中心論題：
- SMT將成為敏捷的技術(shù)裝備
- SMT向“綠色”環(huán)保方向發(fā)展
- SMT設(shè)備的發(fā)展
- SMT封裝元器件及工藝材料的發(fā)展
解決方案：
- 面向新世紀(jì)的SMT設(shè)備將向著高效、柔性、智能、環(huán)保方向發(fā)展
- 未來(lái)的世紀(jì)中“綠色生產(chǎn)線”將是SMT的發(fā)展方向
- SMB向著多層、高密度、高可靠性方向發(fā)展，SMT工藝材料總的是向環(huán)保型材料方向發(fā)展
表面安裝技術(shù)（SMT）是最新一代電子裝聯(lián)技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的電子裝聯(lián)中，本文將就面向21世紀(jì)的表面安裝技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)、相關(guān)設(shè)備的技術(shù)動(dòng)向，作一些簡(jiǎn)單地介紹。表面安裝技術(shù)（SMT）作為新一代電子裝聯(lián)技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，SMT發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛，在許多領(lǐng)域中已經(jīng)或完全取代傳統(tǒng)的電子裝聯(lián)技術(shù)，SMT以自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，使電子裝聯(lián)技術(shù)產(chǎn)生了根本的、革命性的變革，在應(yīng)用過(guò)程中，SMT在不斷地發(fā)展完善。我國(guó)從八十年代初開(kāi)始嘗試引進(jìn)這種技術(shù)，到八十年代中期開(kāi)始實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)入九十年代隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而得到廣泛的應(yīng)用，SMT已成為電子裝聯(lián)技術(shù)工藝水平的衡量尺度，沒(méi)有采用SMT的電子裝聯(lián)會(huì)被認(rèn)為是落后的工藝水平。因此，SMT不僅在電子行業(yè)，而是在我國(guó)多種行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著應(yīng)用的加深，SMT也有了進(jìn)一步的發(fā)展，未來(lái)世紀(jì)SMT的發(fā)展特點(diǎn)如何呢？下面讓我們簡(jiǎn)單地探討一下。
SMT將成為敏捷的技術(shù)裝備
未來(lái)的世紀(jì)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)十分劇烈，以需求拖動(dòng)的市場(chǎng)將變化莫測(cè)，在這樣一種劇烈的、變化莫測(cè)的市場(chǎng)中，未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)成功企業(yè)就要能通過(guò)敏捷的工藝技術(shù)裝備系統(tǒng)和迅速準(zhǔn)確的通訊與信系統(tǒng)，及時(shí)抓住市場(chǎng)機(jī)遇創(chuàng)造營(yíng)銷(xiāo)機(jī)會(huì)，在競(jìng)爭(zhēng)中獲勝得利。因此，SMT的發(fā)展使SMT的工藝技術(shù)裝備向著敏捷、柔性、快速反應(yīng)的方向發(fā)展。
大家知道我們的SMT經(jīng)歷了從單臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)到多臺(tái)設(shè)備連線生產(chǎn)的過(guò)程，目的是提高工業(yè)產(chǎn)量形成規(guī)模。高生產(chǎn)效率一直是人們追求的目標(biāo)，SMT生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率體現(xiàn)在SMT生產(chǎn)線的產(chǎn)能效率和控制效率。產(chǎn)能效率是SMT生產(chǎn)線上各種設(shè)備的綜合產(chǎn)能，較高的產(chǎn)能來(lái)自與合理的配置，高效SMT線體已從單路連線生產(chǎn)向雙路連線生產(chǎn)發(fā)展，在減少占地面積的同時(shí)，提高生產(chǎn)效率。通常我們?cè)诮ň€設(shè)計(jì)時(shí)考慮比較多的是設(shè)備，在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，更多的是考慮速度和精度，而在控制效率方面考慮較少或沒(méi)有考慮，控制效率包括轉(zhuǎn)換和過(guò)程控制優(yōu)化及管理優(yōu)化，在這方面敏捷模式就是在計(jì)算數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的支持下，采用智能控制方式，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)、控制進(jìn)程和貼裝方式，能準(zhǔn)確有效地轉(zhuǎn)換模式和調(diào)換參數(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)缺陷生產(chǎn)。目前，國(guó)外一些先進(jìn)的SMT生產(chǎn)線生產(chǎn)板轉(zhuǎn)換時(shí)間可以控制在十分鐘以內(nèi)。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，SMT生產(chǎn)線的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和過(guò)程信息控制將逐漸完善，生產(chǎn)線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、維護(hù)管理可以得到網(wǎng)絡(luò)的支持，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶需求的快速響應(yīng)，新的SMT將向信息集成的、敏捷的、柔性生產(chǎn)環(huán)境發(fā)展。
SMT向“綠色”環(huán)保方向發(fā)展
當(dāng)今人們生活的地球已經(jīng)遭到人們不同程度的損壞，以SMT設(shè)備為主的SMT生產(chǎn)線作為工業(yè)生產(chǎn)的一部分，毫不例外地會(huì)對(duì)我們的生存環(huán)境產(chǎn)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(chǎn)線的生產(chǎn)過(guò)程，無(wú)不對(duì)環(huán)境存在著這樣或那樣的污染，SMT生產(chǎn)線越多、規(guī)模越大，這種污染也就越嚴(yán)重，因此，未來(lái)SMT生產(chǎn)線已向“Green line”既綠色生產(chǎn)線方向發(fā)展。綠色生產(chǎn)線的概念是指從SMT生產(chǎn)的一開(kāi)始就要考慮到環(huán)保的要求，分析SMT每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中將會(huì)出現(xiàn)的污染源及污染程度，從而選擇相應(yīng)的SMT設(shè)備和工藝材料，制定相應(yīng)的工藝規(guī)范，營(yíng)造相應(yīng)的生產(chǎn)條件，以適實(shí)的、科學(xué)的、合理的管理方式維護(hù)管理SMT生產(chǎn)線的生產(chǎn)，以滿足生產(chǎn)的需要和環(huán)保的要求。這就提示我們，SMT生產(chǎn)不僅要考慮生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)能力，還要考慮SMT生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響，從SMT建線設(shè)計(jì)、SMT設(shè)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要考慮到環(huán)保的要求。在未來(lái)的世紀(jì)中“綠色生產(chǎn)線”將是SMT的發(fā)展方向，SMT設(shè)計(jì)應(yīng)提倡綠色設(shè)計(jì)。
SMT設(shè)備的發(fā)展
表面安裝技術(shù)中SMT設(shè)備的更新和發(fā)展代表著表面安裝技術(shù)的水平，面向新世紀(jì)的SMT設(shè)備將向著高效、柔性、智能、環(huán)保方向發(fā)展。
a.高效的SMT設(shè)備
高效的SMT設(shè)備在向改變結(jié)構(gòu)和提高性能的方向發(fā)展：在結(jié)構(gòu)向雙路送板模式和多工作頭、多工作區(qū)域發(fā)展。為了提高生產(chǎn)效率，盡量減少生產(chǎn)占地面積，新型的SMT設(shè)備正從傳統(tǒng)的單路印刷電路板（PCB）輸送向雙路PCB的輸送結(jié)構(gòu)發(fā)展，貼裝工作頭結(jié)構(gòu)在向多頭結(jié)構(gòu)和多頭聯(lián)動(dòng)方向發(fā)展，像富士公司的QP132E采用了16個(gè)工作頭聯(lián)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。印刷機(jī)、貼片機(jī)、再流焊機(jī)等都有雙路結(jié)構(gòu)的設(shè)備。這將使生產(chǎn)效率有較大的提高。
在性能上貼片機(jī)向高速、高精度、多功能和智能化方向發(fā)展。貼片機(jī)的貼裝速度與貼裝精度和貼裝功能一直以來(lái)是相對(duì)矛盾的，新型貼片機(jī)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(xiàn)，如：GBA、FC、CSP等，對(duì)貼片機(jī)的性能要求越來(lái)越高。
一些公司的貼片機(jī)為了提高貼裝速度采用了“飛行檢測(cè)”技術(shù)，在貼片機(jī)工作時(shí)，貼片頭吸片后邊運(yùn)行邊檢測(cè)，以提高貼片機(jī)的貼裝速度。通常的“飛行檢測(cè)”多用于片式元件和小規(guī)模的集成電路，因而許多機(jī)器貼片式元件的速度必將快，貼大型的集成電路就必較慢，新型貼片機(jī)將視覺(jué)系統(tǒng)與貼片頭配置在一起，得高了對(duì)較大集成電路的貼裝速度。例如Europlacer的貼片機(jī)在其旋轉(zhuǎn)工作頭的旁邊加有視覺(jué)系統(tǒng)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)吸嘴吸起元器件后，第二個(gè)吸嘴吸元件的同時(shí)，第一個(gè)元器件已送到視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，這樣不僅縮短了工作頭的貼片時(shí)間，而且增強(qiáng)了貼裝功能，因而用它貼片式元件和貼集成電路速度是一樣的，這就模糊了高速機(jī)與高精度機(jī)的概念。它能以每小時(shí)20000片的速度貼0402-50mm2的QFP等多種元器件。
德國(guó)SIMENS公司在其新的貼片機(jī)上引入了智能化控制，可以使貼片機(jī)保持較高的產(chǎn)能下有最低失誤率，在機(jī)器上裝置的FC Vision模塊和Flux Dispenser等以適應(yīng)FC的貼裝需要。
日本YAMAHA公司在新推出的YV-88X機(jī)型中引入了雙組旋轉(zhuǎn)貼片頭和數(shù)碼攝像頭，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。
韓國(guó)Mirae的貼片機(jī)在驅(qū)動(dòng)裝置上采用了線性馬達(dá)和懸浮技術(shù)，使的機(jī)器在運(yùn)行時(shí)噪音低、振動(dòng)小。
新一代貼片機(jī)的貼片速度有了較大的提高，富士的QP132E貼片速度可達(dá)每小時(shí)13.3萬(wàn)片，飛利浦的FCM Base II貼片速度可達(dá)每小時(shí)9.6萬(wàn)片，西門(mén)子的HS-50貼片速度可達(dá)每小時(shí)5.0萬(wàn)片。
b.柔性模塊化的SMT設(shè)備
新型貼片機(jī)為了增強(qiáng)適應(yīng)性和使用效率向柔性貼裝系統(tǒng)和模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展。日本富士公司QP242E一改貼片機(jī)的傳統(tǒng)概念，將貼片機(jī)分為控制主機(jī)和功能模塊機(jī)，可以根據(jù)用戶的不同需要，由控制主機(jī)和功能模塊機(jī)柔性組合來(lái)滿足用戶的需要，模塊機(jī)有不同的功能，針對(duì)不同元器件的貼裝要求，可以按不同的精度和速度進(jìn)行貼裝，以達(dá)到較高的使用效率，當(dāng)用戶有新的要求時(shí)，可以根據(jù)需要增加新的功能模塊機(jī)。
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(jī)的主機(jī)作成標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，裝備有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)座平臺(tái)和通用的用戶接口，將點(diǎn)膠貼片的各種功能作成功能模塊組件，以實(shí)現(xiàn)用戶需要的新的功能要求。例如美國(guó)環(huán)球貼片機(jī)，在從點(diǎn)膠機(jī)到貼片的功能互換時(shí)，只需要將點(diǎn)膠組件與貼片組件互換。這種設(shè)備適合多任務(wù)、多用戶、投產(chǎn)周期短的加工企業(yè)。
c.環(huán)保型的SMT設(shè)備
隨著人們對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，一些環(huán)保型的SMT設(shè)備隨之出現(xiàn)，如富士公司的NP133E采用立式旋轉(zhuǎn)頭設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了較低的噪音。ERSA新型的波峰焊接機(jī)裝置了一個(gè)在惰性氣體環(huán)境內(nèi)工作的超聲波系統(tǒng)，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該系統(tǒng)產(chǎn)生中的聲納氣窩效應(yīng)（Cavitation Effect)來(lái)去除。這就從根本上去除了生產(chǎn)中助焊劑帶來(lái)的污染，因此也就避免了清洗帶來(lái)的二次污染。向SOTEC公司的波峰焊接機(jī)等為了減少工作過(guò)程中熱熔鉛及助焊劑對(duì)環(huán)境的污染采用熱熔鉛及助焊劑過(guò)濾裝置等。
SMT封裝元器件及工藝材料的發(fā)展
a.SMT封裝元器件的發(fā)展
SMT封裝元器件主要有表面安裝元件（SMC）、表面安裝器件（SMD)和表面安裝電路板（SMB）。SMC向微型化大容量發(fā)展，最新SMC元件的規(guī)格為0201。在體積微型化的同時(shí)其容量向大的方向發(fā)展。SMD向小體積、多引腳方向發(fā)展，SMD經(jīng)歷了由大體積少引腳向大體積多引腳的發(fā)展?，F(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始由大體積多引腳向小體積多引腳的發(fā)展。例如BGA向CSP的發(fā)展。倒裝片（FC）應(yīng)用將越來(lái)越多。SMB則向多層、高密度、高可靠性方向發(fā)展，隨著電子裝聯(lián)向更高密度的發(fā)展，SMB向著多層、高密度、高可靠性方向發(fā)展，許多SMB的層數(shù)已多達(dá)十幾層以上，多層的柔性SMB也有較快的發(fā)展。
b.SMT工藝材料的發(fā)展
SMT工藝材料常用的包括：條形焊料、膏狀焊料、助焊劑、稀釋劑和清洗劑等。其助焊材料是向免清洗方向發(fā)展，焊料則向無(wú)鉛型、低鉛、低溫方向發(fā)展，總的方向是向環(huán)保型材料方向發(fā)展。
以上簡(jiǎn)單地介紹了SMT的一些發(fā)展，由于SMT發(fā)展快，新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮，因此這里僅作簡(jiǎn)單地介紹。
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