现代电子装联技术1

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
重庆航天职业技术学院
CHONGQING AEROSPACE POLYTECHNIC
现代电子装联技术的发展
王用伦
2012年7月16日
2013-8-26
1
目录 一、电子装联技术 二、电子元器件 三、电连接
四、电子装联技术的发展
2013-8-26
2
一、电子装联技术
电子装联技术是电子信息技术 和电子行业、电子装备制造基础 的支撑技术,是衡量一个国家综 合实力和科技发展水平的重要标 志之一,是电子产品实现小型化、 轻量化、多功能化、智能化和高 可靠性的关键技术。
2013-8-26
15
二、电子元器件
(一)表面安装电阻 : 最初为矩形片状 ,20世纪80年代初出现了圆柱形, 随着表面安装器件(SMD)和机电元件等向集成化, 多功能化方向发展,又出现了电阻网络 ,电容网 络 ,阻容混合网络、混合集成电路等短小,扁平端 子的复合器件 。与分立元器件相比,具有小型化, 无端子(或扁平、短小端子)、尺寸标准化、特别适 合在印制电路板上进行表面安装等特点。 目前最具代表性的是:0402(英制01005),尺寸是 0.4×0.2×0.2 mm.
2013-8-26
19
二、电子元器件
(四)集成电路 封装:从材料分:有塑料、陶瓷、金属3种。 在DIP之后出现的封装有 :小外形封装 (SOP),多端子的 方形平封装 (GFT ),栅阵列 (BGA) 等. 从SMD形状来分,其主要有下列三种形状。 1、翼形端子 , 焊接后具有吸收应力的特点 ,与PCB匹配 性好 ,但端子共面性差 . 2、J形端子 , 刚性好且间距大,共面性好,但由于端子在 元件本体之下,故有阴影效应,焊接温度不易调节。 3、球栅阵列 ,芯片I/O端子呈阵列式分布在器件底面上, 常见的有BGA、CSP、BC 等,这类器件焊接时也存在 阴影效应。
电子装联生产辅料设计制造技术; 静电防护技术; 电子产品企业质量管理。
2013-8-26
6
一、电子装联技术
电子装联就是将电子元器件焊接、装配在基板 (PCB、铝基板、陶瓷基板、纸基板等)上 的过程。 电子装联过程就是把电子元器件(无源器件,有 源器件,接插件等)按照设计要求——装焊图 或电原理图,准确无误的装焊到基板上的指定 焊盘上,并且保证各焊点附合标准规定的物理 特性和电特性的要求。 PCB 中文名称为印制电路板,又称为印刷电 路板、印刷线路板。
MPT微组装技术
综合 运用微电子焊接技术、表面贴装技术以及封装工艺,将元器 件等高密度地互连于多层板上并将其构成三维立体结构的高密度、 高速度、高可靠性,外形微小化,功能模块式的电子产品的一种 电子装联技术。
该技术的核心是打破了元器件封装与印制板焊装的界限,将半导 体集成电路技术、薄/厚膜混合集成电路技术、表面贴装技术以 及封工艺加以综合运用,在多层板上高密度地实施机械与电子互 连,在板级完成系统的组装。实现电子产品(如组件、部件、系 统)的外形微小化、功能模块化。20世纪律性80年代后期就出现 的多芯片组件/模块(MCM)就是微组装技术实用化中最具有代表 性的产品之一。
2013-8-26
7
一、电子装联技术
电子装联技术是一门集电路、工艺、结构、元件、 器件、材料紧密结合的多学科交叉的工程技术 ,涉及集成电路、厚薄膜混合微电子技术、 PCB技术、表面贴装技术、电子电路技术、CAD /CAT/CAM技术、互连技术、热控制技术、封 装技术、测量技术、微电子学、物理学、化学、 金属学、电子学、机械学、计算机学、材料科 学、陶瓷等领域。
2013-8-26
8
一、电子装联技术
电子装联方式 插装(THT)即穿孔技術,屬于传統的电子 裝联技术 ,需要對焊盘進行鉆插裝孔 ,再 將电子元器件插入印制板的焊盘孔內并加以 焊接的电子裝联技术。 表面贴装(SMT)技术,直接將表面貼裝元 器件平貼并焊接于印制板的焊盘表面 ,适用 于高密度、高集成化的微器件焊接組裝工艺。 微组装(MPT)技术。
2013-8-26
13
一、电子装联技术
第二代与第三代安装技术,代表元器件特征明 显 ,都是以长元器穿过印制板上通孔的安装方 式。 第四代技术 ,使电子产品体积缩小,重量变轻, 功能增强、可靠性提高、推动了信息产业高速 发展。 第五代安装技术,使用一般工具,设备和工艺 是无法完成的,目前还处于技术发展和局部领 域应用的阶段,但它代表了当前电子系统安装 技术发展的方向。
电子装联技术的内容: 1、电子元器件 2、 电连接:焊接、插接、绕接、铆接、 压接。需要设备。 3、装配:单板—机壳—机箱—系统 4、基板:PCB、铝基板、陶瓷基板、纸 基板。
2013-8-26
5
一、电子装联技术
电子装联技术范围: 电子装联工艺技术
电子装联设备设计制造术
电子元器件设计制造技术;
PCB设计制造技术(非PCB板材);
2013-8-26
22
三、电连接
主要就自动焊接技术作简要介绍。 自动焊接主要有三种形式:自动浸焊、波峰焊 和回流焊。 自动浸焊是用机械设备进行浸焊,将已插好元 器件的待焊印制电路板浸入融化焊料的锡槽 进行焊点焊接。 自动浸焊工艺:将待焊印制电路板涂助焊剂→ 烘干印制电路板→将电路板送入锡槽浸焊23S →开启振动器振动2-3S抖掉多余焊料→ 送入切头机将过长引脚切掉。
2013-8-26
28
三、电连接
2013-8-26
25
三、电连接
回流焊:已经成为SMT的主流. 回流焊的加热过程可以分为预热、焊接(回流)和冷却3 个最基本的温度区。在控制系统的作用下,按照各 个温区的梯度规律调节控制温度变化。 典型的温度变化由4个温区组成:预热区、保温区、 回流区与冷却区。预热区从室温加热到150度区域; 保温区温度维持在150—160度;回流区峰值温度 达到220—230度的时间短于10秒,焊膏完全熔化 并湿润元器件焊端与焊盘;冷却区焊接对象迅速降 温,形成焊点,完成焊接。
2013-8-26
10
一、电子装联技术
SMT大生产中也存一些问题。 1、元器件上的标称数值看不清楚,维 修工作困难。 2、维修调换器件困难,并需专用工具。 3、元器件与印制板之间热 膨胀系数 (CTE)一致性差。 4、初始投资大,生产设备结构复杂, 涉及技术面宽,费用昂贵。
2013-8-26
11
一、电子装联技术
2013-8-26
17
二、电子元器件
(三)表面安装电感器 20世纪80年代日本,美国和西欧等国家研制 出了种类繁多的片式电感器,其中相当多的 产品已系列化、标准化、并批量生产。片式 电感器同插装式电感一样,在电路中起扼流、 退耦、滤波、调谐、延迟、补偿等作用。按 形形状可分为矩形、圆柱形;按磁路可分为 开路和闭路形;按电感量可分为固定的和可 调的;按结构的制造工艺可分为绕线型、多 层的卷绕型。
2013-8-26
21
二、电子元器件
(五)电子元器件的封装形式 7、 PLCC (塑封贴片状,四面脚,脚向里卷) 8、SOJ(塑封贴片状,两面有脚,脚向里卷) 9、SOP(塑封贴片装,两面有脚,脚向外翻) 10、TSSOP(塑封贴片状,比SOP更薄,脚更 密) 11、BGA (无引脚,脚为锡点式) 12、PGA(脚为阵列式针状,脚位全部向下)
2013-8-26
20
二、电子元器件
(五)电子元器件的封装形式 1、TO220(三极管状,直插式) 2、TO263(三极管状,贴片式) 3、SIP(塑封单列单排直插式) 4、 ZIP(塑封单列,双排直插) 5、DIP(双排引脚,塑封直插式。《陶瓷双列直 插为DIL》) 6、QFP(塑封贴片状,四面脚,脚向外翻)
2013-8-26
14
二、电子元器件
电子产品的装联离不开电子元器件。常用的 电子元器件根据装联方式的不同,可分为 THT需要的分立元器件,如电阻、电容、电 感和各种半导体管,也有各种集成电路。 对于SMT方式,同样需要与HTH不同封装形 式的电子元器件。一般分为两种类型: 1、表面安装无源元器件。如片式电阻、电 容、电感称之为SMC 。 2、有源器件,如小外形晶体管SOT及四方 扁平组件(QFT)称之为SMD 。
2013-8-26
27
三、电连接
回流焊的工艺要求 1、要设置合理的温度曲线,以保证焊接质量。 2、SMT电路板应按设计方向进行焊接。 3、焊接过程中要严格防止传输带振动。 4、必须对第一块印制电路板的焊接效果进行分 析判断,检查焊接质量,只有在第一块电路 板完全合格后,才能进行批量生产。在批量 生产过程中,要定时检查焊接质量,及时对 温度曲线进行修正.
2013-8-26
9
一、电子装联技术
SMT技术的特点 组装密度高 :采用SMT可使电子产品体积缩小60%,重 量减轻75%。 可靠性高 :由于片式元器件小而轻,抗振动能力强,自 动化生产程度高,故贴装可靠性高 。 高频特性好 :由于片式元器件通常为无引线或短引线, 降低了寄生电容的影响,提高了电路的高频特性。 降低成本 :印制使用面积减小,面积为采用通孔面积的 1/12 ;频率特性提高,减少了电路调试费用 ;体积 小,重量轻,减少了包装,运输和储存费用。 便于自动化生产 。
2013-8-26
12
一、电子装联技术
电子装联技术的分代 20世纪50~60年代 , 长引线元件、电子管、 接线板、 铆接端子、 手工安装、 手工烙铁焊 。 20世纪60~70年代 ,THT 晶体管、轴向引线元件、 单/双面PCB 、手工/半自动插装、 手工焊,浸焊。 20世纪70~80年代 ,单、双列直插IC、轴向引线元 器件、 单面及多面PCB 、自动插装 、波峰焊、浸 焊,手工焊 。 20世纪80~90年代 ,SMT 、SMC、SMD片式封装, VSI、VLSI 高质量SMB 自动贴片机 、波峰焊、再 流焊。 20世纪90年代 ,MPT 、VLSIC,ULSIC 陶瓷硅片 、 自动安装 、倒装焊,特种焊 。
2013-8-26
16
二、电子元器件
(二)表面安装电容器 已发展为多品种、多系列、按外形、结构和用途 来分类,可达数百种。在实际应用中,表面安装 电容器中大有80%是多层片状瓷介电容器,其次 是表面安装铝电解电容器,表面安装有机薄膜和 云母电容器则很少。 瓷介电容器少数为单层结构,大多数为多层叠状 结构,又称MLC , MLC通常是无引线矩形结构, 外层电极同片式电阻相同 .
2013-8-26
18
二、电子元器件
(四)集成电路 按照制作工艺可分为半导体集成电路、薄膜集 成电路、厚膜集成电路和混合集成电路4类。 按照集成度高低,可分为小规模(SSI)、中 规模(MSI)、大规模(LSI)及超大规模 (VLSI)集成电路4大类。 表面安装集成电路:是在原有双列直插(DIP) 器件的基础上发展来的,是通装技术(THT)向 SMT发展的重要标志,也是SMT发展和重要 动力。
2013-8-26
3
一、电子装联技术
电子信息产业是国家的支柱产业。 电子信息技术是新材料、新能源、生物工 程、海洋工程、航空航天等领域中影响最大 渗透性强、最具代表性新技术。
电子装联
电子或电气产品在形成中所采用的电连接 和装配的工艺过程。 电子装联最主要的技术是可制造技术。
2013-8-26
4
一、电子装联技术
2013-8-26
23
三、电连接
波峰焊:采用波峰焊机一次完成印制电路板上全 部焊点的焊接。 波峰焊接过程:
装板 助焊剂涂覆 预热 焊接 热风刀
卸板
冷却
2013-8-26
24
三、电连接
波峰焊的注意事项: 1、按时清除锡渣(一般为4小时)。 2、波峰的高度:最好调节到印制电路Biblioteka Baidu厚度的 1/2—2/3处。 3、焊接速度一般控制在0.3~1.2m/min为宜,焊接 角度,印制电路板与焊料波峰的倾角约为6度。 4、焊接温度:通常控制在230—260摄氏度。 5、不允许用机械方法去刮焊点上的焊剂残渣或 污物。
2013-8-26
26
三、电连接
回流焊工艺过程 印刷锡膏→贴装元器件(需要点胶)→回流焊→ 测试→整形修理。 印刷锡膏要使用焊膏印刷机(有自动与手动之分) 贴装元器件要求高精度,在生产线上大都采用自 动贴片机。 回流焊的主要设备是回流焊机。 测试主要对已经焊接好的印制电路板进行检测, 有光学检测设备、计算机控制的检测设备。
相关文档
最新文档