關(guān)于職業(yè)學(xué)校SMT課程教學(xué)的探索和實(shí)踐

董廷山

摘 要：職業(yè)教育的突出特點(diǎn)之一是注重學(xué)生能力的提高和素質(zhì)的培養(yǎng)，培養(yǎng)社會需求的應(yīng)用型人才。SMT在電子行業(yè)中應(yīng)用廣泛，是職業(yè)學(xué)校學(xué)生的主要就業(yè)方向之一，開展SMT的研討與應(yīng)用，并將此技術(shù)融入教學(xué)工作中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法改革，適應(yīng)社會發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：職業(yè)教育；SMT應(yīng)用；教學(xué)方法

依據(jù)裝備制造業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求，我國目前正在大力發(fā)展職業(yè)教育。職業(yè)教育的突出特點(diǎn)之一是注重學(xué)生能力的提高和素質(zhì)的培養(yǎng)，培養(yǎng)社會需求的應(yīng)用型人才。SMT目前在電子行業(yè)中應(yīng)用廣泛，是職業(yè)學(xué)校學(xué)生的主要就業(yè)方向之一，為此筆者結(jié)合所在學(xué)校的SMT工藝教學(xué)實(shí)際，探討如何將此技術(shù)融入我們教學(xué)工作中，在教學(xué)過程中開展哪些教學(xué)內(nèi)容，供大家應(yīng)用探討。

我校已經(jīng)開展SMT教學(xué)多年，SMT是我校電子類專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。該課程主要任務(wù)是通過實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生熟悉SMT設(shè)備結(jié)構(gòu)，掌握SMT組裝工藝流程，讓學(xué)生學(xué)會絲印機(jī)、貼片機(jī)、再流焊機(jī)的軟件設(shè)置并會應(yīng)用。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過小組合作能夠完成基本操作，提高自身的實(shí)際操作技能。我們在SMT組裝工藝教學(xué)過程中做了如下探索。

一、建立SMT表面安裝實(shí)訓(xùn)車間

1.采用校企合作模式

學(xué)校統(tǒng)一采購了表面安裝的生產(chǎn)性設(shè)備，主要有絲印機(jī)、上料機(jī)、貼片機(jī)和8溫區(qū)回流焊機(jī)，并與大連愛丁數(shù)碼產(chǎn)品有限公司合作簽訂了產(chǎn)品加工協(xié)議，主要利用學(xué)校的SMT生產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)行充電器電路板元器件貼片。合作模式具體就是由學(xué)校提供場地、設(shè)備、人力和配套設(shè)施，由企業(yè)提供技術(shù)人員、加工工藝、材料，學(xué)校和企業(yè)共同經(jīng)營和管理。

2.實(shí)訓(xùn)車間運(yùn)行情況

SMT表面安裝實(shí)訓(xùn)車間采用全天實(shí)訓(xùn)，經(jīng)考核和選拔后，企業(yè)技術(shù)人員和學(xué)校教師對學(xué)生進(jìn)行崗前培訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)期間，學(xué)校和企業(yè)按學(xué)生出勤、實(shí)訓(xùn)表現(xiàn)及技能水平做出評價(jià)，作為學(xué)生成績評判和學(xué)分置換的依據(jù)。

二、學(xué)習(xí)SMT基本工藝構(gòu)成要素

1.絲印：其作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上，為元器件的焊接做準(zhǔn)備。所用設(shè)備為絲印機(jī)，位于SMT生產(chǎn)線的最前端。

2.點(diǎn)膠：它是將膠水滴到PCB的固定位置上，其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設(shè)備為點(diǎn)膠機(jī)，位于SMT生產(chǎn)線的最前端或檢測設(shè)備的后面。

3.貼裝：其作用是將表面組裝元器件準(zhǔn)確安裝到PCB的固定位置上。所用設(shè)備為貼片機(jī)，位于SMT生產(chǎn)線中絲印機(jī)的后面。

4.固化：其作用是將貼片膠融化，從而使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設(shè)備為固化爐，位于SMT生產(chǎn)線中貼片機(jī)的后面。

5.回流焊接：其作用是將焊膏融化，使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設(shè)備為回流焊爐，位于SMT生產(chǎn)線中貼片機(jī)的后面。

6.清洗：其作用是將組裝好的PCB板上面對人體有害的焊接殘留物（如助焊劑等）除去。所用設(shè)備為清洗機(jī)，位置不固定，可以在線，也可以不在線。

7.檢測：其作用是對組裝好的PCB板進(jìn)行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測。所用設(shè)備有放大鏡、顯微鏡、在線測試儀、飛針測試儀、自動(dòng)光學(xué)檢測、X-RAY檢測系統(tǒng)、功能測試儀等。位置根據(jù)檢測的需要，可以配置在生產(chǎn)線合適的地方。

三、應(yīng)用SMT實(shí)現(xiàn)組裝工藝實(shí)訓(xùn)操作

1.焊膏印刷

印焊膏工序是由絲印機(jī)完成的，它的任務(wù)是在印制電路板需要貼裝電子元器件的位置上涂印適量的膏狀鉛錫焊料。用于錫膏印刷的網(wǎng)板，它一般由薄鋼板或薄銅板制成，表面按照電路板的要求，已經(jīng)精確蝕刻出焊盤的圖形。膏狀鉛錫焊料又叫做焊錫膏或錫膏，是用顆粒大小一定的鉛錫粉沫和助焊劑、添加劑調(diào)配而成的，使用前需要在低溫條件下保存。

2.貼片

SMT貼片機(jī)根據(jù)電路板的設(shè)計(jì)文件編程后工作，它通過控制機(jī)械手把電路板各部分所需要的電子元器件精確地貼裝在正確的位置上。料盤被裝在工料架上，機(jī)械手依次從料盤或編帶中拾取元器件貼放在正確的位置上。集成電路一般由芯片托盤包裝，機(jī)械手從芯片托盤上拾取集成電路，通過光學(xué)定位把芯片準(zhǔn)確貼裝在電路板上。

3.再流焊

貼裝好元器件的電路板，一般采用再流焊設(shè)備進(jìn)行焊接。電路板安裝在再流焊機(jī)的傳送導(dǎo)軌上，通過一條溫度隧道，加溫過程一般可以分為：預(yù)熱、加熱、焊接和降溫等幾部分。當(dāng)印制板進(jìn)入回流焊機(jī)時(shí)，得到充分的預(yù)熱，焊錫膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件端頭和引腳；接著，溫度迅速上升，使焊錫膏達(dá)到熔化狀態(tài)，液態(tài)焊錫對印制板的焊盤、元器件端頭和引腳潤濕、擴(kuò)散、回流混合形成焊錫接點(diǎn)。最后對印制板進(jìn)行冷卻，使焊點(diǎn)凝固，完成焊接。

4.測試

集成度的提高和SMT的應(yīng)用使電路板的裝配密度極大地提高，對裝配焊接完成的電路板進(jìn)行測試，就必須采用自動(dòng)化手段。我們采用了在線自動(dòng)測試裝置，控制系統(tǒng)通過頂針向電路各部分注入電信號，從相應(yīng)的輸出判斷電壓，電流、頻率或邏輯是否正確。經(jīng)測試合格的電路板才被允許進(jìn)入整機(jī)裝配與測試、包裝、入庫等工序。

四、實(shí)踐活動(dòng)模式與效果

參照企業(yè)的實(shí)踐活動(dòng)，電子產(chǎn)品制造教學(xué)工廠采用全天生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)方式，每個(gè)班在教學(xué)工廠內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)4周。教學(xué)工廠由任課教師擔(dān)任車間主任，參與生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的學(xué)生按工位分為物料員、檢驗(yàn)員、拉長、維修員和操作員。在生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)過程中各司其職，并按時(shí)輪崗。工藝管理、質(zhì)量管理和生產(chǎn)進(jìn)度控制由合作公司技術(shù)人員負(fù)責(zé)。

通過SMT組裝工藝教學(xué)實(shí)踐的鍛煉和提高，大部分學(xué)生能夠了解SMT基本工藝構(gòu)成要素，在教師指導(dǎo)下學(xué)會應(yīng)用SMT組裝工藝，能按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完成產(chǎn)品的組裝、檢測與維修，最終形成完整的產(chǎn)品。在生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)過程中，完全按照生產(chǎn)企業(yè)模式進(jìn)行管理，并實(shí)施6S管理，使學(xué)生在生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)中除了得到知識和技能的提高外，還可以親身體驗(yàn)電子產(chǎn)品企業(yè)生產(chǎn)過程和全部工藝。部分學(xué)生畢業(yè)后應(yīng)聘到相關(guān)企業(yè)，經(jīng)過簡短培訓(xùn)就能迅速適應(yīng)企業(yè)需求，在企業(yè)中承擔(dān)起技術(shù)骨干的作用，得到用人單位的廣泛好評。

參考文獻(xiàn)：

白秉旭.電子裝配工藝項(xiàng)目教程[M].電子工業(yè)出版社，2008-11.

編輯 薄躍華