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浅谈表面组装技术及其人才培养

2017-03-18徐赟

新教育时代·教师版 2017年7期
关键词:优越性校企合作人才培养

徐赟

摘 要:表面组装技术SMT是一种将表面组装元器件以及其他适合于表面贴装的电子元件直接贴、焊到印制电路板(PCB)或其它基板表面规定位置上的一种电子组装技术。本文介绍了SMT、SMT的优越性、SMT的基本工艺流程以及高职院校SMT技术人才的培养。

关键词:表面组装技术SMT 优越性 基本工艺流程 人才培养 校企合作

一、表面组装技术SMT

表面组装技术(Surface Mount Technology,简称SMT,也称为表面装配技术),是一门包括电子元器件、装配设备、焊接方法和装配辅助材料等内容的新一代电子组装技术;它将无引线或短引线的表面组装元器件安装在印制电路板PCB或其它基板的表面上,通过回流焊或波峰焊等方法加以焊接组装,突破了传统的PCB通孔插装方式,是现在主流的电子组装方式,也是电子产品能有效地实现“轻、薄、短、小”、多功能、高可靠、优质量、低成本的主要手段之一。

二、SMT的优越性

目前我国还在部分电子产品中使用通孔插装技术,其主要特点是在印制板PCB上设计好电路的连接导线和安装孔,将传统元器件的引线穿过电路板上的焊盘通孔以后,在印制板的另一面进行焊接,装配成所需要的电子产品。采用这种方法,由于元器件有引线,当电路密集到一定程度以后,就无法解决缩小体积的问题了。同时,引线间相互接触的故障、元器件引线引起的干扰也难以排除。而贴片元器件有效地提高了电子整机产品内单位体积的利用率。

表面组装技术SMT和通孔插装技术THT相比,具有以下优越性:

1.组装密度高、电子产品体积小、重量轻,片状元器件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。

2.可靠性高,抗振能力强,焊点缺陷率低。

3.高频特性好,减少了电磁和射频干扰。

4.易于实现自动化,提高生产效率,降低成本达30%~50%, 节省材料、能源、设备、人力、时间等。

正是由于上述原因,采用SMT技术的电子产品从单机材料成本和生产成本上,已经比传统的通孔插装元器件产品成本更加低廉。

三、SMT的基本工艺流程

SMT的基本工艺流程为:印刷(或点胶)→贴装→回流焊(或固化)→清洗→检测→返修。

1.印刷

其作用是将锡膏漏印到PCB的焊盘上,为元器件的焊接做好准备。所用设备为锡膏印刷机,位于SMT生产线的最前端。

2.点胶

因现在所用的电路板大多是双面贴片,为了防止二次回流时投入面的元件因锡膏再次熔化而脱落,故在投入面加装点胶机,它是将胶水滴到PCB的固定位置上,其主要作用是将元器件固定在PCB上。所用设备为点胶机,位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。有时由于客户要求产出面也需要点胶,而现在很多小工厂都不用点胶机,若投入面元件较大时用人工点胶。

3.贴装

其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机,位于SMT生产线中锡膏印刷机的后面。

4.回流焊

其作用是将锡膏融化,使表面组装元器件与PCB牢固焊接在一起。所用设备为回流焊炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。

5.固化

其作用是将贴片胶融化,从而使表面组装元器件与PCB牢固粘贴在一起。所用设备为固化炉或烘干炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。

6.清洗

其作用是将组装好的PCB上对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机,位置可以不固定,可以在线,也可不在线。

7.检测

其作用是对组装好的PCB进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测(AOI)、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要,可以配置在生产线合适的地方。

8.返修

其作用是对检测出现故障的PCB进行返工。所用工具为烙铁、维修工作站等。配置在生产线中任意位置。

SMT总的发展趋势是元器件越来越小、组装密度越来越高、组装难度也越来越大。近几年SMT又进入了一个新的发展高潮。为了进一步适应电子设备向“轻、薄、短、小”的方向发展,出现了BGA、CSP、FLIP、CHIP、复合化片式元件等新型封装元器件。由于BGA等元器件技术的发展,非ODS清洗和无铅焊料的出现,引起了SMT设备、焊接材料、贴装和焊接工艺的变化,推动电子组装技术向更高阶段发展。

四、高职院校SMT技术人才的培养

表面组装技术(SMT)是制造电子产品的核心技术,在电子产品制造行业得到了广泛应用。近年来随着SMT的飞速发展,我国的SMT教育明显滞后,远远不能适应SMT产业的发展需求。因此,高职院校的电子类专业必须重视SMT技术人才的培养。

企业需要的SMT 技术人才可以分为三个层次。

第一类是在生产岗位上承担SMT设备具体操作的技术工人。

第二类是在生产线上承担SMT工艺流程、质量管理及物料控制工作的技术人员,或承担SMT设备测试、维护、维修等工作的工程人员。

第三类是具备SMT基础理论、技术及生产流程、SMT设备性能及应用、SMT工艺项目管理等知识与能力的实践经验丰富的工程人员。

由此可见,SMT技术是一种实践性很强的技术,SMT人才不仅要掌握相关的理论知识,实际操作更是重中之重。与其说SMT技术的知识来自学校或课程,不如说是来自实践。脱离实际的理论、缺乏实践的学院式教学根本无助于SMT教育的发展。

那如何开展SMT实践教学呢?光靠学校的一己之力实在难以完成。SMT设备普遍价格昂贵,略微先进一些的机器动辄几十、上百万一台,一条SMT生产线及辅助设备至少需要几百万,一个班几十个人,在上实践课的时候要好几套设备才够用,学校为此需要投入上千万的资金,这对于任何一所学校来说都不是一个小数目,很多学校根本负担不起,所以很多学校和企業一起走上了“校企合作”之路。

校企合作是学校与企业之间建立的一种合作模式。当前社会竞争激烈,高职院校为谋求自身发展,采取与企业合作的方式,有针对性的为企业培养人才,注重人才的实用性与实效性,注重在校学习与企业实践,注重学校与企业资源、信息共享的"双赢"模式。校企合作做到了应社会所需,与市场接轨,实践与理论相结合的全新理念,为职业教育发展打开了新的局面。

参考文献:

[1]王卫平主编.电子工艺基础[M].电子工业出版社。

[2]韩雪涛,韩广兴,吴瑛等编著.电子产品装配技术与技能实训[M].电子工业出版社。

[3]何丽梅,黄永定主编.SMT技术基础与设备(第2版)[M].电子工业出版社。

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