電子產(chǎn)品制造過程概述

1、 .DOC資料. 電子產(chǎn)品制造過程概述-作者：-日期：電子產(chǎn)品制造過程電子產(chǎn)品已經(jīng)融入到人們生活的各個角落，無論是我們平常用的手機、計算機；還是供我們平常娛樂看的電視、玩的游戲機；以及我們學習和實驗所需的一些高級設備都屬于電子產(chǎn)品?？梢哉f，電子產(chǎn)品給我們的生活和工作帶來了巨大的便利。而這些電子產(chǎn)品是怎樣通過一個個微小的元器件制造出來的呢，本文就將對這些電子產(chǎn)品的制造過程進行簡介。一.印制電路板的裝配與焊接一臺電子設備的可靠性主要取決于電路設計，元器件的質(zhì)量和裝配時的電路焊接質(zhì)量。電子設備大都采用印制電路板，把電阻、電容、晶體管、集成電路等元器件按預先設計好的電路在印制電路板上焊接起來就成為具有

2、一定電氣性能的產(chǎn)品核心部件。1.印制電路板印制線路板，英文簡稱 HYPERLINK /view/3672.htm t _blank PCB(printed circuit board )或PWB(printed wiring board)，是重要的 HYPERLINK /view/3476.htm t _blank 電子部件，是 HYPERLINK /view/1243519.htm t _blank 電子元器件的支撐體，由于它是采用電子印刷術制作的，故被稱為“印刷”電路板。1印制電路板分為單面印制電路板、雙面印制電路板和多層印制電路板。單面板由基板、導線、焊盤和阻焊層組成，單面板只有一面有銅

3、箔，一面為焊接面，另一面為元件面，主要應用于低檔電子產(chǎn)品。而雙面板兩面都有銅箔導線，應用也較為廣泛。電子技術的發(fā)展要求電路集成度和裝配密度不斷提高，連接復雜的電路就需要使用多層印制電路板。2.印制電路板的裝配（1）把各種元器件按照產(chǎn)品裝配的技術標準進行復檢和裝配前的預處理，不合格的器件不能使用。（2）對元器件進行整形，使之符合電路板上的位置要求。元器件整形應符合以下要求：所有元器件引腳均不得從根部彎曲，一般應留1.5mm以上。因為制造工藝上的原因，根部容易折斷；手工組裝的元器件可以彎成直角，但機器組裝的元器件彎曲一般不要成死角，圓弧半徑應大于引腳直徑的12倍；要盡量將有字符的元器件面置于容易觀

4、察的位置。（3）將元器件插裝到印制電路板上。要求如下：手工插裝、焊接，應該先插裝那些需要機械固定的元器件，如功率器件的散熱器、支架、卡子等，然后再插裝需焊接固定的元器件。插裝時不要用手直接碰元器件引腳和印制板上銅箔；自動機械設備插裝、焊接，就應該先插裝那些高度較低的元器件，后安裝那些高度較高的元器件，貴重的關鍵元器件應該放到最后插裝，散熱器、支架、卡子等的插裝，要靠近焊接工序。（4）檢查：確保插裝好的元器件位置正確，符合要求。3.印制電路板的焊接在電子產(chǎn)品大批量的生產(chǎn)企業(yè)里，印制電路板的焊接主要采用波峰焊接、浸焊。（1）波峰焊波峰焊是指將熔化的軟釬焊料（鉛錫合金），經(jīng)電動泵或電磁泵噴流成設計要

5、求的焊料波峰,亦可通過向焊料池注入氮氣來形成，使預先裝有 HYPERLINK /view/788559.htm t _blank 元器件的印制板通過焊料波峰，實現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。1波峰焊主要由波峰焊接機（如圖1）完成，它主要包括：控制系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)、助焊劑噴霧裝置、預熱裝置、錫槽和排風冷卻系統(tǒng)組成。波峰焊工藝流程圖如2所示。圖1 波峰焊接機圖2 波峰焊工藝流程圖波峰焊焊點成形的原理如圖3所示，當印制電路板進入焊料波峰面前端A時，電路板與元器件引腳被加熱，并在未離開波峰面B之前，整個印制電路板浸在焊料中，即被焊料所橋連，但在離開波峰尾端B1B2某個瞬間，少

6、量的焊料由于潤濕力的作用，粘附在焊盤上并由于表面張力的原因會出現(xiàn)以元器件引腳為中心收縮至最小狀態(tài)，此時焊料與焊盤之間的潤濕力大于兩焊盤之間焊料的內(nèi)聚力。因此會形成飽滿圓整的焊點離開波峰尾部時印制電路板各焊盤之間的多余焊料由于重力的原因回落到錫鍋中。2圖3 波峰焊焊點成形原理（2）浸焊浸焊分為手工浸焊和自動浸焊。 手工浸焊是由專業(yè)操作人員手持夾具，夾住已插裝好元器件的印制電路板，以一定的角度浸入焊錫槽內(nèi)來完成的焊接工藝，它能一次完成印制電路板眾多焊接點的焊接。自動浸焊是利用自動浸焊機完成，將已插有元器件的待焊印制電路板由傳送帶送到工位時，焊料槽自動上升，待焊板上的元器件引腳與印制電路板焊盤完全浸

7、入焊料槽，保持足夠的時間后，焊料槽下降，脫離焊料，冷卻形成焊點完成焊接。由于印制電路板連續(xù)傳輸，在浸入焊料槽的同時，拖拉一段時間與距離，這種引腳焊盤與焊料的相對運動，有利于排除空氣與助焊劑揮發(fā)氣體，增加濕潤作用。2 另外，手工焊接工藝也是電子產(chǎn)品制造必不可少的一門技術。在一些小批量生產(chǎn)和檢測機器焊接產(chǎn)品的質(zhì)量時，都需要用到手工焊接。手工焊接的主要工具是電烙鐵，它是根據(jù)電流通過加熱器件產(chǎn)生熱量的原理而制成的。電烙鐵主要有普通電烙鐵和恒溫電烙鐵兩種。普通電烙鐵有內(nèi)熱式和外熱式，普通電烙鐵只適合焊接要求不高的場合使用。功率一般為20-50W。內(nèi)熱式電烙鐵的發(fā)熱元器件裝在烙鐵頭的內(nèi)部，從烙鐵頭內(nèi)部向外

8、傳熱，所以被稱為內(nèi)熱式電烙鐵。它具有發(fā)熱快，熱效率達到8590%以上，體積小、重量輕和耗電低等特點。恒溫電烙鐵的重要特點是有一個恒溫控制裝置，使得焊接溫度穩(wěn)定，變化極小恒溫電烙鐵可以用來焊接較精細的印制電路板，如手機電路板等。手工焊接的工藝流程如下：準備焊接。清潔焊接部位的積塵及油污、元器件的插裝、導線與接線端鉤連，為焊接做好前期的預備工作。加熱焊接。將沾有少許焊錫的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。若是要拆下印刷板上的元器件，則待烙鐵頭加熱后，用手或鑷子輕輕拉動元器件，看是否可以取下。清理焊接面。若所焊部位焊錫過多，可將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到印刷電路板上!)，然后用烙

9、鐵頭“沾”些焊錫出來。若焊點焊錫過少、不圓滑時，可以用電烙鐵頭“蘸”些焊錫對焊點進行補焊。檢查焊點?？春更c是否圓潤、光亮、牢固，是否有與周圍元器件連焊的現(xiàn)象。 二.表面裝配技術 1.簡介表面裝配技術（Surface Mounted Technology），簡稱SMT。是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術和工藝。1表面裝配技術有很多優(yōu)點：實現(xiàn)微型化；電氣性能大大提高；易于實現(xiàn)自動化、大批量、高效率生產(chǎn)；材料成本、生產(chǎn)成本普遍降低；產(chǎn)品質(zhì)量提高。2.封裝方式貼片式集成電路按照封裝方式可以分為SO封裝、QFP封裝、PLCC封裝等等，如圖4。SO（Short Out-line）封裝引線比較少的小規(guī)模集

10、成電路大多采用這種小型封裝。SO封裝又分為幾種，芯片寬度小于0.15in、電極引腳數(shù)目少于18腳的，叫做SOP（Short Out-line Package）封裝，常用于多路模擬電子開關。其中薄形封裝的叫作TSOP封裝；0.25in寬的、電極引腳數(shù)目在2044以上的，叫做SOL封裝；SO封裝的引腳大部分采用翼形電極，引腳間距有1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm；但SOJ型封裝的引腳兩邊向內(nèi)鉤回，叫做鉤形（J形）電極，引腳數(shù)目在1248腳。2QFP（Quad Flat Package）封裝矩形四邊都有電極引腳的SMT集成電路叫做QFP封裝，其中PQFP（Plastic

11、 QFP）封裝的芯片四角有突出（角耳）。薄形TQFP封裝的厚度已經(jīng)降到1.0mm或0.5mm。QFP封裝的芯片一般都是大規(guī)模集成電路，在商品化的QFP芯片中，電極引腳數(shù)目最少的有20腳，最多可能達到300腳以上，引腳間距最小的是0.4mm（最小極限是0.3mm），最大的是1.27mm。2 PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier）封裝這也是一種集成電路的矩形封裝，它的引腳四邊向內(nèi)鉤回，呈鉤形（J形）電極，電極引腳數(shù)目為1684個，間距為1.27mm。2圖4 封裝方式此外，近十年來又出現(xiàn)一種新興的封裝方式：BGA封裝如圖5，BGA的全稱是Ball Grid Array（球

12、柵陣列結構的PCB）。BGA封裝的I/O端子以圓形或柱狀焊點按陣列 HYPERLINK /view/115814.htm t _blank 形式分布在封裝 HYPERLINK /view/1335433.htm t _blank 下面，BGA技術的 HYPERLINK /view/1465058.htm t _blank 優(yōu)點是I/O引腳數(shù)雖然 HYPERLINK /view/499279.htm t _blank 增加了，但引腳間距并沒有減小反而增加了，從而提高了組裝成品率；雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷 HYPERLINK /view/26651.htm t _blank 芯片法焊

13、接，從而可以改善它的電熱性能；厚度和重量都較以前的封裝技術有所減少；寄生參數(shù)減小，信號傳輸延遲小，使用 HYPERLINK /view/30964.htm t _blank 頻率大大提高；組裝可用共面焊接，可靠性高。圖5 BGA封裝3.工藝流程SMT生產(chǎn)電子設備主要包括錫膏印刷機、元器件貼片機、再流焊機和自動焊接質(zhì)量檢測裝置。（1）涂膏工藝：涂膏工序位于SMT生產(chǎn)線的最前端，利用錫膏印刷機進行涂膏，其作用是將焊膏涂在SMT電路板的焊盤上，為元器件的裝貼和焊接做準備。（2）貼裝：用貼片機將表面組裝元器件準確安裝到SMT電路板的固定位置上。（3）固化：其作用是將貼片膠融化，從而使表面組裝元器件與電

14、路板牢固粘接在一起。（4）再流焊接：利用再流焊機進行焊接其作用是將焊膏融化，使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。3（5）清洗：利用乙醇、去離子水或其他有機溶劑進行清洗，其作用是將組裝好的電路板上面的對人體有害的焊接殘留物（如助焊劑等）除去。 （6）檢測：其作用是對組裝好的電路板進行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測。 （7）返修：其作用是對檢測出現(xiàn)故障的電路板進行返工。三.結語 以上介紹的就是當今電子產(chǎn)品制造過程的主要工藝，隨著時代的發(fā)展，科技的進步，電子產(chǎn)品制造工藝必將有廣闊的前景和發(fā)展空間，它將為人們提供更大的便利，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟和社會效益。 參考文獻：1. /2.陳振源， 電子產(chǎn)品制造技術， 人民郵電出版社，20073.鮮飛， 表面組裝技術的發(fā)展，烽火通信科技股份有限公司，湖北 武漢 4300744.Toru Ishida, Advanced Substrate and Packaging Technology, Device Engineering Developmen