張慧
摘要:科學技術不斷進步,表面貼裝技術也越來越成熟,現在已經成功運用于微小型電子產品制造,成為主流裝配工藝技術。本文主要闡述SMT表面貼裝技術的概念及其特點,全方位分析了表面貼裝技術工藝在實踐中的應用,并展望了SMT表面貼裝技術未來的發展趨勢。
關鍵詞:SMT;表面貼裝技術;回流焊接
隨著我國高等教育事業的發展,實踐教學在高等教育中的意義和作用愈來愈為人們所重視。在學生創造力的培養過程中,尤其是一些以培養合格工程師為主要目標的理工類院校,教學實踐對于學生獲得直觀的認識和快速的掌握操作要領具有重要意義,可以有效的提高學生實踐動手能力,培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,使學生在教學實踐中形成良好的心理素質。
一、表面貼裝技術(SMT)在電子工藝實習中的重要性
表面貼裝技術(Surface Mouting Technology)是新一代電子組裝技術。近幾年電子行業發展迅猛,表面貼裝技術已經被廣泛的應用到生活生產的各個領域,它將傳統的分立式電子元器件壓縮成體積很小的無引線或短引線片狀器件,從而可以使電子產品組裝密度更高,這樣相比于傳統的工藝技術表面貼裝技術很好的壓縮了元器件的體積,有效的提高了產品的可靠性,降低了生產成本,產品的效率和耐振動性也有效的增強。有助于自動化的實現。基于以上有點,表面貼裝技術深受青睞,近幾年已經成為現代電子信息產品制造業的核心技術,被譽為電子工業的一場新的組裝革命。
在教學實踐的過程中,為了讓同學們更好的掌握當前時代最新、最前沿的科技成果以適應時代發展的需要,有些學校重點投資建設相應的教學設備,配備專業性扎實的教學老師,各大高校紛紛引進表面貼裝技術實習系統。這套實習系統主要包括手動焊膏印刷機、再流焊設備、真空吸筆(或鑷子)、掛圖、實習套件以及各種附件。同學們通過實習不僅可以掌握SMT的工業生產過程,同時還可以親手實踐來完成電調諧FM微型收音機貼片元件的部分裝配,進一步將理論知識運用到實踐操作的過程中,深化對工藝流程的學習,讓每一個同學親身參與到教學實踐中來,深入了解電子行業先進的生產技術的操作步驟,學習要領,達到工程訓練的目的。這種教學實踐手段能夠廣泛的激發學生的學習熱情和好奇心,對提高學生的動手操作能力、思維創新能力等均具有很大的幫助。
二、表面貼裝技術的教學實習內容
結合課上得理論教學內容,合理的安排教學實踐內容,目前對數學校選擇使用為電調諧FM微型收音機的裝配為實踐課的教學內容。
1、表面貼裝技術的實習流程。在表面貼裝技術的實習過程中,首先需要實習指導老師講授理論課上總結的關于理論實習的金額個要點,簡述電子裝配技術的簡史和發展趨勢,讓學生對所時間的技術的背景地位,發展狀況有一個充分的認識,開拓學生的視野,激發學生們的學習興趣,將傳統通孔式元器件安裝的電子產品與通過表面貼裝技術設備制造的電子產品進行比較,突出后者的優點和該技術的強大性,說明該技術不僅為當今集成電路器件的微型化、高密度化開辟了應用天地,同時也改變了傳統通孔插裝技術的局限;其次教師還要講授收音機的工作原理,讓學生對所制造的元器件在收音機的整體中發揮的作用;之后由教師講授表面貼裝技術的工藝流程,并且根據表面貼裝技術的工藝流程進行電調諧FM微型收音機的裝配;最后安排部分插裝元件的焊接工作。
2、表面貼裝技術的工藝流程。表面貼裝技術工藝流程中的關鍵步驟是印制焊膏、貼裝元器件和再流焊。
印制焊膏:同學們需要按照教師的指導,取適量的焊膏均勻地涂在電路板上的焊盤上,以保證表面貼裝元器件與電路板相對應的焊盤達到良好的電氣連接。焊膏使用時應注意以下幾點:①保障焊膏處于最理想的工作溫度中,這個溫度范圍一般在20~26℃之間,相應的濕度一般以40%~60%RH最佳。②焊膏的儲藏溫度為1~7℃,使用前應置于室溫4~6h。③漏印前將焊膏充分的攪拌,一般攪拌時間為3~4min,目的是保障焊膏良好的印刷性。④焊膏印刷后應在24h內貼裝完畢,使用過的焊膏不能再放回原容器。
貼裝元器件:指將表面貼裝元器件準確地擺放到電路板對應的焊盤位置上。貼裝時應注意以下幾點:①使用定工位的方法進行貼片,按照嚴格的操作方法對23個工位進行貼裝。②保證元器件有字的一面向上,有極性或方法的元件要保證極性和方向不能貼錯。③集成電路由于管腿多、間距小,貼裝起來較難,如果沒放正,易造成管腿之間的短路,應將集成電路上左下角小坑與圖紙位置上的小圈相對應,垂直放下,一次放正。
再流焊:有學生操作將電路板送入再流焊爐中,通過自動控制系統完成對元器件的加熱焊接。在焊接完成之后需要對電路板再次進行檢查,如果出現質量問題還用該及時進行修補,在保證這一步驟的質量之后在進行下一步的工序。
實習產品制作過程:(電調諧FM微型收音機)利用表面貼裝技術來完成電調諧,整個制作工藝流程見圖1。
3、表面貼裝技術的教學實踐總結。多數學校在引進表面貼裝技術教學實踐以后,大多數相關專業的學生都成功的掌握了這項新的工藝,受到同學們廣泛的贊揚和追捧,取得了良好的教學成果。在教學實踐的過程中學生不僅親自動手實踐了表面貼裝技術的整個工藝流程,親自感知了表面貼裝技術加工的元器件,熟悉了表面貼裝技術的工藝,培養了學生們的實踐能力、創新思維能力、解決實際問 題的能力。通過實際操作,理論知識水平也得到了提高。為后續課程的學習和今后的工作打下了堅實的基礎。
與傳統的工藝加工出的元器件相比,表面貼裝技術加工的元器件無論是在可靠性、體積、組裝緊密度還是在性能上都具有壓倒性的優勢,基于這些優勢表面貼裝技術已經成為已成為電子產品及電子設備的主要裝配技術,在電子產品行業被廣泛的應用。盡管在實際操作過程中該技術仍存在一定的問題,相關學者正在不斷的優化創新,期待能夠設計出更加優越的貼裝技術,是該技術的各個工藝流程更加完善,真正實現電子 產品生產的自動化、集成化、裝配模塊化及工藝制程清潔化,引領電子行業走向可持續發展道路。
參考文獻
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