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新闻资讯
SMT基本知识
点击
4228
次
发布:2011/6/21
组装密度高、电子产品体积小、重量轻,
贴片
元件的体积和重量只有传统插装元件的
1/10
左右,一般采用
SMT
之后,电子产品体积缩小
40%~60%
,重量减轻
60%~80%
。 可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。 易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达
30%~50%
。 节省材料、能源、设备、人力、时间等。
◆
为什么要用表面贴装技术
(SMT)
? 电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已无法缩小电子产品功能更完整,所采用的集成电路
(IC)
已无穿孔元件,特别是大规模、高集成
IC
,不得不采用表面贴片元件 产品批量化,生产自动化,厂方要以低成本高产量,出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力 电子元件的发展,集成电路
(IC)
的开发,半导体材料的多元应用 电子科技革命势在必行,追逐国际潮流
◆
为什么在表面贴装技术中应用免清洗流程?生产过程中产品清洗后排出的废水,带来水质、大地以至动植物的污染。 除了水清洗外,应用含有氯氟氢的有机溶剂
(CFC&HCFC)
作清洗,亦对空气、大气层进行污染、破坏。清洗剂残留在机板上带来腐蚀现象,严重影响产品质素。 减低清洗工序操作及机器保养成本。 免清洗可减少组板
(PCBA)
在移动与清洗过程中造成的伤害。仍有部分元件不堪清洗。助焊剂残留量已受控制,能配合产品外观要求使用,避免目视检查清洁状态的问题。 残留的助焊剂已不断改良其电气性能,以避免成品产生漏电,导致任何伤害。 免洗流程已通过国际上多项安全测试,证明助焊剂中的化学物质是稳定的、无腐蚀性的
◆
回流焊缺陷分析: 锡珠
(Solder Balls)
:原因:
1
、丝印孔与焊盘不对位,印刷不精确,使锡膏弄脏
PCB
。
2
、锡膏在氧化环境中暴露过多、吸空气中水份太多。
3
、加热不精确,太慢并不均匀。
4
、加热速率太快并预热区间太长。
5
、锡膏干得太快。
6
、助焊剂活性不够。
7
、太多颗粒小的锡粉。
8
、回流过程中助焊剂挥发性不适当。锡球的工艺认可标准是:当焊盘或印制导线的之间距离为
0.13mm
时,锡珠直径不能超过
0.13mm
,或者在
600mm
平方范围内不能出现超过五个锡珠。锡桥
(Bridging)
:一般来说,造成锡桥的因素就是由于锡膏太稀,包括 锡膏内金属或固体含量低、摇溶性低、锡膏容易榨开,锡膏颗粒太大、助焊剂表面张力太小。焊盘上太多锡膏,回流温度峰值太高等。开路
(Open)
:原因:
1
、锡膏量不够。
2
、元件引脚的共面性不够。
3
、锡湿不够
(
不够熔化、流动性不好
)
,锡膏太稀引起锡流失。
4
、引脚吸锡
(
象灯芯草一样
)
或附近有连线孔。引脚的共面性对密间距和超密间距引脚元件特别重要,一个解决方法是在焊盘上预先上锡。引脚吸锡可以通过放慢加热速度和底面加热多、上面加热少来防止。也可以用一种浸湿速度较慢、活性温度高的助焊剂或者用一种
Sn/Pb
不同比例的阻滞熔化的锡膏来减少引脚吸锡。
◆
SMT
有关的技术组成 电子元件、集成电路的设计制造技术电子产品的电路设计技术 电路板的制造技术 自动贴装设备的设计制造技术 电路装配制造工艺技术 装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术
◆
贴片机: 拱架型
(Gantry)
: 元件送料器、基板
(PCB)
是固定的,贴片头
(
安装多个真空吸料嘴
)
在送料器与基板之间来回移动,将元件从送料器取出,经过对元件位置与方向的调整,然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的
X/Y
坐标移动横梁上,所以得名。对元件位置与方向的调整方法:
1)
、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向,这种方法能达到的精度有限,较晚的机型已再不采用。
2)
、激光识别、
X/Y
坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向,这种方法可实现飞行过程中的识别,但不能用于球栅列陈元件
BGA
。
3)
、相机识别、
X/Y
坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向,一般相机固定,贴片头飞行划过相机上空,进行成像识别,比激光识别耽误一点时间,但可识别任何元件,也有实现飞行过程中的识别的相机识别系统,机械结构方面有其它牺牲。这种形式由于贴片头来回移动的距离长,所以速度受到限制。现在一般采用多个真空吸料嘴同时取料
(
多达上十个
)
和采用双梁系统来提高速度,即一个梁上的贴片头在取料的同时,另一个梁上的贴片头贴放元件,速度几乎比单梁系统快一倍。但是实际应用中,同时取料的条件较难达到,而且不同类型的元件需要换用不同的真空吸料嘴,换吸料嘴有时间上的延误。这类机型的优势在于:系统结构简单,可实现高精度,适于各种大小、形状的元件,甚至异型元件,送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产,也可多台机组合用于大批量生产。转塔型
(Turret)
:元件送料器放于一个单坐标移动的料车上,基板
(PCB)
放于一个
X/Y
坐标系统移动的工作台上,贴片头安装在一个转塔上,工作时,料车将元件送料器移动到取料位置,贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件,经转塔转动到贴片位置
(
与取料位置成
180
度
)
,在转动过程中经过对元件位置与方向的调整,将元件贴放于基板上。对元件位置与方向的调整方法:
1)
、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向,这种方法能达到的精度有限,较晚的机型已再不采用。
2)
、相机识别、
X/Y
坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向,相机固定,贴片头飞行划过相机上空,进行成像识别。一般,转塔上安装有十几到二十几个贴片头,每个贴片头上安装
2~4
个真空吸嘴
(
较早机型
)
至
5~6
个真空吸嘴
(
现在机型
)
。由于转塔的特点,将动作细微化,选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作台移动
(
包含位置调整
)
、贴放元件等动作都可以在同一时间周期内完成,所以实现真正意义上的高速度。目前最快的时间周期达到
0.08~0.10
秒钟一片元件。 此机型在速度上是优越的,适于大批量生产,但其只能用带状包装的元件,如果是密脚、大型的集成电路
(IC)
,只有托盘包装,则无法完成,因此还有赖于其它机型来共同合作。这种设备结构复杂,造价昂贵,最新机型约在
US50
万,是拱架型的三倍以上。
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