表面組裝技術

前言

表面組裝技術（Surface Mount Technology，SMT）是先進的電子制造技術，是無須對印制電路板鉆插裝孔、直接將表面貼裝微型元器件貼焊到印制電路板（PCB）或其他基板表面規(guī)定位置的先進電子裝聯(lián)技術。與傳統(tǒng)的通孔插裝技術比較，SMT具有以下優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、組裝密度高、體積小、質(zhì)量小；高頻特性好；抗振動沖擊性能好，有利于提高可靠性；工序簡單，焊接缺陷極少；適合自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高、勞動強度低；降低生產(chǎn)成本。因此，近年來得到了迅速發(fā)展。下面簡單回顧一下電子組裝技術的發(fā)展概況（參見表0-1）。隨著電子元器件小型化、高集成度的發(fā)展，電子組裝技術也經(jīng)歷了手工、半自動插裝浸焊、全自動插裝波峰焊和SMT四個階段，目前SMT正向窄間距和超窄間距的微組裝方向發(fā)展。SMT是從厚、薄膜混合電路演變發(fā)展而來的。美國是世界上SMD與SMT起源最早的國家，并一直重視在投資類電子產(chǎn)品和軍事裝備領域發(fā)揮SMT在高組裝密度和高可靠性能方面的優(yōu)勢，具有很高的水平。日本在20世紀70年代從美國引進SMD和SMT，應用于消費類電子產(chǎn)品領域，并投入巨資大力加強基礎材料、基礎技術和推廣應用方面的開發(fā)研究工作。從20世紀80年代中后期起，加速了SMT在產(chǎn)業(yè)電子設備領域中的全面推廣應用，僅用了4年時間就使SMT在計算機和通信設備中的應用數(shù)量增長了近30%，在傳真機中增長40%，使日本很快超過了美國，在SMT方面處于世界領先地位。歐洲各國SMT的起步較晚，但它們重視發(fā)展并有較好的工業(yè)基礎，發(fā)展速度也很快，其發(fā)展水平和整機中SMC/SMD的使用率僅次于日本和美國。20世紀80年代以來，新加坡、韓國、中國的香港特區(qū)和臺灣省亞洲四小龍不惜投入巨資，紛紛引進先進技術，使SMT獲得較快的發(fā)展。我國SMT的應用起步于20世紀80年代初期，最初從美、日等國成套引進SMT生產(chǎn)線，用于彩電調(diào)諧器生產(chǎn)。之后應用于錄像機、攝像機及袖珍式高檔多波段收音機、隨身聽等生產(chǎn)中，近幾年在計算機、通信設備、汽車電子、醫(yī)療設備、航空航天電子等產(chǎn)品中也得到廣泛應用。隨著改革開放的深入及WTO的實現(xiàn)，一些美、日、新加坡廠商將SMT加工廠搬到了中國；SMT的設備制造商與中國合作，還把一些SMT的設備制造業(yè)也搬到中國來。例如，英國DEK公司和日本日立公司分別在東莞和南京生產(chǎn)印刷機，美國HELLER公司和BTU公司在上海生產(chǎn)再流焊爐，日本松下公司和美國環(huán)球公司分別在蘇州和深圳蛇口生產(chǎn)貼裝機，等等。目前我國的SMT正處于快速發(fā)展階段，近3年以來，每年進口貼裝機5 000臺以上，我國已經(jīng)成為SMT世界加工基地之一，SMT的發(fā)展前景非常廣闊。目前，我國的SMT設備已經(jīng)與國際接軌，但設計、制造、工藝、管理技術等方面與國際還有差距。為了與國際接軌，我們要加強基礎理論學習，開展深入的工藝研究，提高工藝水平和管理能力，努力使我國真正成為SMT制造大國、制造強國。SMT在投資類電子產(chǎn)品、軍事裝備領域、安防領域、電力、汽車電子、計算機、通信設備、彩電、錄像機、攝像機及袖珍式高檔多波段收音機、隨身聽、傳呼機、手機等幾乎所有的電子產(chǎn)品生產(chǎn)中都得到廣泛應用。正是SMT的普及應用，使電子產(chǎn)品的功能越來越強、體積越來越小、造價越來越低、更新?lián)Q代的速度也越來越快。可以說SMT為信息化時代的高速發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻。據(jù)飛利浦公司預測，到2010年全球范圍插裝元器件的使用率將下降到10%，SMC/SMD將上升到90%左右。SMT是電子裝聯(lián)技術的發(fā)展方向，已成為世界電子整機組裝技術的主流。表面組裝技術的組成如下。

內(nèi)容概要

本書比較全面地介紹了當前國際上先進的表面組裝技術（SMT）生產(chǎn)線及主要設備、建線工程、設備選型、基板、元器件、工藝材料等基礎知識和表面組裝印制電路板可制造性設計（DFM）等內(nèi)容。本書內(nèi)容對正確建立SMT生產(chǎn)線、設備選型，提高SMT工程技術人員工藝能力，提高設計人員可制造性設計水平等方面都具有很實用的指導作用，同時也可作為提高SMT產(chǎn)品組裝質(zhì)量和降低制造成本的重要參考資料。    本書每章后都配有思考題，既可作為中高等院校先進電子制造SMT專業(yè)教材，也可作為工程師繼續(xù)教育、技術培訓教材與參考資料。

書籍目錄

第1章  SMT生產(chǎn)線及主要設備、儀器、工具　1.1  SMT生產(chǎn)線　1.2  印刷機　　1.2.1  印刷機的基本結(jié)構(gòu)　　1.2.2  印刷機的主要技術指標　　1.2.3  印刷機的工作原理　　1.2.4  印刷方式　　1.2.5  印刷機的發(fā)展方向　1.3  點膠機　1.4  貼裝機　　1.4.1  貼裝機的分類　　1.4.2  貼裝機的基本結(jié)構(gòu)　　1.4.3  貼裝頭　　1.4.4  X、Y與Z/軸的傳動定位（伺服）系統(tǒng)　　1.4.5  貼裝機對中定位系統(tǒng)　　1.4.6  傳感器　　1.4.7  送料器　　1.4.8  貼裝工具（吸嘴）　　1.4.9  貼裝機的主要易損件　　1.4.10  貼裝機的主要技術指標　　1.4.11  貼裝機的發(fā)展方向　1.5  再流焊爐　　1.5.1  焊接傳熱的3種基本方式　　1.5.2  再流焊爐的分類　　1.5.3  全熱風再流焊爐的基本結(jié)構(gòu)與性能　　1.5.4  再流焊爐的主要技術指標　　1.5.5  再流焊爐的發(fā)展方向及無鉛焊接對再流焊設備的要求　1.6  波峰焊機（包括選擇性波峰焊機）　　1.6.1  波峰焊機的種類　　1.6.2  雙波峰焊機的基本結(jié)構(gòu)　　1.6.3  波峰焊機的主要技術參數(shù)　　1.6.4  波峰焊機的發(fā)展方向及無鉛焊接對波峰焊設備的要求　1.7  檢測設備　　1.7.1  自動光學檢測設備（AOI）　　1.7.2  自動X射線檢測設備（AXI）　　1.7.3  在線測試設備　　1.7.4  功能測試設備　1.8  手工焊接與返修設備　　1.8.1  電烙鐵　　1.8.2  焊接機器人　　1.8.3  SMD返修系統(tǒng)　　1.8.4  返修設備及修板專用工具發(fā)展方向　1.9  手工貼片工具　1.10  清洗設備　　1.10.1  超聲清洗設備　　1.10.2  汽相清洗設備　　1.10.3  水清洗設備　1.11  選擇性涂敷設備　1.12  其他輔助設備　1.13  表面組裝建線工程和設備選型　　1.13.1  SMT生產(chǎn)線設備選型的依據(jù)　　1.13.2  SMT生產(chǎn)線設備選型的步驟　　1.13.3  SMT生產(chǎn)線設備選型的注意事項　1.14  SMT設備的合同、安裝與驗收　　1.14.1  設備的合同　　1.14.2  設備的安裝　　1.14.3  合同設備的試運行　　1.14.4  合同設備的驗收　思考題第2章  表面組裝印制電路板（SMB）　2.1  印制電路板的定義和作用　2.2  印制電路基板的分類　2.3  常用印制電路板的基板材料　2.4  評估SMB基材質(zhì)量的相關參數(shù)　2.5  SMT對印制電路板的要求　2.6  印制電路板的制造工藝流程　2.7  過孔、微孔技術　　2.7.1  導通孔（Via）　　2.7.2  微孔（Micro Via）　2.8  PCB焊盤表面涂（鍍）層及其選擇　　2.8.1  表面處理的基本工藝　　2.8.2  PCB表面涂（鍍）層　　2.8.3  PCB可焊性表面涂（鍍）層的選擇　2.9  PCB可焊性與可焊性測試　　2.9.1  影響PCB焊盤可焊性的因素　　2.9.2  PCB可焊性測試　2.10  印制電路板的發(fā)展趨勢　思考題第3章  表面組裝元器件（SMC/SMD）　3.1  SMC/SMD的歷史和發(fā)展　3.2  SMC/SMD的基本要求　3.3  SMC的封裝命名及標稱　3.4  SMD的封裝命名　3.5  SMC/SMD的焊端結(jié)構(gòu)　3.6  SMC/SMD的包裝類型　3.7  表面組裝元件（SMC）　　3.7.1  表面貼裝電阻器　　3.7.2  片式微調(diào)電位器　　3.7.3  片式電容器　　3.7.4  片式電感器　　3.7.5  片式變壓器　　3.7.6  表面貼裝機電元件　3.8  表面組裝器件（SMD）　　3.8.1  片式二極管　　3.8.2  SOT系列片式晶體管　　3.8.3  SOP（Small Outline Packages）翼形小外形塑料封裝　　3.8.4  PQFP（Plastic Quad Flat Pack）翼形四邊扁平封裝器件　　3.8.5  SOJ（Small Outline Integrated Circuits）J形引腳小外形集成電路　　3.8.6  PLCC（Plastic Leaded Chip Carriers）塑封有引腳芯片載體　　3.8.7  LCCC陶瓷芯片載體　　3.8.8  BGA/CSP（Ball Grid Array/Chip Scale Package）球形柵格陣列封裝　　3.8.9  PQFN（Plastic Quad Flat No-lead）方形扁平無引腳塑料封裝　3.9  SMC/SMD的運輸和存儲　3.10  濕度敏感器件（MSD）的管理、存儲、使用要求　　3.10.1  濕度敏感器件（MSD）的潮濕敏感等級　　3.10.2  濕度敏感器件（MSD）的管理與控制　　3.10.3  濕度敏感器件（MSD）控制中的注意事項　　思考題第4章  表面組裝工藝材料　4.1  電子焊接材料　4.2  錫鉛焊料合金　　4.2.1  錫的基本物理/化學特性　　4.2.2  鉛的基本物理/化學特性　　4.2.3  錫鉛合金的基本物理/化學特性　　4.2.4  鉛在焊料中的作用　　4.2.5  錫鉛合金中的雜質(zhì)及其影響　　4.2.6  無鉛焊料合金　　4.2.7  焊料合金的潤濕性（可焊性）測試與評估　4.3  助焊劑　　4.3.1  對助焊劑物理/化學特性的要求　　4.3.2  助焊劑的分類和組成　　4.3.3  助焊劑的作用　　4.3.4  四類常用助焊劑　　4.3.5  助焊劑的測試與評估　　4.3.6  助焊劑的選擇　　4.3.7  無鉛助焊劑的特點、問題與對策　4.4  焊膏　　4.4.1  焊膏的技術要求　　4.4.2  焊膏的分類　　4.4.3  焊膏的組成　　4.4.4  影響焊膏特性的主要參數(shù)　　4.4.5  焊膏的選擇　　4.4.6  焊膏的正確使用與保管　　4.4.7  焊膏的檢測與評估　　4.4.8  焊膏的發(fā)展動態(tài)　4.5  焊料棒和絲狀焊料（焊錫絲）　　4.6  粘結(jié)劑（貼片膠）　　4.6.1  貼片膠的分類　　4.6.2  貼片膠的組成　　4.6.3  貼片膠的性能指標及其評估　　4.6.4  表面組裝工藝對貼片膠的要求　　4.6.5  常用貼片膠　　4.6.6  貼片膠的選擇方法　　4.6.7  貼片膠的存儲、使用工藝要求　4.7  清洗劑　　4.7.1  有機溶劑清洗劑的種類　　4.7.2  有機溶劑清洗劑的性能要求　　4.7.3  常用有機溶劑清洗劑的性能　　4.7.4  清洗效果的評價方法與標準　　思考題第5章  SMT印制電路板的可制造性設計（DFM）及審核　5.1  不良設計在SMT生產(chǎn)中的危害　5.2  國內(nèi)SMT印制電路板設計中普遍存在的問題及解決措施　　5.2.1  SMT印制電路板設計中的常見問題舉例　　5.2.2  造成不良設計的原因　　5.2.3  消除不良設計、實現(xiàn)DFM的措施　5.3  編制本企業(yè)可制造性設計規(guī)范文件　5.4  PCB設計包含的內(nèi)容及可制造性設計實施程序　5.5  SMT工藝對設計的要求　　5.5.1  SMC/SMD（貼裝元器件）焊盤設計　　5.5.2  THC（Through Hole Component）通孔插裝元器件焊盤設計　　5.5.3  布線設計　　5.5.4  焊盤與印制導線連接的設置　　5.5.5  導通孔的設置　　5.5.6  測試孔和測試盤設計——可測試性設計DFT（Design for Testability）　　5.5.7  阻焊、絲網(wǎng)的設置　　5.5.8  元器件整體布局設置　　5.5.9  再流焊與波峰焊貼片元件的排列方向設計　　5.5.10  元器件最小間距設計　　5.5.11  模板設計　5.6  SMT設備對設計的要求　　5.6.1  PCB外形、尺寸設計　　5.6.2  PCB定位孔和夾持邊的設置　　5.6.3  基準標志（Mark）設計　　5.6.4  拼板設計　　5.6.5  選擇元器件封裝及包裝形式　　5.6.6  PCB設計的輸出文件　5.7  印制電路板可靠性設計　　5.7.1  散熱設計簡介　　5.7.2  電磁兼容性（高頻及抗電磁干擾）設計簡介　5.8  無鉛產(chǎn)品PCB設計　5.9  PCB可加工性設計　5.10  SMT產(chǎn)品設計評審和印制電路板可制造性設計審核　　5.10.1  SMT產(chǎn)品設計評審　　5.10.2  SMT印制電路板可制造性設計審核　5.11  IPC-7351《表面貼裝設計和焊盤圖形標準通用要求》簡介　5.12  有關印制電路板設計的部分標準　思考題附錄A  SMT常用縮略語、術語、金屬元素中英文名稱及物理性能表參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 SMT生產(chǎn)線及主要設備、儀器、工具SMT生產(chǎn)設備具有全自動、高精度、高速度、高效益等特點。SMT生產(chǎn)線主要生產(chǎn)設備包括印刷機、點膠機、貼裝機、再流焊爐和波峰焊機，輔助設備有檢測設備、返修設備、清洗設備、干燥設備和物料存儲設備等。1.1 SMT生產(chǎn)線SMT生產(chǎn)線按照自動化程度可分為全自動生產(chǎn)線和半自動生產(chǎn)線，按照生產(chǎn)線的規(guī)模大小可分為大型、中型和小型生產(chǎn)線。全自動生產(chǎn)線是指整條生產(chǎn)線的設備都是全自動設備，通過自動上板機、緩沖連接線和卸板機將所有生產(chǎn)設備連成一條自動線；半自動生產(chǎn)線是指主要生產(chǎn)設備沒有連接起來或沒有完全連接起來，印刷機是半自動的，需要人工印刷或人工裝卸印制板。大型生產(chǎn)線是指具有較大的生產(chǎn)能力，一條大型單面貼裝生產(chǎn)線上的貼裝機由一臺多功能機和多臺高速機組成；中、小型SMT生產(chǎn)線主要適合研究所和中、小型企業(yè)，滿足多品種，中、小批量或單一品種、中、小批量的生產(chǎn)任務，可以是全自動線或半自動線。貼裝機一般選用中、小型機，如果產(chǎn)量比較小，可采用一臺速度較高的多功能機；如果有一定的生產(chǎn)量，可采用一臺多功能機和一至兩臺高速機。一條大型雙面貼裝生產(chǎn)線靠一臺翻板機可將兩條單面貼裝生產(chǎn)線連接在一起。中、大型生產(chǎn)線，如手機、計算機主板生產(chǎn)線，一般可采用以下3種配置方式。

編輯推薦

《表面組裝技術(SMT)基礎與可制造性設計(DFM)》由電子工業(yè)出版社出版。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    表面組裝技術 PDF格式下載

---