浅析SMT生产线

浅析SMT生产线
：SMT焊接工艺是电子装配的重要工艺，其质量的优劣直接影响到产品的质量，其效率的高低直接影响着产品的生产周期。

本文介绍了航空科研院所内生产线上的SMT工艺路线、常用设备情况，分析其优劣所在，并提出了若干建议。

标签：：SMT 工艺路线设备效率
表面贴装技术是一种现代化的电路板组装技术，它实现了电子产品组装的小型化、高可靠性、高密度、低成本和生产自动化。

目前，先进的电子产品特别是在计算机及通讯类电子产品组装中，已普遍采用表面贴装技术。

SMT技术的掌握程度直接影响到电子产品的焊接水平、性能与质量。

目前，国内航空领域生产线上的SMT技术正在蓬勃发展，采用SMT工艺的电路板组装件数量突飞猛进，这使得提高SMT生产线效率和控制SMT质量显得格外重要。

1 SMT生产线介绍
SMT生产线主要包含设备、工艺流程和技能人员三个部分。

其中设备和工艺路线决定了生产线主要能力的高低。

1.1 SMT工艺路线分类
SMT工艺路线主要分为两类，一种是单面回流焊+波峰焊工艺，一种是双面回流焊工艺。

单面回流焊+波峰焊工艺，采用这类工艺的电路板元件面装配有表贴器件，同时还有较多的通孔器件，焊接面装配有片式阻容器件，这样结构的电路板可首先完成元件面的回流焊接，再贴装焊接面的阻容元件，最后再插装元件面的直插器件走波峰焊工艺完成焊接，其工艺流程图如图1所示。

双面回流焊工艺，采用这类工艺的电路板一般都为高密度组装设计，元件面和焊接面装配有大量表贴器件，同时元件面装配可能有少量直插器件。

对于这类电路板可先进行双面的回流焊接，再手工焊装元件面的直插器件，其工艺流程图如图2所示。

1.2 SMT工艺设备
SMT工艺设备主要包括以下四个部分。

A：丝网印刷机
丝网印刷机用于表面贴装电路板的锡膏丝网印刷，常用的设备型号为DEK248，该设备具有计算机辅助图像对中判别功能，可重复精度为±10um，可
对管脚间距为0.3mm的QFP焊盘进行精确锡膏印刷。

B：自动贴片机
常用的自动贴片机型号为MY9，该设备是一款多功能自动贴片机，重复贴片精度达到±15m/3σ，最高贴片速度为6100片/小时，可装载从8mm至56mm的各式料带及华夫盘料，其先进视觉系统能处理当今所有的细间距零件，如QFPs、BGAs，最大至56mm的正方形元件，小至间距为0.3mm的BGA，也可以处理间距为0.25mm的QFP零件[1]。

C：全热风无铅回流焊炉
常用的自动贴片机型号为HELLER 1707EXL，该设备是SMT生产线的主要设备之一，用于表面贴装器件的回流焊接，能满足有铅焊和无铅焊的要求，可设置多条温度曲线，同时具备温度曲线测试功能。

按照350℃最高操作温度设计，满足无铅焊接要求。

该设备采用强制全热风加热，热补偿效率高包含七个加热区（上7/下7）和一个冷却区，加热器为反应迅速的材质所制，可在1秒内校正0.1℃的温度偏差[2]。

D：光学自动检测设备
常用的光学自动检测设备型号为ALD-H-350A，主要用于电路板组装后的检测，具备强大的编程和自学习功能，能够自动检测装配器件名称标识、方向、焊点质量，是高密度电路板组装不可缺少的重要设备。

2 提高SMT生产效率的若干建议
根据SMT生产线设备的情况及SMT生产流程，为提高SMT生产效率，提出以下建议：
（1）改进印制板设计：采用拼板设计，元件布局时尽可能集中整齐，PCB 设计时考虑尽可能减少生产流程。

两面有贴片元件的，尽量使其集中到一面。

（2）优化贴片机设备程序：贴片机是SMT生产线中最关键的设备，其生产效率的高低会制约到整条生产线的生产能力发挥，因此提高贴片机的生产效率具有十分现实的意义。

建议采取的措施主要有：
尽量不换和少换吸嘴；合理排布供料器；吸嘴尽量同时吸取，并减少吸取次数；提高元件识别效率；减少等待华夫盘元件时间[3]。

（3）实施严格有效的管理措施：SMT设备是机电一体化的精密设备，在工作中实行严格有效的管理措施是提高SMT生产线效率的一个重要办法。

建议采取的措施主要有：
提前将要补充的元件装在备用送料器上，缩短换料时间；生产线装配前面批号产品的同时，提前做好生产线下一批号产品的准备工作；加强对操作员工的培训；实施不停机换料。

（4）提高新编程序准确度；
（5）养成良好的设备监控及维护习惯。

3 小结
SMT技术在国内的发展是日新月异，航空领域的科研院所大多组建了自己的SMT 生产线，因此SMT生产线的维护和效率高低显得格外重要。

笔者简要分析航空科研院所SMT生产线的工艺路线和常用SMT设备情况，并提出了若干提高生产线效率的建议，希望对企业和科研院所的科研生产有所帮助。

参考文献
[1]吴懿平，鲜飞.电子组装技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2006.
[2]鲜飞.SMT设备的最新发展趋势[J].印制电路与信息，2007，11：58-62.
[3]陆峰，范兆周.SMT设备的发展现状及趋势[J].世界电子元器件，2002（4）：41-42.。