裝快得多，但是，由于它需要人的干預(yù)，還是會(huì)有出錯(cuò)的可能。全自動(dòng)貼裝在大批量組裝中的應(yīng)用非常普遍。高速組件貼裝使用的可能就是這種機(jī)器，貼片速度從每小時(shí)三千到八萬(wàn)個(gè)組件不等。

器件貼裝貼片器件貼裝通常有兩種方法：A、采用真空吸筆貼裝；B、采用具有圖像放大系統(tǒng)的精密貼片臺(tái)貼裝。

真空吸筆貼裝：真空吸筆主要用于重量在500mg以下微型器件的貼放。由于自帶電磁釋放器，通過(guò)吸筆孔的人工掩放來(lái)控制器件的貼放。該設(shè)備具有操作簡(jiǎn)單、速度快的特點(diǎn)，但不適合體積大、引腳多的IC貼裝。

真空吸筆焊接在無(wú)鉛再流焊方面，最常見(jiàn)的問(wèn)題是，氣泡、電路板變形和元件的損壞，這些都是再流焊工藝在超出技術(shù)規(guī)范規(guī)定的范圍時(shí)造成的。有一些元件，例如，鋁電解電容器和一些其他塑料連接器，要求溫度比較低，要防止溫度過(guò)高而造成損壞，但是象插座這樣的大元件需要更多的熱量才能得到好的焊點(diǎn)，因此當(dāng)電路板上有這些不同類型元件時(shí)，制定再流焊溫度曲線是一個(gè)挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。向后兼容性（裝在錫鉛電路板上的無(wú)鉛BGA元件）也使問(wèn)題變得更加復(fù)雜。在對(duì)流焊接中，再流焊的溫度較高，這表示，要求助焊劑不可以很容易就燃燒。對(duì)再流焊爐來(lái)說(shuō)，助焊劑收集系統(tǒng)不僅要在更高的溫度下工作，并且要容納更多的助焊劑?；亓骱附踊亓骱赣址Q再流焊，它是通過(guò)重新熔化預(yù)先放置的焊料而形成焊點(diǎn)，在焊接過(guò)程中不再添加任何焊料的一種焊接方法?；亓骱笝C(jī)分為有鉛回流焊機(jī)和無(wú)鉛回流焊機(jī)。回流焊機(jī)一般由預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)、再流區(qū)、冷卻區(qū)等幾大溫區(qū)組成，同時(shí)各大溫區(qū)又可分成幾個(gè)小溫區(qū)。無(wú)鉛回流焊機(jī)比有鉛回流焊機(jī)具有更多的溫區(qū)，其焊接工藝更復(fù)雜。由于大型回流焊機(jī)設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本高，導(dǎo)致價(jià)格昂貴，所以在教學(xué)實(shí)訓(xùn)當(dāng)中，可采用小型回流焊機(jī)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，既滿足了教學(xué)需求，了解了回流焊全過(guò)程，又節(jié)省了高額的設(shè)備投入。

小型回流焊機(jī)特點(diǎn)：1、由多溫度控制段替代多溫區(qū)設(shè)計(jì)，大大降低設(shè)備復(fù)雜程度，減小設(shè)備體積；2、進(jìn)倉(cāng)、預(yù)熱、保溫、焊接、冷卻、出倉(cāng)全過(guò)程由微電腦自動(dòng)控制，并具有全過(guò)程的圖形界面顯示。焊接好樣板分配焊膏樣板小型回流焊主機(jī)波峰焊接工藝流程電阻電容成型手動(dòng)插件上板波峰焊接出板線路板剪腳超聲波清洗流水線檢修波峰焊工藝流程圖

波峰焊及基本原理：波峰焊接（波峰焊）主要用于傳統(tǒng)通孔插裝印制電路板電裝工藝，以及表面組裝與通孔插裝元器件的混裝工藝。

完成點(diǎn)膠、貼裝、膠固化、插裝通孔元器件的印制板從波峰焊機(jī)的入口端隨傳送帶向前運(yùn)行，通過(guò)焊劑發(fā)泡(或噴霧)槽時(shí)，印制板下表面的焊盤、所有元器件端頭和引腳表面被均勻地涂覆上一層薄薄的焊劑。隨著傳送帶運(yùn)行，印制板進(jìn)入預(yù)熱區(qū)，焊劑中的溶劑被揮發(fā)掉，焊劑中松香和活性劑開(kāi)始分解和活性化，印制板焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以及其它污染物被清除；同時(shí)，印制板和元器件得到充分預(yù)熱。

波峰焊接

用途：主要用于線路板助焊劑、油污等污漬的清洗，恢復(fù)線路板的清潔、光亮。

工作原理：超聲波功率發(fā)生器產(chǎn)生20-40KHz的超聲電能，通過(guò)超聲換能器轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，清洗液在超聲波的作用下，產(chǎn)生大量的微小氣泡，這些氣泡在超聲波縱向傳播的負(fù)壓區(qū)形成，并在正壓區(qū)迅速閉合，這種現(xiàn)象稱為空化。空化過(guò)程氣泡閉合時(shí)形成超過(guò)1000個(gè)大氣壓的瞬間高壓，連續(xù)不斷產(chǎn)生的瞬間高壓，就象不斷的在物體的表面進(jìn)行爆炸，使物體表面和縫隙的污垢迅速剝落，達(dá)到清洗的目的。

超聲波清洗機(jī)超聲波清洗測(cè)試和檢驗(yàn)現(xiàn)有的測(cè)試辦法是：在再流焊之后進(jìn)行電路內(nèi)測(cè)試（ICT），這是，對(duì)元件單獨(dú)加電測(cè)試，來(lái)檢驗(yàn)印刷電路板是否有問(wèn)題。傳統(tǒng)的ICT系統(tǒng)使用針