第五章 表面组装技术与微组装技术范文.docx

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第五章表面组装技术与微组装技术范文

课题

第5章　表面组装技术与微组装技术

5.1　表面组装技术概述

5.2　表面组装元器件

授课班级

授课时数

2学时

授课类型

新授课

授课教师

教

学

目

标

知识目标

1．了解表面组装技术的发展和基本内容。

2．学会区分不同类型的表面组装元器件。

能力目标

培养学生观察和比较事物的能力，为以后实际组装元器件打好理论基础。

情感目标

培养学生积极的学习态度和学习表面组装技术的兴趣。

教法

直观分析法

教

材

分

析

重点

表面组装元器件的分类

难点

认识不同的表面组装元器件

教具

不同种类的表面组装元器件分别至少一件（没有条件的学校，可以用照片代替）。

板

书

设

计

第5章　表面组装技术与微组装技术

5.1　表面组装技术概述

一、表面组装技术的发展表面组装元器件

二、表面组装技术的主要内容表面组装工艺

表面组装设备

三、表面组装技术的优点

5.2　表面组装元器件

一、分类（按功能分类，按端点引脚形状分类）

二、表面组装元器件的包装常见包装形式有：

（1）盘带式；

（2）管杆式（棒式）；（3）托盘式；（4）散装。

教学过程

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

本

章

简

介

引

入

本章将主要介绍表面组装技术的一些相关内容，包括表面组装元器件，表面组装材料，以及表面组装工艺及设备等等，旨在让读者对表面组装技术有个大致的了解，进而对未来组装技术的发展有所认识。

如今的电子产品逐渐朝微型化和集成化方向发展，而接下来要介绍的表面组装技术是实现电子系统微型化和集成化的关键之一。

前2节为一讲，后4节为一讲

4课时

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

新

授

课

5.1　表面组装技术概述

一、表面组装技术的发展

分析表格

1．第二代与第三代装联技术均为THT,简单比较表中各项指标的区别。

2．第四代为SMT，与前几代相比发生重大变革，认真比较各项指标的不同点。

3．第五代起步不久，是前几代的进一步发展。

二、表面组装技术的主要内容（注意：

此处只需对表面组装技术的内容形成初步的印象。

）

三、表面组装技术的优点

1．组装密度高（体积小，重量轻）。

2．可靠性高片式元器件：

抗振动能力强，自动化生产程度高；贴装工艺不良焊接率小；用SMT组装的电子产品出现故障几率较小。

3．高频特性表面封装元件设计的电路最高频率达3GHz,远大于采用通孔元件的300MHz。

4．降低成本

5．便于自动化生产为了使自动插件机的插装头将元件插入而不碰坏元器件，需要足够的空间间隙，即印制电路板需要足够大的面积才能使穿孔安装印制电路板实现完全自动化，而目前的印制电路板面积还达不到要求；小元件及细间距器件均采用自动贴片机（此处无需深究，只需有此概念）生产，以实现全线自动化生产。

5.2　表面组装元器件

一、分类

1．按功能分类（简单介绍）

见教材P128让学生快速浏览表5.1

（参考教材P129图5.1）

6分钟

6分钟

7分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

新

授

课

2．按端点引脚形状分类

（1）金属可焊涂层（无引脚焊端）典型元器件有片式电阻、电容等。

（2）金属端帽典型元器件有圆柱形电阻和圆柱形二极管。

（3）L形或鸥翼型典型元器件有SOIC、QFP等。

（4）C形或J形典型元器件有PLCC等。

（5）球形典型元器件有BGA、MCM等。

注意：

1．片式元件以尺寸的4位数编号命名封装，如0201（02代表长度为0.02in，01代表宽度）。

in与mm（毫米）的换算方法见教材P132表5.4

2．圆柱体元器件尺寸的标注：

例如

1.4×3.5表示直径为1.4mm，长度为3.5mm。

3．SOIC分为SOJ和SOP两种。

（1）SOJ引脚从封装两侧引出向下呈J字形，SOP引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状（L字形）；

（2）两者引脚中心距均为1.27mm，引脚数SOJ为20~40，SOP为8~44；

（3）SOJ通常为塑料制品，SOP封装材料有塑料和陶瓷；

（4）SOP是普及最广的表面贴装封装，引脚中心距小于1.27mm的也称为SSOP，装配高度不到1.27mm的也称为TSOP；

4．四侧引脚扁平封装（QFP）的特点及缺点，PLCC、BGA、COB、MCM的特点。

二、表面组装元器件的包装

1．表面组装元器件的包装便于运输、储藏以及便于自动生产时的上料需要。

2．常见包装形式。

结合教材上的图形进行介绍

介绍各种形式的特点。

26分钟

25分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

巩

固

练

习

课

后

小

结

课

后

作

业

老师准备几件表面组装元器件让学生判断类别（分别按两种分类标准判断）。

表面组装技术的主要内容，表面组装元器件的类别（两种分类标准），表面组装元器件的包装形式。

复习各种元器件的特点，加深印象，学会区分不同类别的元器件。

剩余时间让学生自行复习本讲内容。

10分钟

课

后

回

顾

课题

第5章　表面组装技术与微组装技术

5.3　表面组装印制电路板（SMB）；5.4　表面组装材料；

5.5　表面组装工艺及设备；*5.6　微组装技术简介

授课班级

授课时数

2学时

授课类型

新授课

授课教师

教

学

目

标

知识目标

1．认识几种常见的表面组装材料；

2．了解表面组装工艺的一般流程；

3．了解SMT的主要工艺及设备。

能力目标

培养学生的整体认知能力。

情感目标

培养学生积极的学习态度和学习表面组装技术的兴趣。

教法

自学辅导法

教

材

分

析

重点

1．表面组装工艺的组装方式；

2．SMT的主要工艺及设备。

难点

SMT的主要工艺及设备

教具

板

书

设

计

第5章　表面组装技术与微组装技术

5.3　表面组装印制电路板（SMB）

SMB特点

5.4　表面组装材料

焊膏

表面组装材料贴片胶

助焊剂

清洗剂

5.5　表面组装工艺及设备

表面组装工艺及设备

1．表面组装工艺流程：

（1）工艺构成要素；

（2）表面组装方式及工艺流程。

印制工艺及设备

贴片工艺及设备

2．SMT主要工艺及设备回流焊工艺及设备

波峰焊工艺及设备

检测工艺及设备

*5.6微组装技术简介

教学过程

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

复

习

引

入

1．复习装联技术的时代划分。

2．表面组装技术的主要内容。

第四代装联技术SMT逐渐普及，预计未来90%以上产品将采用SMT。

3分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

新

授

课

第5章　表面组装技术与微组装技术

5.3　表面组装印制电路板

一、为了与THT用的印制电路板（PCB）区分，专用于SMT的PCB通常叫SMB；

二、SMT用基板有狭义和广义之分，狭义专指SMB。

5.4　表面组装材料

一、表面组装材料指SMT装联中所用的化工材料（SMT工艺材料）主要包括焊膏、贴片胶、助焊剂和清洗剂等。

二、1．焊膏是表面组装技术中最重要的工艺材料；

2．注意焊膏的保存及使用注意事项；

3．简单介绍贴片胶、助焊剂、清洗剂和其他辅料。

5.5　表面组装工艺及设备

§5.5.1　表面组装工艺流程。

1．生产线的概念；

2．工艺构成要素和它们的特点；

3．表面组装组件（SMA）是采用表面组装技术完成装联的印制电路板组装件，表面组装工艺一般分为三类六种组装方式；

4．介绍6种组装方式的工艺流程，对比各个流程的异同点；

§5.5.2　SMT主要工艺及设备

一、SMT的主要工艺有印制工艺、贴片工艺、回流焊工艺、波峰焊工艺和检测工艺等；

二、1．印制是在SMT车间加工的第一个工序，为回流焊阶段的焊接过程提供焊料，印锡工艺和印胶工艺是印制工序的两种主流工艺，它们作用不同；

请教师带领学生简单阅读教材P137的表5.5

简单介绍焊膏的定义、特点和组成；学生阅读教材P138第3小点。

生产线参考教材P142图5.14

SMT组装方式对照教材P143表5.7

5分钟

20分钟

17分钟

23分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

新

授

课

2．印制过程分五个步骤：

定位、填充、刮平、释放、擦网；

3．印制工序品质特性要求及印制设备；

4．钢网是主流印制模板，其制造主要有三种主流工艺：

蚀刻钢网工艺、激光钢网工艺和电铸钢网工艺。

三、1．在SMT组装的第二道工序（贴片工序）中，所有表贴元器件被组装到印制电路板上；

2．贴片工序在不对元件和基板造成任何损坏的情况下，完整、稳固和快速拾取所需的正确元件，并且快速、正确和准确地把所拾取的元件贴放到指定的位置；介绍贴片工艺流程及贴片机的编程。

四、1．SMT组装的最后一道工序是回流焊工序，其工作原理就是通过设计一条温度曲线，产品一定形状的曲线进行升温和降温，以达到焊接的作用；

2．回流焊按回流加热区域可分为对PCB整体加热进行回流焊和对PCB局部加热进行回流焊两大类；

3．结合教材P150图5.21分析回流焊温度曲线；

4．对PCB局部加热的回流焊根据回流炉加热方式的发展分为：

热板回流焊、汽相回流焊、红外回流焊、热风回流焊、红外加热风回流焊；

5．简单介绍热风回流焊炉的四大主体部分。

五、1．典型的波峰焊工艺：

（1）进板；

（2）涂覆助焊剂；（3）预热；（4）焊接；（5）冷却；（6）出板。

2．波峰焊的工艺参数受许多复杂因素影响。

六、1．工艺检测工序是对前加工工序质量进行检验的工序，其作用是降低成本。

2．简单介绍不同检测方法的测试原理。

*5.6微组装技术简介

本节主要包含组装技术的新发展、MPT主要技术、MPT发展和微电子焊接技术等内容。

MPT主要有多芯片组件（MCM）、硅大圆片组装（WSI、HWSI）和三维组装（3D）三个层次的技术。

参考教材P145~146表5.8和表5.9

流程参考教材P148图5.19

强调各个过程的注意事项，尤其是预热

学生阅读教材P154表5.10

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

巩

固

练

习

课

后

小

结

课

后

作

业

本

章

小

结

1．表面组装材料包括哪几个方面内容？

2．SMT基本工艺构成要素有哪些？

3．表面组装工艺有哪六种组装方式？

4．SMT的主要工艺是哪5个？

通过对本课的学习，应当对表面组装工艺及设备有个初步的了解。

课本习题5.10

本章主要介绍了表面组装技术，它是目前电子装联技术中的最先进同时也是应用最广泛的一种装联技术。

包括表面组装技术的发展及内容，表面组装元器件的种类、外形尺寸、封装及包装，表面组装材料的种类、作用及其使用过程中的注意事项，还重点介绍了表面组装过程中各主要工序的工艺流程及设备的结构与原理，希望同学们在学习完之后都能对表面组装技术有基本的了解。

剩余的时间，感兴趣的同学可以继续自学5.6微组装技术简介，其余同学复习本课内容

6分钟

4分钟

课

后

回

顾