电子装联工艺—表面组装工艺毕业设计论文.doc

毕业设计报告（论文） 报告（论文）题目： 电子装联工艺 表面组装工艺 作者所在系部： 电子工程系 作者所在专业： 电子工艺与管理 作者所在班级： 13252 作 者 姓 名 ： 赵世豪 作 者 学 号 ： 201310307 指导教师姓名： 李霞 完 成 时 间 ： 2016 年 5 月 21 日 北华航天工业学院教务处制 北华航天工业学院电子工程系 毕业设计（论文）任务书 姓姓 名：名： 赵世豪 专专 业：业： 电子工艺与管 理 班班 级：级： 13252 学号：学号： 201310307 指导教师：指导教师： 李霞 职职 称：称： 完成时间：完成时间： 2016-5-21 毕业设计（论文）题目：毕业设计（论文）题目： 电子装联工艺表面组装工艺 设计目标：设计目标： 通过在电子工艺实践中心实习，熟悉电子产品的装联的过程，进而掌握产品装联工艺的 整个流程。 技术要求：技术要求： 1 表面组装技术定义。 2 表面组装工艺流程图。 3 表面组装技术的优点。 所需仪器设备：所需仪器设备： 贴片机、回流焊炉、波峰焊 成果验收形式：成果验收形式： 工作总结、论文答辩 参考文献：参考文献： 电子组装工艺与设备 、 表面组装工艺基础 1 4 周-5 周立题论证 3 8 周-12 周工作实习 时间时间 安排安排 2 6 周-7 周工作实习 4 13 周-15 周成果验收 指导教师指导教师： 教研室主任教研室主任： 系主任系主任： 北华航天工业学院毕业论文 i 摘 要 论文的研究工作是以在 200 厂实习期间的工作内容为背景展开的，介绍了在 200 厂 实习的工作内容，并且详细介绍了表面组装的工艺流程。 如今，电子产品的价格和性能完全取决于大规模集成电路；大规模集成电路可以实 现用户的期望，同时，用户要求电子产品降低成本、缩小体积、并且提高性能；具有附 加价值的产品，正在从硬件领域转向软件领域；而支撑着电子产品的装连技术，也正处 于重大变革的前夕。装连技术也在不断地改进，表面组装技术以其独有的优势在其中突 显出来。了解表面组装工艺的流程对于了解电子装联工艺有很大帮助。 关键词 线扎 表面组装 贴片 回流焊 北华航天工业学院毕业论文 ii 目 录 第 1 章 绪论 .1 1.1 课题背景1 1.2 课题的建立及本文完成的主要工作 1 第 2 章 表面组装技术 .2 2.1 表面组装定义2 2.2.1 单面表面组装 2 2.2.2 单面混装工艺 3 2.2.3 双面组装工艺 4 2.2.4 双面混装工艺 4 2.3 表面组装技术的优点5 2.4 小结6 第 3 章 结论 .7 致 谢 .8 参考文献 .9 工作日志 10 北华航天工业学院毕业论文 1 电子装联工艺 表面组装工艺 第 1 章 绪论 1.1 课题背景 现代电路互联技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺，它是现阶段 电子装备微电子化、小型化的重要手段，正在成为板级电路组装技术的主流，已经在军 事和航天航空电子装备中获得应用，同时还广泛应用于计算机、通信、工业自动化、消 费类电子产品等领域的新一代电子产品中，并正向纵深发展，smt 已成为支撑现代电子 制造业的关键技术之一。 本课题借助在电子工艺实践中心实习的机会，学习了电子装联技术中的表面组装技 术，并且了解了航天电子产品的装联工艺及行业标准，为课题的研究提供了有力的依据。 1.2 课题的建立及本文完成的主要工作 本文主要包括以下内容： 1电子装连技术中表面组装技术含义及广泛应用。 2表面组装（smt）的工艺流程并附以各种组装方式的流程图，及其在电子装联 中的优势。 北华航天工业学院毕业论文 2 北华航天工业学院毕业论文 3 第 2 章 表面组装技术 2.1 表面组装定义 表面组装技术是一种无需在印制板上钻插装孔，直接将表面组装元器件贴、焊到 印制电路板表面规定位置上的新型电路装联技术。具体地说，表面组装技术就是用 特定的工具或设备将表面组装元器件引脚对准预先涂覆了粘接剂和焊膏的焊盘图形 上，把表面组装元器件贴装到未钻安装孔的 pcb 表面上，然后经过波峰焊或再流焊， 使表面组装元器件和电路之间建立可靠的机械和电气连接，元器件和焊点同在电路 基板一侧。 smt工艺构成要素如下： 印锡膏贴装 （固化）回流焊接清洗检测返修 印锡膏：其作用是将焊膏或贴片胶漏印到pcb的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所 用设备为丝印机（丝网印刷机），位于smt生产线的最前端。 点胶：它是将胶水滴到pcb的的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到pcb板上。 所用设备为点胶机，位于smt生产线的最前端或检测设备的后面。 贴装：其作用是将表面组装元器件准确安装到pcb的固定位置上。所用设备为贴片机， 位于smt生产线中丝印机的后面。 固化：其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与pcb板牢固粘接在一起。所 用设备为固化炉，位于smt生产线中贴片机的后面。 回流焊接：其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与pcb板牢固粘接在一起。所用 设备为回流焊炉，位于smt生产线中贴片机的后面。 清洗：其作用是将组装好的pcb板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。 所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。 检测：其作用是对组装好的pcb板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大 镜、显微镜、在线测试仪（ict）、飞针测试仪、自动光学检测（aoi）、x-ray 检测系 统、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。 返修：其作用是对检测出现故障的pcb板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。 配置在生产线中任意位置。 2.2.1 单面表面组装 单面表面组装工艺流程图 2-1。 北华航天工业学院毕业论文 4 图 2-1单面表面组装工艺流程 2.2.2 单面混装工艺 1.thc 和 smd 在 pcb 的同一面，工艺流程如图 2-2。 图 2-2 thc 和 smd 在 pcb 的同一面组装工艺流程 2.thc 和 smd 分别在 pcb 的两面，工艺流程如图 2-3。 图 2-3 thc 和 smd 分别在 pcb 的两面工艺流程图 来料检测组装开始施加焊膏贴装元器件 回流焊接溶剂清洗最终检测 来料检测组装开始a 面施加焊膏贴装元器件 回流焊接清洗最终检测a 面插装 thcb 面波峰焊 来料检测组装开始a 面施加贴片胶贴装元器件 翻板清洗最终检测b 面插装 thca 面波峰焊 胶固化 北华航天工业学院毕业论文 5 2.2.3 双面组装工艺 双面组装工艺流程如图 2-4。 图 2-4 双面组装工艺流程图 2.2.4 双面混装工艺 1.thc 仅在一面 thc 仅在一面工艺流程如图 2-5。. 图 2-5 thc 仅在一面组装工艺流程图 2.a、b 两面都有 smd 和 thc a、b 两面都有 smd 和 thc 工艺流程如图 2-6。 来料检测组装开始a 面施加焊膏贴装元器件 回流焊接清洗 最终检测 翻板b 面施加焊膏 贴装元器件b 面再流焊清洗 来料检测组装开始a 面施加焊膏贴装元器件 清洗贴装元器件贴片胶固化翻板b 面施加贴片胶 回流焊接 翻板 a 面插装 thc b 面波峰焊清洗最终检测 北华航天工业学院毕业论文 6 图 2-6a、b 两面都有 smd 和 thc 工艺流程图 2.3 表面组装技术的优点 1. 组装密度高 片式元器件比传统穿孔元件所占面积和重量都大为减少。一般来说，采用 smt 可使 电子产品体积缩小 60，重量减轻 75。 2. 可靠性高 由于片式元器件的可靠性高，器件小而轻，故抗震动能力强，自动化生产程度高。 贴装可靠性高，焊点不良率小于百万分之一以下，比通孔插元件波峰焊接技术低 1 个数 量级，用 smt 组装的电子产品平均无故障时间(mtbf)为 25 万小时，目前几乎有 90 的电子产品采用 smt 工艺。 3.高频特性好 由于片式元器件贴装牢固，器件通常为无引线或短引线，降低了寄生电感和寄生电 容的影响，提高了电路的高频特性。采用smc及smd设计的电路最高频率达3ghz，而 采用通孔元件仅为500mhz。采用smt也可缩短传输延迟时间，可用于时钟频率为 16mhz 以上的电路。若使用多芯片模块mcm技术，计算机工作站的高端时钟频率可达 100mhz，由寄生电抗引起的附加功耗可降低2至3倍。 4.降低成本 印制板使用面积减小，面积为采用通孔技术面积的 112，若采用 csp 安装，则 其面积还可大幅度下降；印制板上钻孔数量减少，节约返修费用；频率特性提高， 来料检测组装开始a 面施加焊膏贴装元器件 清洗贴装元器件贴片胶固化翻板b 面施加贴片胶 回流焊接 翻板a 面插装 thcb 面波峰焊 清洗最终检测 b 面 thc 手工焊 北华航天工业学院毕业论文 7 减少了电路调试费用；片式元器件体积小、重量轻，减少了包装、运输和储存费用； 片式之器件(smcsmd)发展快，成本迅速下降，一个片式电阻同通孔电阻价格相当。 5.自动化生产 目前穿孔安装 pcb 要实现完全自动化，还需在原印制板面积的基础上扩大 40 ， 这样才能使自动插件的插装头将元件插入，若没有足够的空间间隙，将碰坏零件。而自 动贴片机采用真空吸嘴安吸放元件，真空吸嘴小于元件外形，可提高安装密度。事实上， 小元件及细间距 qfp 器件均采用自动贴片机进行生产，可以实现全线自动化生产。 当然，smt 大生产中也存在一些问题，如：元器件上的标称数值看不清，维修工 作困难维修调换器件困难，并需专用工具；元器件与印制板之间热膨胀系数(cte) 一致性差。随着专用拆装设备及新型的低膨胀系数印制板的出现，它们已不再成为阻碍 smt 深入发展的障碍。 2.4 小结 表面组装是电子装联技术的重要组成部分，在电子装连中起着重要作用，介绍了表 面组装工艺的整个流程，使读者对电子装联技术有个大致了解。 北华航天工业学院毕业论文 8 第 3 章 结论 电子装联技术是电子信息技术和电子行业的支撑技术，是衡量一个国家综合实力和 科技发展水平的重要标志之一，是电子产品实现小型化、轻量化、多功能化、智能化和 高可靠性的关键技术。中国正在成为全球的制造业大国，并正逐步由劳动密集型向技术 密集型过度，其中尤以电子信息产业为重点；作为电子信息产业的关键和核心，国家在 电子组装产业的投入和产出大幅度增长，电子装备的电子组装产业正处于千载难逢的历 史机遇！而电子信息是新材料、新能源、生物工程、海洋工程、航空航天等领域中影响 最大、渗透性强、最具代表新技术。 因而电子装联技术是与电子相关专业的学生必须了解和熟悉的知识和技能。而表面 组装技术是电子装联技术的重要组成部分，了解表面组装技术的工艺流程对于了解电子 装联技术及工艺有很大帮助，本文主要介绍： 1. 表面组装技术的工艺流程：全表面组装、单面混装、双面混装。 2. 表面组装技术优点：组装密度高、可靠性高、高频特性好、降低成本、便于自动 化生产。 北华航天工业学院毕业论文 9 致 谢 本文研究工作是在我的导师王援朝的精心指导和悉心关怀下完成的，从开题始到论 文结束，我论文编写上所取得的每一个进展都倾注了王援朝导师和我的精力和心血。导 师严谨的治学态度、渊博的学科知识、无私的奉献精神使我深受启迪，我从导师身上不 仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在今后的学习工作中，我将铭 记恩师对我的教诲，尽自己最大的努力取得更好的成绩。 在此我要向我的导师王援朝致以最衷心的感谢和深深的敬意！ 在三年的大学期间，电子工艺与管理教研室的老师们对我的学习、生活和工作都给 予了热情的关心和帮助，使我的水平得到了很大的提高，取得了长足的进步。 在此，向所有关心和帮助过我的老师、同学和朋友表示由衷的谢意！ 衷心感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授。 北华航天工业学院毕业论文 10 参考文献 1 樊融融现代电子装连工艺过程控制电子工业出版社，2010 2 周德俭，吴兆华表面组装工艺技术国防工业出版社，2002 3 余国兴现代电子装联工艺基础西安电子科技大学出版社，2007 4 周 旭电子设备结构与工艺北京航空航天大学出版社，2004 5 梁万雷表面组装工艺基础北华航天工业学院，2009 6 王天曦电子技术工艺基础清华大学出版社，2009 7 曹白杨电子组装工艺与设备电子工业出版社，2007 8 李晓麟电子装联技术讲座 11 实用电子装联技术j电子工艺技术： 2003