表面安裝技術(smt)作為新一代電子裝聯(lián)技術已經滲透到各個領域，smt發(fā)展迅速、應用廣泛，在許多領域中已經或完全取代傳統(tǒng)的電子裝聯(lián)技術，smt以自身的特點和優(yōu)勢，使電子裝聯(lián)技術產生了根本的、革命性的變革，在應用過程中，smt在不斷地發(fā)展完善。smt是由多種技術組合的群體技術，通常包括smt設計、smt設備、smt封裝元器件、smt工藝輔料和smt管理等，下面簡單地介紹一下smt的一些新的發(fā)展。

一、smt線體的發(fā)展

smt生產是面向高產能、高質量的大規(guī)模電子裝聯(lián)生產，smt線體是生產的基礎。

1、smt線體向“綠色"環(huán)保方向發(fā)展

當今人們生活的地球已經遭到人們不同程度的損壞，以smt設備為主的smt生產線作為工業(yè)生產的一部分，毫不例外地會對我們的生存環(huán)境產生破壞，從電子元器件的包裝材料、膠水、焊錫膏、助焊劑等smt工藝材料，到smt生產線的生產過程，無不對環(huán)境存在著這樣或那樣的污染，smt生產線越多、規(guī)模越大，這種污染也就越嚴重，因此，新smt生產線已向"Greed line”既綠色生產線方向發(fā)展。綠色生產線的概念是指從smt生產的一開始就要考慮環(huán)保的要求，分析smt每個生產中將會出現的污染源及污染程度，從而選擇相應的smt設備和工藝材料，制定相應的工藝規(guī)范，以適實的、科學的、合理的管理方式維護管理smt生產線的生產，以滿足生產的要求和環(huán)保的要求。這就提示我們，smt生產不僅要考慮生產規(guī)模和生產能力，還要考慮smt生產對環(huán)境的影響，從smt建線設計、smt設備選型、工藝材料選擇、環(huán)境與物流管理、工藝廢料的處理及全線的工藝管理均需考慮到環(huán)保的

要求。在未來的世紀中“綠色生產線"將是smt的發(fā)展方向。

2、smt線體向連線高效方向發(fā)展

高生產效率一直是人們追求的目標，smt生產線的生產效率體現在smt生產線的產能效率和控制效率。產能效率是smt生產線上各種設備的綜合產能，較高的產能來自與合理的配置，高效smt線體已從單路連線生產向雙路連線生產發(fā)展，在減少占地面積的同時，提高生產效率。控制效率包括轉換和過程控制優(yōu)化及管理優(yōu)化，控制方式上巳從分步控制方式向集中在線優(yōu)化控制方向發(fā)展，生產板轉換時間越來越短。

3、 smt線體向信息集成的柔性生產環(huán)境發(fā)展

隨著計算機信息技術和互聯(lián)網信息技術的發(fā)展，smt線體的產品數據管理和過程信息控制將逐漸完善，生產線體的維護管理實現數字信息化，新的smt線體將向信息集成的柔性生產環(huán)境發(fā)展。

  二、smt設備的發(fā)展

    表面安裝技術中smt設備的更新和發(fā)展代表著表面安裝技術的水平，新的smt設備向著高效、靈活、智能、環(huán)保方向發(fā)展。

    1、smt印刷設備

    口新型的模板印刷設備正向雙路送板印刷方向發(fā)展

    為了提高生產效率，盡量減少生產占地面積，新型的smt模板印刷設備正從傳統(tǒng)的輸送和印刷單路印刷電路板(PCB)向雙路PCB的輸送印刷方向發(fā)展，這是適應雙路貼裝和焊接的需要。這種新型的印刷設備在保留印刷機主要性能的基礎上，將傳統(tǒng)的單路輸送和印刷結構改為雙路結構，可以進行雙路PCB的輸入、定位、校正、印刷、檢測和輸送，從而提高了產品的生產效率，其生產效率比單路結構的印刷機提高50％以上。

    口新型的模板印刷設備正向智能化方向發(fā)展新型的MPM模板印刷設備利用改進的視覺算法，可以更快速準確地將模板與PCB對準，改進后的運動加速度曲線可以提高各軸的運動精度和重復精度，采用四軸同時驅動，提高了速度控制的功效，在智能邏輯化軟件的控制下，可使多種印刷動作同時運作，從而提高了生產效率。這種設備具有獨特的Y軸PCB定位裝置和Z軸PCB定位夾具，可在連續(xù)印刷時提供良好的支撐，再配以自動焊膏點涂裝置，環(huán)境控制裝置和在線SPC數據采集系統(tǒng)，可提供高質量、高效率的模板印刷。

    DEK公司新的模板印刷設備上裝置了智能化的ProFlow DirEkt系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可以避免傳統(tǒng)模板印刷設備印刷時錫膏量不足或粘連等問題，該系統(tǒng)只有在需要印錫膏的位置上才擠出錫膏，在移動過程中沒有擠出壓力，不擠錫膏。

    2、smt貼片設備

以自動貼片機為主的貼片設備是表面安裝技術的主要設備，其新的發(fā)展動向有：

口向高效率雙路輸送發(fā)展

    新型貼片機為了更高地提高生產效率，減少工作時間，正向高效率雙路輸送結構發(fā)展。雙路輸送貼片機在保留傳統(tǒng)單路貼片機的性能下，將PCB的輸送、定位、檢測、貼片等設計成雙路結構，這種雙路結構的貼片機其工作方式可分為同步方式和異步方式，同步方式是就兩塊大小相同的PCB由雙路軌道同步送入貼裝區(qū)域進行貼裝’異步方式則是將不同大小的PCB分別送入貼裝區(qū)域，這兩種工作方式均能縮短貼片機的無效工作時間，提高機器的生產效率。

    口向高速、高精度、多功能、智能化方向發(fā)展

    貼片機的貼裝速度與貼裝精度和貼裝功能一直是相對矛盾的，新型貼片機一直在向高速、高精度、多功能方向努力發(fā)展。由于表面安裝元器件(SMC／D)的不斷發(fā)展，其封裝形式也在不斷變化，新的封裝不斷出現，如：GBA、FC、CSP等，對貼片機的要求越來越高。美和法的貼片機為了提高貼裝速度采用了“飛行檢測"技術，在貼片機工作時，貼片頭吸片后邊運行邊檢測，以提高貼片機的貼裝速度。

    德SIMENS公司在其新的貼片機上引入了智能化控制，可以使貼片機保持較高的產能下有低失誤率，在機器上裝置有FC Vision模塊和Flux Dispenser等以適應FC的貼裝需要。日本YAMAHA公司在新推出的YV 88X機型中引入了雙組旋轉貼片頭，不但提高了集成電路的貼裝速度，而且又保證了較好的貼裝精度。

    口向柔性連接模塊化方向發(fā)展

新型貼片機為了適應性和使用效率向柔性貼裝系統(tǒng)和模塊化結構發(fā)展。日本富士公司一改貼片機的傳統(tǒng)概念，將貼片機分為控制主機和功能模塊機，可以根據用戶的不同需要，由控制主機和功能模塊機柔性組合來滿足用戶的需要，模塊機有不同的功能，針對不同元器件的貼裝要求，可以按不同的精度和速度進行貼裝，以達到較高的使用效率，當用戶有新的要求時，可以根據需要增加新的功能模塊機。

模塊化發(fā)展的另一種發(fā)展是向功能模塊組件方向發(fā)展，這種發(fā)展是將貼片機的主機作成標準設備，裝備有統(tǒng)一的標準的機座平臺和通用的用戶接口，將點膠貼片的各種功能作成功能模塊組件，用戶可以根據需要在主機上裝置所需的功能模塊組件或更換新的組件，以實現用戶需要的新的功能要求。例如美環(huán)球貼片機，在從點膠到貼片的功能互換時，只需要將點膠組件與貼片組件互換。這種設備適合多任務、多用戶、投產周期短的加工企業(yè)。

  3、smt焊接設備

  1)smt的再流焊接設備

  smt的再流焊接設備向著高效率、多功能、智能化方向發(fā)展：

    口具有獨特的多噴口氣流控制的再流焊爐

    為了更好地控制再流焊爐內的溫度場，以達到較好的焊接效果，ERSA的新型再流焊爐在爐內裝置了獨特的多噴口氣流控制裝置，爐內均勻分布著數干個小噴嘴，熱氣流通過噴口噴出，在周圍形成微小循環(huán)，以提供佳的溫度分布，該設備采用區(qū)域分離體系，每個區(qū)域內氣流速度、氣流方向、空氣量和空氣溫度均由控制軟件進行控制，以達到全面熱風強制對流效果。

    口帶局部強制冷卻的再流焊爐

    新型再流焊爐在爐內再流焊區(qū)域的底部或冷卻區(qū)上部增加了強制快速冷卻裝置，采用分段控制方式約束冷卻的速度。再流焊區(qū)域的底部強制冷卻是為了保證雙面smt的再流焊接效果，使雙面smt再流焊的PCB，在再流焊接區(qū)域內板的兩面具有30℃以上的溫差，以優(yōu)化工藝；冷卻區(qū)增加的強制快速冷卻裝置確保smt板的良好焊接，得到優(yōu)化的再流焊接曲線。

    口可以監(jiān)測元器件溫度的再流焊爐

    美BTU一種新型的再流焊爐采用了自適應智能再流技術(AIRT)，這種再流焊爐在再流焊接過程中可以監(jiān)測PCB上元器件的溫度變化，它只測量用戶在每個PCB上選定點的溫度。爐內的智能溫度攝像頭監(jiān)視板上的元器件、焊膏的實際溫度情況，識別溫度變化，判斷對產品質量的影響程度，為操作人員提供數據。這種實時監(jiān)測避免了再流測試板所需的設置時間。

    口帶有雙路輸送裝置的再流焊爐

    BTU的再流焊爐開始裝置了雙路輸送裝置，它的雙路輸送裝置分為三軌制和四軌制。三軌制是在爐內的中間安裝一條固定軌道，兩邊安裝兩條可調節(jié)軌道，通過手動調節(jié)或可編程寬度調節(jié)器自動調節(jié)。三軌制適應輸送尺寸相同的PCB；四軌制由兩條外部固定軌道和兩條可調節(jié)內部軌道組成，尺寸相同或不相同的PCB均可輸送，如果不需要雙路輸送時可將調節(jié)軌道移向一邊，形成一臺較寬的單路再流焊爐。

    口帶中心支撐裝置的再流焊爐

    隨著PCB的厚度越來越薄和“郵票"板的大量使用。特別是PCB的厚度向O.4-0.2mm發(fā)展，對再流焊爐輸送板的穩(wěn)定性要求越來越高，新型的再流焊爐在輸送軌道的中間安裝了可伸縮中心支撐裝置。這個裝置在控制程序的控制下，需要時它起支撐作用，不需要時自動移到一邊，這樣即可以保持爐內整個輸送長度的穩(wěn)定性，又可以很快地改變縮短停機時間，提高生產效率。

    2)smt的波峰焊接設備

    波峰焊接機在混合裝聯(lián)和雙面smt中應用廣泛，其新發(fā)展有：

    口無助焊劑的波峰焊接機

    隨著人們對環(huán)保意識的增強，滿足PCB潔凈度和焊接質量以及CFC替代物嚴格要求的關鍵是在波峰焊接工藝中消除助焊劑(FLUX)。ERSA新型的波峰焊接機裝置了

一個在惰性氣體環(huán)境內工作的超聲波焊錫波，以取代助焊劑裝置。這種超聲波在焊接前可以在PCB表面除去氧化物，PCB和元器件表面的氧化物由焊接波中的聲納氣窩效應(Cavitation Effect)來去除。該系統(tǒng)工作的大超聲波頻率為20KHz，幅度為微米級，通過優(yōu)化的幾何波形設計來保證表面安裝和通孔元器件有良好的可焊接性。

    口用氮氣支持錫波的波峰焊接機

    SOTEC新型的波峰焊接機采用Nitro Wave以在基于純氮氣發(fā)出形態(tài)特別的錫波，增強了可焊性，在焊接過程中沒有浮渣，沒有過量的助焊劑、沒有氧化物，從而實現無缺陷波峰焊接。Nitro Wave具有氮氣支持的錫波，其主波從四面溢流形成，流速快、產量高、重復性好、工藝穩(wěn)定。PCB板面干凈，Nitro Wave由碎波適配器、主波分生器、用于減少氧化的法蘭泵軸和氮氣供應裝置組成。

    3)smt的激光焊接設備

    隨著組裝密度的增加，元器件的引腳間距越來越小，傳統(tǒng)的再流焊接對精細間距焊接困難較大，用激光焊接設備就比較方便，激光焊接的能量來自激光源，聚成很小的光點很適合精細間距的焊接。

來源：SMT發(fā)展綜述1