SMT貼片技術(shù)常見問題及應(yīng)對措施研究

段瑤

[摘? ? 要]在SMT貼片材料加工行業(yè)中，表面的技術(shù)貼裝是電子產(chǎn)品主板安裝的重要操作流程。因此，SMT貼片材料一直是社會(huì)所關(guān)注的一門工藝產(chǎn)品，并且在現(xiàn)實(shí)生活中SMT貼片材料的低廉的造價(jià)費(fèi)用以及高額的收入回報(bào)十分受企業(yè)青睞，所以其發(fā)展一直呈上升趨勢，但隨著時(shí)代的轉(zhuǎn)變，SMT貼片技術(shù)逐漸成了電子裝聯(lián)技術(shù)的主流，人們對于科技產(chǎn)物創(chuàng)新的不斷追求，SMT貼片設(shè)備在制作中也會(huì)出現(xiàn)常見性的錯(cuò)誤，文章主要探究SMT貼片技術(shù)在生產(chǎn)過程中遇到的常見問題及應(yīng)對應(yīng)對措施。

[關(guān)鍵詞]SMT貼片技術(shù);常見問題;應(yīng)對措施;研究

[中圖分類號(hào)]F426.63 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）11–00–02

Research on Common Problems and Countermeasures of SMT Patch Technology

Duan Yao

[Abstract]In the SMT chip material processing industry， surface technical mounting is an important operation process for the installation of electronic product motherboards. Therefore， SMT chip materials have always been a technological product that the society pays attention to， and in real life SMT stickers The low cost of chip material and the high return on income are very popular among enterprises， so the development has been showing an upward trend. However， with the change of the times， SMT chip technology has gradually become the mainstream of electronic assembly technology. For the continuous pursuit of technological product innovation， common errors will also occur in the production of SMT placement equipment. The article mainly explores the common problems encountered in the production process of SMT placement technology and how to deal with the corresponding problems.

[Keywords]SMT patch technology; common problems; countermeasures; research

隨著我國電子行業(yè)的發(fā)展，其技術(shù)變得更為精湛，同時(shí)，封裝形狀也有了極大的變革。其中，工匠藝術(shù)無形中推動(dòng)了組裝業(yè)的發(fā)展，人們對于SMT貼片設(shè)計(jì)有了更高的追求，技術(shù)人員的壓力就更大了。雖然SMT貼片技術(shù)在市面上擁有較高的口碑，但在不斷創(chuàng)新、精益求精的路上難免會(huì)出現(xiàn)許多針對性的技術(shù)性問題，而為了解決這樣的問題，就要找出問題所在。即通過基本的SMT貼片技術(shù)流水工程從中找出標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)行精確計(jì)算以及保證貼片技術(shù)的受熱與使用壽命，防止SMT貼片技術(shù)在使用過程中出現(xiàn)不必要的技術(shù)故障。當(dāng)技術(shù)故障不可避免的情況下，就需要制定一系列的技術(shù)應(yīng)對措施，而基本的研究措施也是本研究所要講述的重點(diǎn)考究。

1 SMT貼片技術(shù)的背景及技術(shù)過程中遇到的常見問題

1.1 SMT貼片技術(shù)背景

SMT貼片技術(shù)作為一種自動(dòng)化設(shè)備，其中包含了進(jìn)料系統(tǒng)、剪切系統(tǒng)、回收系統(tǒng)、氣動(dòng)裝置和控制面板。至今，仍有許多市面上的老式SMT貼片技術(shù)都是不具備減廢編帶的功能。大多數(shù)是由員工親自手工裁剪，這樣不僅加大了員工的工作量，還增加了車間環(huán)境廢品堆積量。同時(shí)，在官方售賣的剪廢編帶機(jī)刀片是自由組合而成的，沒有統(tǒng)一的定位合成，動(dòng)刀與定刀的配合十分僵硬，使得在技術(shù)安裝過程中難易度增大，對于輕薄柔軟的纖維材料無法完全切割。

1.2 SMT貼片技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來行業(yè)前景

1.2.1 SMT貼片技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

美國作為SMT的第一發(fā)展地，同時(shí)也一直重視SMT在軍事領(lǐng)域上高精度工程與高效率的戰(zhàn)略優(yōu)勢，具有較高的技術(shù)水平。自1963年飛利浦公司推出第一塊表面貼裝集成電路之后，就為之后的SMT貼片技術(shù)的后期創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)，而SMT也從最初開始的軍事、航天等高端頂尖產(chǎn)品和金融類融資產(chǎn)品逐漸融入計(jì)算機(jī)應(yīng)用、通信設(shè)備、電子消費(fèi)等各類行業(yè)。此后，SMT貼裝產(chǎn)品才真正地被廣大用戶關(guān)注到，在銷售行業(yè)的驅(qū)使下，SMT的發(fā)展突飛猛進(jìn)，當(dāng)時(shí)被稱為國際上最為熱門的電子組裝技術(shù)，也被譽(yù)為電子組裝技術(shù)新時(shí)代的又一次變革。

1.2.2 SMT貼片技術(shù)未來行業(yè)前景

目前SMT的發(fā)展趨勢是：基礎(chǔ)機(jī)械元件越來越精細(xì)、元件組裝密度越來越高、組裝的難度系數(shù)越來越大。到了最近幾年，SMT又到了一個(gè)發(fā)展峰點(diǎn)。為了契合電子貼片設(shè)備的“短、小、薄”的特點(diǎn)，市面上出現(xiàn)了BGA、CSP、FLIP及復(fù)合型新型封裝組裝元件，同時(shí)也因?yàn)樵骷夹g(shù)的發(fā)展，也引動(dòng)了SMT設(shè)備、焊接工藝的技術(shù)改動(dòng)，這一變動(dòng)使得電子組裝技術(shù)走向更高的技術(shù)性階層。SMT發(fā)展速度之快，讓其在各行業(yè)領(lǐng)域中占據(jù)了不小的市場地位。

1.3 SMT貼片技術(shù)常見問題

SMT電路板表面貼裝技術(shù)是當(dāng)今集成電路制造領(lǐng)域中普遍使用的一種貼裝技術(shù)，隨著時(shí)代的發(fā)展，SMT貼片技術(shù)要求的精度與密度越來越高，操作系數(shù)也隨之變大，很多貼片設(shè)備在使用過程中可能會(huì)出現(xiàn)很多技術(shù)性的問題。這些問題主要來源貼裝設(shè)備不匹配、貼裝精度不夠強(qiáng)，以及在生產(chǎn)中產(chǎn)生摩擦靜電對集成電路上的SSD器件產(chǎn)生傷害。為了解決這樣的問題，就需要進(jìn)行分析與研究，保證產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對各類器件按照其特性建立一套完整的防護(hù)措施與制度，有效減少生產(chǎn)過程中靜電與產(chǎn)品參數(shù)對集成電路的影響。

1.3.1 SMT貼片技術(shù)的技術(shù)操作方式改革

SMT貼片技術(shù)最開始是由員工手動(dòng)操作的，雖然其在過去，手工化有很大的利潤空間，也能有效彰顯行業(yè)的工匠精神;但在技術(shù)環(huán)境日漸大好之際，人們對于貼片技術(shù)的需求量增大，要求也更具有產(chǎn)品針對性。因此，SMT貼片技術(shù)也需要精益求精。目前，SMT貼片技術(shù)研究面臨著傳統(tǒng)工藝技術(shù)的再一次革新，在技術(shù)層次上需要完全達(dá)到全自動(dòng)化，就應(yīng)了解貼片設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，通過各部門的溝通與完善，提升技術(shù)操作水平，同時(shí)機(jī)床工作需要消耗大量的人力資源儲(chǔ)備，也需要充足的工程資金，技術(shù)全自動(dòng)化難度極大。員工操作中貼片設(shè)備的基本作業(yè)結(jié)構(gòu)分為機(jī)體支架、供料器、供料支架、貼裝頭、PCB傳送裝置、PCB定位裝置、元件對中裝置、軟件支持系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。

1.3.2 SMT貼片技術(shù)成品多樣化

目前市面上的貼片設(shè)備品牌繁多，而貼片技術(shù)的工作方式主要有：動(dòng)臂式、轉(zhuǎn)塔式、復(fù)合式、大型平行系統(tǒng)，除了動(dòng)臂式以外，上述3類都屬于高速貼裝設(shè)備結(jié)構(gòu)。不同的設(shè)計(jì)方法有不同的優(yōu)勢劣勢：①動(dòng)臂式。動(dòng)臂式中，單臂式的貼片范圍廣，幾乎所有元件的貼裝都可以滿足，同時(shí)體積小、操作性強(qiáng)、價(jià)格比較便宜，是小批量電路板貼裝首選機(jī)型。②轉(zhuǎn)塔式。轉(zhuǎn)塔式設(shè)備作業(yè)時(shí)噪聲大，震動(dòng)感較強(qiáng)，設(shè)備體積較大主要貼裝片式元件，貼裝速度較快，貼裝速度可達(dá)到0.075 s/片，主要運(yùn)用在中大型企業(yè)的批量生產(chǎn)中。③復(fù)合式。涵蓋了動(dòng)臂式和轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)，噪聲低且作業(yè)時(shí)穩(wěn)定性強(qiáng)，操作方便，其貼片速率相對較快，適合中大型企業(yè)批量生產(chǎn)。但是用戶對于貼裝設(shè)備的選擇通常取決于作業(yè)精準(zhǔn)程度或以工匠標(biāo)準(zhǔn)來對設(shè)備精度設(shè)置門檻，這帶給員工制作的壓力也會(huì)增大，很多小型企業(yè)的流動(dòng)資金所創(chuàng)建的工程機(jī)床只能夠制作一種，同時(shí)也要面臨競爭對手價(jià)格戰(zhàn)的打壓，所以大部分都選擇制造低廉性能較低的產(chǎn)品，其成品很難保證擁有該工作狀態(tài)下應(yīng)有的質(zhì)量水準(zhǔn)。

1.4 關(guān)于靜電在行業(yè)中對SMT的危害及保護(hù)

自SMT貼片設(shè)備技術(shù)進(jìn)入21世紀(jì)后，隨之而來的是科學(xué)發(fā)展的巨大變革，在電子器械行業(yè)，特別是在微電子領(lǐng)域的發(fā)展可謂是突飛猛進(jìn)。這些新時(shí)代科技制作出的產(chǎn)物包含了各種現(xiàn)代化電子數(shù)碼產(chǎn)品，形狀十分地輕巧，雖然十分受到客戶的喜愛，但當(dāng)電子器械越來越細(xì)微，那么其中所包含的電子芯片也要隨著主要零件的變小而變小，零件與零件之間的距離甚至微乎其微，這些因素很容易導(dǎo)致大量的靜電電荷產(chǎn)生在電子元件的周圍，會(huì)使SMT生產(chǎn)的產(chǎn)物帶來各種危害。

2 SMT技術(shù)應(yīng)對措施研究

2.1 關(guān)于貼片技術(shù)的各項(xiàng)參數(shù)的規(guī)范策略

要想解決技術(shù)創(chuàng)新上的難題，就必然要制訂相應(yīng)的計(jì)劃。由于不同品牌、不同類型的貼片設(shè)備的相關(guān)設(shè)備參數(shù)基本一致，如中速機(jī)、高速機(jī)、泛用機(jī)等，雖然類型多樣，大眾挑選產(chǎn)品時(shí)也很難分辨，但貼片設(shè)備的具體參數(shù)呈現(xiàn)了一款SMT貼片技術(shù)的基本性能。SMT貼片技術(shù)參數(shù)的主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①基板尺寸范圍;②最大裝載物料能力;③設(shè)備的電氣參數(shù)及環(huán)境要求;④機(jī)器的外觀尺寸、重量及物理承重要求;⑤貼裝能力;⑥貼裝精度;⑦視覺識(shí)別參數(shù);⑧貼裝速度;⑨元件貼裝范圍。

后5項(xiàng)決定了所貼物料的種類與貼裝效率，同時(shí)也體現(xiàn)了機(jī)床人員在制作過程中的生產(chǎn)速率。從理論上講，只要貼裝的尺寸足夠大，就意味著貼裝設(shè)備能容納更多的物料種類，其所要求的機(jī)器尺寸、機(jī)器的外觀設(shè)計(jì)很大程度上決定了機(jī)器的安裝環(huán)境及基本的安裝條件，所以要在確立SMT貼片技術(shù)參數(shù)校準(zhǔn)的同時(shí)，也要規(guī)范貼片設(shè)備的使用性能。

2.2 關(guān)于生產(chǎn)過程中靜電損害器件的應(yīng)對措施

SMT在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生靜電是不可避免的。靜電對產(chǎn)品的器件損害主要來源有生產(chǎn)場地長期以來的電荷積累、設(shè)備及工具要有基本良好的接地材料，材料要根據(jù)國家規(guī)定的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，采用基本的靜電橡膠導(dǎo)線防止材料靜電，同時(shí)保證公司的生產(chǎn)場地有一個(gè)精良的基礎(chǔ)設(shè)置場地，使用電阻表要能夠符合國家相關(guān)部門靜電指標(biāo)。

若要對癥下藥、究其原因，可利用以下原理進(jìn)行防護(hù)：①防止電荷在場地內(nèi)大量聚集，要對各類器件進(jìn)行分門別類，多層管理，把控場內(nèi)工具電荷的基本數(shù)量。②采用手動(dòng)措施，將附著在各類電子器件上的電荷迅速釋放出來。③使用專門的防靜電工具，包括各種規(guī)格的防靜電袋、防靜電桌椅等。④機(jī)房工作地點(diǎn)配備靜電檢測儀器，控制進(jìn)出人員的人體靜電指標(biāo)，減少電子元件上的電荷。⑤工作場合購置專門的經(jīng)典材質(zhì)地面地板與磚墻，選用性價(jià)比較高的防靜電房屋內(nèi)部構(gòu)件。⑥在部門中建立一套完整的規(guī)章制度，同時(shí)，在防靜電區(qū)域禁止擺放非生產(chǎn)物品，減少靜電因素。⑦控制車間的室內(nèi)溫度在（24±3）℃，相對濕度控制在（40 %～60 %）RH，保證生產(chǎn)環(huán)境的必要需求。

2.3 關(guān)于貼片設(shè)備的機(jī)床電力損耗過多的問題解決

貼片設(shè)備中最不能缺少的就是電力控制系統(tǒng)，電力控制就相當(dāng)于人類大腦運(yùn)作智能化隨著貼片設(shè)備的再一次革新，同時(shí)電力控制系統(tǒng)也迎來了又一次技術(shù)性的改進(jìn)。其主要目的是將控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦又悄芑⑾到y(tǒng)化的電子設(shè)備，其中構(gòu)造十分清晰化，將各區(qū)域劃分規(guī)整。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員可以十分輕松地規(guī)劃電力輸出功能，通過簡單的屏幕設(shè)備操作就可以一鍵控制，使用電子控制系統(tǒng)裝置的內(nèi)部人員，不需要特地去專門的電子公司請相關(guān)的工作人員進(jìn)行電子檢測，這一舉措可以為公司節(jié)省成本，每年至少增加約40 %的純利潤營收。

3 結(jié)術(shù)語

SMT貼片技術(shù)的革新需要員工從根本上開展作業(yè)，通過對貼片內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢出發(fā)，了解各類貼片設(shè)備的精準(zhǔn)參數(shù)，決定其產(chǎn)出設(shè)備的種類，提升貼片機(jī)的貼裝速率，增大貼裝設(shè)備的尺寸大小，使得外觀的精美設(shè)計(jì)更能適配機(jī)器的安裝環(huán)境條件。這樣不僅可以讓貼片成品的銷售額增長，同時(shí)在產(chǎn)品的技術(shù)層面上也更為完備。

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