第2章 SMT组装系统主要组成设备的功能与特性
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报告名字：指导老师：班级：时间：目录第一章SMT生产设备 (1)1.1 涂敷设备 (1)1.1.1 印刷设备 (1)1.1.2 点涂设备 (1)1.2贴片设备 (2)1.2.1贴片机的基本结构 (2)1.3焊接设备 (4)1.3.1 回流炉 (4)1.3.2 波峰焊接机 (4)1.4检测设备 (4)1.4.1 检测用治具 (5)1.5 返修设备 (5)1.5.1 手工返修设备——电烙铁 (5)1.6 清洗设备 (5)1.6.1 水清洗机 (5)1.6.2 气相清洗机 (5)1.6.3 超声清洗机 (6)第二章SMT生产工艺 (6)2.1 涂敷工艺 (6)2.1.1 焊膏涂敷 (6)2.1.2 贴片胶涂敷 (6)2.2 贴装工艺 (7)2.2.2 保证贴装质量的三要素 (7)2.2.3 贴片机编程 (7)2.3 焊接工艺 (7)2.3.1 回流焊工艺 (8)2.3.2 波峰焊工艺 (8)第三章SMT管理 (8)3.1 5S管理 (8)3.1.1 5S的作用 (8)3.2 SMT质量管理 (9)3.2.1 ISO9000 (9)3.2.2 统计过程控制（SPC） (10)3.2.3 6σ (10)3.2.4 质量管理的常用工具 (10)3.3 SMT生产过程中的静电防护 (10)3.3.1静电的产生 (10)3.3.2 静电的危害 (11)3.3.3 SMT生产中的静电防护 (11)第一章SMT生产设备1.1 涂敷设备涂敷主要目的是将胶水活焊膏准确地涂敷与PCB上，使贴片工序贴装的元器件能够粘在PCB焊盘上。
主要涂敷设备有印刷设备和点涂设备。
1.1.1 印刷设备用于焊膏印刷的印刷机品种很多，以自动化程度来分，可分为手动印刷机、半自动印刷机、全自动印刷机。
1．印刷机的基本结构无论哪种印刷机，其基本结构都是由机架、印刷工作台、模板固定机构、印刷头系统以及其他保证印刷精度而配备的其他选件CCD、定位系统、擦板系统、2D及3D测量系统等。
SMT设备原理与应用
医疗设备行业
医疗设备行业对SMT设备的需求：高精度、高可靠性、高稳定性 SMT设备在医疗设备行业的应用：如医疗仪器、医疗电子设备等 SMT设备在医疗设备行业的优势：提高生产效率、降低成本、提高产品质量 SMT设备在医疗设备行业的发展趋势：智能化、自动化、集成化
03
SMT设备的选择与采 购
服务
供应商的口碑 和信誉：选择 口碑好、信誉 度高的供应商， 降低采购风险
供应商的技术 水平和创新能 力：选择技术 水平高、创新 能力强的供应 商，保证设备 的先进性和适
用性
供应商的售后 服务和培训支 持：选择售后 服务好、培训 支持完善的供 应商，降低设 备的使用风险
和维护成本
采购流程
确定需求：分析生产 需求，确定设备类型
检查设备安装：是否安装正确，是否牢 固可靠
检查设备性能：是否符合技术参数要求， 是否能满足生产需求
检查设备操作：是否方便易用，是否有 安全隐患
检查设备质量：是否符合国家标准，后 服务体系，是否能及时解决问题
04
SMT设备的安装与调 试
设备安装
准备安装场地：确保场地 平整、无杂物，并具备足 够的空间
市场需求趋势
电子产品小型化、轻薄化趋势明显，对SMT设备的精度和速度要求越来越 高。
随着5G、物联网等新兴技术的发展，SMT设备市场需求持续增长。
汽车电子、医疗电子等新兴领域的发展，为SMT设备提供了新的市场空间。
环保、节能、智能化成为SMT设备发展的重要方向，绿色制造、智能制造 等理念逐渐深入人心。
和规格
市场调研：了解市场 行情，收集供应商信
息
询价报价：向供应商 询价，获取报价单
评估比较：对供应商 进行评估，比较价格、
有关SMT生产系统组成
常用检测设备
自动光学检验 X射线检测仪 飞针式测试仪 针床式测试仪 其它辅助设备 清洗设备 静电防源自及测量设备。焊膏印刷机
焊膏 印刷 机
焊 膏 印 刷 机
贴 装 机
贴装机
贴装机
贴装机
贴装机(U)
回流焊（劲拓）
回流焊
回流焊
波峰焊
西安中科麦特电子
波峰焊（劲拓）
1．返修工作台：用于加紧要返修的PCB，调整工作台的x y 旋 钮，可以使BGA器件底部图像与PCB焊盘图像完全重合; 2．光学系统:包括高倍摄像头或显微镜、监视器及光学对中系 统(用于BGA、QFP及CSP等元件对中),如果没有光学对位系统, 将无法完成贴装工序; 3．加热系统: 即对顶、底部元件及电路板局部加热，加热温度 曲线可根据需要自行设定,通过编程来实现,目前加热系统都采用 热风加热,也有局部采用红外加热, 但无论那种加热方法,都要确 保加工的质量, 不会因为返修而降低产品的质量; 4．热风控制系统：可以控制加热时的热风流量; 5．真空系统：通过内置或外置式真空泵提供气源; 6．操作系统：windows以及其他操作软件。
波峰焊（日东电子设备 ）
返修工作系统
返 修 工 作 系 统
返修工作系统
自动光学检验
SMT设备
SMT生产系统组成
典型中小型SMT生产系统
典型多品种SMT生产系统
典型大型高速SMT生产系统。
焊膏印刷机
焊膏印刷机系统组成 焊膏印刷原理
自动焊膏印刷机
半自动焊膏印刷机
手动焊膏印刷机
印刷模板。
贴装机
贴装机结构及系统组成 贴装机支撑系统 贴装机传动系统 贴装机光学对中系统 掌握喂料器 贴装机控制系统 典型贴装机 贴装机应用。
SMT设备方案介绍
SMT设备方案介绍近年来，随着电子行业的快速发展，表面贴装技术（Surface Mount Technology，SMT）得到了广泛应用。
SMT通过将元件直接焊接在印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）的表面，取代了传统的插针式组装方式，使得电子产品的制造更加高效、精确。
在SMT设备方案中，有几个关键环节需要被关注和优化，如SMT设备、贴片机、回焊炉等。
本文将对这些方面进行介绍，以便读者更好地了解SMT设备。
首先，SMT设备是SMT生产线的核心组成部分。
它包括不同类型的机器，如上料机、贴片机、检测机器和回焊炉等。
上料机主要负责将元件从组装料架中取出并提供给贴片机。
贴片机是SMT生产线中最重要的设备之一，它能够自动将元件精确地焊接在PCB上。
检测机器则用于检查焊接的质量和元件的正确安装。
最后，回焊炉用于加热焊接区域，使焊料熔化并与PCB和元件结合。
在SMT设备方案中，贴片机是最重要的组装设备。
贴片机根据不同的封装规格和元器件大小，能够完成精确的元件安装任务。
它具备自动上料、对位和焊接的功能，大大提高了生产效率。
近年来，随着元器件越来越小、越来越多，贴片机已经实现了更高的速度和更精准的定位能力。
现代贴片机采用了先进的视觉系统和自动对位功能，既快速又准确地将元件精确地焊接在PCB上。
另一个重要的SMT设备方案是回焊炉。
回焊炉是用于焊接已安装元件的设备。
它通过加热焊接区域，使焊料熔化并得以固定在PCB和元件之间。
回焊炉有多种类型，如传输式，收缩式和真空式。
每种类型都有各自的优缺点。
传输式回焊炉适用于大批量生产，因其高速度和高效率而受到青睐。
而真空式回焊炉则适用于对焊接质量要求非常高的场合，通过在真空环境下进行焊接，确保焊料的均匀分布和无气泡的质量。
然而，SMT设备方案并不完全是机器设备的问题，人员培训和技术支持也是至关重要的。
在公司部署SMT设备之前，应该为员工提供充分的培训和指导，以确保他们能够熟练操作和维护这些设备。
SMT组装系统主要组成设备的功能与特性.ppt
（1）夹持基板（PCB）的工作台
包括工作台面、真空或边夹持机构、工作台
传输控制机构。
（2）印刷头系统
包括刮刀、刮刀固定机构、印刷头的传输控
制系统等。
SMT生产与管理
（3）丝网或模板以及丝网或模板的固定机构。 （4）为保证印刷精度而配置的其它选件。
包括视觉对中系统、擦板系统、二维、三 维测量系统等。
SMT生产与管理
（2）刮刀压力
刮刀的压力对印刷影响很大，压力太小，则Y方 向的力也小，漏进窗口的锡膏量少，印刷电路板上 锡膏量不足；太大的压力则导致锡膏太薄。
一般把刮刀的压力设定在0.5kg／25mm。理想 的刮刀速度与压力应该正好把锡膏从钢板表面刮净。
刮刀速度与压力也存在一定的转换关系，即降低 刮刀速度等于提高刮刀的压力，提高了刮刀速度等于 降低了刮刀的压力。
SMT生产与管理
SMT生产与管理
（4）刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度 以及焊膏的粘度之间都存在一定的制约关系。
因此，只有正确地控制这些参数，才能保 证焊膏的印刷质量。
SMT生产与管理
4.印刷机的主要 工艺参数
（1）．刮刀速度 （2）．刮刀压力 （3）．刮刀宽度 （4）．印刷间隙 （5）．分离速度 （6）．刮刀形状与制作材料
引脚间距或BGA、CSP等器件球 间距的最小尺寸确定，一般要 求达到±0.025mm （3）印刷速度： 根据产量要求确定。
SMT生产与管理
6. 半自动印刷机 的配置选择
（1）如果贴装元器件用到引脚间距小于0.5mm 的QFP以及BGA、CSP等器件时，应配置视觉识别 系统，印刷时用于修正PCB加工误差。 （2）可编程网板清洁器（干擦、湿擦），用于 清洁模板底部。
SMT生产与管理
SMT组成及体系
4.2.1 印刷机——用来印刷焊膏或贴片胶的。 将焊膏（或贴片胶）正地漏印到印制板相应的焊盘（位置）上。
3.2.1.1 印刷机的基本结构 a 夹持基板（PCB）的工作台 b 印刷头系统 c 丝网或模板以及丝网或模板的固 定机构 d 保证印刷精度而配置的定位、清 洗、二维、三维测量系统等选件。 e 计算机控制系统
b 贴片速度：一般高速机为0.2S/ Chip元件以内，多功能机度为 0.3—0.6S/Chip元件左右。
c对中方式：有机械对中、激光对中、全视觉对中、激光/视觉混合对中。 d 贴装面积：指贴装头的运动范围，可贴装的PCB尺寸，最大PCB尺寸应大于
250×300 mm。 e 贴装功能：是指贴装元器件的能力。一般高速机只能贴装较小的元器件；
多功能机可贴装最小0.6×03 mm~最大60×60mm器件，还可以贴装连接器 等异
形元器件。 f 可贴装元件种类数：是指贴装机料站位置的多少（以能容纳8 mm编带供料器
的数量来衡量） g 编程功能：是指在线和离线编程优化功能。
日本SONY公司的SI-E1000MKⅢ高速贴再流焊炉 再流焊炉是焊接表面贴装元器件的设备。再流焊炉主要有红
外炉、热风炉、红外加热风炉、蒸汽焊炉等。目前最流行的是全 热风炉以及红外加热风炉。
3.2.3.1 热风、红外再流焊炉的基本结构
炉体 上下加热源 PCB传输装置 空气循环装置 冷却装置 排风装置 温度控制装置 以及计算机控制系统
4.2.3.2 再流焊炉的主要技术指标
a 温度控制精度：应达到±0.1—0.2℃； b 传输带横向温差：要求±5℃以下； c 温度曲线测试功能：如果设备无此配置，应外购温度
曲线采集器； d 最高加热温度：一般为300—350℃，如果考虑无铅焊
SMT制程与设备能力介绍
課程內容
SMT簡介 各工序介紹 波峰焊 SMT周邊設備介紹 ESD防護
SMT簡介
1.SMT定義 表面貼裝技術Surface Mounting Technology簡稱SMT是新一代電子組裝技術,它將傳統的電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一的器件,從而實現了電子產品組裝的高密度、高可靠、小型化﹑低成本﹐以及生產的自動化.這種小型化的元器件稱為:SMD器件(或稱SMC、片式器件).將元件裝配到印刷線路板或其他基板上的工藝方法稱為SMT工藝.相關的組裝設備則稱為SMT設備.
各工序介紹--貼片
3複合式 複合式貼片機從拱架式機器發展而來,集合了轉塔式和拱架式特點,動臂上安裝有轉盤,又稱閃電頭,可實現每小時60000片貼片速度.
各工序介紹--貼片
4大型平行系統 大規模平行系統(又稱模組機),使用一系列單獨小貼裝單元.各單元有獨立絲杆位置系統、安裝有相機和貼裝頭.各貼裝頭可吸取部分的帶式送料,貼裝PCB一定區域,PCB以固定間隔時間在機器內步進.單獨地各個單元機器運行速度較慢,但其連續或平行運行會有很高的效率.
各工序介紹--錫膏印刷
6.重要耗材-錫膏 1.何為錫膏
2.錫膏主要組成成份 錫粉顆粒+助焊膏/劑
各工序介紹--錫膏印刷
3.錫膏的存儲和使用 錫膏是一種化學特性很活躍的物質,因此它對環境的要求是很嚴格的.一般在溫度為0℃-10℃,濕度為20%-21%的條件下有效期為6個月,在使用時要注意幾點: A.保存的溫度 B.使用前應先回溫(一般>4小時) C.使用前應先攪拌3-4分鐘 D.最佳作業環境溫度25+/-3℃濕度為50+/-10%RH E.儘量縮短進入回流焊的等待時間 F.在開瓶24小時內必須使用完,否則做報廢處理
SMT设备原理与应用
SMT设备原理与应用概述表面贴装技术(Surface Mount Technology, SMT)是一种通过将电子元件直接焊接在电路板表面的工艺。
相比于传统的插件式元件焊接，SMT具有更高的集成度、更高的可靠性和更高的生产效率。
本文将介绍SMT设备的原理与应用。
SMT设备原理SMT设备主要包括贴片机、回流焊炉和自动检测设备。
贴片机贴片机是SMT生产线中的核心设备，它负责将电子元件精确地粘贴到印刷电路板(PCB)上。
贴片机的工作原理基于图像识别和运动控制。
首先，贴片机通过摄像头对PCB上的元件进行视觉检测，获取元件的位置和方向信息。
然后，在精确控制的移动平台上，贴片机使用吸嘴将元件从供料器上吸取，并将其精准地放置在PCB的指定位置上。
贴片机的关键技术包括图像处理算法、运动控制精度和吸嘴设计。
回流焊炉回流焊炉是用于焊接贴片完成的PCB的设备。
它通过控制温度和气氛，将焊接点的焊料熔化并固化，实现电子元件与PCB的连接。
回流焊炉的工作原理分为预热、焊接和冷却三个阶段。
首先，预热阶段将整个PCB和元件升温至适宜的焊接温度，以减小温度梯度和热应力。
然后，在焊接阶段，焊炉通过热风循环和炉内加热区域，使焊点达到熔点并完成焊接。
最后，在冷却阶段，焊炉通过控制冷却区域的温度和速度，使焊点冷却固化，确保焊接的可靠性。
自动检测设备自动检测设备主要用于检查贴片完成的PCB上是否存在缺陷。
常见的自动检测设备包括X光检测机和光学观察机。
X光检测机通过将PCB暴露在X射线下，可以探测到微小的焊接缺陷和元件间的间隙。
光学观察机则通过高分辨率的摄像头和图像处理算法，对焊点和元件进行检查，以确保焊接质量。
自动检测设备的应用可以提高生产线的效率，减少人工检验的工作量，并降低产品的不合格率。
SMT设备应用SMT设备广泛应用于电子制造行业，特别是电子产品的生产。
下面介绍几个典型的SMT设备应用领域。
通信设备在通信设备领域，SMT设备被广泛用于生产手机、路由器、交换机等产品。
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1．焊膏印刷机 2. 点胶机 3. 贴片机 4. 再流焊炉 5. 波峰焊炉
2.1.1．焊膏印刷机
SMT生产与管理
1．焊膏印刷机 的基本功能
焊膏印刷机的基本功能是：采用丝网印刷 或网板印刷技术，将定量的焊膏精确、均匀、 快速地涂敷在PCB的各个指定位置上。用于SMT 的印刷机大致分为三种档次：手动、半自动和 全自动印刷机。
SMT生产与管理
7.全自动印刷机 的配置选择
选择全自动印刷机配置时，除了具备半自 动印刷机的配置外，根据产品的印刷精度要求 还可以选择是否需要配置二维或三维焊膏检测 系统、网板清洁器的真空吸功能以及用于控制 印刷环境温度和湿度的封闭装置等。
SMT生产与管理
2.1.2点胶机
SMT生产与管理
SMT生压力对印刷影响很大，压力太小，则Y方 向的力也小，漏进窗口的锡膏量少，印刷电路板上 锡膏量不足；太大的压力则导致锡膏太薄。 一般把刮刀的压力设定在0.5kg／25mm。理想 的刮刀速度与压力应该正好把锡膏从钢板表面刮净。 刮刀速度与压力也存在一定的转换关系，即降低 刮刀速度等于提高刮刀的压力，提高了刮刀速度等于 降低了刮刀的压力。
（4）刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度 以及焊膏的粘度之间都存在一定的制约关系。 因此，只有正确地控制这些参数，才能保 证焊膏的印刷质量。
SMT生产与管理
4.印刷机的主要 工艺参数
（1）．刮刀速度 （2）．刮刀压力 （3）．刮刀宽度 （4）．印刷间隙 （5）．分离速度 （6）．刮刀形状与制作材料
SMT生产与管理
SMT生产与管理
3）模板以及模板 的固定机构
模板（stencils）又称为漏板，网板，它 用来定量分配焊膏，是焊膏印刷的关键工具之 一。
SMT生产与管理
SMT生产与管理
4）其它
为保证印刷精度而配置的其它选件。包 括视觉对中系统、擦板系统、二维、三维测 量系统等。
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3.焊膏印刷机 的工作原理
SMT生产与管理
全自动焊膏印刷机基本 功能主要有：
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附加功能
（1）印刷后的焊膏厚度自动检测； （2）刮刀压力、速度等涂敷工艺参数自动调整； （3）印刷网板自动清洗； （4）印刷网板自动更换等。
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印刷机工作过程视频
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2.焊膏印刷机 的基本结构
无论是哪一种印刷机，都由以下几部分组成： （1）夹持基板（PCB）的工作台 包括工作台面、真空或边夹持机构、工作台 传输控制机构。 （2）印刷头系统 包括刮刀、刮刀固定机构、印刷头的传输控 制系统等。
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（5）分离速度
锡膏印刷后，钢板离开印刷电路板的瞬时 速度即分离速度，分离速度是关系到印刷质量 的参数，其调节能力也是体现印刷机质量好坏 的参数，在精密印刷中尤其重要。 早期印刷机是恒速分离，先进的印刷机其 钢板离开锡膏图形时有一个微小的停留过程， 以保证获取最佳的印刷图形。
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SMT生产与管理
SMT生产与管理
边定位系统
①夹紧档块 ②固定档块 ③夹紧轨道 ④固定轨道
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调整应用
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2）印刷头系统
印刷头系统包括刮刀、刮刀固定机构、刮 刀压力控制器以及印刷头的传输控制系统等。
①印刷头；②模板； ③刮刀；④刮刀压力 控制器；⑤刮刀压力 控制器调节按钮；
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（3）刮刀宽度
如果刮刀相对于印刷电路板过宽，那么就 需要更大的压力、更多的锡膏参与其工作，因 而会造成锡膏的浪费。 一般刮刀的宽度为印刷电路板长度（印刷 方向）加上50mm左右为最佳，并要保证刮刀头 落在金属模板上。
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（4）印刷间隙
印刷间隙是钢板装夹后与印刷电路板之 间的距离，关系到印刷后印刷电路板上的留 存量，其距离增大，锡膏量增多，一般控制在 0~0.07mm。
（6）刮刀形状与 制作材料
刮刀头的制作材料和形状一直是印刷焊膏 中的热门话题。刮刀形状与制作材料有很多， 如图所示。
SMT生产与管理
从图中可以看出，刮刀按制作形状可分为 剑形、菱形和平形三种；从制作材料上可分为 聚胺酯和金属刮刀两类。
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5.焊膏印刷机的 主要技术指标
（1）最大印刷面积 最大印刷面积：根据最大的PCB尺寸确定。 最大印刷面积 （2）印刷精度： 印刷精度： 根据印制板组装密度和器件的 印刷精度 引脚间距或BGA、CSP等器件球 间距的最小尺寸确定，一般要 求达到±0.025mm （3）印刷速度： 印刷速度： 根据产量要求确定。 印刷速度
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6. 半自动印刷机 的配置选择
（1）如果贴装元器件用到引脚间距小于0.5mm 的QFP以及BGA、CSP等器件时，应配置视觉识别 系统，印刷时用于修正PCB加工误差。 （2）可编程网板清洁器（干擦、湿擦），用于 清洁模板底部。
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（3）针定位和边定位两种定位装置。 （4）网框适配器 用于小于印刷机网框尺寸的 模板。 （5）金属刮刀适合印刷焊膏，橡胶刮刀适合印 刷贴片胶，刮刀的宽度应多配置几种，以适应 不同尺寸的PCB。
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（1）刮刀速度
刮刀的速度和锡膏的黏稠度有很大的关系，刮刀速 度越慢，锡膏的黏稠度越大；同样，刮刀的速度越快锡 膏的黏稠度越小。 一般刮刀速度选择在12~40mm／s。若速度太快，则 会造成刮刀通过模板窗口的时间太短，导致锡膏不能充 分渗入窗口。 适当降低刮刀的速度，能够增加印刷至印制板的锡 膏量。
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（3）丝网或模板以及丝网或模板的固定机构。 （4）为保证印刷精度而配置的其它选件。 包括视觉对中系统、擦板系统、二维、三 维测量系统等。
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1）PCB定位系统
①夹持基板的工作 台；②Y轴调整旋 轴调整旋 钮； 轴调整旋钮； ③θ轴调整旋钮； 轴调整旋钮 轴调整旋钮； ④X轴调整旋钮； 轴调整旋钮 ⑤卷轴安全限位装 置；⑥X方向位置 方向位置 刻度； 定位销； 刻度；⑦定位销； ⑧真空连接装置
（1）焊膏是触变流体，具粘性。 （2）当刮刀以一定速度和角度向前移动时，对 焊膏产生一定的压力，推动焊膏在刮板前滚 动，产生将焊膏注入网孔或漏孔所需的压力. （3）焊膏的粘性摩擦力使焊膏在刮板与网板交 接处产生切变，切变力使焊膏的粘性下降， 使焊膏顺利地注入网孔或漏孔。
SMT生产与管理
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