表面貼裝技術(shù)電子產(chǎn)品制造（smt）新工藝表面貼片組件工藝技術(shù)smt高效率的超小型貼片元件工藝特征

1、第一章 表 面 貼 片 組 件 知 識(shí) 第一節(jié) SMT的意義 一、SMT簡(jiǎn)介（一）什么是 SMT？1無(wú) 引 線元 器 件貼 裝 在PCB表面經(jīng)整體加熱實(shí)現(xiàn)元器件與PCB互連。 2薄膜電路屬SMT范疇。SMT主要是指PCB組裝。（二）SMT工藝的優(yōu)點(diǎn)1組裝密度高、體積小、重量輕、成本低。 2高可靠、抗震能力強(qiáng)。 3自動(dòng)化能力高，生產(chǎn)率高。（三）什么是SMC/SMD？1SMC泛指無(wú)源表面安裝組件總稱，如：厚膜電阻、陶瓷電容、旦電容等。 2SMD泛指有源表面安裝組件：PLCC、SOT、SOIC、QFP等。（四）有源器件引腳的種類(lèi)？1鷗翼型：QFP、SOP2J型 ：PLCC、SOJ3球型 ：BGA/C

2、SP二、阻容組件識(shí)別方法（一）組件尺寸公英制換算（0.12英寸=120mil、0.08英寸=80mil）Chip（阻容組件）IC英制名稱公制mm公制名稱英制mil公制mm12063.21.63216501.2708052.01.252125300.806031.60.81608250.6504021.00.51005200.502010.60.30603120.3（二）片式電阻、電容識(shí)別標(biāo)記電阻電容標(biāo)印值電阻值標(biāo)印值電容量2R22.20R50.5PF5R65.60101PF1021K11011PF6826800471470PF33333K3323300PF104100K22322000PF56

3、4560K51351000PF說(shuō)明：當(dāng)阻值為1%精度時(shí)用四個(gè)數(shù)來(lái)表示前三個(gè)數(shù)為有效數(shù)，第四位為“0”的個(gè)數(shù)，如：CA D 476 M C T 國(guó)標(biāo)鉭 組件 容值 誤差值 額定 包裝電容型號(hào) 尺寸 電壓CT41 0805 B 102 K 250 N T二類(lèi)片 尺寸規(guī)格 介質(zhì) 容值 誤差值 額定 端頭 包裝狀電容 電壓 材料RC05 K 103 J A電阻 尺寸 溫度 阻值 誤差 包裝 功率 系數(shù) 三、表面貼裝電子組件分類(lèi)及舉例：（一）分類(lèi)Chip片電阻, 電容等, 尺寸規(guī)格（英制）：0201、0402、0603、0805、1206等（公制）：0603、1005、1608、2125、3216等鉭電

4、容, 尺寸規(guī)格: TANA、TANB、TANC、TAND、SOT晶體管、SOT23、 SOT143、 SOT89等Melf：圓柱形組件、 二極管、 電阻等SOIC：集成電路, 尺寸規(guī)格: SOIC08、 14、 16、 18、 20、 24、 28、 32QFP：密腳距集成電路PLCC：集成電路, PLCC20、 28、 32、 44、 52、 68、 84BGA：球柵列陣包裝集成電路, 列陣間距規(guī)格: 1.27、 1.00、 0.80CSP：集成電路, 組件邊長(zhǎng)不超過(guò)里面芯片邊長(zhǎng)的1.2倍, 列陣間距1.27 mm) F 密間距(0.5 mm)；限于QFP元件 S 收縮間距(3mm分離高度應(yīng)

5、該總是高于膠劑的倒塌高度。在刮板運(yùn)動(dòng)之后，在模板上應(yīng)該留有一層膠劑薄膜。 4.2 用1mm厚的塑料膜板的泵壓印刷(Pump Printing)(由DEK推薦)刮刀：金屬的，45度角 印刷速度：25mm/sec 印刷間隙：0mm(接觸式) 刮刀壓力：0.33kg/cm 印刷順序：?jiǎn)纬逃∷?分離速度：0.2mm/cm 5. PD955PY的膜板開(kāi)孔推薦直徑下面所說(shuō)的參數(shù)是相對(duì)于250微米的金屬模板和在4.1.3節(jié)中所提到的印刷參數(shù)。模板的開(kāi)孔直徑被優(yōu)化，以得到在貼裝之后不會(huì)污染元件金屬端的最大膠點(diǎn)直徑。膠點(diǎn)之間的距離被優(yōu)化，以避免印刷期間模板底面上膠涂污。首選雙膠點(diǎn)以得到最佳的附著力和最小的元件丟

6、失。如果用雙膠點(diǎn)，貼裝期間元件的扭曲不太要緊。元件尺寸模板開(kāi)孔直徑(mm)膠點(diǎn)中心之間的距離(mm)06032 x 0.50.908052 x 0.61.112062 x 0.81.4SOT232 x 0.71.4Mini Melf1 x 1.0n.a.Melf2 x 1.52.018122 x 1.42.4SO 83 x 1.42.5SO 144 x 1.42.56. 模板的清潔6.1 金屬模板的清潔為了避免清潔劑對(duì)模板框膠的侵蝕，推薦使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的清潔劑(例如Zestron SD 300)。這種新的清潔劑也設(shè)計(jì)用來(lái)避免清潔設(shè)備之外的暴露保護(hù)措施。這允許設(shè)備的貼裝放在于一個(gè)所希望的位置。當(dāng)印

7、刷小膠點(diǎn)，例如=0.6mm，或在模板被膠劑嚴(yán)重污染的情況，我們推薦使用用于預(yù)清洗的Zestron ES，然后是用于最終清潔的Zestron SD 300?？墒?，用Zestron ES的清潔必須認(rèn)真地手工完成，以避免Zestron ES與模板框的膠接觸。6.2 塑料模板的清潔在6.1所提到的推薦也對(duì)塑料模板的清潔有效。另外，還需要更加注意下面的問(wèn)題：在清潔塑料模板期間，可能發(fā)生靜電放電。這可能擾亂印刷工藝。應(yīng)該用專(zhuān)門(mén)的清潔劑，以避免這個(gè)現(xiàn)象，例如Zestron SD 300與防靜電添加劑Zestron plus AS 10。應(yīng)該避免手工清潔(用布抹)，因?yàn)樗芰先菀妆还位āｉL(zhǎng)期這樣可能造成印刷品質(zhì)

8、的問(wèn)題。只用手工清潔很大程度上不足以徹底清潔通孔。殘留物可能累積和負(fù)面地影響印刷品質(zhì)。開(kāi)發(fā)膠劑絲印工藝 By Manuel Osuna, Cirduits Assembly本文介紹摩托羅拉公司的一個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)是怎樣選擇滴膠方案的，希望您從中受到啟發(fā)。在墨西哥索納那Nogales的摩托羅拉寬帶業(yè)務(wù)，面臨著到1999年第四季度末為其DCT 2000產(chǎn)品擴(kuò)容的挑戰(zhàn)。DCT 2000是一種消費(fèi)終端產(chǎn)品，它將數(shù)字音頻和視頻品質(zhì)帶入電視接收器。與此同時(shí)，開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品的下一個(gè)版本的計(jì)劃也必須開(kāi)始。新的DCT 5000將允許消費(fèi)者同時(shí)看電視、沖浪英特網(wǎng)和使用摩托羅拉的互動(dòng)數(shù)字電纜網(wǎng)絡(luò)打IP 。在該項(xiàng)目的制造計(jì)劃中

9、要考慮的一個(gè)關(guān)鍵因素是在有限的底面積內(nèi)達(dá)到最大可能的容量。被指定開(kāi)發(fā)和實(shí)施該計(jì)劃的小組決定，最有效的制造策略是專(zhuān)門(mén)為DCT 2000的裝配設(shè)計(jì)一條高產(chǎn)量的表面貼裝線，但是配置要接收DCT 5000產(chǎn)品的未來(lái)發(fā)展。生產(chǎn)速度目標(biāo)是每個(gè)印刷電路板(PCB)25秒的周期時(shí)間。現(xiàn)在的產(chǎn)品是以這樣一個(gè)工藝步驟制造的：錫膏印刷、元件貼裝、回流、通孔元件安裝、滴膠、元件貼裝、固化和波峰焊接。由于每個(gè)板大量的元件，最初的分析顯示要求在一個(gè)非常優(yōu)先、或無(wú)法得到的空間內(nèi)放兩臺(tái)滴膠機(jī)。一些迅速完成的研究提供了市場(chǎng)上現(xiàn)有滴膠設(shè)備和工藝及其優(yōu)缺點(diǎn)的詳細(xì)情況。在表面貼裝裝配中最普遍使用的施膠方法是針滴(needle dis

10、pensing)。雖然被廣泛接受，但這個(gè)方法有局限性。它是一個(gè)緩慢、連續(xù)的過(guò)程，膠劑放入一個(gè)注射器內(nèi)，通過(guò)壓力或正向位移的方法從一個(gè)空心的針嘴中滴出。針滴的膠劑局限于圓形，膠點(diǎn)的高度和直徑受限與給定的針嘴直徑。該工藝的整體速度是滴在基板上膠點(diǎn)數(shù)量的函數(shù)，這滿足不了摩托羅拉的能力要求，除非增加更多的機(jī)器?？墒?，可用的空間已經(jīng)是有限的。因此，考慮到地面空間和成本的問(wèn)題，這個(gè)滴膠的技術(shù)是不適合的。也考慮了針梢沉積(pin deposition)工藝。針梢沉積使用專(zhuān)門(mén)的定位工具和一個(gè)陣列的針梢，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)配合所要求施于PCB的膠點(diǎn)分布。該陣列浸入一個(gè)開(kāi)式的膠劑托盤(pán)，濕潤(rùn)針梢達(dá)到預(yù)計(jì)的數(shù)量，然后向下接觸板

11、來(lái)轉(zhuǎn)移膠劑。該工藝對(duì)現(xiàn)有的地面空間是合適的，但是有幾個(gè)缺點(diǎn)。定位工具必須在每一次膠點(diǎn)分布變化是更換。膠劑在開(kāi)式的托盤(pán)內(nèi)的暴露可能導(dǎo)致吸收潮濕，造成多個(gè)品質(zhì)問(wèn)題，使得維護(hù)要求非常關(guān)鍵并費(fèi)時(shí)間。在評(píng)估所有現(xiàn)有的工藝和設(shè)備之后，小組決定買(mǎi)不到可以所要求的速度滴膠的滴膠機(jī)。必須有幾臺(tái)滴膠機(jī)滿足所要求的能力，而現(xiàn)有的地面空間卻是有限的。膠劑印刷工藝是下一個(gè)要考慮的邏輯選項(xiàng)，它使用一臺(tái)絲印機(jī)和一個(gè)塑料或金屬模板來(lái)將膠印刷到PCB上。印刷膠劑將滿足產(chǎn)量和空間限制的要求?？墒?，PCB設(shè)計(jì)要求膠劑是在通孔自動(dòng)插件工藝之后印刷的。結(jié)果，即便膠劑印刷工藝已經(jīng)使用幾年了，但是標(biāo)準(zhǔn)的模板還是解決不了這個(gè)特殊情形。要求一

12、個(gè)比通常厚的模板來(lái)提供在模板的板面上的必要間距，使得通孔元件引腳不會(huì)干擾板上的平坦的印刷。選擇一個(gè)模板設(shè)計(jì)者幾個(gè)問(wèn)題在模板制造商的選擇中是關(guān)鍵的：交貨時(shí)間、以前的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)支持和塑料模板的能力。DEK印刷機(jī)器是選擇的供應(yīng)商，來(lái)自該公司的現(xiàn)場(chǎng)工程師包括在摩托羅拉的小組中，幫助模板的設(shè)計(jì)。最終的模板設(shè)計(jì)出來(lái)，使得所有的敲彎的板上的引腳都坐落在凹槽內(nèi)，允許模板底面接觸到PCB的表面(圖一)。 HYPERLINK :/ smtinline /Images/epoxy-printing1.jpg t _blank 圖一、所選擇的模板設(shè)計(jì)一旦小組完成了摸板設(shè)計(jì)，就必須決定特定的膠劑印刷工藝。在小組了解到當(dāng)

13、使用塑料模板印刷時(shí)刮刀會(huì)造成另外的問(wèn)題之后，選擇了一個(gè)全封閉的、增壓的印刷頭，ProFlow DirEKt Imaging。(圖二)。 HYPERLINK :/ smtinline /Images/epoxy-printing2.jpg t _blank 圖二、封閉的印刷頭封閉的印刷頭將膠劑裝在傳送頭內(nèi)，留下相對(duì)干凈的模板，并且保護(hù)膠劑不受環(huán)境問(wèn)題的影響，如吸水或干燥。圖三描述了在幾次印刷之后要保持多干凈和連續(xù)性。 HYPERLINK :/ smtinline /Images/epoxy-printing3.jpg t _blank 圖三、印刷之后的板試驗(yàn)設(shè)計(jì)開(kāi)始進(jìn)行了一個(gè)絲印試驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證該工

14、藝的能力。在仔細(xì)考慮與模板印刷機(jī)有關(guān)的所有可能的參數(shù)之后，選擇了五個(gè)參數(shù)來(lái)做實(shí)驗(yàn)：印刷速度、分離速度、頭的壓力、印刷頭的壓力與分離。膠點(diǎn)直徑用作輸出變量。表一顯示在試驗(yàn)中與每個(gè)因素有關(guān)的設(shè)定水平。FactorLow LevelHigh LevelPrint speed10 mm/s90 mm/sSeparation speed0.5 mm/s20 mm/sHead pressure1.5 psi3.5 psiPrint head pressure4 kg20 kgSeparation1 mm10 mmTABLE 1: Level settings for each factor in the

15、experiment.一個(gè)兩級(jí)部分析因設(shè)計(jì)用來(lái)確認(rèn)最關(guān)鍵的因素及其整體影響。在表二中列出了在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中所進(jìn)行的全套試驗(yàn)組合。所有試驗(yàn)組合都是以隨機(jī)的次序分布，以減少在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中不受控因素的試驗(yàn)錯(cuò)誤的影響。Pattern (mm/s)Print Speed (mm/s)Separation Speed (psi)Head Pressure (kg)Print Head Pressure (mm)Separation-+-10203.5201-+-100.51.5201+90203.52010+-+90201.5410+-900.51.541+-+-90201.5201-+-100.53.541-

16、+-+10203.5410-+-+10201.52010-+100.51.5410+-+-+900.53.5410+-+-900.53.5201-+100.53.52010+-+900.51.52010+-90203.541-+-10201.541TABLE 2: Test combinations.使用計(jì)量設(shè)備來(lái)測(cè)量在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中印刷膠點(diǎn)的直徑。預(yù)先已經(jīng)進(jìn)行了校準(zhǔn)已確認(rèn)精度和準(zhǔn)確度。在PCB上選擇十個(gè)不同的位置來(lái)測(cè)量。五個(gè)是0805元件，五個(gè)是1206元件。每種方式運(yùn)行三塊板。測(cè)得的輸出是十個(gè)膠點(diǎn)的每一個(gè)的平均值。結(jié)果那些對(duì)膠點(diǎn)直徑產(chǎn)生最大影響的參數(shù)或輸入變量是印刷速度和頭的壓力。剩下的參數(shù)對(duì)

17、膠點(diǎn)的直徑尺寸影響很小或沒(méi)有影響。模板的開(kāi)孔界定了最小的膠點(diǎn)尺寸。一旦模板的開(kāi)孔確定，證明通過(guò)簡(jiǎn)單地改變速度和頭的壓力可以非常容易地增加膠點(diǎn)直徑。結(jié)論膠劑印刷工藝的開(kāi)發(fā)幫助達(dá)到初始的項(xiàng)目目標(biāo)，證明對(duì)于該小組是一個(gè)非常令人興奮的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。以下是取得的目標(biāo)： 所要求的周期時(shí)間小于25秒，該工藝現(xiàn)在優(yōu)化達(dá)到的時(shí)間小于17秒。 通過(guò)一整臺(tái)機(jī)器減少生產(chǎn)線的長(zhǎng)度，允許整個(gè)生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)布局充分利用到可用空間。 培訓(xùn)要求減少一半，因?yàn)橄嗤挠∷C(jī)已經(jīng)在用于錫膏。 通過(guò)減少其他方法可能要購(gòu)買(mǎi)的設(shè)備數(shù)量，節(jié)省相當(dāng)數(shù)量的金錢(qián)。 該工藝的開(kāi)發(fā)和實(shí)施在兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成。精密微量滴膠 By Sven Wedekin本文

18、介紹，隨著半導(dǎo)體元件及封裝繼續(xù)縮小尺寸，0.01及更小的膠點(diǎn)直徑要求對(duì)滴膠設(shè)備的設(shè)計(jì)采用一種“綜合工程”的方法。隨著電子產(chǎn)品，如手機(jī)、尋呼機(jī)和便攜式電腦等，繼續(xù)不斷進(jìn)化，這些產(chǎn)品中的柔性電路與印刷電路板(PCB)越來(lái)越密集地安裝越來(lái)越小的芯片與封裝。在設(shè)計(jì)者尋找方法在縮小的面積上設(shè)計(jì)電路的同時(shí)，制造商面臨一些特殊的挑戰(zhàn)：在極其精密的圖形上滴涂錫膏、導(dǎo)電性膠和底部充膠，這些應(yīng)用包括超密間距的引腳元件、BGA、CSP(包括微型BGA與倒裝芯片)、和直接芯片安裝(DCA, direct chip attach)元件。本文討論在電子制造中與錫膏和膠的微量精密滴涂有關(guān)的技術(shù)挑戰(zhàn)。為了在基板上裝配引腳與面

19、積排列“微型”元件的滴涂材料，“綜合工程”已經(jīng)成為達(dá)到滴涂精度的方法。這個(gè)產(chǎn)品工程概念考慮了滴涂系統(tǒng)主要元件的累積誤差 - 泵、平臺(tái)和控制軟件 - 因?yàn)樗鼈冇绊懽罱K的結(jié)果。綜合工程(Integrated Engineering)在為電子裝配設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)液體滴涂設(shè)備中，制造商考慮許多的參數(shù)，設(shè)定目標(biāo)，這些參數(shù)包括：速度(DPH, dots per hour)、靈活性、精度與可重復(fù)性、以及產(chǎn)量。這些參數(shù)和其它有關(guān)的因素(臺(tái)式與落地模式、平臺(tái)尺寸與穩(wěn)定性、自動(dòng)化程度、是否有加熱、傳送帶類(lèi)型等)是根據(jù)目標(biāo)價(jià)格范圍和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍決定的。任何系統(tǒng)的心臟都是泵；因?yàn)檫@個(gè)原因，一個(gè)滴膠系統(tǒng)的性能通常是通過(guò)滴膠頭

20、的能力來(lái)衡量的。除此之外，制造商通?！扒度搿北M可能多的平臺(tái)和軟件技術(shù)，只要價(jià)格允許，這也是市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品推動(dòng)的結(jié)果。小膠點(diǎn)直徑與微量材料的精密滴涂要求一種不同的方法。微量滴涂所要求的精度與可重復(fù)性只有通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到，要考慮到由于平臺(tái)的機(jī)械與電氣特性所產(chǎn)生的誤差累積。軟件也是必要的，它控制滴膠和拱架的運(yùn)作，補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)與速度上的偏差。雖然誤差累積影響安裝諸如QFP和SOIC這些傳統(tǒng)SMT元件的液體滴涂，膠點(diǎn)的直徑和X-Y精度隨著元件尺寸變得越來(lái)越小而變得更加重要。可以說(shuō)，沒(méi)有容忍誤差的余地。例如，平臺(tái)的X-Y公差范圍內(nèi)的偏差，加上滴膠頭的角度公差范圍內(nèi)的偏差，可以造成錫膏點(diǎn)不能準(zhǔn)確地滴在目標(biāo)

21、焊盤(pán)上。在設(shè)計(jì)一部直徑0.10或更小的膠點(diǎn)精密滴膠機(jī)器時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)必須反復(fù)作工程上的考慮，設(shè)計(jì)和建造可以累積滿足性能目標(biāo)與規(guī)格的子系統(tǒng)，使用閉環(huán)反饋的軟件。子系統(tǒng)包括泵與馬達(dá)、滴膠針、絲桿、線性導(dǎo)軌、甚至框架本身。這就是綜合工程。材料與工藝參數(shù)錫膏與膠的精密滴涂決定于各種參數(shù)，包括材料本身的成分。在電子裝配中，液體滴涂機(jī)用于批量或在線的滴涂錫膏和樹(shù)脂膠在基板上。膠可以是安裝元件的非導(dǎo)電性膠，或者可以提供導(dǎo)溫與導(dǎo)電性，取決于類(lèi)型和膠接劑內(nèi)金屬顆粒的裝填，以及其物理結(jié)構(gòu)(薄片與球狀)。表一、滴膠中的材料參數(shù)干燥/老化特性溫度流動(dòng)特性粘性混合物的同質(zhì)性濕潤(rùn)特性空氣的出不出現(xiàn)表二、滴膠中的工藝/工具參

22、數(shù)節(jié)拍時(shí)間泵控制精度針嘴離基板的距離X/Y精度與可重復(fù)性針嘴內(nèi)徑Z軸精度與可重復(fù)性針嘴設(shè)計(jì) HYPERLINK :/ smtinline /Images/micro-dispensing1.jpg t _blank 圖一、針嘴的離板高度決定膠點(diǎn)的徑高比。離表面太遠(yuǎn)的針嘴可能造成滴出材料的塌落。太靠近表面的針嘴可造成材料的拖尾和橋接，以及拖過(guò)下一個(gè)點(diǎn)的位置。滴涂的材料參數(shù)在表一中列出。粘度決定于樹(shù)脂膠接劑和混入樹(shù)脂中的金屬。諸如材料在壓力下流動(dòng)的能力和對(duì)于錫膏濕潤(rùn)引腳或錫球的能力這些特性，對(duì)沉積量和連接的品質(zhì)是有影響的。其它可以分類(lèi)為工藝與工具參數(shù)的變量在表二中列出，針嘴離基板的距離是達(dá)到膠點(diǎn)的

23、適當(dāng)徑高比的必要因素(圖一)。一般，對(duì)于低粘性的材料，徑高比應(yīng)該大約為3:1，對(duì)于高粘度的錫膏為2:1(圖二)?；迳线m當(dāng)?shù)木嚯x是容易保證的，使用裝備有偏移腳的滴膠針嘴(圖三)。在帶偏移腳的針嘴不能使用的地方，如區(qū)域填充、滴膠靠近封裝壁、或元件密度高，Z軸的高精度控制是重要的。 HYPERLINK :/ smtinline /Images/micro-dispensing2.jpg t _blank 圖二、低粘性材料的徑高比可高達(dá)3:1，高粘性的為2:1 HYPERLINK :/ smtinline /Images/micro-dispensing3.jpg t _blank 圖三、有高度偏移

24、腳的針嘴保證滴膠期間適當(dāng)?shù)碾x板高度優(yōu)化的設(shè)計(jì)特征在為微量滴膠設(shè)計(jì)滴膠機(jī)時(shí)，泵技術(shù)的工藝水平進(jìn)步使得可以達(dá)到0.01或更小的直徑的膠點(diǎn)?？墒牵缭凇熬C合工程”中所提及的，精度與可重復(fù)性只有通過(guò)涉及整個(gè)滴膠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮才能保證。這里描述一個(gè)能夠滿足在基板上和封裝內(nèi)裝配現(xiàn)有最小元件挑戰(zhàn)的系統(tǒng)。泵技術(shù)與滴膠針嘴。滴膠過(guò)程涉及流體材料的轉(zhuǎn)移，經(jīng)常通過(guò)注射器，以空氣壓力或機(jī)械方法。在過(guò)去，時(shí)間/壓力泵在滴膠機(jī)上是主流的泵類(lèi)型。這些泵還可以在今天的機(jī)器上找到，是手工滴膠常用的方法，依靠脈沖高壓空氣來(lái)在活塞上提供壓力，將材料從注射器推出。用這種系統(tǒng)，材料傾向與受熱，因?yàn)槊}沖的空氣；因此粘性發(fā)生變化 - 焊

25、錫與助焊劑分離(或樹(shù)脂膠的情況是填充料與膠接劑)可能發(fā)生，從同一管中滴出的膠量隨著時(shí)間變化。雖然有無(wú)數(shù)不同的泵設(shè)計(jì)，材料沉淀精度與可重復(fù)性的戲劇性提高已經(jīng)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋泵(rotary auger pump)達(dá)到。一個(gè)直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)阿基米德螺桿在芯座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。低壓空氣維持錫膏或膠到泵的穩(wěn)定流動(dòng)。這個(gè)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是雙重的：材料通過(guò)螺桿以精確的數(shù)量從芯座中傳送，并且因?yàn)椴牧系臏囟仁欠€(wěn)定的(沒(méi)有由于脈沖空氣而產(chǎn)生的材料受熱)，粘性更一致。這類(lèi)泵的缺點(diǎn)是直流馬達(dá)提供的控制水平。當(dāng)要滴膠時(shí)，泵馬達(dá)“升速”，在周期結(jié)束時(shí)“減速下來(lái)”。沉淀量可能一個(gè)周期不同于一個(gè)周期，因?yàn)橹绷黢R達(dá)不能精確控制螺桿的旋轉(zhuǎn)。一種先進(jìn)的

26、泵，微量閥，克服了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)螺桿泵的局限。這個(gè)完全可編程的泵增加了無(wú)刷伺服馬達(dá)和一個(gè)數(shù)碼器，精確地控制螺桿的旋轉(zhuǎn)。數(shù)碼器提供每轉(zhuǎn)57,000個(gè)計(jì)數(shù)。換句話說(shuō)，螺桿轉(zhuǎn)360一周分成57,000個(gè)位置的清晰度，提供前所未有的精度。例如，該微量泵通過(guò)0.003(0.076mm)離板高度的28號(hào)針嘴滴一種密間距共晶合金(63/37)，能夠達(dá)到0.01的精確的錫膏點(diǎn)直徑。品質(zhì)控制特征。泵中的螺桿與芯座是碳鋼制作的，這樣選擇是因?yàn)楫?dāng)碳鋼在碳鋼中運(yùn)行時(shí)幾乎沒(méi)有摩擦。另一個(gè)顯著特征是“柔性安裝的”注射器，設(shè)計(jì)用來(lái)減少由于滴膠頭的上下運(yùn)動(dòng)對(duì)材料所產(chǎn)生的壓實(shí)作用。對(duì)微量滴膠同樣重要的是安裝在滴膠頭上的針。事實(shí)上，微

27、量滴膠的最大障礙是針的阻塞。微量膠點(diǎn)閥使用獨(dú)特的設(shè)計(jì)，高度拋光的不銹鋼針，有一個(gè)分腔的針嘴。該腔減少針與材料之間分開(kāi)時(shí)的表面張力。結(jié)果，錫膏或樹(shù)脂膠不容易掛在針嘴上，當(dāng)針從滴膠的點(diǎn)離開(kāi)時(shí)造成拖尾和橋接。針嘴內(nèi)拋光的表面在材料流過(guò)針管時(shí)產(chǎn)生最小的表面干涉。平臺(tái)與機(jī)架。在泵技術(shù)保證一個(gè)特殊膠點(diǎn)直徑與材料體積的精確和可重復(fù)滴涂的同時(shí)，平臺(tái)保證膠點(diǎn)在X/Y/Z方向的位置精度。一流的設(shè)計(jì)要求高精度的、不銹剛的、防背隙的滾珠絲桿和不銹鋼的線性滾珠導(dǎo)軌?？墒牵€需要其它的改進(jìn)來(lái)達(dá)到所希望的微量滴膠精度。著名的創(chuàng)新包括用MIC-6鑄鋁制造的拱架、數(shù)碼器在具有零背隙偶合器馬達(dá)上的安裝、和機(jī)架特殊成分材料的使用。

28、結(jié)果，可以衡定地得到0.0015(0.0381mm)的位置精度。每一個(gè)創(chuàng)新都有其特殊的用途。鑄鋁的分子結(jié)構(gòu)使得拱架在使用的時(shí)候不會(huì)變形。通過(guò)使用數(shù)碼器和零背隙偶合器，滴膠系統(tǒng)將準(zhǔn)確地知道拱架在哪里，而不是預(yù)計(jì)它將在哪里。最后，合成材料由90%石英和10%聚合物組成。由于這個(gè)理由，這種機(jī)器可以有效地減少由于滴膠頭的X/Y/Z軸運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的沖擊與振動(dòng)。軟件控制。軟件對(duì)于精密的和可重復(fù)的性能也是必要的。在理想的系統(tǒng)中，滴膠機(jī)是用一個(gè)多任務(wù)軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)編程和控制的，通過(guò)閉環(huán)反饋提供過(guò)程的確認(rèn)。一種視窗類(lèi)型的程序?qū)τ陂_(kāi)發(fā)各種應(yīng)用程序的工程師是容易的。提供材料、閥和形狀庫(kù)的軟件、通過(guò)主機(jī)的設(shè)備間的通信、生

29、產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄、使用者密碼保護(hù)、和簡(jiǎn)化的用戶界面是關(guān)鍵的。輪廓繪圖。微量滴涂錫膏和樹(shù)脂膠的綜合設(shè)計(jì)由于使用了一個(gè)輪廓繪圖系統(tǒng)而趨于完美*。每一臺(tái)滴膠機(jī)在發(fā)貨之前都校準(zhǔn)以確保防止誤差累積。另外，繪圖工具包對(duì)客戶也是可得到的，以保證使用的最高性能和精度。 HYPERLINK :/ smtinline /Images/micro-dispensing4.jpg t _blank 圖四、輪廓繪圖大大地減少最大的X與Y的偏移，如從繪圖前(上)與后(下)的結(jié)果可以看出(a)。在輪廓繪圖工序以后的原始最大X與Y的值。輪廓繪圖工具包有一個(gè)NIST可跟蹤的玻璃板，該玻璃板在精密的X-Y柵格上蝕刻有0.5間隔的0.0

30、5的點(diǎn)、運(yùn)行程序的軟件和安裝硬件組成。該板用玻璃制成是因?yàn)樗幌蠼饘伲谑覝氐淖兓屑床慌蛎浺膊皇湛s。圖4a顯示在繪圖之前對(duì)于一個(gè)典型的應(yīng)用原始的最大X與Y值；而圖4b顯示繪圖之后的結(jié)果?？偨Y(jié)由于越來(lái)越強(qiáng)調(diào)更小的元件和更緊密的安裝的基板，電子裝配的錫膏與導(dǎo)電性膠的精密滴涂正受到設(shè)備能力的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。對(duì)于滴膠機(jī)，一個(gè)精密的泵是不夠的；而整個(gè)滴膠系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)以接納由于泵和平臺(tái)機(jī)械以及其它因素所產(chǎn)生的累積誤差。綜合工程的的過(guò)程評(píng)估所有的制造與性能參數(shù)，這樣才可以根據(jù)所有的系統(tǒng)變量來(lái)觀察滴膠的精度與性能。微量膠點(diǎn)指南By Richard Jefferson and Steven R. Marongell

31、i本文介紹，盡管有許多技術(shù)用于點(diǎn)膠，但是如果不能準(zhǔn)確地點(diǎn)放這些不斷縮小的膠點(diǎn)，那么一切都是沒(méi)有實(shí)際意義的。圖一、活塞位移泵與帶支點(diǎn)的滴膠嘴圖二、在材料通過(guò)針管之前注射器內(nèi)全部被壓縮 圖三、材料在整個(gè)通往滴膠嘴的路上被壓縮 圖四、在材料通過(guò)針管之前進(jìn)給螺桿周?chē)乃胁牧媳粔嚎s 圖五、只有要滴出的材料被壓縮 電子產(chǎn)品制造（SMT）新工藝參考網(wǎng)址 :/ Mount Technology)的英文縮寫(xiě)，中文意思是表面組裝工藝，是一種相對(duì)較新的電子組裝技術(shù)，它將傳統(tǒng)的電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一的器件。表面安裝不是一個(gè)新的概念，它源于較早的工藝，如平裝和混合安裝。SMT已經(jīng)成為一個(gè)涉及面廣，內(nèi)容豐

32、富，跨多學(xué)科的綜合性高新技術(shù)。最新幾年，SMT又進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展高潮，已經(jīng)成為電子組裝技術(shù)的主流。 1、SMT概述SMT是無(wú)需對(duì)印制板鉆插裝孔，直接將處式元器件或適合于表面組裝的微型元件器貼、焊到印制或其他基板表面規(guī)定位置上的裝聯(lián)技術(shù)。由于各種片式元器件的幾何尺寸和占空間體積比插裝元器件小得多，這種組裝形式具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耐振動(dòng)、抗沖擊、高頻特性好和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。采用雙面貼裝時(shí)，組裝密度的5倍以左右，從而使印制板面積節(jié)約了60-70，重量減輕90以上。SMT在投資類(lèi)電子產(chǎn)品、軍事裝備領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、彩電調(diào)諧器、錄像機(jī)、攝像機(jī)及袖珍式高檔多波段收音機(jī)、隨身聽(tīng)、傳呼機(jī)和手機(jī)等幾乎

33、所有的電子產(chǎn)品生產(chǎn)中都得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)SMT的應(yīng)用起步于80年代初期，最初從美、日等國(guó)成套引進(jìn)了SMT生產(chǎn)線用于彩電諧器生產(chǎn)。隨后應(yīng)用于錄像機(jī)、攝像機(jī)及袖珍式高檔多波段收音機(jī)、隨身聽(tīng)等生產(chǎn)中，近幾年在計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、航空航天電子產(chǎn)品中也逐漸得到應(yīng)用。SMT總的發(fā)展趨勢(shì)是：元器件越來(lái)越小、組裝密度越來(lái)越高、組裝難度也越來(lái)越大。最近幾年SMT又進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展高潮。為了進(jìn)一步適應(yīng)電子設(shè)備向短、小、輕、薄方向發(fā)展，出現(xiàn)了0210（0.6mm0.3mm）的CHIP元年、BGA、CSP、FLIP、CHIP、復(fù)合化片式元件等新型封裝元器件。由于BGA等元器件技術(shù)的發(fā)展，非ODS清洗和元鉛焊料的出現(xiàn)，引

34、起了SMT設(shè)備、焊接材料、貼裝和焊接工藝的變化，推動(dòng)電子組裝技術(shù)向更高階段發(fā)展。SMT發(fā)展速度之快，的確令人驚訝，可以說(shuō)，每年、每月、每天都有變化。2、SMT工藝分類(lèi)按焊接方式，可分為再流焊和波峰焊兩種類(lèi)型1、再流焊工藝先將微量的錫鉛（SN/PB）焊膏施加到印制板的焊盤(pán)上，再將片式元器件貼放在印刷板表面規(guī)定的位置上，最后將貼裝好元器件的印制板放以再流焊設(shè)備的傳送帶上，從爐子入口到出口（大約5-6分鐘）完成干燥、預(yù)熱、熔化、冷卻全部焊接過(guò)程。2、波峰焊工藝先將微量的貼片膠（絕緣粘接膠）施加到印制板的元器件底部或連忙緣位置上，再將片式元器件貼放在印制表面規(guī)定的位置上，并進(jìn)行膠固化。片式元器件被牢固

35、地粘接在印制板的焊接面，然后插裝分立元器件，最后對(duì)片式元器件與插裝元器件同時(shí)進(jìn)行波峰焊接。按組裝方式，可分為全表面組裝、單面混裝、雙面混裝三種方式組裝方式示意圖電路基板元器件特征全表面組裝單面表面組裝單面PCB陶瓷基板表面組裝元器件工藝簡(jiǎn)單、適用于小型、薄型簡(jiǎn)單電路雙面表面組裝雙面PCB陶瓷基板表面組裝元器件高密度組裝、薄型化單面混裝SMD和THC都在A面雙面PCB表面組裝元器件和通孔插裝元器件一般采用先貼后插，工藝簡(jiǎn)單THC在A面SMD在B面單面PCB表面組裝元器件和通孔插裝元器件PCB成本低，工藝簡(jiǎn)單，先貼后插如采用先插后貼，工藝復(fù)雜。雙面混裝THC在A面，A、B兩面都有SMD雙面PCB表

36、面組裝元器件和通孔插裝元器件適合高密度組裝A、B兩面都有SMD和THC雙面PCB表面組裝元器件和通孔插裝元器件工藝復(fù)雜，盡量不采用三、SMT材料1、SMT材料PCB 元器件更小、密度更高、低成本的 PCB、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 高頻響應(yīng)能力好 電磁干擾性能好 發(fā)熱密度高、清洗不便、視覺(jué)檢測(cè)難 機(jī)械可靠性低。 手工返修難。 熱膨脹系數(shù)的匹配比較難 最常用的印制線路板種類(lèi)： FR-4：成本低、廣泛適用。 陶瓷基板：熱穩(wěn)定性好、散熱快。 軟線路板：柔性好。 何時(shí)不使用FR-4? 高可靠性要求或高溫元器件。 超高頻電子產(chǎn)品。 低介電常數(shù)要求。 熱膨脹系數(shù)匹配要求。2、SMT材料錫膏錫膏成分合金比例 釬料合金

37、所占比例比例越高，錫膏粘度越大，降低印刷性能。 提高合金比例可降低錫珠濺出的可能性。常見(jiàn)應(yīng)用： 刮板印刷 88%-90% 針筒式點(diǎn)膏 83%-86%移針印刷 83%-85%四、SMT印刷工藝三球定律： 至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能垂直排在模板的厚度方向上，至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能水平排在模板的最小孔的寬度方向上。 釬料顆粒大小和孔徑大小的比值要求4 : 5以下1、SMT印刷工藝之焊膏觸變性 攪拌速度提高時(shí)，觸變指數(shù)越大，錫膏的粘度下降速度越大。 觸變性差的錫膏可適應(yīng)的工藝窗口更窄。型號(hào)AB觸變指數(shù)0.450.42CDE0.500.580.622、SMT印刷工藝之鋼網(wǎng)化學(xué)蝕刻模板：成本低，孔壁較粗糙激