第5章 电子组装设备与组装生产线
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第5章 电子组装设备与组装生产线
高等教育出版社 《电子产品制造工艺》第二版配套课件
引入：SMT技术概述
1、 SMT技术的发展 SMT，Surface Mounting Technology，也称表面装
配技术、表面组装技术
通孔插装技术：THT，Through-Hole mounting Technology。
无源元件SMC
SMC包括片状电阻器、电容器、电感器、滤波器 和陶瓷振荡器等。
长方体SMC是根据其外形尺寸的大小划分成几个 系列型号 。欧美产品大多采用英制系列，日本产
品大多采用公制系列，我国还没有统一标准，两 种系列都可以使用。
典型SMC系列的外形尺寸（单位：mm/inch）
公制/英制 L
W
a
主要目标是降低成本，进一步改善电子产品的 性能-价格比； SMT工艺可靠性提高 。
3. SMT的装配技术特点
表面安装技术和通孔插装元器件的方式相比， 具有以下优越性：
⑴ 实现微型化。 ⑵ 信号传输速度高。 ⑶ 高频特性好。 (4) 材料成本低。
(5)有利于自动化生 产，提高成品率和生 产效率。
⑹ SMT技术简化了电 子整机产品的生产工 序，降低了生产成本。
可以分为高速机（通常贴装速度在5Chips/s以上）与 中速机，一般高速贴片机主要用于贴装各种SMC元件和较 小的SMD器件（最大约25mm×30mm）；而多功能贴片机 （又称为泛用贴片机）能够贴装大尺寸（最大 60mm×60mm）的SMD器件和连接器（最大长度可达 150mm）等异形元器件。
保证贴片质量三个要素：贴装元器件的正确性、贴装位 置的准确性和贴装压力（贴片高度）的适度性。
b
T
型号
3216/1206 3.2/0.12 1.6/0.06 0.5/0.02 0.5/0.02 0.6/0.024
2012/0805 2.0/0.08 1.25/0.05 0.4/0.016 0.4/0.016 0.6/0.016
1608/0603 1.6/0.06 0.8/0.03 0.3/0.012 0.3/0.012 0.45/0.018
50
（V）
工作温度范围/ -55~+125/7 55~+125/ -55~+125/ -55~+125/
额定温度（℃） 0
70
70
70
SMD分立器件 SMD分立器件包括各种分立半导体器件，有二 极管、三极管、场效应管，也有由两、三只三 极管、二极管组成的简单复合电路。
⑴ SMD分立器件的外形尺寸
SMD分立器件的外形尺寸
③ 贴装SMT元器件 小型贴片机
2 SMT生产设备
SMT元器件贴片机的类型
自动贴片机的主要结构 自动贴片机相当于机器人的机械手，能按照事先编制好的 程序把元器件从包装中取出来，并贴放到电路板相应的位 置上。 贴片机的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。为适应高密度超大规 模集成电路的贴装，比较先进的贴片机还具有光学检测与 视觉对中系统，保证芯片能够高精度地准确定位。
两种装配方案 1、纯SMT元件装配
2、插件元件与SMT混合装配
1、网板印锡膏、回流焊工艺
制作钢网
印锡膏
贴元件
回流焊
进行其他加工
2、粘胶固化—波峰焊接工艺
SMT生产设备
1、印刷机 2、贴片机 3、回流焊机
① 制作焊锡膏丝网
图5.2 漏印模板印刷法的基本原理
②丝网漏印焊锡膏 手动刮锡膏
自动刮锡膏
1005/0402 1.0/0.04 0.5/0.02 0.2/0.008 0.25/0.01 0.35/0.014
0603/0201 0.6/0.02 0.3/0.01 0.2/0.005 0.2/0.006 0.25/0.01
1inch=1000mil；1inch=25.4mm，1mm≈40mil。
2、SMT的发展历经了三个阶段：
⑴ 第一阶段（1970～1975年） 这一阶段把小型化的片状元件应用在混合电路 （我国称为厚膜电路）的生产制造之中。
⑵ 第二阶段（1976～1985年） 这一阶段促使了电子产品迅速小型化、多功 能化；SMT自动化设备大量研制开发出来 。
⑶ 第三阶段（1986～现在）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3、包装 片状元器件可以用三种包装形式提供给用
户：散装、管状料斗和盘状纸编带。
SMT元器件的包装
5.1.1 锡膏涂敷工艺和锡膏印刷机
1、锡膏 2、SMT所用的粘合剂(红胶）。用于SMT组装的固化胶
粘合剂，在110℃~130℃的温度下很快固化； 可经260℃以上的高温焊接。
电子产品的SMT生产工艺
表面安装元件电阻、电容
表面贴装电感器
② 表面安装钽电容器
正极
钽质电容(Tantalum Capacitor)
正极
钽质电容(Tantalum Capacitor)
表面安装钽电容器的外型都是矩形，按两头的 焊端不同，分为非模压式和塑模式两种。
⑷ 表面安装电感器
贴 片 电 感
贴 片 电 感 排
表 面 安 装 电 感 器
5.1 SMT电路板组装工艺 方案与组装设备
1. 表面装配元器件的特点
(1)SMT元件引脚距离短，目前引脚中心间距最 小的已经达到0.3mm。
(2) SMT元器件直接贴装在印制电路板的表面， 将电极焊接在与元器件同一面的焊盘上。
2. 表面装配元器件的种类和规格
从结构形状分类，有薄片矩形、圆柱形、扁平异 形等； 从功能上分类为 无源元件（SMC，Surface Mounting Component） 有源器件（SMD，Surface Mounting Device） 机电元件三大类
自动刮锡膏
5.1.2 SMT元器件贴片工艺和贴片机
自动贴片机以日本、欧美和韩国的品牌为主，
主要有：FUJI（富士）、SIEMENS（西门子）、 UNIVERSAL（环球）、PHILIPS（飞利浦）、 PANASONIC（松下）、YAMAHA（雅马哈）、CASIO （卡西欧）、SONY（索尼）、SAMSUNG（三星）等。
常用典型SMC电阻器的主要技术参数
系列型号
3216
2012
1608
1005
阻值范围（Ω）0.39 ~10M 2.2~10M 1~10M 10~10M
允许偏差（％）±1，±2，±1，±2，±2，±5 ±2，±5
±5
±5
额定功率（W ）1/4，1/8 1/10
1/16
1/16
最大工作电压
200
150
50
高等教育出版社 《电子产品制造工艺》第二版配套课件
引入：SMT技术概述
1、 SMT技术的发展 SMT，Surface Mounting Technology，也称表面装
配技术、表面组装技术
通孔插装技术：THT，Through-Hole mounting Technology。
无源元件SMC
SMC包括片状电阻器、电容器、电感器、滤波器 和陶瓷振荡器等。
长方体SMC是根据其外形尺寸的大小划分成几个 系列型号 。欧美产品大多采用英制系列，日本产
品大多采用公制系列，我国还没有统一标准，两 种系列都可以使用。
典型SMC系列的外形尺寸（单位：mm/inch）
公制/英制 L
W
a
主要目标是降低成本，进一步改善电子产品的 性能-价格比； SMT工艺可靠性提高 。
3. SMT的装配技术特点
表面安装技术和通孔插装元器件的方式相比， 具有以下优越性：
⑴ 实现微型化。 ⑵ 信号传输速度高。 ⑶ 高频特性好。 (4) 材料成本低。
(5)有利于自动化生 产，提高成品率和生 产效率。
⑹ SMT技术简化了电 子整机产品的生产工 序，降低了生产成本。
可以分为高速机（通常贴装速度在5Chips/s以上）与 中速机，一般高速贴片机主要用于贴装各种SMC元件和较 小的SMD器件（最大约25mm×30mm）；而多功能贴片机 （又称为泛用贴片机）能够贴装大尺寸（最大 60mm×60mm）的SMD器件和连接器（最大长度可达 150mm）等异形元器件。
保证贴片质量三个要素：贴装元器件的正确性、贴装位 置的准确性和贴装压力（贴片高度）的适度性。
b
T
型号
3216/1206 3.2/0.12 1.6/0.06 0.5/0.02 0.5/0.02 0.6/0.024
2012/0805 2.0/0.08 1.25/0.05 0.4/0.016 0.4/0.016 0.6/0.016
1608/0603 1.6/0.06 0.8/0.03 0.3/0.012 0.3/0.012 0.45/0.018
50
（V）
工作温度范围/ -55~+125/7 55~+125/ -55~+125/ -55~+125/
额定温度（℃） 0
70
70
70
SMD分立器件 SMD分立器件包括各种分立半导体器件，有二 极管、三极管、场效应管，也有由两、三只三 极管、二极管组成的简单复合电路。
⑴ SMD分立器件的外形尺寸
SMD分立器件的外形尺寸
③ 贴装SMT元器件 小型贴片机
2 SMT生产设备
SMT元器件贴片机的类型
自动贴片机的主要结构 自动贴片机相当于机器人的机械手，能按照事先编制好的 程序把元器件从包装中取出来，并贴放到电路板相应的位 置上。 贴片机的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。为适应高密度超大规 模集成电路的贴装，比较先进的贴片机还具有光学检测与 视觉对中系统，保证芯片能够高精度地准确定位。
两种装配方案 1、纯SMT元件装配
2、插件元件与SMT混合装配
1、网板印锡膏、回流焊工艺
制作钢网
印锡膏
贴元件
回流焊
进行其他加工
2、粘胶固化—波峰焊接工艺
SMT生产设备
1、印刷机 2、贴片机 3、回流焊机
① 制作焊锡膏丝网
图5.2 漏印模板印刷法的基本原理
②丝网漏印焊锡膏 手动刮锡膏
自动刮锡膏
1005/0402 1.0/0.04 0.5/0.02 0.2/0.008 0.25/0.01 0.35/0.014
0603/0201 0.6/0.02 0.3/0.01 0.2/0.005 0.2/0.006 0.25/0.01
1inch=1000mil；1inch=25.4mm，1mm≈40mil。
2、SMT的发展历经了三个阶段：
⑴ 第一阶段（1970～1975年） 这一阶段把小型化的片状元件应用在混合电路 （我国称为厚膜电路）的生产制造之中。
⑵ 第二阶段（1976～1985年） 这一阶段促使了电子产品迅速小型化、多功 能化；SMT自动化设备大量研制开发出来 。
⑶ 第三阶段（1986～现在）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3、包装 片状元器件可以用三种包装形式提供给用
户：散装、管状料斗和盘状纸编带。
SMT元器件的包装
5.1.1 锡膏涂敷工艺和锡膏印刷机
1、锡膏 2、SMT所用的粘合剂(红胶）。用于SMT组装的固化胶
粘合剂，在110℃~130℃的温度下很快固化； 可经260℃以上的高温焊接。
电子产品的SMT生产工艺
表面安装元件电阻、电容
表面贴装电感器
② 表面安装钽电容器
正极
钽质电容(Tantalum Capacitor)
正极
钽质电容(Tantalum Capacitor)
表面安装钽电容器的外型都是矩形，按两头的 焊端不同，分为非模压式和塑模式两种。
⑷ 表面安装电感器
贴 片 电 感
贴 片 电 感 排
表 面 安 装 电 感 器
5.1 SMT电路板组装工艺 方案与组装设备
1. 表面装配元器件的特点
(1)SMT元件引脚距离短，目前引脚中心间距最 小的已经达到0.3mm。
(2) SMT元器件直接贴装在印制电路板的表面， 将电极焊接在与元器件同一面的焊盘上。
2. 表面装配元器件的种类和规格
从结构形状分类，有薄片矩形、圆柱形、扁平异 形等； 从功能上分类为 无源元件（SMC，Surface Mounting Component） 有源器件（SMD，Surface Mounting Device） 机电元件三大类
自动刮锡膏
5.1.2 SMT元器件贴片工艺和贴片机
自动贴片机以日本、欧美和韩国的品牌为主，
主要有：FUJI（富士）、SIEMENS（西门子）、 UNIVERSAL（环球）、PHILIPS（飞利浦）、 PANASONIC（松下）、YAMAHA（雅马哈）、CASIO （卡西欧）、SONY（索尼）、SAMSUNG（三星）等。
常用典型SMC电阻器的主要技术参数
系列型号
3216
2012
1608
1005
阻值范围（Ω）0.39 ~10M 2.2~10M 1~10M 10~10M
允许偏差（％）±1，±2，±1，±2，±2，±5 ±2，±5
±5
±5
额定功率（W ）1/4，1/8 1/10
1/16
1/16
最大工作电压
200
150
50