中职高教版《电子产品装配与调试》4.3表面安装元器件的自动焊接课件

4.3任务3 表面安装元器件的自动焊接 4.3.1表面安装材料 1．黏合剂 SMT的工艺过程涉及多种黏合剂材料，这些黏合剂主要是起将元器件粘结、固定或密封作用。常用的黏合剂有三类： 按材料分有环氧树脂、丙烯酸树脂及其他聚合物黏合剂；按固化方式分有热固化、光固化、光热双固化及超声波固化黏合剂；按使用方法分有丝网漏印、压力注射、针式转移所用的黏合剂。 为了确保表面安装的可靠性，表面安装工艺对黏合剂的特性要求如下： 1）化学成分稳定和绝缘性好，制造容易，具有良好的填充性和长期储存性。 2）合适的黏度。能够可靠的固定元器件，对印制电路板无腐蚀性。 3）固化速度快。能在尽可能低的温度下，以最快的速度固化（时间小于20min），固化温度低于150℃。 4）耐高温。能够承受波峰焊接时240~270℃的高温而不会熔化。 5）触变特性好。触变特性是指胶体物质的粘度随外力作用而改变的特性。特性好是指受外力时粘度降低，有利于通过丝网网眼，外力除去后粘度升高，保持粘度不漫流。 2．焊锡膏 （1）焊膏的活性选择 焊剂是焊膏载体的主要成分之一，焊膏可以利用3种不同类型的焊剂，即R焊剂（树脂焊剂）、RMA（适度活化的树脂焊剂）和RA焊剂（完全活化的树脂焊剂）。 （2）焊膏的黏度选择， 焊膏黏度根据涂敷法来选择，且焊膏的粘度依赖于应用工艺的特性（如丝网孔径、刮板速度等）。一般液料分配器选用粘度80～200Pa，对于丝网印刷选用黏度100～300Pa，漏模板印刷用200～600Pa。 （3）焊料粒度选择 焊料颗粒的形状决定了粉末的含氧量及焊膏的可印刷性。球状粉末优于椭圆状粉末，球面越小，氧化能力越低。图形越精细，选择焊料粒度应越高。 3．助焊剂和清洗剂 焊接效果的好坏，除了和焊接工艺、元器件和印制电路板的质量有关外，助焊剂的选择十分重要。目前，在SMT中采用的大多是以松香为基体的活性助焊剂，SMT对助焊剂的要求和选用原则，基本上与THT相同，只是更严格，更有针对性。 SMT的高密度安装使清洗剂的作用大为增加，目前常用的清洗剂有三氟三氯乙烷和甲基氯仿，在实际使用时，还需加入乙醇酯、丙稀酸酯等稳定剂，以改善清洗剂的性能。 4.3.2 表面安装设备 1．涂布设备 涂布设备主要是用来涂敷黏合剂和焊膏到印制电路板上，常用方法有针印法、注射法和丝印法。 （1）针印法 针印法是利用针状物浸入黏合剂中，在提起时针头就挂上一定的黏合剂，将其放到SMB的预定位置，使黏合剂点到板上。当针蘸入黏合剂中的深度一定且胶水的黏度一定时，重力保证了每次针头携带的粘合剂的量相等，将印制板上元件安装的位置做成针板，并自动控制 （2）注射法 注射法如同用医用注射器一样的方式将黏合剂或焊膏注到SMB上，通过选择注射孔的大小和形状，调节注射压力就可改变注射胶的形状和数量。 （3）丝印法 用丝网或漏版漏印工具把粘合剂印制到印制电路板上的方法，称为丝印法。丝印方法精确度高、涂布均匀、成本低、效率高，是表面安装技术的主要涂布方法，特别适合元器件密度不太高，生产批量比较大的情况。生产设备有手动、半自动、自动式的各种型号规格的丝印机。 2．贴片设备 贴片设备是SMT的关键设备，一般称为贴片机,其作用是往板上安装各种贴片元件。贴片机有小型、中型和大型之分。一般小型机有20个以内的SMC∕SMD料架，采用手动或自动送料，贴片速度较低。 自动贴片机基本结构包括设备本体、片状元器件供给系统、电路板传送与定位装置、贴装头及其驱动定位装置、贴片工具（吸嘴）、计算机控制系统等。 1）设备本体 贴片机的设备本体是用来安装和支撑贴片机的底座，一般采用质量大、震动小、有利于保证设备精度的铸铁件制造。 2）贴装头 贴装头也称吸—放头，是贴片机上最复杂、最关键的部分，它相当于机械手，它的动作由拾取→贴放和移动→定位两种动作模式组成。 3)供料系统 适合于表面安装元器件的供料装置有编带、管状、托盘和散装等几种形式。 托盘状供料有手动和自动两种，可以实现不停机的上料或换料。 4)电路板定位系统 电路板定位系统可以简化为一个固定了电路板的X—Y二维平面移动的工作台。在计算机控制系统的操纵下，电路板随工作台沿传送轨道移动到工作区域内，并被精确定位，使贴装头能把元器件准确地释放到一定的位置上。 5）计算机控制系统 计算机控制系统是指挥贴片机进行准确有序操作的核心，目前大多数贴片机的计算机控制系统采用Windows界面。 3.焊接设备 1）再流焊机 再流焊是伴随微型化电子产品的出现而发展起来的锡焊技术，主要应用于各类表面安装元器件的焊接。再流焊接的主要设备是再流焊机。若按对SMA（表面安装组件）整体加热方式可分为：气相再流焊、热板再流焊、红外再流焊、红外加热风再流焊和全热风再流焊；若按对SMA局部加热方式可分为：激光再流焊、聚焦红外再流焊、