2022年73高宏祥.docx

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1、精品学习资源威 海 职 业 学 院毕 业 设 计 任 务 书2007 级班级 3 班高宏祥学号 20070203114专业应用电子技术年级姓名威 海 职 业 学 院 教 务 处 编 印欢迎下载精品学习资源毕业设计指导须知一、毕业设计是高职教案过程中一个特别重要的环节；是锤炼同学运用所学学问正确分析和解决实际问题的一个重要方面， 也是高职培育应用型特地人才的要求；二、指导老师应为具有讲师以上或相应职称的有关专业人员，且专业对口 指所指导专业应同所聘老师专业职称相一样）；经系、教务处审查同意后，才能指导同学的毕业设计；三、同学应以庄重认真，实事求是的态度完成设计；要独立摸索，自己动手，不得抄袭或找

2、人代笔；四、毕业设计选题要符合专业培育目标的要求；论文任务书）写作要做到论点明确、论据充分，论理透彻，语言精确恰当，书面洁净、字迹工整，图纸应清楚、工整，符合设计要求，符合国家有关标准和部颁标准；字数、图纸数量符合有关要求；并在规定的时间内完成；五、答辩过程中同学要严认真，文明礼貌，虚心谨慎，认真回答答辩主持人，委员等提出的问题；六、填报有关表格时，应按工程要求逐项填实、填全、填清；欢迎下载精品学习资源学号20070203114姓名高宏祥学制三年专业应用电子技术年级2007 级教案班负责人高俊磊班级3 班指导老师姓名乔立强职务或职称讲师设 计 题 目SMT生产设备调试与修理方法指导老师评语：成

3、果：指导老师签名：工作单位年月日系复审看法：成果：复审人签名：职称：公章年月日欢迎下载精品学习资源教务处终审看法：公章年月日答 辩 情 况 记 录欢迎下载精品学习资源答 辩 题 目答辩情 况正确基本正确经提示回 答不正确未回答欢迎下载精品学习资源答辩委员会 或小组）评语：成果：主持答辩人签名：职称：月日欢迎下载精品学习资源一、毕业设计的任务和具体要求 ：任务：对 SMT具体流程的讨论欢迎下载精品学习资源具体要求：1. 依据任务制定合理、可行的工作方案；2. 具体的总结 SMT具体流程3. 实现对 SMT 流水线的全面把握，对常见机故的排除及修理4. 对课题成果进行总结，撰写毕业设计任务书；欢迎

4、下载精品学习资源二、毕业设计应完成的图纸：表 1-1 安装技术时代划分表，见 4 页图 3-1SMT流水线的具体实物图，见 13 页三、其他要求：无四、毕业设计的期限：自 2021 年 9 月 20 日至 2021 年 11 月 30 日五、毕业设计 一派朝气蓬勃景象；SMT产业连续多年高速进展，除了美国，我国已经成为世界最大的电子制造国，目前行业人 才缺口庞大！很多 SMT企业招不到技术人才，如中兴、华为、中芯、PANASON、ICNOKIA、 SIEMENS等众多外商、台资与国资企业纷纷高薪聘请此相关专业人才，特殊是以珠江三角洲 地区深圳、东莞、中山、惠州）、长江三角洲地区上海、杭州、宁波

5、、昆山、苏州）、环渤海地区 已无穿孔元件，特殊是大规模、高集成IC，不得不采纳表面贴片元件；产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力；电子科技革命势在必行：电子元件的进展，集成电路IC 的开发，半导体 材 料的 多 元 应用 等 ， 都 使 追 逐国 际 潮 流的 SMT 工艺 尽 显 优势 ； 1.2元 件简 介1.2.1 表面贴装元件具备的条件表面贴装元件需具备以下条件：元件的外形适合于自动化表面贴装；尺寸，外形在标准化后具有互换性；有良好的尺寸精度；适应于流水或非流水作业；有肯定的机械强度； 可承担有机溶液的洗涤；可执行零散包装又适应编带包

6、装；具有电性能以及机械性能的互换性；耐焊接热应符合相应的规定；1.2.2 元件分类及认识表面安装元件分为有源和无源两大类；按引脚外形分为鸥翼型和“J”型；下面以此欢迎下载精品学习资源分类阐述元器件的选取；无源器件：无源器件主要包括单片陶瓷电容器、钽电容器和厚膜电阻器，外形为长 方形或圆柱形；圆柱形无源器件称为“ MELF”，采纳再流焊时易发生滚动，需采纳特殊焊盘设计，一般应防止使用；长方形无源器件称为“CHIP”片式元器件，它的体积小、重量轻、抗菌素冲击性和抗震性好、寄生损耗小，被广泛应用于各类电子产品中；为了获得良好的可焊性，必须选择镍底阻挡层的电镀；有源器件：表面安装芯片载体有两大类：陶瓷

7、和塑料；陶瓷芯片封装的优点是： 1 气密性好，对内部结构有良好的爱护作用；2 信号路径较短，寄生参数、噪声、延时特性明显改善； 3 降低功耗；缺点是：由于无引脚吸取焊锡溶化时所产生的应力，封装和基板之间CTE失配可导致焊接时焊点开裂；注：有源电子元件 Active ：在模拟或数字电路中，可以自己掌握电压和电流，以产 生 增 益 或 开 关 作 用 ， 即 对 施 加 信 号 有 反 应 ， 可 以 改 变 自 己 的 基 本 特 性 ；无源电子元件 Inactive：当施以电信号时不转变本身特性，即供应简洁的、可重复的反应；1.2.3 元件极性极性对于元件在电路中的功能有着极为重要的影响，故在

8、实际的生产过程中需要非常熟悉各种元件的正负极或第一引脚；一般来说，陶瓷阻、容元件及电感、保险丝类无极性；钽质电容有线端为正极，铝质电容、电解电容、二极体等有线端为负极，发光二极体长端为负极；晶体及IC 类元件本体上均有极性标记，与 PCB相应位置极性标志对应即可；异形元件本身并无极性，但需留意方向；1.2.4 元件换算元件尺寸公英制换算 1inch 25.4mm规格0201040206030805CHIP元件英制inch ）0.02*0.010.04*0.020.06*0.030.08*0.05公制；第四代技术就发生根本性变革，从元器到安装方式，从PCB设计到连接方法都以全新面貌显现，它使电子

9、产品体积缩小，重量变轻，功能增强、牢靠性 提高、推动了信息产业高速进展； SMT已经在很多领域取了 THT，并且这种趋势仍在进展， 估量将来 90%以上产品采纳 SMT；第五代安装技术，从技术式艺讲，仍属于“安装”范畴， 但与通常所说的安装相差甚远，使用一般工具，设备和工艺是无法完成的，目前仍处于技术 进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进展的方向；欢迎下载精品学习资源表面安装技术的组成表面安装技术通常包括：表面安装元器件，表面安装电路板及图形设计、表面安装专用辅料 助焊锡及贴片胶 、表面安装设备，表面安装焊接技术 包括双波峰焊、气相焊 表面安装测试技术，清洗技术以及表面组

10、成大生产治理等多方面内容；这些内容可以归纳为三个方面：一是设备，人们称它为SMT的硬件；二是贴装工艺，人们称它为SMT的软件；三是电子元器件，它即是SMT的基础，又是 SMT进展的动力，它推动着SMT专用设备和贴装工艺不断更新和深化；SMC、SMD的贴装方法 SMC、SMD贴是 SMT产品生产中的关键工序； SMC、SMD贴装一般采用贴装机 亦称贴片机 自动进行，可采纳工作借助帮助工具时行；手工贴装只有在非生产线自动组装的单件研制或试验，返修过程中的元器更换等特殊情形下采纳，而且一般也只能 适用于元器件端子类型简洁，组装密度不高，同一PCB上 SMC、SMD数量较少等有限场合；随着 SMC、S

11、MD的不断微型化和端子细间距化，以及栅格阵列芯片，倒装芯片等焊点不行直观芯片的进展，不借助于专用设备的SMC、SMD手工贴装已很困难，实际上，目前的SMC、 SMD手工贴装也已演化为借助返修装置专用和工具的半自动化贴装；自动贴装是 SMC、SMD贴装的主要手段，贴装机是 SMT产品组装生产中的核心设备，也是SMT的关键设备，是打算 SMT产品线装的自动化程度，组装清度和生产效率的重要因素；1.3 焊接材料简介1.3.1 焊锡种类随着再流焊技术的应用，锡膏已成为表面组装技术以下的可熔合金；裸片级的 特殊是倒装芯片 锡球的基本合金含有高温、高铅含量，比如Sn5/Pb95 或 Sn10/Pb90；共

12、晶或临共晶合金，如 Sn60/Pb40， Sn62/Pb36/Ag2 和 Sn63/Pb37，也胜利使用；另外，考虑到铅 Pb在技术上已存在的作用与反作用，焊锡可以分类为含铅或不含铅；现在，已经在无铅系统中找到可行的、代替锡/ 铅材料的、元件和 PCB的表面涂层材料；可是对连接材料，对实际无铅系统的查找仍旧进行中；1.3.2 焊锡主要成分及特性焊锡是一种均质混合物，由合金焊料粉，糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有肯定粘性和良好触变性的膏状体；在常温下，焊锡可将电子元器件初粘在既定位置，当被加热到肯定温度时 通常 183 ）随着溶剂和部分添加剂的挥发，合金粉的熔化，使被焊元器件欢迎下载精品学习资

13、源和焊盘连在一起，冷却形成永久连接的焊点；对焊锡的要求是具有多种涂布方式，特殊具有良好的印刷性能和再流焊性能，并在贮存时具有稳固性；在焊锡中，焊剂是合金焊料粉的载体，其主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物，使焊料快速扩散并附着在被焊金属表面；对焊剂的要求主要有以下几点： a 焊剂与合金焊料粉要混合匀称； b 要采纳高沸点溶剂，防止再流焊时产行飞溅； c 高粘度， 使合金焊料粉与溶剂不会分层； d 低吸湿性，防止因水蒸汽引起飞溅； e 氯离子含量低；焊剂的组成：通常，焊锡中的焊剂应包括以下几种成分：活性剂、成膜剂和胶粘剂、润湿剂、触变剂、溶剂和增稠剂以及其他各类添加剂；1.3.3 焊

14、锡的储存及使用留意事项焊锡购买到货后，应登记到达时间、保质期、型号，并为每罐焊锡编号；焊锡应以密封形式储存在恒温、恒湿的冰箱内，温度在约为210），温度过高，焊剂与合金焊料粉起化学反应，使粘度上升影响其印刷性；温度过低种类模板所用材料有不锈钢、尼龙、聚脂材料等；历史上，使用一种厚的乳胶丝网，它有别于丝印模板，现在只有少数锡膏丝印机使用；金属模板比乳胶丝网普遍得多，优越得 多，并且也不会太贵；1.4.2 模板的开孔方式制作开孔的工艺过程掌握开孔壁的光滑度和精度；有三种常见的制作模板的工艺： 化学腐蚀、激光切割和电铸成型工艺；化学腐蚀 Chemically etched模板：在金属箔上涂抗蚀爱护剂

15、，用销钉定位感光工具，将图形曝光在金属箔两面，然后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属箔；优点：成本最低，周转最快；缺点：开口形成刀锋或沙漏外形；激光切割 Laser-cut模板：直接从客户的原始Gerber 数据产生，在作必要修改后传送到激光机，由激光光束进行切割；优点：错误削减，排除位置不正机会；缺点：激光光束产生金属熔渣，造成孔壁粗糙；电铸成型 Electroformed模板：通过在一个要形成开孔的基板上显影刻胶，然后逐个原子，逐层在光刻胶四周电镀出模板；优点：供应完善的工艺定位，没有几何外形的限制，改进锡膏的释放；缺点：要涉及一个感光工具，电镀工艺不匀称失去密封成效，密封块可能会去掉；化学腐

16、蚀和激光切割是制作模板的减去工艺；化学蚀刻工艺是最老的、使用最广的；激光切割相对较新，而电铸成型模板是最新时兴的东西；1.4.3 刮板 squeegee类型及特点刮板的磨损、压力和硬度打算印刷质量，应当认真监测；对可接受的印刷品质，刮板边缘应当锐利和直线；刮板有两种形式：菱形和拖裙形，拖裙形分成橡胶或聚氨酯Polyurethane或类似材料和金属；拖裙形：这种形式很普遍，由截面为矩形的金属构成，夹板支持，需要两个刮板，一个丝印行程方向一个刮板；无需跳过锡膏条，因锡膏就在两个刮板之间，每个行程的角度可以单独打算；大约 40mm刮板是暴露的，而锡膏只向上走15-20mm，所以这种形式更洁净些；菱形

17、：这种形式现在已很不普遍了，虽然仍在使用，特殊在美国和日本；它由截面为大约 10mmx10m的m正方形组成，由夹板夹住，形成两面45的角度；这种刮板可以两个方向工作，每个行程末都会跳过锡膏条，因此只要一个刮板；可是，这样很简洁弄脏，由于 锡膏会往上跑，而不是只停留在聚乙烯的很少的暴露部分；其挠性不够意味着不能贴合扭曲欢迎下载精品学习资源变形的 PCB，可能造成漏印区域；不行调剂；1.4.4 影响印刷品质的几个重要参数刮刀压力：刮刀压力的转变，对印刷来说影响重大；太小的压力，导致印刷板上 锡膏量不足；太大的压力，就导致锡膏印得太薄；一般把刮刀压力设定为0.5Kg/25mm，在抱负的刮刀速度及压力

18、下，应当正好把锡膏从模板表面刮洁净；另外刮刀的硬度也会影响焊 锡的厚薄；太软的刮刀会使焊锡凹陷所以建议采纳较硬的刮刀或金属刀；印刷厚度：印刷厚度是由模板的厚度所打算的，机器设定和焊锡的特性也有肯定的关系；模板厚度是与 IC 脚距亲密相关的；印刷厚度的微量调整，常常是通过调剂刮刀速度及刮刀压力来实现；1.5 贴片机简介贴片机就是用来将表面组装元器件精确安装到PCB的固定位置上的设备，贴片机的贴装精度及稳固性将直接影响到所加工电路板的品质及性能；目前FOXCON车N间内贴片机主要分为两种：1.5.1 拱架型 Gantry：元件送料器、基板 PCB 是固定的，贴片头 安装多个真空吸料嘴 在送料器与基

19、板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与方向的调整，然后贴放于基板上；由于贴片头是安装于拱架型的X/Y 坐标移动横梁上，所以得名；这类机型的优势在于：系统结构简洁，可实现高精度，适于各种大小、外形的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式；适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产；这类机型的缺点在于：贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制；都属于拱架型，主要贴装大型、异型元件以及细间距引脚元件；1.5.2 转塔型 Turret ：元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板PCB放于一个 X/Y 坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器

20、移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置 与取料位置成 180 度，在转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上；这类机型的优势在于：一般，转塔上安装有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装2-4个真空吸嘴 较早机型 至 5-6 个真空吸嘴 现在机型 ；由于转塔的特点，将动作微小化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作台移动 包含位置调整 、贴放元件等动作都可以在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的高速度；目前最快的时间周期达到 0.08-0.10秒钟一片元件；这类机型的缺点在于：贴装元件类型的限制，并且价格昂贵；欢迎下

21、载精品学习资源1.6 回流焊简介1.6.1 回流焊的种类回流焊是 SMT流程中特别关键的一环，其作用是将焊锡融解，使表面组装元器件与PCB板坚固粘接在一起，如不能较好地对其进行掌握，将对所生产产品的牢靠性及使用寿命产生灾难性影响；回流焊的方式有很多，较早前比较流行的方式有红外式及气相式，现在较多厂商采纳的是热风式回流焊，仍有部分先进的或特定场合使用的再流方式，如：热型芯 板、白光聚焦、垂直烘炉等；以下将对现在比较流行的热风式回流焊作简洁的介绍；1.6.2 热风式回流焊现在所使用的大多数新式的回流焊接炉，叫做强制对流式热风回流焊炉；它通过内 部的风扇，将热空气吹到装配板上或四周；这种炉的一个优点

22、是可以对装配板逐步地和一样 地供应热量，不管元件的颜色和质地；虽然，由于不同的厚度和元件密度，热量的吸取可能 不同，但强制对流式炉逐步地供热，同一PCB上的温差没有太大的差别；另外，这种炉可以严格地掌握给定温度曲线的最高温度和温度速率，其供应了更好的区到区的稳固性，和一个 更受控的回流过程；1.6.3 温区分布及各温区功能热风回流焊过程中，焊锡需经过以下几个阶段，溶剂挥发；助焊剂清除焊件表面的氧化物；焊锡的熔融、再流淌以及焊锡的冷却、凝固；一个典型的温度曲线Profile：指通过回焊炉时， PCB上某一焊点的温度随时间变化的曲线）分为预热区、保温区、回流区及冷却区；预热区：预热区的目的是使 P

23、CB和元器件预热，达到平稳，同时除去焊锡中的水分、溶剂，以防焊锡发生塌落和焊料飞溅；升温速率要掌握在适当范畴内过快会产生热冲击，如：引起多层陶瓷电容器开裂、造成焊料飞溅，使在整个PCB的非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点；过慢就助焊剂Flux 活性作用），一般规定最大升温速率为4/sec ，上升速率设定为 1-3 /sec ，标准为低于 2.5 /sec ；保温区：指从 120升温至 160的区域；主要目的是使 PCB上各元件的温度趋于匀称，尽量削减温差，保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，到保温区终止时，焊盘、锡膏球及元件引脚上的氧化物应被除去，整个电路板的温度达到均衡；过程时间约60

24、-120 秒，依据焊料的性质有所差异；标准为：130-160， MAX120se；c回流区：这一区域里的加热器的温度设置得最高，焊接峰值温度视所用锡膏的不 同而不同，一般举荐为锡膏的熔点温度加20-40 ；此时焊锡中的焊料开头熔化, 再次呈流淌状态，替代液态焊剂润湿焊盘和元器件；有时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区；抱负的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”掩盖的面积最小且左右对称，一般情形下欢迎下载精品学习资源超过 200的时间范畴为 30-40sec ；SESC的标准为 Peak Temp.:210-220 ，超过 200的时间范畴： 403sec；冷却区：用完可能快的速度进行冷却，将

25、有助于得到光明的焊点并饱满的外形和 低的接触角度；缓慢冷却会导致PAD的更多分解物进入锡中，产生灰暗毛糙的焊点，甚至引起沾锡不良和弱焊点结合力；降温速率一般为-4 /sec 以内，冷却至 75左右即可，一般情形下都要用离子风扇进行强制冷却；SESC的标准为： Slope›；-3 /sec ；1.6.4 氮气的作用使用惰性气体，一般采纳氮气，这种方法在回流焊工艺中已被采纳了相当长的一段时间，由于惰性气体可以削减焊接过程中的氧化，因此，这种工艺可以使用活性较低的焊锡材料；这一点对于低残留物焊锡和免清洗尤为重要；另外，对于多次焊接工艺也相当关键；比如：在双面板的焊接中，氮气爱护板子在多次回

26、流工艺中有很大的优势，由于在N2 的保护下，板上的铜质焊盘与线路的可焊性得到了很好的爱护；使用氮气的另一个好处是增加表 面张力，它使得制造商在挑选器件时有更大的余地以下；助焊剂的物理化学作用是：帮助热传导，去处金属表面和焊料本身的氧化物或其它污染，浸润被焊接金属的表面，掩盖在高温焊料表面，爱护金属表面防止氧化和削减熔融焊料表面张力，促进焊料扩展和流淌，提高焊接质量；1.7 SMT测试方法简介电子组装测试包括两种基本类型 : 裸板测试和加载测试；裸板测试是在完成线路板生产后进行，主要检查短路、开路、网表的导通性；加载测试在组装工艺完成后进行，它比裸板测试复杂；组装阶段的测试包括：生产缺陷分析MDA、在线测试 ICT 和功能测试 使产品在应用环境下工作 及其三者的组合；最近几年，组装测试仍增加了自动光学检测AOI和自动 X 射线检测； SESC目前 SMT生产线采纳的