2025年4月22-24日
上海世博展览馆

汽车电子展|带你了解生产电子设备所用到的技术—表面贴装技术(SMT)

手机,电脑,平板等电子设备对现在的人们来说都是生活中必不可少的一部分,大家在使用的过程中,脑海中是否会浮现一个问题,那就是我们手中的电子设备到底是怎么制造出来的?接下来汽车电子展小编就要介绍一个所有电子设备制作过程中都要用到的技术——表面贴装技术(SMT,surface-mount technology)。

SMT简单来说,就是将一块PCB电路板上固定的点位印刷锡膏,再将电阻、电容等元器件通过机器设备贴装在电路板表面,然后将电路板过炉高温烘烤使锡膏固化,使元器件牢固焊接到电路板上,形成一块完整的电路板组件。

其中,SMT生产线主要是由以下几种设备构成的:锡膏印刷机,锡膏检测设备,贴片机,AOI(Automated Optical Inspection),回流炉,上下板机,接驳设备,返修台等设备。

其中,锡膏印刷机,贴片机,回流炉属于加工类的设备,SPI与AOI属于检测类的设备,上下板机,接驳设备,返修台等属于辅助类的设备。

通常一条SMT的生产线体是按照上板机-锡膏印刷机-锡膏检测设备(SPI)-贴片机-炉前AOI-回流炉-炉后AOI-返修台-下板机的顺序构成的,中间穿插着单轨或者双轨的传送接驳设备。

锡膏印刷机:将锡膏放置在设计好的钢网上,通过机械臂控制刮刀将锡膏从钢网的一端刮到另一端,锡膏会从钢网上布局好的钢网孔中漏下,落到钢网下方的PCB板对应的位置上。

锡膏检测设备(SPI):通过光学原理检测印刷后的锡膏质量,防止发生漏印、少锡、多锡、连锡、偏位、形状不良、板面污染等问题。

贴片机:通过吸嘴将元器件物料吸取上来,通过控制机械臂将物料贴在PCB表面对应正确的位置。

AOI:通过光学检测元器件的贴装情况,是否会出现移位,漏料、极性、歪斜、错件等问题,经过回流焊后,检测是否出现少锡、多锡、移位、形状不良等问题。

回流炉:分不同的温区,通过热风加热或红外辐射加热的方式,使炉内不同温区的温度呈梯度,PCB板过炉时,锡膏因为温度的升高降低而发生固化。

上下板机,接驳设备:传送PCB板用的设备。

返修台:带有加热的基本功能,人工检测返修焊接完毕的PCB板所用的台子。

SMT的应用太为广泛,举一个例子,现在每个人手中拿的智能手机,都是通过这套工艺来生产的电路单板,后续再通过整机组装工艺,将电路板,摄像头,导热胶,粘接胶,屏幕等等物料组装成为一个手机。

汽车电子展小编觉得,现在的SMT虽然发展的很成熟,但是也面临着以下的问题:

1.设备的准确度不能达到100%,还是会出现错误,导致焊接的PCB板报废;

2.需要人工对设备进行干预、核查及返修;

3.复杂精密的零件存在老化损坏的风险,导致生产线停线的风险;

4.不同厂家设备的数据平台互相之间不兼容。

汽车电子展浅谈未来工厂的SMT生产线发展趋势

1.设备能够进行闭环检测,意味着设备会进行深度学习,通过对错误的处理,进行自我进化,保证在下次遇到同样的状况下会进行正确的处理;

2.万物互联,所有设备的平台能够兼容,并会和企业的MES系统对接,实现一台服务器可以同时控制几条线体,并且能够根据数据实时调整产能的分配以及物料的输送;

3.设备核心零部件的监测,例如在回流炉热风马达增加监测系统,能够实时监控马达的运转情况,出现异常后及时进行人工干预;

4.设备预警及防呆功能,电子设备,不敢保证设备不会出现线路老化,短路等现象,如果一旦出现这种现象没有预警或防呆功能,对于生产消防安全以及人员的生命安全都是极大的隐患。因此智能设备一定会全部具备出现故障会即时报警,出现短路会立即自我断掉电源等防呆功能;

5.彻底实现无人化管理,人工可完全被工业机器人及智能机器人替代,一切的类似返修,检查等流程全部由机器人代替人工完成,最终只要几个人就可以看管一整个工厂。