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SMT贴片加工基本介绍

2020-07-11 18:17:51
表面贴装芯片加工基本介绍
表面贴装技术的特点
电子产品组装密度高、体积小、重量轻。贴片组件的体积和重量只有传统插件组件的1/10。一般来说,贴片后,电子产品的体积减少40%~60%,重量减少60%~80%。
可靠性高,抗振能力强。焊点缺陷率低。
良好的高频特性。电磁和射频干扰减少。
易于实现自动化,提高生产效率。成本降低30%~50%。节省的材料、能源、设备、人力、时间等等。
为什么使用表面贴装技术?
电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件不能再减少,电子产品的功能更加完善。所使用的集成成电路(IC)没有穿孔元件,特别是大规模和高度集成的IC,因此必须采用表面贴装元件进行批量生产和生产自动化。制造商应该以低成本、高产量生产高质量的产品,以满足客户需求,增强市场竞争力。
电子元件的发展包括成电路集成电路的发展,半导体材料的多样化应用,
电子科技革命势在必行,追赶国际潮流。
为什么免清洗工艺应用于表面贴装技术?
生产过程中产品清洗后排放的废水给水质、土地甚至动植物带来污染。
除了水清洗,使用含氯氟烃的有机溶剂进行清洗也会污染和破坏空气和大气。
清洗剂残留在机器板上会带来腐蚀现象,严重影响产品质量。
降低清洁操作和机器维护的成本。
免清洗可以减少PCBA在移动和清洗过程中造成的损坏。有些部件仍然难以清洗。
残余焊剂得到了控制,可以满足产品的外观要求,避免了目视检查清洁度的问题。
残余焊剂不断提高其电气性能,以避免成品泄漏而造成任何损坏。
免清洗工艺已经通过了许多国际安全测试,证明焊剂中的化学物质是稳定和无腐蚀性的。
回流焊缺陷分析:
   锡珠:原因:
1.丝网印刷孔与焊盘不在同一个位置,印刷不准确,使得锡膏污染了印刷电路板。
2.锡软膏在氧化环境中暴露太多,吸收了太多空气中的水分。
3.加热不准确、太慢且不均匀。
4.加热速度太快,预热间隔太长。
5.锡软膏干得太快了。
6.流量活动不够。
7.锡粉末的小颗粒太多。
8.回流焊期间焊剂挥发性不合适。锡球的工艺认可标准是,当焊盘或印刷线之间的距离为0.13毫米时,锡珠的直径不能超过0.13毫米,或者在600毫米见方内最多只能出现五个锡珠。
锡桥:总的来说,造成锡桥的原因是锡浆糊太薄。表面贴装芯片加工包括锡糊中金属或固体含量低、振动溶解度低、锡糊容易挤压、锡糊颗粒太大和焊剂表面张力太小。焊盘上的锡胶过多,回流焊峰值温度过高等。
开路:原因:
1.锡软膏的用量不够。
2.组件引脚的共面性不够。
3.锡不够湿(没有熔化,流动性不好),锡糊太薄,造成锡损失
4.大头针吸锡(像灯心草)或者附近有连接孔。引脚的共面性对于密集和超密集引脚组件尤为重要。一种解决方案是在垫子上预先涂上锡。可以通过降低加热速度并在底面加热更多而在顶面加热更少来防止针锡。也可以使用具有低润湿速度和高活性温度的助焊剂或具有不同锡/铅比的锡焊膏来延迟熔化以减少引脚锡吸收。
与表面贴装相关的技术组成
电子元器件和集成电路的设计与制造技术
电子产品的电路设计技术
电路板制造技术
自动安装设备的设计与制造技术
电路组装制造技术
装配制造用辅助材料的开发与生产技术
贴片机:
龙门式:
元件进给器和基板(印刷电路板)是固定的,放置头(配备有多个真空吸嘴)在进给器和基板之间来回移动,从进给器中取出元件,调整元件的位置和方向,然后将它们放置在基板上。由于补片头安装在拱形的X/Y坐标移动梁上,所以得名。
    部件位置和方向的调整方法;
1)、通过对中机器来调整位置,并通过旋转吸嘴来调整方向。这种方法可以达到有限的精度,以后不再使用模型。
2)激光识别,X/Y坐标系调整位置,喷嘴旋转调整方向,这种方法可以实现飞行中的识别,但不能用于球栅阵列陈元件球栅阵列。
3)摄像头识别、X/Y坐标系调整位置、吸嘴旋转调整方向,一般摄像头是固定的,放置头在摄像头上方飞行进行成像识别,比激光识别时间稍长,但可以识别任何部件,还有一个摄像头识别系统在飞行过程中实现识别,还有机械结构上的其他牺牲。
在这种形式中,由于补片头来回移动的距离长,速度受到限制。目前,原始设备制造商通常使用多个真空吸嘴同时(最多十个)取料,并使用双光束系统来提高速度,即一个光束上的贴片头取料,另一个光束上的贴片头贴元件,其速度几乎是单光束系统的两倍。然而,在实际应用中,很难达到同时取料的条件,不同类型的部件需要更换不同的真空吸嘴,因此更换吸嘴存在时间延迟。
    这种机床的优点是系统结构简单,精度高,适用于各种尺寸和形状的零件,甚至异形零件。进料器是带、管和托盘的形式。适用于中小批量生产,也可用于多台机器组合的批量生产。
转台类型:
元件进给器放置在单坐标移动车上,基板放置在X/Y坐标系移动工作台上,放置头安装在转台上。工作时,推车将元件进料器移动到取料位置,放置头上的真空吸嘴在取料位置拾取元件,取料位置通过转台旋转到放置位置(与取料位置成180度)。在旋转过程中,组件相互对齐。
部件位置和方向的调整方法;
1)、通过对中机器来调整位置,并通过旋转吸嘴来调整方向。这种方法可以达到有限的精度,以后不再使用模型。
2)摄像头识别、X/Y坐标系调整位置、吸嘴自转调整方向、摄像头固定、芯片放置头飞过摄像头进行成像识别。
一般来说,转台配有十至二十个以上的安装头,每个安装头配有2~4个真空喷嘴(早期型号)至5~6个真空喷嘴(当前型号)。由于转台的特点,动作更加精细,吸嘴的选择和更换、送料器的移动到位、元件的取出、元件的识别、角度的调整、工作台的移动(包括位置的调整)、元件的放置等动作都可以在同一时间内完成,实现了真正的高速。目前,最快的时间段达到0.08~0.10秒。
这种型号速度快,适合大批量生产。但是,它只能使用条带包装的组件。如果它是一个密集脚,大规模集成电路(集成电路),它不能只通过托盘包装完成,所以它依赖于其他模型合作在一起。这种设备结构复杂,成本高。最新的型号大约是50万美元,是拱形的三倍多。SMT贴片加工基本介绍

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