SMT貼片新工藝與環保同行

SMT貼片機行業是一個技術含量相對高的行業，其核心裝備SMT貼片機具有精度高重復定位準確速度快，SMT是表面組裝技術Surface Mounted Technology 的英文縮寫：其技術（表面貼裝技術）是目前電子組裝行業里最流行最高效的一種技術和工藝！

SMT作為新一代的電子裝聯技術，近20年來發展快速，應用范圍十分廣泛，己經浸透到大部分的電子行業領域，并且在許多領域中己經部分或完全取代了傳統的線路板通孔插裝技術，特別是2017以來，我國的芯片技術關鍵性突破，CPU處理器等國產化，中國電子信息產品制造業每年都以高速增長，電子產業的規模從2010年起已連續三年居世界第一位。

在中國電子信息產業快速發展的推動下，中國表面貼裝技術(SMT)和生產線也得到了規模更加龐大，表面貼裝生產線的關鍵設備——自動貼片機的數量在中國的保有量已位居世界前列。

據官方統計：中國進口的自動貼片機以廣東省超過30%居首位，其次是江蘇、上海和北京，需求將保持平穩增長，隨著我國智能手機強勢崛起、筆記本電腦和相關數碼產品等IT產品占世界總產量超過70%，國內的SMT貼片機行業也成為全球最大的市場。

國內SMT設備企業在印刷機、焊接、檢測等SMT設備方面已基本實現國產化，并憑借市場價格優勢占據70%～80%的國內市場份額。而貼片機基本是90%進口，日本出口到我國占到50%以上。

靜觀貼片機設備，國內到目前還罕有精密度非常高的產品，這是因為就貼片機而言，它自身即是高度智能化的機電一體化設備，是信息化的產品。研發貼片機，能夠股動有關的根底產業，如精細機械制作以及其有關技能；各種高精細的傳感技能；各種高性能的馬達制作技能；圖畫處置以及傳感技能；X-Y伺服控制系統；雜亂的軟件技能等等。盡管很多產業我們已經迎頭趕上，但是SMT 貼片機研發方面還需要持續的加強，主要原因歸納起來有以下幾點：

一是貼片機結構復雜、技術含量高，國內基礎工業積累不足。

貼片機是機電光等多學科一體化的高技術精密設備，僅元器件就有1到2萬個，國外貼片機企業一般采購其中的70%，另外30%進行公司定制，而恰恰是這30%元器件國內企業由于缺乏基礎技術人才，無法進行生產。

二是貼片機研制費用高、投資風險大，民營企業無法保證持續的資金投入。

目前，貼片機生產并未得到政府的足夠重視。以往國有企業開發貼片機，通常是政府撥?？盍㈨椆リP，企業搞出樣機組織鑒定，然后項目隨之結束，缺乏持續創新的動力。民營企業創新活力強，是目前研制貼片機的主要力量(國內從事SMT設備制造的廠家有幾百家，幾乎都是民營企業)，但規模小、實力有限，缺乏生產樣機后進一步研制與提升的資金投入。同時，國內企業一旦新品研制成功，國外企業便立馬降價打壓國內企業，導致國內企業研發資金鏈斷裂，無法在性能日新月異的貼片機市場競爭中存活。

三是SMT產業標準體系不完善。

標準體系是整合供應鏈的關鍵。SMT技術、新材料和新工藝的快速變化，以及成本和環保的雙重壓力，迫使產品規格標準頻繁變化，對SMT標準制定提出新的要求。長期以來，我國SMT產業過度依賴國外IPC標準，未根據中國SMT產業實際情況制定完備的標準體系。國內雖然制定了GB19247、GB3131、QJ165等標準，但存在標準繁雜、不成體系等問題。

SMT貼片加工的工藝流程可大致分為：印刷、貼片、焊接與檢測(每道工藝中均可加入檢測環節以控制質量)。SMT技術以其自身的特點和優勢，使電子組裝技術發生了根本性、革命性的變化。

高精度錫膏印刷，是SMT生產中重要工序之一。

SMT印刷作為表面貼裝生產線的第一道工序，質量的好壞對SMT產品的合格率有著極其重大的影響。影響錫膏印刷質量的一個重要因素是印刷機各部分的運動控制精度，目前SMT產品的生產向高產出率和“零缺陷”方向發展，在生產中，印刷機需要長時間穩定不間斷地高速運行，這對其運動控制系統的運行速度、穩定性及可靠性提出了很高的要求，廣大印刷裝配大廠的創新技術正在不斷挑戰質量和生產效率的極限。

對比SMT全線生產線中所有配置設備，SMT貼片機集成度最高，產線配置中占到70%份額。

貼片機是用來實現高速、高精度、全自動貼放元器件的設備，關系到SMT生產線的效率與精度，是SMT生產線最為關鍵、技術和穩定性要求最高的設備，往往占了整條生產線投資額的一半以上，其發展趨勢可用“三高四化”來概括，即高性能、高效率、高集成，柔性化、智能化、綠色化、多樣化。

具體而言，SMT貼片機經過了3代發展，已由早期的低速度(1-1.5秒/片)和低精度(機械對中)發展到高速(0.08秒/片)和高精度(光學對中，貼片精度±60um/4q)的全自動貼片機。第一代貼片機不具備視覺識別器件、精密的伺服系統、自動送板及自動換嘴功能，只有精度不高的步進多軸系統;第二代貼片機具備視覺識別功能，貼裝頭也由2個擴展到更多數量，自動傳送及進口伺服技術XY軸系統也可以導入；第三代貼片機具備更高級別的提升，如器件識別與貼裝優化功能，Z軸高度采用精密的伺服技術，滿足對不同器件與IC的厚度檢測與補給，高精度的貼裝，第三代貼片機實際上是一種精密的工業機器人，由計算機，光學，精密機械，滾珠絲桿，直線導軌，線性馬達，諧波驅動器以及真空系統和各種傳感器構成的機電一體化的高科技裝備。

伴隨著各種各樣電子設備的小型化、高功能化，在貼裝形態中對高密度化和復雜化的要求比現在更高，特別是對于SMD和半導體的混載貼裝的要求正在日益增加。為了促進降低生產成本和縮短交貨時間，富士機械制造株式會社研發了將半導體的后道工序組合進貼裝工序的NXT-H。NXT-H在具有大幅度超過一般貼片機的高精度的同時，實現了高生產率，貼裝精度最高±5μm、產能最高達24,900CPH。

NXT-H繼承了累計出廠臺數53,000模組的NXT系列理念，作為以貼裝工作頭為主的各單元模組化后，通過供應晶圓的裝置MWU12i，廣泛地對應4、6、8、12英寸的晶圓尺寸，更換模組可以用1臺機器貼裝最多25種晶圓。

高品質與綠色同行，SMT回流焊更注重節能環保，SMT回流焊是通過重新熔化預先放置的焊料面形成焊點，在焊接過程中不再加任何額外焊料的一種焊接方法，通過設備內部的加熱電路，將空氣或氮氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經貼好元件的線路板，讓元件兩側的焊料融化后與主板粘結，已成為SMT的主流工藝。板卡上的元件大都是通過這種工藝焊接到線路板上的。