SMT贴片新工艺与环保同行

SMT贴片机行业是一个技术含量相对高的行业，其核心装备SMT贴片机具有精度高重复定位准确速度快，SMT是表面组装技术Surface Mounted Technology 的英文缩写：其技术（表面贴装技术）是目前电子组装行业里最流行最高效的一种技术和工艺！

SMT作为新一代的电子装联技术，近20年来发展快速，应用范围十分广泛，己经浸透到大部分的电子行业领域，并且在许多领域中己经部分或完全取代了传统的线路板通孔插装技术，特别是2017以来，我国的芯片技术关键性突破，CPU处理器等国产化，中国电子信息产品制造业每年都以高速增长，电子产业的规模从2010年起已连续三年居世界第一位。

在中国电子信息产业快速发展的推动下，中国表面贴装技术(SMT)和生产线也得到了规模更加庞大，表面贴装生产线的关键设备——自动贴片机的数量在中国的保有量已位居世界前列。

据官方统计：中国进口的自动贴片机以广东省超过30%居首位，其次是江苏、上海和北京，需求将保持平稳增长，随着我国智能手机强势崛起、笔记本电脑和相关数码产品等IT产品占世界总产量超过70%，国内的SMT贴片机行业也成为全球最大的市场。

国内SMT设备企业在印刷机、焊接、检测等SMT设备方面已基本实现国产化，并凭借市场价格优势占据70%～80%的国内市场份额。而贴片机基本是90%进口，日本出口到我国占到50%以上。

静观贴片机设备，国内到目前还罕有精密度非常高的产品，这是因为就贴片机而言，它自身即是高度智能化的机电一体化设备，是信息化的产品。研发贴片机，能够股动有关的根底产业，如精细机械制作以及其有关技能；各种高精细的传感技能；各种高性能的马达制作技能；图画处置以及传感技能；X-Y伺服控制系统；杂乱的软件技能等等。尽管很多产业我们已经迎头赶上，但是SMT 贴片机研发方面还需要持续的加强，主要原因归纳起来有以下几点：

一是贴片机结构复杂、技术含量高，国内基础工业积累不足。

贴片机是机电光等多学科一体化的高技术精密设备，仅元器件就有1到2万个，国外贴片机企业一般采购其中的70%，另外30%进行公司定制，而恰恰是这30%元器件国内企业由于缺乏基础技术人才，无法进行生产。

二是贴片机研制费用高、投资风险大，民营企业无法保证持续的资金投入。

目前，贴片机生产并未得到政府的足够重视。以往国有企业开发贴片机，通常是政府拨专款立项攻关，企业搞出样机组织鉴定，然后项目随之结束，缺乏持续创新的动力。民营企业创新活力强，是目前研制贴片机的主要力量(国内从事SMT设备制造的厂家有几百家，几乎都是民营企业)，但规模小、实力有限，缺乏生产样机后进一步研制与提升的资金投入。同时，国内企业一旦新品研制成功，国外企业便立马降价打压国内企业，导致国内企业研发资金链断裂，无法在性能日新月异的贴片机市场竞争中存活。

三是SMT产业标准体系不完善。

标准体系是整合供应链的关键。SMT技术、新材料和新工艺的快速变化，以及成本和环保的双重压力，迫使产品规格标准频繁变化，对SMT标准制定提出新的要求。长期以来，我国SMT产业过度依赖国外IPC标准，未根据中国SMT产业实际情况制定完备的标准体系。国内虽然制定了GB19247、GB3131、QJ165等标准，但存在标准繁杂、不成体系等问题。

SMT贴片加工的工艺流程可大致分为：印刷、贴片、焊接与检测(每道工艺中均可加入检测环节以控制质量)。SMT技术以其自身的特点和优势，使电子组装技术发生了根本性、革命性的变化。

高精度锡膏印刷，是SMT生产中重要工序之一。

SMT印刷作为表面贴装生产线的第一道工序，质量的好坏对SMT产品的合格率有着极其重大的影响。影响锡膏印刷质量的一个重要因素是印刷机各部分的运动控制精度，目前SMT产品的生产向高产出率和“零缺陷”方向发展，在生产中，印刷机需要长时间稳定不间断地高速运行，这对其运动控制系统的运行速度、稳定性及可靠性提出了很高的要求，广大印刷装配大厂的创新技术正在不断挑战质量和生产效率的极限。

对比SMT全线生产线中所有配置设备，SMT贴片机集成度最高，产线配置中占到70%份额。

贴片机是用来实现高速、高精度、全自动贴放元器件的设备，关系到SMT生产线的效率与精度，是SMT生产线最为关键、技术和稳定性要求最高的设备，往往占了整条生产线投资额的一半以上，其发展趋势可用“三高四化”来概括，即高性能、高效率、高集成，柔性化、智能化、绿色化、多样化。

具体而言，SMT贴片机经过了3代发展，已由早期的低速度(1-1.5秒/片)和低精度(机械对中)发展到高速(0.08秒/片)和高精度(光学对中，贴片精度±60um/4q)的全自动贴片机。第一代贴片机不具备视觉识别器件、精密的伺服系统、自动送板及自动换嘴功能，只有精度不高的步进多轴系统;第二代贴片机具备视觉识别功能，贴装头也由2个扩展到更多数量，自动传送及进口伺服技术XY轴系统也可以导入；第三代贴片机具备更高级别的提升，如器件识别与贴装优化功能，Z轴高度采用精密的伺服技术，满足对不同器件与IC的厚度检测与补给，高精度的贴装，第三代贴片机实际上是一种精密的工业机器人，由计算机，光学，精密机械，滚珠丝杆，直线导轨，线性马达，谐波驱动器以及真空系统和各种传感器构成的机电一体化的高科技装备。

伴随着各种各样电子设备的小型化、高功能化，在贴装形态中对高密度化和复杂化的要求比现在更高，特别是对于SMD和半导体的混载贴装的要求正在日益增加。为了促进降低生产成本和缩短交货时间，富士机械制造株式会社研发了将半导体的后道工序组合进贴装工序的NXT-H。NXT-H在具有大幅度超过一般贴片机的高精度的同时，实现了高生产率，贴装精度最高±5μm、产能最高达24,900CPH。

NXT-H继承了累计出厂台数53,000模组的NXT系列理念，作为以贴装工作头为主的各单元模组化后，通过供应晶圆的装置MWU12i，广泛地对应4、6、8、12英寸的晶圆尺寸，更换模组可以用1台机器贴装最多25种晶圆。

高品质与绿色同行，SMT回流焊更注重节能环保，SMT回流焊是通过重新熔化预先放置的焊料面形成焊点，在焊接过程中不再加任何额外焊料的一种焊接方法，通过设备内部的加热电路，将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结，已成为SMT的主流工艺。板卡上的元件大都是通过这种工艺焊接到线路板上的。