電子表面安裝與技術(shù)論文
電子表面安裝與技術(shù)論文
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，電子工藝研究技術(shù)有了更加深入的發(fā)展，特別是對(duì)電子配件中的表面安裝技術(shù)。學(xué)習(xí)啦小編整理了電子表面安裝與技術(shù)論文，有興趣的親可以來閱讀一下!
電子表面安裝與技術(shù)論文篇一
電子裝配表面安裝技術(shù)的研究
摘要：電子裝配表面安裝技術(shù)是80年代國(guó)際上最熱門的新一代電子裝聯(lián)技術(shù)，到90年代我國(guó)電子裝配表面安裝技術(shù)也迅猛地發(fā)展，各個(gè)電子領(lǐng)域都開始普遍使用。電子裝配表面安裝技術(shù)以其自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)使電子組裝技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。本文介紹了電子裝配表面安裝技術(shù)的概念，分析了其特點(diǎn)，概括了其安裝流程，并對(duì)其未來發(fā)展進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：電子裝配表面安裝技術(shù) 電子組裝技術(shù) 安裝流程
隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子整機(jī)產(chǎn)品正朝著輕便化、多功能、小型化、高可靠性方向發(fā)展。電子裝配表面安裝技術(shù)正式適應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì)而產(chǎn)生的一種新型組裝技術(shù)。它的出現(xiàn)給傳統(tǒng)的電子組裝技術(shù)帶來了巨大沖擊，甚至逐步取代了傳統(tǒng)電子組裝技術(shù)，成為當(dāng)今世界上電子產(chǎn)品的最先進(jìn)的組裝技術(shù)。
一、電子裝配表面安裝技術(shù)的概念
電子裝配表面安裝技術(shù)(Surface Mount Technology，SMT)，稱為表面貼裝或表面安裝技術(shù)。是一種將無引腳或短引線表面組裝元器件(簡(jiǎn)稱SMC/SMD)安裝在印制電路板(Printed Circuit Board，PCB)的表面或其它基板的表面上，通過回流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的電子裝配技術(shù)，SMT的印制板不需要要鉆孔，元器件無引線(帶有焊盤)或引線極短。
二、電子裝配表面安裝技術(shù)的特點(diǎn)
1.提高了印制板組裝密度
SMT的發(fā)展帶動(dòng)了裝配工藝的變革，同時(shí)也給印制板的設(shè)計(jì)賦予了新的概念與內(nèi)涵。印制板的設(shè)計(jì)以方便生產(chǎn)、提高效率為目標(biāo)。因此表面安裝元器件體積小、質(zhì)量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，無引線或引線短。安裝時(shí)，不受引線間距、通孔間距的限制，與通孔插裝技術(shù)相比電子產(chǎn)品體積縮小40%～60%，重量減輕60%～80%。
2.電子產(chǎn)品的高可靠性
一方面，表面安裝元器件自身的可靠性很高;另一方面，這種裝配方式有很強(qiáng)的抗沖擊能力和抗震動(dòng)能力。此外，焊點(diǎn)的缺陷率低。
3.高頻特性好
表面安裝元件無引線或引線短，使電路的信號(hào)路徑短，分布參數(shù)大大減小，減少了電磁和射頻干擾，有利于改善電路的高頻性能。
4.易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率
在生產(chǎn)過程中減少了鉆孔、引線制作、成型等環(huán)節(jié)，節(jié)省了節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時(shí)間等，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)， SMT自身的優(yōu)良特性決定了其很容易進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品批量化。
三、電子裝配表面安裝技術(shù)的安裝流程
目前，由于經(jīng)濟(jì)在內(nèi)的種種原因，SMT并沒有完全取代傳統(tǒng)的通孔裝配技術(shù)。確切的說，當(dāng)前的電子產(chǎn)品裝配比較普遍的是SMT和通孔安裝技術(shù)的混合裝配方式。表面安裝方式分為單面混合安裝、雙面混合安裝和完全安裝三種類型。不同的SMT 安裝類型有不同的安裝流程，在此介紹SMT最基本最典型安裝流程。
第一步：安裝基板。需要將基板固定在專用工作臺(tái)的臺(tái)面上，以便人工或自動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確的點(diǎn)膠和安裝SMD。第二步：點(diǎn)膠和涂膏。點(diǎn)膠是貼片膠滴到PCB的的固定位置上，目的是將SMD 準(zhǔn)確粘接在基板上。若組裝工藝中采用再流焊，還需要進(jìn)行涂膏，裝配時(shí)，將錫膏涂于基板焊盤處，將SMD置于焊膏處，就能焊接SMD.第三步：貼片。將表面組裝元器件準(zhǔn)確安裝到PCB的固定位置上。第四步：固化。所用設(shè)備是固化爐，將貼片膠融化，從而使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。第五步：回流焊接。所用設(shè)備為回流焊爐，將焊膏融化，使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。第六步：清洗。用清洗機(jī)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。第七步：檢修。用各種檢測(cè)儀器將組裝好的PCB板進(jìn)行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測(cè)。
四、電子裝配表面安裝技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)
隨著國(guó)家對(duì)高科技產(chǎn)業(yè)的投人，特別是國(guó)家加大對(duì)航空、航天、電子、通信、交通籌方面的投資力度，未來的SMT技術(shù)的應(yīng)用范圍還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。而電子行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，企業(yè)需要不斷滿足日益縮短的新品上市周期、更加苛刻的環(huán)保要求，順應(yīng)更加低成本以及更加微型化的趨勢(shì)，這對(duì)電子制造設(shè)備也提出了更高的要求。
1.SMT設(shè)備朝高精度、高速度、多功能方向發(fā)展
由于新的片式元器件及其封裝方式在不斷變化，對(duì)貼片機(jī)的要求也越來越高。新一代.SMT設(shè)備正向高速度、高精度、多功能的方向發(fā)展。例如為了提高貼片速度，各類新型貼片機(jī)普遍都采用“澈光對(duì)中”“飛行對(duì)中檢測(cè)”等先進(jìn)技術(shù)，大大提高了貼片機(jī)的速度。為了保詆貼片機(jī)的高精度，要采取措施降低貼片機(jī)的振動(dòng)和抖動(dòng)，減輕機(jī)身的重量，增加設(shè)備結(jié)構(gòu)的剛性。為了保證高質(zhì)量的貼片，要采用元器件最佳部位感應(yīng)識(shí)別技術(shù)，做到無損傷貼片。例如德國(guó)西門子公司在其新的貼片機(jī)上引入了智能化控制， 使貼片機(jī)保持較高的產(chǎn)能下的最低失誤率。另外還有散片貼片技術(shù)，并增加了自動(dòng)識(shí)別功能，可以自動(dòng)識(shí)別阻容器件的類型、封裝，提高貼片靈活性。
2.SMT設(shè)備朝靈活、智能、環(huán)保方向發(fā)展
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，各方面成本不斷的上漲，市場(chǎng)環(huán)境的競(jìng)爭(zhēng)力加大，SMT設(shè)備未來將向智能、靈活的方向發(fā)展，主要是利用計(jì)算機(jī)操作、提高自動(dòng)化控制程度，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量。例如新型的MPM模板印刷設(shè)備利用改進(jìn)的視覺算法，可以正快速、更準(zhǔn)確的將模板與PCB對(duì)準(zhǔn)，在軟件控制下，多鐘印刷動(dòng)作可以并行運(yùn)作，從而生產(chǎn)效率也提高了?；蛘呤抢脟娡垮a膏的方式進(jìn)行錫膏印刷，不再使用網(wǎng)板，提高了印刷的效率和靈活性，減少了網(wǎng)板的投入。
同時(shí)順應(yīng)科學(xué)發(fā)展觀的口號(hào)，SMT設(shè)備向環(huán)保方向發(fā)展，主要在清洗和無焊接應(yīng)用兩個(gè)方面。環(huán)保清洗設(shè)備、免清洗波峰焊機(jī)正逐步推廣使用。
進(jìn)入21世紀(jì)以來，中國(guó)SMT引進(jìn)步伐大大加快。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)已成為全球最大、最重要的SMT市場(chǎng)。雖然中國(guó)SMT/EMS產(chǎn)業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但客觀來看還存在規(guī)模小、技術(shù)含量水平不高、能力不全面等很多問題，只有不斷提高工藝人員能力，采取各種方法解決這些問題，注重技術(shù)的更新和加強(qiáng)，才能真正促進(jìn)我國(guó)SMT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
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電子表面安裝與技術(shù)論文篇二
電子裝配表面安裝技術(shù)探析
關(guān)鍵詞： 電子裝配;表面安裝技術(shù);SMT;SMD
中圖分類號(hào)：F407.63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311(2012)22-0041-020 引言
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，電子工藝研究技術(shù)有了更加深入的發(fā)展，特別是對(duì)電子配件中的表面安裝技術(shù)。當(dāng)前的電子產(chǎn)品多向小型化、智能化、多功能的方向發(fā)展，而表面安裝技術(shù)正是基于這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，形成一種新型的組裝技術(shù)——SMT技術(shù)，突破傳統(tǒng)THT通孔技術(shù)，直接將元器件貼在基板上，在制作工藝和性能上都有較大的提高，是當(dāng)前電子產(chǎn)品中比較先進(jìn)的表層裝配技術(shù)。
1 電子裝配表面安裝方式
在SMC電路基板的表面組裝組集中體現(xiàn)了SMT的特征，在不同的運(yùn)用情況下對(duì)SMA的密度、功能及可靠性都有不同，因而需要采取不同的表面安裝技術(shù)進(jìn)行組裝，并根據(jù)電子設(shè)備對(duì)于SMA的結(jié)構(gòu)要求及組裝特點(diǎn)進(jìn)行分類分析。總的來說，當(dāng)前的表面安裝技術(shù)總共有三個(gè)類別，六種方式。
1.1 單面混合組裝類 單面混合組裝是采用單面的電路基板和雙波峰焊接工藝，在這種類別有兩種主要的組裝方式，一種是在電路板的一面貼裝SMC，在另外一面插裝THC，這種工藝組裝方式的簡(jiǎn)單易于操作，但是要留下足夠的插裝THC時(shí)彎曲引線的操作空間，而且在進(jìn)行THC插裝的時(shí)候，容易碰到已經(jīng)貼裝好的SMC元件，從而引起器件損壞和脫落，因而在組裝過程中要選用黏貼性比較強(qiáng)的黏貼劑。第二種組裝方式是在先在上面插入THC，在底面貼裝SMC，相對(duì)提高了組裝的密度和粘貼的強(qiáng)度。
1.2 雙面混合組裝類 雙面組裝是在印制電路板上使用再流焊和雙波峰焊工藝并用的方式，與第一個(gè)類別相同，不同面的器件安裝具有不同的效用，在這個(gè)類別中，一種方式是通過表面組裝集成電路和THC在基板的同一面，SMD和THC同在基板—側(cè)，另一種方式是將SMC和SOT放在另一面，這種組裝方式要求的密度相當(dāng)高。
1.3 全表面的組裝類 這種類別的組裝方式同樣可以氛圍單面組裝和雙面組裝，一般來說采用的是細(xì)線圖形的印制電路板，或者采用陶瓷基板和細(xì)間距QFP，然后再用再流焊接工藝進(jìn)行組裝，組裝的密度非常高。
2 SMT 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析
在現(xiàn)代電子產(chǎn)品技術(shù)運(yùn)用當(dāng)中，SMT技術(shù)是比較優(yōu)越的電子裝配表面安裝技術(shù)，將小型化的電子元器件直接粘貼在音質(zhì)電路板上，突破傳統(tǒng)的穿孔技術(shù)，有利于保護(hù)印制板的完整性，同時(shí)保障元器件通過無引線的方式實(shí)現(xiàn)鏈接。具體來說，SMT技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：
2.1 有效提高了電子產(chǎn)品的可靠性 現(xiàn)代電子裝配表面安裝技術(shù)，突破了傳統(tǒng)裝配結(jié)構(gòu)限制，對(duì)元器件的可靠性提供了保障，通過良好的耐振動(dòng)能力和抗機(jī)械沖擊能力，使得裝配的性能更加穩(wěn)定。同時(shí)表層安裝元件不需要引線，使得整個(gè)電路的信號(hào)路勁比較短，提高了電路的高頻性能。一般采用SMD設(shè)計(jì)的電路最高頻率達(dá)3GHz，而利用鉆孔元件進(jìn)行設(shè)計(jì)的只有500MHz左右，在組裝中，無引線或短引線的片式元器件貼裝牢固，降低了寄生電感、寄生電容的影響。在SMT組裝中，可以縮短傳輸延遲的時(shí)間，16MHz以上的電路可用于時(shí)鐘頻率，而采用多芯片模塊技術(shù)，可以提高至100MHz，大大減少寄生電抗引起的附加功耗。
2.2 印制板密度及質(zhì)量得到提高 SMT技術(shù)通過在音質(zhì)電路板上粘貼元器件，其元器件的提交很小，質(zhì)量比較輕，而且不需要連接線路，在安裝過程中就有效的避免了引線間距的控制，與傳統(tǒng)的通孔技術(shù)相比，SMT技術(shù)的印制板面積可以有效的節(jié)約70%左右，重量也減輕了80%。在電子裝配表明安裝技術(shù)中利用組裝密度高、體積小、重量輕的貼片元件能夠大大提高組裝質(zhì)量，元件體積和質(zhì)量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，而且在SMT技術(shù)之后，產(chǎn)品的體積將縮小40%～60%，重量將減輕60%～80%，而且在鉆孔安裝技術(shù)器件中，引腳間距為100mil，但是SMT器件的引腳間距在50mil～25mil，甚至20mil。
2.3 在成本降低的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)效能提升 雖然當(dāng)前鉆孔安裝PCB已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，要在原印制板的基礎(chǔ)上擴(kuò)大近40%的面積，才能有足夠的空間間隙在不碰壞零件的情況下使元件插入，而且，自動(dòng)貼片機(jī)要采用真空吸嘴安吸放元件來提高高安裝密度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。但是，SMT技術(shù)的運(yùn)用，減少了電子裝配安裝過程中的很多步驟，鉆孔、引線、剪切等環(huán)節(jié)都得到省略，不僅有效的縮短了工時(shí)，而且能夠節(jié)省不少的基板材料，促進(jìn)電子裝配表面安裝的自動(dòng)化生產(chǎn)效率。電子安裝源器器件的體積比較小，且不需要加大印制板，對(duì)于整個(gè)元器件的安裝密度和自動(dòng)化程度都有較好的保障。
3 SMT技術(shù)的基本構(gòu)成要素
電子元器件和電路基板是構(gòu)成SMT技術(shù)的兩大主要構(gòu)成材料。
電路基板主要包括了陶瓷基板、印制板兩種形式，印制板與陶瓷基板的有機(jī)材料構(gòu)成有很大的不同。在進(jìn)行安裝組合的時(shí)候，印制板需要充分考慮到源器件與電路基板的熱膨脹系數(shù)問題，根據(jù)其差異，避免可能引發(fā)的耐焊性問題，而陶瓷基板的有機(jī)材料與源器件的材料基本是相符的，不存在匹配問題，在SMT技術(shù)中應(yīng)用較為普遍。
電子裝配表層安裝技術(shù)的元器件主要是SMD，適合帖在表面的小型無引線元器件。一般，根據(jù)SMD元器件的功能有片式源器件、和片式無源元件三中形式。片式源器件主要包括電感器、濾波器、諧振器、電阻器和電容器;片式機(jī)電元件有片式開關(guān)和片式繼電器;片式有源元件包括集成組件和分立器件等。
4 SMT工藝技術(shù)流程分析
就目前來看，受到經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響，電子裝配中并沒有所以元器件開發(fā)表面安裝技術(shù)，再加上鉆孔裝備的更新和替換有一個(gè)長(zhǎng)期的過程。所以，就當(dāng)前電子技術(shù)來說，運(yùn)用較為普遍的是鉆孔安裝元件和表面安裝相結(jié)合的混合式裝配技術(shù)。而表面安裝技術(shù)主要有當(dāng)面、雙面及完全安裝三中類型，單面主要是單面的混合安裝，在元件安裝的基板一面，通過鉆孔和表面安裝的混合實(shí)現(xiàn)工藝技術(shù)完成;而雙面，則是在安裝基板的一面是SMD，另一面為THC;而完全安裝是使用SMD進(jìn)行單面或者雙面的裝配。
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