一、前言
由于SMT技術是涉及了多項技術的復雜的系統(tǒng)工程
，技術性強，投資大
，面對型號眾多的SMT生產(chǎn)設備如何選型建線
，仍是一個復雜而艱難的工作。本文結合工業(yè)對講通信產(chǎn)品電路板制造基地建設
，提出了“SMT生產(chǎn)線設計
、設備選型”的關鍵要點
，給出了五種建線方案。
 
二
、SMT生產(chǎn)線設計關鍵
根據(jù)SMT建線工程設備選型依據(jù)、步驟
、注意事項
，結合工業(yè)通信產(chǎn)品電路板制造基地建設，淺談SMT生產(chǎn)線設計
、設備選型要點：（生產(chǎn)布線
、能源
、供氣
、送風設計這里不做論述）
1.典型SMT生產(chǎn)線和主要設備
一般SMT生產(chǎn)工藝包括焊膏印刷、貼片和回流焊三個步驟
，主要設備有印刷機
、貼片機和回流焊爐構成生產(chǎn)線
。

2.SMT生產(chǎn)線設備選型依據(jù) 
（1）現(xiàn)有產(chǎn)品種類
，器件，生產(chǎn)能力，線體建設的要求
。
現(xiàn)在對講產(chǎn)品SMT電路板年產(chǎn)量4千塊左右，品種達28種
，最大品種電路板年產(chǎn)量在2000塊
。
電路板最大尺寸320mm*260mm*3mm；最小尺寸120mm*80mm*3mm
，器件最大高度10mm。
單品種器件數(shù)量最多DUB用戶板：片式電阻
，電容24種
、SOP10種，PFP 封裝2種
、間距0.3 mm PLCC封裝 44腳55mm*55mm一種、QFP封裝3種
，80
、160、208腳
，間距0.3 mm
；
IP對講生產(chǎn)需要使用CSP、BGA、PGA
、LBGA、連接器
、屏蔽罩
、晶振等新型SMT封裝器件
；
生產(chǎn)線能進行智能儀表SMT電路板生產(chǎn)；
下一步要進行PCBA OEM代加工生產(chǎn)
。
隨著電路板組裝器件密度越來越大
、極窄間距新型封裝多
、體積小
、貼裝精度要求高，生產(chǎn)難度越來越來大
。手工貼片的精度
、生產(chǎn)速度滿足不了工業(yè)對講制造基地高產(chǎn)量、高精度
、高品質(zhì)產(chǎn)品電路板制造的要求
。
要求現(xiàn)有的兩條平臺流水線搬遷到產(chǎn)業(yè)園，實現(xiàn)THT插件
，分機裝配，節(jié)省投資
。準備新建一條全新自動化SMT生產(chǎn)線
。
（2）對講SMT電路板貼裝缺陷，工藝流程
。
手工SMT貼裝缺陷：
a.CHIP件貼裝偏移，手工加壓不一致
、目視檢查不出細微的貼裝位置差距
，QFP手貼不準，不能一次貼裝到位
、需二次貼裝，形成錫膏粘連
，造成橋連
。
b.手動錫膏印刷速度慢，形成瓶頸制約整線生產(chǎn)速度
。
c.回流焊接曲線優(yōu)化、冷卻區(qū)不合適
，造成焊接不良和翹曲變形。
數(shù)字對講電路板SMT生產(chǎn)目前使用半自動印刷機
，平臺生產(chǎn)線
，真空吸筆或鑷子手工貼片，回流焊接工藝進行生產(chǎn)
。
搬遷到產(chǎn)業(yè)園后，電路板SMT組裝工藝為單面混裝
。優(yōu)化后的工藝流程為：PCB檢驗→ A面自動印刷錫膏→ A面自動貼裝SMT
、SMD元件→回流焊接→AOI檢查→B面直插THT→B面THT引腳手工焊接→清洗→功能測試→入半成品庫。需要配置印刷機
、貼片機和回流焊機設備
。
（3）根據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)品組裝密度、窄間距QFP和大尺寸SMD
、異形元器件
，確定IC異型貼裝設備配置全視覺高精度多功能貼片機一臺。兼顧高速生產(chǎn)需要再配置一臺高速CHIP元件貼片機
。
 
3.設備選型步驟（產(chǎn)能計算）。
（1）統(tǒng)計2009年最大產(chǎn)量計算出全年貼片SMD元件總點數(shù)為583840點
，我們按60萬點算
。
（2）理論產(chǎn)能測算：
a.手工貼片
每個工位每班貼1千點，五個工位
，八小時（班產(chǎn)）5千點  需120班次完成60萬點貼裝。
b.自動貼片機
1臺高速機+1臺多功能機組合的貼裝速度在1萬點——十幾萬點/小時
。我們以1萬點/小時測算
。不考慮換線，單品種：八小時（班產(chǎn)）8萬點
，需8班次完成60萬點貼裝?div id="4qifd00" class="flower right">
？紤]多品種
，小批量，頻繁換線
，放寬1倍工時。
（3）SMT整線配置方式分為“多品種
、小批量”和“少品種
、大批量”的兩種類型。
“多品種小批量”的配置原則為
，為靈活
、拓展
、節(jié)資
。
“少品種、大批量”的配置原則為：靈活
、高速
、可靠
、創(chuàng)造
。在大批量配置中要盡可能高速
，來提高生產(chǎn)率，降低成本
。同時高速中要求可靠性好、一致性強
、靈活性和穩(wěn)定性高
，才能有更高的創(chuàng)益，才能有更高的投資回報
。

三、SMT設備選型關鍵
（1）規(guī)劃好整條生產(chǎn)線對基板的處理能力：如PCB尺寸
、厚度
、重量、板邊的留空要求
、定位要求(基準點
、定位孔
、邊定位的厚度和曲翹限制等)
、必須有詳細和準確的規(guī)劃。這些規(guī)劃應以整線設備的層次來進行的
。如有多條不同規(guī)范的線
，則統(tǒng)一規(guī)范
。
（2）生產(chǎn)線整體要求貼裝能力達到3萬Chip／小時
；元件范圍從0402-55mm*55mm方型器件、CSP
、QFP
、BGA
、UBGA
、片式電解電容、電位器
、電感、50*150mm連接器
，元件高度為25mm
；貼裝精度±0.08mm／Chip
、±0.05mm／QFP；最大PCB面積510mmx460mm
。 后續(xù)加線兼容性好
。
（3）貼片機要注意選整體鑄造式機架，保證CHIP,QFP貼裝精度
；選飛行對中
、CCD安裝在貼片頭上的貼片機，保證貼裝位置的準確
；配置離線編程設備和軟件
，縮短換線準備時間、優(yōu)化整線速度
； 供料器按最多元件數(shù)量的電路板產(chǎn)品進行配置
，并適當多配置幾個
，用于補充元件或換元件時提前準備
，以免影響貼裝速度。
（4）印刷機要選全自動視覺
，保證印刷精度
，降低電路板焊接的不良率
；特別注意選則印刷周期10S左右的設備
，消除整線生產(chǎn)的瓶頸效應。最后選換線時間短的設備
，保證連續(xù)生產(chǎn)
。
（5）回流焊要選加熱區(qū)長度大于1.8M、8溫區(qū)以上
、有冷卻區(qū)
、溫度曲線測試功能，配UPS電源保證回流焊接質(zhì)量
。
（6）AOI光學檢查儀選擇CCD相機
，同軸碗狀光源
、誤判率和漏判率穩(wěn)定可靠的設備
，保證檢測的質(zhì)量和速度。
（7）如果資金條件比較緊缺
，應優(yōu)先考慮設備的性能價格比
。

四
、SMT生產(chǎn)線建線方案（這里省略傳送設備）
方案一：多功能SMT生產(chǎn)線
設備類型 品牌/型號 數(shù)量（臺） 印刷機 德森  DSP1008 1 多功能貼片機 富士XPF-L 1 回流焊爐 日東 IPC 810 1
評價：采用1臺富士XPF多功能貼片機
，可貼所有貼片
、IC元件，自動更換貼片頭
，可選配點膠頭。為壓縮開支
，印刷機
，回流爐采用國產(chǎn)。整線理論速度為2萬點/小時
，該生產(chǎn)線適合批量不大
、品種較多的小型企業(yè)和科研院所
，預計整線投資在200萬人民幣
。
 
方案二：中速SMT生產(chǎn)線
設備類型 品牌/型號 數(shù)量（臺） 印刷機 德森 DSP3008 1 高速貼片機 Juki KE2070E 1 高精度貼片機 Juki KE2080E 1 回流焊爐 日東 IPC 810 1
評價：中速貼片線配置方案，適合中小型企業(yè)規(guī)?div id="jfovm50" class="index-wrap">；a(chǎn)
，整線理論速度4萬點/小時
，實際2.7萬點/小時
。既適合高產(chǎn)量的生產(chǎn)模式，又適合多品種小批量的生產(chǎn)模式
。預計整線投資在220萬人民幣左右
。
 
方案三：中高速SMT生產(chǎn)線
設備類型 品牌/型號 數(shù)量（臺） 印刷機 德森 DSP3008 1 高速貼片機 富士XPF-L 2 回流焊爐 日東 IPC 810 1
評價：采用富士的兩臺XPF
，一臺作為高速機
，另一臺作為泛用機，整線理論速度為5萬點/小時
，預計整線投資在350萬人民幣左右
。
 
方案四：高速SMT生產(chǎn)線
設備類型 品牌/型號 數(shù)量（臺） 印刷機 DEK 02ix 1 高速貼片機 富士NXT（含4臺M6模組） 1 高精度貼片機 富士XPF-L 1 回流焊爐 Ersa  Hotflow 3/20E十溫區(qū)回流爐 1
評價：采用了富士NXT模組機和XPF多功能機的組合方案
。NXT通過搭載可以更換的貼裝工作頭
，幾乎可應對所有元件的挑戰(zhàn)，靈活性非常高
，整線貼片速度接近13萬點/小時
，預計總投資在700萬人民幣
。
 
方案五：超高速SMT生產(chǎn)線
設備類型 品牌/型號 數(shù)量（臺） 印刷機 DEK Photon 1 高速多功能貼片機 富士NXT（含10臺M3模組
，2臺M6模組） 1 回流焊爐 ERSA  Hotflow 3/20E十二溫區(qū)回流爐 1
評價：該方案的理論速度達到了驚人的31.2萬點/小時
，幾乎是高速SMT生產(chǎn)線的兩倍以上
。適合單一大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)
，如手機板卡
。為跟上生產(chǎn)節(jié)奏
，印刷機選用了DEK的高端型號Photon，印刷時間5秒
；回流爐采用了ERSA十二溫區(qū)的高端型號
，預計總投資會超過1000萬人民幣
。
 
五
、SMT生產(chǎn)線發(fā)展趨勢
電子設備和工藝向“半導體和SMT”發(fā)展，PCB-SMD復合化
、新型封裝 FC-BGA
、MCM多芯片模塊、3D封裝
、POP技術應用。貼片機朝“模塊化復合型架構
、模組化結構
、多懸臂、高速智能貼片頭
、柔性化方向”發(fā)展。SMT生產(chǎn)線采用CIMS管理
，朝“信息集成的柔性生產(chǎn)環(huán)境方向”“連線高效方向”發(fā)展
。
 
六、結束語
SMT自動化生產(chǎn)線是實現(xiàn)電子規(guī)?div id="m50uktp" class="box-center"> ；M裝的基礎
，進行SMT組線設計時要根據(jù)企業(yè)的投資能力
、產(chǎn)量的大小
、線路板的貼裝精度要求等因素，制定合理的引進計劃
。必須對其中的關鍵設備進行詳細的調(diào)研
，了解其具體的技術參數(shù)；做好設備
、工藝工序的優(yōu)化、就可以充分發(fā)揮SMT生產(chǎn)線的巨大潛力，大幅提高生產(chǎn)效率
，產(chǎn)品質(zhì)量可以穩(wěn)定在幾乎無缺陷的狀態(tài)
。