SMT車間生產設備主要有哪些設備組成?
發布時間:2025-07-18 16:27:07 分類: 新聞中心 瀏覽量:91
SMT車間是電子制造業中實現電路板自動化組裝的核心區域,其生產設備需配合完成從 PCB 板預處理到成品檢測的全流程。以下是 SMT 車間的主要生產設備組成,按生產流程分類說明:
一、PCB 板預處理設備
主要用于 PCB 板(印刷電路板)進入生產線前的清潔、干燥等處理,確保后續工序的質量。
(一)PCB 清洗機:通過高壓氣流、毛刷或專用清洗劑去除 PCB 表面的灰塵、油污、氧化層等雜質,避免影響焊膏印刷或元器件貼裝。
(二)PCB 烘干機:對清洗后的 PCB 板進行干燥處理,防止水分殘留導致焊膏印刷不良或焊接時出現氣泡。
二、焊膏印刷設備
負責將焊膏(由焊錫粉和助焊劑混合而成)精準印刷到 PCB 板的焊盤上,為后續元器件焊接提供基礎。
(一)全自動焊膏印刷機:核心設備,由以下關鍵部分組成:
1、定位系統:通過光學識別(CCD 相機)精準定位 PCB 板和鋼網(用于限定焊膏印刷區域的模板),確保焊膏印刷位置準確。
2、印刷機構:包括刮刀(將焊膏從鋼網孔壓入 PCB 焊盤)、鋼網(根據 PCB 設計定制,有對應焊盤的開孔),可調節印刷壓力、速度和刮刀角度,適應不同 PCB 和焊膏類型。
3、檢測模塊(部分高端機型):印刷后立即對焊膏的厚度、面積、偏移量進行檢測,及時反饋異常。
三、元器件貼裝設備
將表面貼裝元器件(如電阻、電容、IC 芯片等)精準貼裝到已印刷焊膏的 PCB 板對應位置,是 SMT 生產線的核心環節之一。
(一)根據貼裝元器件的尺寸和精度要求,分為以下幾類:
1、高速貼片機:適用于貼裝小型、批量大的元器件(如 0402、0201 規格的電阻電容),貼裝速度可達每小時數萬甚至十幾萬顆,通過多吸嘴轉盤或模組式結構實現高速作業。
2、高精度貼片機(泛用型貼片機):適用于貼裝大型、精密或異形元器件(如 QFP、BGA、連接器、傳感器等),注重貼裝精度(定位誤差可控制在 ±0.01mm 以內),通過高精度絲桿、伺服電機和視覺識別系統實現精準對位。
3、多功能貼片機:兼顧高速和高精度,可同時處理小型和中大型元器件,靈活性較高,適合多品種、中小批量生產。
四、焊接設備
通過加熱使 PCB 板上的焊膏融化,將元器件與 PCB 焊盤牢固焊接在一起,形成電氣連接。
(一)回流焊爐:最常用的焊接設備,通過逐步升溫、恒溫、降溫的溫度曲線(根據焊膏特性設定)實現焊接:
1、預熱區:逐步加熱 PCB 和元器件,蒸發焊膏中的溶劑,激活助焊劑,防止元器件因驟熱損壞。
2、恒溫區:使焊膏中的助焊劑充分發揮作用,去除焊盤和元器件引腳的氧化層。
3、回流區(峰值區):溫度達到焊膏熔點,焊錫融化并潤濕焊盤和引腳,形成焊點。
4、冷卻區:快速降溫使焊點凝固,形成牢固的焊接結構。
(二)選擇性波峰焊爐(部分場景使用):主要用于混合工藝(既有表面貼裝元器件,又有插裝元器件)的 PCB 焊接,通過特制噴嘴對特定區域噴射熔融焊錫,實現局部焊接,避免高溫對其他元器件的影響。
五、檢測設備
用于對生產過程中的關鍵環節進行質量檢測,及時發現缺陷并反饋,確保產品合格。
(一)SPI(Solder Paste Inspection,焊膏檢測機):安裝在焊膏印刷機之后,通過 3D 光學掃描技術檢測焊膏的印刷質量,包括焊膏厚度、面積、體積、偏移、橋連(相鄰焊盤焊膏相連)等,不合格時可反饋給印刷機進行參數調整。
(二)AOI(Automatic Optical Inspection,自動光學檢測機):通常安裝在貼片機之后或回流焊爐之后:
1、貼裝后 AOI:檢測元器件貼裝是否存在偏移、缺件、錯件、極性反等問題。
2、焊接后 AOI:檢測焊點是否存在虛焊、假焊、焊點過大 / 過小、橋連、錫珠等缺陷,通過與標準圖像對比識別異常。
(三)X-Ray 檢測機:用于檢測肉眼或 AOI 無法觀察的焊點,如 BGA(球柵陣列封裝)、CSP(芯片級封裝)等底部焊點,通過 X 射線穿透元器件,呈現焊點的內部結構,判斷是否存在空洞、虛焊等缺陷。
六、輔助設備
保障生產線的順暢運行和產品的后續處理。
(一)PCB 輸送機(軌道系統):連接各設備,實現 PCB 板在印刷機、貼片機、焊接設備、檢測設備之間的自動傳輸,可調節寬度適應不同尺寸的 PCB。
(二)返修工作站:用于對檢測出的缺陷產品進行人工修復,包括手動更換元器件、補焊、去除多余焊錫等,配備放大鏡、熱風槍、電烙鐵等工具。
(三)上下板機(送板機 / 收板機):實現 PCB 板的自動上料(將堆疊的 PCB 板逐一送入生產線)和下料(將生產完成的 PCB 板堆疊收納),提高生產效率。
(四)防靜電設備:如防靜電手環、防靜電工作臺、離子風扇等,由于電子元器件對靜電敏感,需全程防止靜電損壞元器件。
SMT 車間的設備組成圍繞 “印刷 - 貼裝 - 焊接 - 檢測” 四大核心工序,配合預處理和輔助設備,形成高度自動化的生產線。不同規模的車間可能根據產能和產品類型(如消費電子、汽車電子、醫療電子等)調整設備配置,例如高端產品生產線會增加更多檢測設備以確保質量,而批量生產的生產線則更注重高速貼片機的配置。
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