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1、第第2 2章章 外围设备与辅料外围设备与辅料本章要点本章要点o 外围设备o 辅料 在SMT生产线上，印刷机、贴片机、回流焊机及在线检测仪器等统称为生产机器，还有上板机、测厚仪、锡膏搅拌器等外围设备。这些外围设备能实现机器的前后上下料、锡膏搅拌等动作，节约人力资源，辅助实现SMT工艺的自动化精仪生产。外围设备外围设备上板机上板机 此设备用于SMT生产线上电路板的上板（上料）操作。安装于SMT自动化生产线前端，根据生产速度自动供板。任何有无元件的线路板都可以通过该机送板，免去人工放板。测厚仪测厚仪 SMT组装中绝大部分缺陷来自于锡膏印刷。有些刊物曾指出，这类缺陷的数量已占总缺陷数量的74%。因此，
2、锡膏测厚仪是SMT生产线加工过程中不可或缺的设备产品之一 测厚仪能对锡膏厚度进行测量；平均值、最高最低点结果记录；面积测量；体积测量；XY长宽测量。此外，还能对焊点锡膏进行截面分析:高度、最高点、截面积、距离测量；焊点2D测量：距离、矩形、圆、椭圆、长宽、面积等测量；焊点自动XY平台，自动识别Mark，自动跑位测量；在线编程，统计分析报表生成及打印，制程优化。测厚仪测厚仪 焊膏测厚仪利用激光非接触扫描密集取样获取物体表面形状，然后自动识别和分析锡膏区域并计算高度、面积和体积。测厚仪测量原理测厚仪测量原理 焊锡膏搅拌机焊锡膏搅拌机 焊锡膏在使用前，必须仔细搅拌。焊锡膏搅拌机可以有效地将锡粉和助焊
3、膏搅拌均匀。实现更完美的印刷和回流焊效果，省却人力的同时也令这一作业标准化。焊锡膏搅拌机操作流程焊锡膏搅拌机操作流程（1）加装焊锡膏，准备搅拌 1）将已完成解冻的焊锡膏放进搅拌器的指定位置上；2）将扣子扣好，固定焊锡膏瓶。（2）设定时间，开始搅拌 1）关闭机箱盖，开启电源，并将时间设置在13分钟范围内；焊锡膏搅拌机操作流程焊锡膏搅拌机操作流程（3）取出焊锡膏，关闭机器1）打开机箱盖，解除扣子，将已完成搅拌的焊锡膏取出；2）在取出的锡膏标识上标注“开封报废”实际时间，焊锡膏开封报废时限为12小时；3）关闭机箱盖，按一下控制面板上的”POWER“按钮关闭机器。焊锡膏搅拌机操作流程焊锡膏搅拌机操作流
4、程辅料辅料 在SMT生产过程中，通常我们将贴片胶（红胶）、锡膏称之为SMT辅助材料。这些辅助材料在SMT的整个过程中，对SMT的品质、生产效率起着致关重要的作用。工艺材料的应用要求：工艺材料的应用要求：为适应SMT的高质量和高可靠性要求，在SMT工艺中对组装工艺材料有很高的要求，主要有：（1 1）良好的稳定性和可靠性；）良好的稳定性和可靠性；（2 2）能满足高速生产需要；）能满足高速生产需要；（3 3）能满足细引脚间距和高密度组装需要；）能满足细引脚间距和高密度组装需要；（4 4）能满足环保要求；）能满足环保要求；贴片胶（红胶）贴片胶（红胶）定义：定义：通过表面黏附作用，能使被黏物结合在一起的
5、通过表面黏附作用，能使被黏物结合在一起的物质。物质。“胶黏剂胶黏剂”是通用的标准术语，亦包括胶水、是通用的标准术语，亦包括胶水、胶泥、胶浆、胶膏等。胶泥、胶浆、胶膏等。黏结原理：黏结原理：o化学作用化学作用胶黏剂与被黏材料表面分子之间的范氏胶黏剂与被黏材料表面分子之间的范氏引力，与分子亲和力有关；引力，与分子亲和力有关；o物理作用物理作用胶黏剂流动并渗入被粘材料表面微孔，胶黏剂流动并渗入被粘材料表面微孔，与接触面积和渗透微孔数有关。与接触面积和渗透微孔数有关。o结构型：具有较高的机械强度和承载能力，用于结构型：具有较高的机械强度和承载能力，用于把两种材料永久的黏结在一起，如胶水等；把两种材料永
6、久的黏结在一起，如胶水等；o非结构型：具有一定的机械强度用于暂时性地连非结构型：具有一定的机械强度用于暂时性地连接，如对接，如对SMD的黏结；的黏结；o密封型：无机械强度要求，用于对缝隙的填充或密封型：无机械强度要求，用于对缝隙的填充或封装等。封装等。贴装胶贴装胶功能种类功能种类o热固型：由化学反应固化形成的交联聚合物，固化热固型：由化学反应固化形成的交联聚合物，固化后不会软化，不能重新黏结；后不会软化，不能重新黏结；o热塑型：非交联聚合物，可重新软化或黏结；热塑型：非交联聚合物，可重新软化或黏结；o弹性型：具有较大的延伸性。如天然橡胶等；弹性型：具有较大的延伸性。如天然橡胶等；o合成型：上述
7、三种材料的混合，集三种材料的优点合成型：上述三种材料的混合，集三种材料的优点于一身。于一身。贴装胶贴装胶化学种类化学种类热固化：热固化：烘箱间断式固化烘箱间断式固化简便、成本低，但耗能大，固化简便、成本低，但耗能大，固化时间长，不利于流水线生产。时间长，不利于流水线生产。红外炉连续固化红外炉连续固化固化时间短，效率高，且可以与再固化时间短，效率高，且可以与再流焊设备兼容，易于自动化生产；流焊设备兼容，易于自动化生产；紫外紫外/热固化热固化：紫外线与红外线同时固化的方式。：紫外线与红外线同时固化的方式。固化速度快、耗能小，适合大批量生产线。固化速度快、耗能小，适合大批量生产线。会产生臭氧，对人体
8、有危害；部分固化的胶黏剂在会产生臭氧，对人体有危害；部分固化的胶黏剂在后续工艺中可能产生有害物质，并影响绝缘电阻等性后续工艺中可能产生有害物质，并影响绝缘电阻等性能。能。贴装胶贴装胶固化方式固化方式贴装胶的使用贴装胶的使用o低温密封保存低温密封保存o使用时，应与室温平衡后再打开使用时，应与室温平衡后再打开o使用后留在原包装容器中的贴装胶仍要低温密封使用后留在原包装容器中的贴装胶仍要低温密封保存保存o用量应适当控制用量应适当控制 焊料焊料焊料：用来连接两种两种或多种金属表面，同时在被连接的金属表面之间起冶金学桥梁作用的金属材料。常用焊料常用焊料一种由2种或3种基本金属和几种熔点低于425掺杂金属
9、组成的。焊料能连接两种金属，是因为它能润湿这两个金属表面，同时在它们中间形成金属间化合物。润湿是焊接的必要条件润湿是焊接的必要条件润湿过程可分为三类：沾湿（adhesion）浸湿（immersions）铺展（spreading）焊料焊料良好的润湿是形成良好焊点的先决条件！黑色部分是黑色部分是铅铅(Pb)(Pb)白色部分是白色部分是锡锡(Sn)锡铅结晶锡铅结晶表面示意表面示意图图Sn/Pb焊料 SMTSMT焊料的形式和特性要求焊料的形式和特性要求 SMT焊料的形式：（1）膏状焊料：再流焊工艺中采用的膏状焊料，我们称为焊膏；（2）棒状焊料：用于浸渍焊接和波峰焊接；（3）丝状焊料：用于各种烙铁焊接场
10、合；（4）预成形焊料：用于激光再流焊工艺和普通再流焊工艺中；卷卷装焊锡丝线装焊锡丝线锡锡棒棒熔点适当低、凝固快、无脆化有良好的浸润作用抗腐蚀性强良好的导电性和机械强度价格便宜且材料来源丰富能满足自动化生产要求对焊料的总体要求：锡锡膏膏颗颗粒粒放大放大200倍倍o定义：是由合金粉末、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的，具有一定粘性和良好触变特性的浆料或膏状体。o作用：在常温下，焊膏可将电子元器件初步粘在既定位置。当被加热到一定温度时，随着焊剂的挥发，合金焊料粉末被熔化，从而将被焊元器件和焊盘互联在一起，冷却形成永久连接的焊点。焊锡膏焊锡膏焊锡膏的组成和功能焊锡膏的组成和功能焊剂的主要作用机理焊剂的主
11、要作用机理o焊接加热时，焊剂活化，开始清洁金属表面，并焊接加热时，焊剂活化，开始清洁金属表面，并伴随溶剂的蒸发；伴随溶剂的蒸发；o当焊料熔化，开始润湿焊盘或器件引线时，焊剂当焊料熔化，开始润湿焊盘或器件引线时，焊剂发生位移，浮在熔融的焊料表面，影响其流变性发生位移，浮在熔融的焊料表面，影响其流变性和表面张力，保护焊料不被氧化；和表面张力，保护焊料不被氧化；o焊接后期，焊剂从熔融焊料内或电路板表面逸出焊接后期，焊剂从熔融焊料内或电路板表面逸出或析出剩余物。或析出剩余物。焊剂的施加方法：焊剂的施加方法：o直接与焊剂混合，如焊膏、焊丝；直接与焊剂混合，如焊膏、焊丝；o波峰法；波峰法；o喷射法（或喷涂法）喷射法（或喷涂法）易于控制喷射焊剂量；易于控制喷射焊剂量；o发泡法等。发泡法等。本章结束