表面安裝技術(shù)(smt)作為新一代電子裝聯(lián)技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，smt發(fā)展迅速、應用廣泛，在許多領(lǐng)域中已經(jīng)或完全取代傳統的電子裝聯(lián)技術(shù)，smt以自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢，使電子裝聯(lián)技術(shù)產(chǎn)生了根本的、革命性的變革，在應用過(guò)程中，smt在不斷地發(fā)展完善。smt是由多種技術(shù)組合的群體技術(shù)，通常包括smt設計、smt設備、smt封裝元器件、smt工藝輔料和smt管理等，下面簡(jiǎn)單地介紹一下smt的一些新的發(fā)展。

一、smt線(xiàn)體的發(fā)展

smt生產(chǎn)是面向高產(chǎn)能、高質(zhì)量的大規模電子裝聯(lián)生產(chǎn)，smt線(xiàn)體是生產(chǎn)的基礎。

1、smt線(xiàn)體向“綠色"環(huán)保方向發(fā)展

當今人們生活的地球已經(jīng)遭到人們不同程度的損壞，以smt設備為主的smt生產(chǎn)線(xiàn)作為工業(yè)生產(chǎn)的一部分，毫不例外地會(huì )對我們的生存環(huán)境產(chǎn)生破壞，從電子元器件的包裝材料、膠水、焊錫膏、助焊劑等smt工藝材料，到smt生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)過(guò)程，無(wú)不對環(huán)境存在著(zhù)這樣或那樣的污染，smt生產(chǎn)線(xiàn)越多、規模越大，這種污染也就越嚴重，因此，新smt生產(chǎn)線(xiàn)已向"Greed line”既綠色生產(chǎn)線(xiàn)方向發(fā)展。綠色生產(chǎn)線(xiàn)的概念是指從smt生產(chǎn)的一開(kāi)始就要考慮環(huán)保的要求，分析smt每個(gè)生產(chǎn)中將會(huì )出現的污染源及污染程度，從而選擇相應的smt設備和工藝材料，制定相應的工藝規范，以適實(shí)的、科學(xué)的、合理的管理方式維護管理smt生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)，以滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求和環(huán)保的要求。這就提示我們，smt生產(chǎn)不僅要考慮生產(chǎn)規模和生產(chǎn)能力，還要考慮smt生產(chǎn)對環(huán)境的影響，從smt建線(xiàn)設計、smt設備選型、工藝材料選擇、環(huán)境與物流管理、工藝廢料的處理及全線(xiàn)的工藝管理均需考慮到環(huán)保的

要求。在未來(lái)的世紀中“綠色生產(chǎn)線(xiàn)"將是smt的發(fā)展方向。

2、smt線(xiàn)體向連線(xiàn)高效方向發(fā)展

高生產(chǎn)效率一直是人們追求的目標，smt生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)效率體現在smt生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能效率和控制效率。產(chǎn)能效率是smt生產(chǎn)線(xiàn)上各種設備的綜合產(chǎn)能，較高的產(chǎn)能來(lái)自與合理的配置，高效smt線(xiàn)體已從單路連線(xiàn)生產(chǎn)向雙路連線(xiàn)生產(chǎn)發(fā)展，在減少占地面積的同時(shí)，提高生產(chǎn)效率?？刂菩拾ㄞD換和過(guò)程控制優(yōu)化及管理優(yōu)化，控制方式上巳從分步控制方式向集中在線(xiàn)優(yōu)化控制方向發(fā)展，生產(chǎn)板轉換時(shí)間越來(lái)越短。

3、 smt線(xiàn)體向信息集成的柔性生產(chǎn)環(huán)境發(fā)展

隨著(zhù)計算機信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，smt線(xiàn)體的產(chǎn)品數據管理和過(guò)程信息控制將逐漸完善，生產(chǎn)線(xiàn)體的維護管理實(shí)現數字信息化，新的smt線(xiàn)體將向信息集成的柔性生產(chǎn)環(huán)境發(fā)展。

  二、smt設備的發(fā)展

    表面安裝技術(shù)中smt設備的更新和發(fā)展代表著(zhù)表面安裝技術(shù)的水平，新的smt設備向著(zhù)高效、靈活、智能、環(huán)保方向發(fā)展。

    1、smt印刷設備

    口新型的模板印刷設備正向雙路送板印刷方向發(fā)展

    為了提高生產(chǎn)效率，盡量減少生產(chǎn)占地面積，新型的smt模板印刷設備正從傳統的輸送和印刷單路印刷電路板(PCB)向雙路PCB的輸送印刷方向發(fā)展，這是適應雙路貼裝和焊接的需要。這種新型的印刷設備在保留印刷機主要性能的基礎上，將傳統的單路輸送和印刷結構改為雙路結構，可以進(jìn)行雙路PCB的輸入、定位、校正、印刷、檢測和輸送，從而提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，其生產(chǎn)效率比單路結構的印刷機提高50％以上。

    口新型的模板印刷設備正向智能化方向發(fā)展新型的MPM模板印刷設備利用改進(jìn)的視覺(jué)算法，可以更快速準確地將模板與PCB對準，改進(jìn)后的運動(dòng)加速度曲線(xiàn)可以提高各軸的運動(dòng)精度和重復精度，采用四軸同時(shí)驅動(dòng)，提高了速度控制的功效，在智能邏輯化軟件的控制下，可使多種印刷動(dòng)作同時(shí)運作，從而提高了生產(chǎn)效率。這種設備具有獨特的Y軸PCB定位裝置和Z軸PCB定位夾具，可在連續印刷時(shí)提供良好的支撐，再配以自動(dòng)焊膏點(diǎn)涂裝置，環(huán)境控制裝置和在線(xiàn)SPC數據采集系統，可提供高質(zhì)量、高效率的模板印刷。

    DEK公司新的模板印刷設備上裝置了智能化的ProFlow DirEkt系統，這一系統可以避免傳統模板印刷設備印刷時(shí)錫膏量不足或粘連等問(wèn)題，該系統只有在需要印錫膏的位置上才擠出錫膏，在移動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有擠出壓力，不擠錫膏。

    2、smt貼片設備

以自動(dòng)貼片機為主的貼片設備是表面安裝技術(shù)的主要設備，其新的發(fā)展動(dòng)向有：

口向高效率雙路輸送發(fā)展

    新型貼片機為了更高地提高生產(chǎn)效率，減少工作時(shí)間，正向高效率雙路輸送結構發(fā)展。雙路輸送貼片機在保留傳統單路貼片機的性能下，將PCB的輸送、定位、檢測、貼片等設計成雙路結構，這種雙路結構的貼片機其工作方式可分為同步方式和異步方式，同步方式是就兩塊大小相同的PCB由雙路軌道同步送入貼裝區域進(jìn)行貼裝’異步方式則是將不同大小的PCB分別送入貼裝區域，這兩種工作方式均能縮短貼片機的無(wú)效工作時(shí)間，提高機器的生產(chǎn)效率。

    口向高速、高精度、多功能、智能化方向發(fā)展

    貼片機的貼裝速度與貼裝精度和貼裝功能一直是相對矛盾的，新型貼片機一直在向高速、高精度、多功能方向努力發(fā)展。由于表面安裝元器件(SMC／D)的不斷發(fā)展，其封裝形式也在不斷變化，新的封裝不斷出現，如：GBA、FC、CSP等，對貼片機的要求越來(lái)越高。美和法的貼片機為了提高貼裝速度采用了“飛行檢測"技術(shù)，在貼片機工作時(shí)，貼片頭吸片后邊運行邊檢測，以提高貼片機的貼裝速度。

    德SIMENS公司在其新的貼片機上引入了智能化控制，可以使貼片機保持較高的產(chǎn)能下有低失誤率，在機器上裝置有FC Vision模塊和Flux Dispenser等以適應FC的貼裝需要。日本YAMAHA公司在新推出的YV 88X機型中引入了雙組旋轉貼片頭，不但提高了集成電路的貼裝速度，而且又保證了較好的貼裝精度。

    口向柔性連接模塊化方向發(fā)展

新型貼片機為了適應性和使用效率向柔性貼裝系統和模塊化結構發(fā)展。日本富士公司一改貼片機的傳統概念，將貼片機分為控制主機和功能模塊機，可以根據用戶(hù)的不同需要，由控制主機和功能模塊機柔性組合來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的需要，模塊機有不同的功能，針對不同元器件的貼裝要求，可以按不同的精度和速度進(jìn)行貼裝，以達到較高的使用效率，當用戶(hù)有新的要求時(shí)，可以根據需要增加新的功能模塊機。

模塊化發(fā)展的另一種發(fā)展是向功能模塊組件方向發(fā)展，這種發(fā)展是將貼片機的主機作成標準設備，裝備有統一的標準的機座平臺和通用的用戶(hù)接口，將點(diǎn)膠貼片的各種功能作成功能模塊組件，用戶(hù)可以根據需要在主機上裝置所需的功能模塊組件或更換新的組件，以實(shí)現用戶(hù)需要的新的功能要求。例如美環(huán)球貼片機，在從點(diǎn)膠到貼片的功能互換時(shí)，只需要將點(diǎn)膠組件與貼片組件互換。這種設備適合多任務(wù)、多用戶(hù)、投產(chǎn)周期短的加工企業(yè)。

  3、smt焊接設備

  1)smt的再流焊接設備

  smt的再流焊接設備向著(zhù)高效率、多功能、智能化方向發(fā)展：

    口具有獨特的多噴口氣流控制的再流焊爐

    為了更好地控制再流焊爐內的溫度場(chǎng)，以達到較好的焊接效果，ERSA的新型再流焊爐在爐內裝置了獨特的多噴口氣流控制裝置，爐內均勻分布著(zhù)數干個(gè)小噴嘴，熱氣流通過(guò)噴口噴出，在周?chē)纬晌⑿⊙h(huán)，以提供佳的溫度分布，該設備采用區域分離體系，每個(gè)區域內氣流速度、氣流方向、空氣量和空氣溫度均由控制軟件進(jìn)行控制，以達到全面熱風(fēng)強制對流效果。

    口帶局部強制冷卻的再流焊爐

    新型再流焊爐在爐內再流焊區域的底部或冷卻區上部增加了強制快速冷卻裝置，采用分段控制方式約束冷卻的速度。再流焊區域的底部強制冷卻是為了保證雙面smt的再流焊接效果，使雙面smt再流焊的PCB，在再流焊接區域內板的兩面具有30℃以上的溫差，以?xún)?yōu)化工藝；冷卻區增加的強制快速冷卻裝置確保smt板的良好焊接，得到優(yōu)化的再流焊接曲線(xiàn)。

    口可以監測元器件溫度的再流焊爐

    美BTU一種新型的再流焊爐采用了自適應智能再流技術(shù)(AIRT)，這種再流焊爐在再流焊接過(guò)程中可以監測PCB上元器件的溫度變化，它只測量用戶(hù)在每個(gè)PCB上選定點(diǎn)的溫度。爐內的智能溫度攝像頭監視板上的元器件、焊膏的實(shí)際溫度情況，識別溫度變化，判斷對產(chǎn)品質(zhì)量的影響程度，為操作人員提供數據。這種實(shí)時(shí)監測避免了再流測試板所需的設置時(shí)間。

    口帶有雙路輸送裝置的再流焊爐

    BTU的再流焊爐開(kāi)始裝置了雙路輸送裝置，它的雙路輸送裝置分為三軌制和四軌制。三軌制是在爐內的中間安裝一條固定軌道，兩邊安裝兩條可調節軌道，通過(guò)手動(dòng)調節或可編程寬度調節器自動(dòng)調節。三軌制適應輸送尺寸相同的PCB；四軌制由兩條外部固定軌道和兩條可調節內部軌道組成，尺寸相同或不相同的PCB均可輸送，如果不需要雙路輸送時(shí)可將調節軌道移向一邊，形成一臺較寬的單路再流焊爐。

    口帶中心支撐裝置的再流焊爐

    隨著(zhù)PCB的厚度越來(lái)越薄和“郵票"板的大量使用。特別是PCB的厚度向O.4-0.2mm發(fā)展，對再流焊爐輸送板的穩定性要求越來(lái)越高，新型的再流焊爐在輸送軌道的中間安裝了可伸縮中心支撐裝置。這個(gè)裝置在控制程序的控制下，需要時(shí)它起支撐作用，不需要時(shí)自動(dòng)移到一邊，這樣即可以保持爐內整個(gè)輸送長(cháng)度的穩定性，又可以很快地改變縮短停機時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

    2)smt的波峰焊接設備

    波峰焊接機在混合裝聯(lián)和雙面smt中應用廣泛，其新發(fā)展有：

    口無(wú)助焊劑的波峰焊接機

    隨著(zhù)人們對環(huán)保意識的增強，滿(mǎn)足PCB潔凈度和焊接質(zhì)量以及CFC替代物嚴格要求的關(guān)鍵是在波峰焊接工藝中消除助焊劑(FLUX)。ERSA新型的波峰焊接機裝置了

一個(gè)在惰性氣體環(huán)境內工作的超聲波焊錫波，以取代助焊劑裝置。這種超聲波在焊接前可以在PCB表面除去氧化物，PCB和元器件表面的氧化物由焊接波中的聲納氣窩效應(Cavitation Effect)來(lái)去除。該系統工作的大超聲波頻率為20KHz，幅度為微米級，通過(guò)優(yōu)化的幾何波形設計來(lái)保證表面安裝和通孔元器件有良好的可焊接性。

    口用氮氣支持錫波的波峰焊接機

    SOTEC新型的波峰焊接機采用Nitro Wave以在基于純氮氣發(fā)出形態(tài)特別的錫波，增強了可焊性，在焊接過(guò)程中沒(méi)有浮渣，沒(méi)有過(guò)量的助焊劑、沒(méi)有氧化物，從而實(shí)現無(wú)缺陷波峰焊接。Nitro Wave具有氮氣支持的錫波，其主波從四面溢流形成，流速快、產(chǎn)量高、重復性好、工藝穩定。PCB板面干凈，Nitro Wave由碎波適配器、主波分生器、用于減少氧化的法蘭泵軸和氮氣供應裝置組成。

    3)smt的激光焊接設備

    隨著(zhù)組裝密度的增加，元器件的引腳間距越來(lái)越小，傳統的再流焊接對精細間距焊接困難較大，用激光焊接設備就比較方便，激光焊接的能量來(lái)自激光源，聚成很小的光點(diǎn)很適合精細間距的焊接。

來(lái)源：表面安裝技術(shù)(SMT) 發(fā)展綜述1