电子工艺技术课件.ppt

电子工艺基础知识,目标,工程师工作：电路设计，工程设计，产品组装，产品调试，产品文件。即完成原理图产品样机的过程产品具备高的性能/价格比重点训练焊接训练SMT工艺印制板制作,锡焊机理锡焊,通常焊接技术分为熔焊、压焊和钎焊三大类。图1.1是现代焊接的主要类型。锡焊属于钎焊中的软钎焊。（钎料熔点低于450C）。习惯把钎料称为焊料，采用铅锡焊料进行焊接称为铅锡焊，简称锡焊。锡焊，简略地说，就是将铅锡焊料熔人焊件的缝隙使其连接的一种焊接方法特征是：焊料熔点低于焊件。焊接时将焊件与焊料共同加热到焊接温度，焊料熔化而焊件不熔化。连接的形式是由熔化的焊料润湿焊件的焊接面产生冶金、化学反应形成结合层而实现的。,锡焊机理,1.扩散金属之间的扩散不是任何情况下都会发生，而是有条件的。两个基本条件是：距离，两块金属必须接近到足够小的距离。温度，只有在一定温度下金属分子才具有动能，使得扩散得以进行，理论上说，到“绝对零度”时便没有扩散的可能。实际上在常温下扩散进行是非常缓慢的。,锡焊机理,2.润湿润湿是发生在固体表面和液体之间的一种物理现象。如果液体能在固体表面漫流开，我们就说这种液体能润湿该固体表面例水能润湿玻璃而水银不能，水不能润湿荷叶。液体和固体交界处形成一定的角度，这个角称润湿角，角从0到180,角越小，润湿越充分一般质量合格的铅锡焊料和铜之间润湿角可达20，实际应用中一般以45为焊接质量的检验标准,锡焊机理,3.结合层焊料润湿焊件的过程中，符合金属扩散的条件，所以焊料和焊件的界面有扩散现象发生。这种扩散的结果，使得焊料和焊件界面上形成一种新的金属合金层，我们称之为结合层结合层的成分既不同于焊料又不同于焊件，而是一种既有化学作用（生成金属化合物，例如Cu6Sn5、Cu3Sn、Cu31Sn8等），又有冶金作用（形成合金固溶体）的特殊层。理想的结合层厚度是1.23.5m，强度最高，导电性能好。结合层小于1.2m，实际上是一种半附着性结合，强度很低；而大于6m则使组织粗化，产生脆性，降低强度。,五步法,1准备施焊准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的是烙铁头部要保持干净，即可以沾上焊锡（俗称吃锡）。2加热焊件将烙铁接触焊接点，注意首先要保持烙铁加热焊件各部分，例如印制板上引线和焊盘都使之受热，其次要注意让烙铁头的扁平部分（较大部分）接触热容量较大的焊件，烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件，以保持焊件均匀受热。3熔化焊料当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。4移开焊锡当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。5移开烙铁当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大致45的方向。,五步法（示范）,规定任务：印制电路板装焊,RlR8卧式安装要求见图1(a)R9一R16立式安装，见图1(b)Aa,BbFh装焊8根多股导线，8根单股导线，单股线弯成直角与多股线焊接。其中：Aa,BbDd按图2(a）焊接；Ee,FfHh按图2(b）焊接；,图1,图2,印制板装配图（见图3),图3,SMT工艺,先进技术带来的方便高科技融入电子实习中高科技简单化神秘技术表面化,SMT与THT,SMT：surfacemountingtechnologyTHT：throughholetechnology电子系统的微型化和集成化是当代技术革命的重要标志，也是未来发展的重要方向。安装技术是实现电子系统微型化和集成化的关键。表面安装技术（SurfaeeMountingTechnology简称SMT)，从元器件到安装方式，从PCB设计到连接方法都以全新面貌出现，它使电子产品体积缩小，重量变轻，功能增强，可靠性提高，推动信息产业高速发展。SMT已经在很多领域取代了传统的通孔安装(ThroughHoleTechnology简称THT)，并且这种趋势还在发展，预计未来90以上产品将采用SMT。通过SMT实习，了解SMT的特点，熟悉他的基本工艺过程，掌握最起码的操作技艺。,SMT?,（2）THT（ThroughHoleTechnology）与SMT,微型化的关键短引线/无引线元器件,2、表面安装技术SMT,(SurfaceMountingTechnology)安装/组装/贴装/封装/黏著/着装/实装,（1）SMT的回顾起源美国军界小型化/微型化的需求发展民品成熟IT数字化移动产品办公通讯学习娱乐例：手机19942003重量700g120g68g手表式,体积重量价格功能手持电脑手机音像娱乐实例收音机,（2）SMT优点,组装密度高、产品体积小、重量轻。一般体积缩小40%60%，重量减轻60%80%可靠性高，抗振能力强。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。,3、SMT的发展,（1）SMT在持续发展先进国家80我国50SMT别无选择的趋势发展驱动力市场作用SMT元器件小型化元件,IT是朝阳产业，电子制造业是IT的核心人类对产品小型化，多功能的追求无止境。例笔记本电脑SMT与时俱进,(2)、SMT发展前景,（3）SMT内容（1)元器件/印制板SMC/SMDSMBSMT工艺点胶印刷波峰焊/再流焊设备印刷/贴片/焊接/检测,SMT组成（2）,SMT组成（3）,SMT,检测（AOIX）,工艺与设备,贴片,点胶印刷,焊接波峰焊/再流焊,返修,清洗,印制板SMB,基础,元器件SMC/SMD封装、安装性能,材料粘结、焊接、清洗等,SMT设计整体设计/DFX/EMC/三防,生产线防护与环保,SMT管理企业资源/质量/设备/工艺,2019/12/19,25,可编辑,二、SMT元器件印制板1、元器件(SMC)/SMD（surfacemountcomponent/device）,特征：无引线小型化,火柴/蚂蚁/SMC,（1）片式元件的变迁,2012（0805）1608（0603)1005（0402）0603（0201）0402（?）两种称呼公/英封装代号：L-W例1608（公制）L=1.6mm（60mil)W=0.8mm（30mil）（0603）英制尺寸极限,1/8普通电阻,0603电阻,实际样品比较,常用封装（1）SOP（SmallOutlinePackage）小外形封装QFP（QuadFlatPackage）方形扁平封装PLCC（PlasticLeadedChipCarrier）塑封引线芯片载体SOPQFPPLCC,常用封装（2）,COB（ChipOnBoard）板载芯片bondingBGA（ballgridarray）球栅阵列,IC大小对比（同样功能电路）,AD转换电路最新封装尺寸,AD转换电路DIP封装尺寸,2、SMB（board）,（1）表面贴装对PCB的要求比THT高一个数量级以上外观要求高热膨胀系数小，导热系数高耐热性要求铜箔强度高抗弯曲强度的粘合：电性能要求：介电常数，绝缘性能耐清洗,SMT工艺,1、印制扳组装形式2、SMT工艺简介,1、印制板的组装形式,2、SMT工艺简介,（1）、波峰焊方式,焊盘,胶,翻转,锡波,(2)、再流焊方式典型工艺可贴装各种SMD,SMT设备,主设备：印刷/点胶贴片焊接辅助设备：输入输出输送检测返修,1、印刷/点胶设备,印刷机,2、贴片设备,手工/半自动/全自动贴片头/供料器PCB移动高速机chip多功能机device,3、焊接设备（1）波峰焊机,装板涂助焊剂预热焊接热风刀冷却