電子裝聯工藝裝備是電子産品生産製造過程中所使用的各種機電裝備、工模具、夾具、檢測設備、測量器具等的總稱,是實施電子裝聯工藝技術的工具和手段。工藝技術的發展決定瞭工藝裝備的發展方嚮和內容,而現代化的工藝裝備是確保工藝體係高效和低成本運作的基礎。電子裝聯工藝裝備的不斷優化和完善,就是要使産品充分滿足電子製造工藝規範的需要,實現工藝體係高效和低成本運作的目標。其反過來又促進瞭電子裝聯工藝技術的不斷完善和優化。
孫磊,2005年4月畢業於哈爾濱工程大學,機械電子工程專業,獲工學碩士學位。擔任中興通訊公司工藝工程師多年,一直從事相關技術工作。兼任中興通訊電子職業技術學院講師,負責講授工藝設備方麵的課程。
第1章 概論 1
1.1 現代電子裝聯工藝裝備的基本概念 2
1.1.1 電子裝聯與電子封裝 2
1.1.2 電子裝聯工藝技術及電子裝聯工藝裝備 2
1.2 電子裝聯工藝裝備的作用及分類 3
1.2.1 電子裝聯工藝裝備的作用 3
1.2.2 現代電子裝聯工藝裝備的分類 3
1.3 電子裝聯工藝技術與電子裝聯工藝裝備的關係 4
1.3.1 一代工藝技術成就一代工藝裝備 4
1.3.2 現代化的工藝裝備是確保工藝體係高效和低成本運作的基礎 4
1.4 掌握電子裝聯工藝裝備基本技術要求的意義 5
1.4.1 現代電子裝聯工程師應具備的知識結構 5
1.4.2 衡量電子裝聯工藝工程師成熟的標誌 6
思考題 6
第2章 波峰焊設備及其應用 7
2.1 波峰焊設備技術概述 8
2.2 波峰焊接設備係統構成 10
2.2.1 釺料波峰發生器 10
2.2.2 助焊劑塗覆係統 18
2.2.3 預熱係統 22
2.2.4 夾送係統 25
2.2.5 冷卻係統 27
2.2.6 電氣控製係統 28
2.2.7 常用的釺料波峰整流結構 29
2.2.8 釺料波形調控技術 31
2.3 如何評價和選購波峰焊設備 34
2.3.1 評價設備係統性能優劣的判斷依據 34
2.3.2 設備的驗收 35
2.3.3 Esamber Wave Explorer介紹 38
2.4 波峰焊接技術所麵臨的挑戰 38
2.4.1 波峰焊接技術的進化 38
2.4.2 無鉛波峰焊接的技術特點 39
2.4.3 適宜於無鉛波峰焊接工藝的設備技術 43
2.5 典型的無鉛波峰焊接設備介紹 48
思考題 52
第3章 選擇性焊接和模組焊接設備技術及其應用 53
3.1 選擇性焊接技術的發展及其應用 54
3.1.1 現代PCBA高密度雙麵組裝中麵臨的挑戰 54
3.1.2 選擇性焊接技術的適用性及其優勢 55
3.2 選擇性焊接設備分類及其選用 56
3.2.1 選擇性焊接設備分類 56
3.2.2 選購選擇性焊接設備時需考慮的問題 60
3.2.3 典型微波峰選擇性焊接設備係統的基本構成 61
3.3 模組焊接係統 68
3.3.1 模組焊接係統的發展 68
3.3.2 目前國外流行的模組焊接設備機型 69
思考題 72
第4章 再流焊接技術及其應用 73
4.1 再流焊接及其設備定義和特徵 74
4.1.1 再流焊接定義和特徵 74
4.1.2 再流焊接設備定義及焊法 77
4.2 再流焊接設備技術概述 78
4.2.1 對再流焊接設備的基本要求 78
4.2.2 再流焊法的演變及其特點 79
4.2.3 再流焊接爐的爐型結構 85
4.3 再流焊接爐的設計參數 90
4.3.1 熱轉換效率 90
4.3.2 供氮係統 91
4.3.3 助焊劑揮發物的管理 91
4.3.4 能源效率 92
4.3.5 傳送係統 92
4.3.6 無鉛再流焊接溫度麯綫 92
4.3.7 熱傳導 92
4.3.8 爐溫調控能力 93
4.4 如何評價再流焊接設備的性能 93
4.4.1 再流焊接爐性能的錶徵 93
4.4.2 對再流焊接設備的質量要求 94
4.4.3 Esamber迴流爐評估係統 94
4.5 再流焊接設備技術的發展 95
4.5.1 無鉛應用推動瞭再流焊接技術的進步 95
4.5.2 市場對電子産品微小型化需求的日益高漲的驅動 96
4.5.3 無鉛再流焊接對再流焊接爐的適用性要求 97
4.5.4 汽相再流焊接(VPS)將東山再起 102
思考題 104
第5章 錶麵貼裝設備技術及其應用 105
5.1 錶麵貼裝工程(SMA)概述 106
5.1.1 錶麵貼裝工程(SMA)定義和特徵 106
5.1.2 貼裝設備的定義及特徵 106
5.2 貼裝設備技術概述 108
5.2.1 現代貼裝設備的發展 108
5.2.2 常用的貼裝設備分類 109
5.2.3 貼片機的供料方式 113
5.2.4 貼片機的吸嘴 115
5.3 典型貼裝設備機型簡介 118
5.3.1 ASM(原西門子Siemens)貼裝機 118
5.3.2 安必昂Assembleon(原飛利浦)貼裝機 118
5.3.3 FUJI-NXT模組型高速多功能貼片機 119
5.4 貼裝機過程能力的驗證 120
5.4.1 背景 120
5.4.2 貼裝機過程能力的描述(IPC-9850簡介) 121
思考題 123
第6章 焊膏印刷設備技術及其應用 125
6.1 焊膏印刷工藝及設備概述 126
6.1.1 焊膏印刷 126
6.1.2 焊膏印刷機 129
6.2 選擇焊膏印刷設備時應關注的問題 143
6.3 典型焊膏印刷設備 143
6.3.1 國外知名品牌印刷機 143
6.3.2 國産知名品牌印刷機 147
6.4 焊膏印刷設備技術的發展趨勢 148
思考題 150
……
總序
當前,各種技術的日新月異以及這個時代的各種應用和需求迅速地推動著現代電子製造技術的革命。各門學科,比如,物理學、化學、電子學、行為科學、生物學等的深度融閤,提供瞭現代電子製造技術廣闊的發展空間,特彆是移動互聯網技術的不斷升級換代、工業4。0技術推動著現代電子技術的高速發展。同時,現代電子製造技術將會在機遇和挑戰中不斷變革。比如,人們對環保、生態的需求,隨著中國人口老齡化不斷加劇,操作工人的短缺和生産的自動化,以及企業對生産效率提高的驅動,將會給現代電子製造技術帶來深刻變革。不同的時代特徵、運行環境和實現條件,使現代電子製造的發展也必須建立在一個嶄新的起點上。這就意味著,在這樣一個深刻的、深遠的轉摺時期,電子製造業生態和電子生産製造體係的變革,為增強製造業競爭力提供瞭難得的機遇。
對於中國這個全球電子産品的生産大國,電子製造技術無疑是非常重要的。而中興通訊作為中國最大的通信設備上市公司,30年來,其産品經曆瞭從跟隨、領先到超越的發展曆程,市場經曆瞭從國內起步擴展到國外的發展曆程,目前已成為全球領先的通信産品和服務供應商,可以說是中國電子通信産品高速發展的縮影。在中興通訊成功的因素中,技術創新是製勝法寶,而電子製造技術也是中興通訊的核心競爭力。
無論是“中國智造”,還是“中國創造”,歸根到底都依賴懂技術、肯實乾的人纔。中興通訊要不斷夯實自身生産製造雄厚的技術優勢和特長,以更好地推動和支撐中興通訊産品創新和技術創新。為此,2013年中興通訊組建瞭電子製造職業學院,幫助工程師進修學習新知識和新技術,不斷提升工程師的技術能力。為提升學習和培訓效果,我們下功夫編寫供工程師進修學習的精品教材。為此,公司組織瞭以樊融融教授為首的教材編寫小組,這個小組集中瞭中興通訊既有豐富理論又有實踐經驗的資深的專傢隊伍,這批專傢也可以說是業界級的工程師,這無疑保證瞭這套教材的水準。
《現代電子製造係列叢書》共分三個係列,分彆用於高級班、中級班、初級班,高級班教材有4本,中級班教材有6本,初級班教材有2本。本套叢書基本上覆蓋瞭現代電子製造所有方麵的理論、知識、實際問題及其答案,體現瞭教材的係統性、全麵性、實用性,不僅在理論和實際操作上有一定的深度,更在新技術、新應用和新趨勢方麵有許多突破。
本套叢書的內容也可以說是中興通訊的核心技術,現在與電子工業齣版社聯閤將此叢書公開齣版發行,嚮社會和業界傳播電子製造新技術,使現在和未來從事電子製造技術研究的工程師受益,將造福於中國電子製造整個行業,對推動中國製造提升能力有深遠的影響,這無疑體現瞭“中興通訊,中國興旺”的公司願景和一貫的社會責任。
中興通訊股份有限公司董事長
前言
電子裝聯工藝裝備是電子産品製造過程中所使用的各種加工設備、工模具、夾具、檢測設備、測量器具等的總稱。
現代電子工藝裝備是提高産品生産産能、優化工藝過程控製,提高生産效率,實現産品的生産模式由單一化生産方式,轉化為多品種、多規格、多層次的靈活多變的生産方式,使企業能最大限度地快速適應市場變化需要,增強市場競爭能力的重要手段。
顯然,電子製造工藝技術、電子製造工藝裝備及電子製造工藝規範和標準體係,是從事電子製造工程技術人員的三大基本功。工藝技術是方法,工藝裝備是工具,工藝規範和標準體係是法規。是否熟練地掌握瞭方法、工具和質量法規,並能在實際工作中做到融會貫通並相互優化,這是衡量一個從事電子製造的電子裝聯工程技術人員是否成熟的標誌。
根據從事産品製造工程技術人員和學習電子製造工藝的的實際應用需要,本書以中高職在校學生和從事電子産品製造工作的初級、中級工程技術人員為主要對象,簡要地介紹瞭電子産品加工製造相關設備的應用特性、適用範圍、基本的機電原理,以及如何評估、選購和驗收所需要的工藝裝備。對測試設備AOI、X-ray、視覺檢測係統在應用中常遇到的檢測圖像的判讀也選入瞭本書的介紹範圍。在本書的內容組織中,有意避開瞭對工藝裝備工作原理的冗長描述和結構、電路分析,而主要介紹其對電子製造過程中的作用和影響。本書可以作為電子裝聯職業教育的授課教材,也可以作為從事相關工作的工程技術人員的參考用書。
作者在完成這一書稿過程中得到瞭中興通訊製造中心的董海主任、丁國興主任,工藝部汪蕓部長、董四海部長,製造工程研究院工藝研究部張加民部長、劉哲總工,以及恩師樊融融教授和邱華盛總工的悉心指導和大力支持,在此錶示由衷的感謝。現在網絡技術非常發達,眾多的企業和從業者在互聯網上分享瞭他們的産品介紹和研究成果,也為本書的編寫提供瞭大量的寶貴素材,在此一並錶示感謝。
編者
2015年7月於深圳中興通訊總部
我最近在負責一個新産品的開發,其中涉及到瞭大量的電子元器件的焊接和組裝工作。在此之前,我對這方麵並不太瞭解,一直尋求一本能夠快速建立起基本認識的書籍。《現代電子裝聯常用工藝裝備及其應用》這本書就像是我的“及時雨”。它沒有用過於晦澀的專業術語,而是用非常清晰易懂的方式,介紹瞭電子裝聯過程中各種必不可少的工藝裝備。我特彆關注瞭關於清潔和錶麵處理的部分,瞭解瞭不同的清洗方法和使用的化學品,以及它們對焊點質量的影響。書中關於環境控製設備,如溫濕度控製係統、防靜電措施等,也給我留下瞭深刻的印象,讓我意識到這些看似不起眼的環節,對産品質量有著至關重要的影響。總而言之,這本書不僅解決瞭我的燃眉之急,更讓我對電子産品製造的質量控製有瞭係統性的認識,為我後續的工作提供瞭堅實的基礎。
評分我是一名剛剛畢業的電子工程專業的學生,在學校學習的理論知識雖然紮實,但在實際動手操作和瞭解生産一綫情況時,總感覺有些脫節。《現代電子裝聯常用工藝裝備及其應用》這本書恰好彌補瞭這一缺憾。它用非常貼近實際的語言,詳細介紹瞭各種用於電子産品組裝的工藝裝備,比如各種類型的連接技術,包括壓接、焊接(如激光焊接、熱風焊接)、粘接等,以及它們所使用的相應設備。書中的插圖和流程圖對於理解復雜的裝配過程非常有幫助,我能夠清晰地看到每一個步驟是如何進行的,以及需要使用哪些工具和設備。特彆是關於自動化和機器人技術在電子裝聯中的應用,讓我對未來的電子製造充滿瞭期待。它不僅教我“是什麼”,更重要的是告訴我“怎麼做”,以及“為什麼這麼做”。這本書極大地增強瞭我對未來工作的信心,讓我覺得我所學的知識是可以切實應用於工業生産的。
評分這本書簡直是開啓瞭我對電子裝聯領域新世界的大門!我一直對精巧的電子産品如何一步步組裝成形充滿好奇,但苦於找不到一本既權威又易懂的入門讀物。直到我翻開《現代電子裝聯常用工藝裝備及其應用》,那些曾經令我望而卻步的專業術語瞬間變得清晰起來。書中的圖文並茂,尤其是那些高清的設備圖片和詳細的操作流程圖,讓我仿佛置身於真實的生産綫。我特彆喜歡關於 SMT(錶麵貼裝技術)設備的部分,從貼片機到迴流焊爐,每一個環節都講解得細緻入微。它不僅列舉瞭各種設備的型號和參數,更重要的是,它深入剖析瞭每種設備的工作原理,以及它們在實際生産中是如何協同工作的。我甚至能想象齣高速運轉的貼片機如何精準地將微小的元器件焊接到電路闆上,以及迴流爐如何通過精確的溫度控製保證焊點的質量。這本書讓我對電子産品製造的“幕後故事”有瞭前所未有的瞭解,也點燃瞭我進一步深入學習電子工程的熱情。
評分作為一名在電子行業摸爬滾打多年的老兵,我總覺得市麵上關於工藝裝備的書籍要麼過於理論化,要麼內容陳舊,跟不上日新月異的技術發展。然而,《現代電子裝聯常用工藝裝備及其應用》這本書給我的驚喜是巨大的。它沒有停留在基礎的理論層麵,而是聚焦於“常用”和“現代”這兩個關鍵詞,準確地抓住瞭行業痛點。書中對各類自動化設備,如自動光學檢測(AOI)設備、X-ray檢測設備、波峰焊設備等,進行瞭詳盡的闡述。我尤其欣賞它對這些設備在實際應用中的案例分析,以及如何根據不同的産品需求選擇閤適的設備組閤。書中提到的一些新型檢測技術和智能化裝備,是我之前接觸較少的,這對我來說是一次寶貴的知識更新。它不僅僅是介紹設備,更是提供瞭一種解決實際生産問題的思路和方法。讀完這本書,我感覺自己對生産綫上的瓶頸和優化有瞭更深刻的理解,也對接下來的技術升級和設備選型有瞭更清晰的方嚮。
評分坦白說,我購買《現代電子裝聯常用工藝裝備及其應用》這本書,更多的是齣於一種對精湛工藝的欣賞和對製造業背後技術力量的好奇。我一直對精密製造和微型化技術非常著迷,而電子裝聯正是這一領域的典型代錶。這本書給我帶來瞭意想不到的深刻體會。它不僅僅是關於設備的介紹,更像是一次對現代電子産品生命周期的探索。書中對各種手工和半自動裝配工具,如鑷子、烙鐵、焊颱,以及更復雜的諸如清洗設備、點膠設備等,都進行瞭非常細緻的描述,包括它們的特點、使用技巧以及維護保養。讓我印象深刻的是,書中並沒有迴避一些在實際操作中可能遇到的難題,並且給齣瞭相應的解決方案。這種對細節的關注,以及對工藝過程的嚴謹分析,讓我對電子産品的可靠性和耐用性有瞭更深的敬意。這本書讓我認識到,每一個小小的電子設備背後,都凝聚著無數工程師的心血和精密的工藝。
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