smt技術論文(2)
smt技術論文篇二
電子SMT虛擬制造技術的研究
摘 要
本文針對電子產品自動化生產中PCB設計、SMT工藝設計、印刷缺陷、貼片缺陷和焊接缺陷問題，對電子SMT虛擬制造技術進行了研究。主要針對電子產品PCB設計與制造、電子SMT工藝設計與管理、電子SMT虛擬制造系統(tǒng)及其關鍵技術和SMT技術資格認證四個方面進行研究分析，實踐表明，通過電子SMT虛擬制造技術，能夠從更高的層面熟悉現代電子產品制造的全過程，了解目前電子產品制造中最先進的設備和技術，提高表面組裝質量和效率。
【關鍵詞】PCB設計 SMT工藝設計 缺陷 虛擬制造技術 資格認證
1 引言
在國內，電子SMT虛擬制造方面的研究只是剛剛起步，其研究也多數是在原先的cad/cae/cam和仿真等基礎上進行的，目前主要集中在虛擬制造技術的理論研究和實施技術準備階段，系統(tǒng)地研究尚處于國外虛擬制造技術的消化和國內環(huán)境的結合上。清華大學cims工程研究中心虛擬制造研究室是國內最早開展虛擬制造研究的機構之一，主要進行了虛擬設計環(huán)境軟件、虛擬現實、虛擬機床、虛擬汽車訓練系統(tǒng)等方面的研究;浙江大學進行了分布式虛擬現實技術、虛擬工作臺、虛擬產品裝配等研究;西安交大和北航進行了遠程智能協(xié)同設計研究;西北工業(yè)大學進行了虛擬樣機的研究。國內在虛擬現實技術、建模技術、仿真技術、信息技術、應用網絡技術等單元技術方面的研究都很活躍，但研究的進展和研究的深度還屬于初期階段，與國際的研究水平尚有很大的差距。我國的研究多集中于高等院校和少量的研究所，企業(yè)和公司介入的較少。
電子SMT虛擬制造是一門新興的、綜合性的先進制造技術，目前，大部分高職院校設立SMT電子制造相關培訓，但無實驗設備和條件，即使已有SMT生產線的，也無資金或產品讓學生開動生產線，學生只能走馬觀花式地參觀，沒有真正得到訓練。再有國家勞動部門的職業(yè)技能認證也只有電工、電裝工、焊接工等低端工種，沒有SMT相應的高端工種，影響了學生和企業(yè)對電子SMT教育的認同度。在電子類專業(yè)工程實訓和SMT實際生產中，為了能夠從更高的層面熟悉現代電子產品制造的全過程，了解目前電子產品制造中最先進的設備和技術，建立電子SMT虛擬制造系統(tǒng)和SMT認證培訓是最好的解決思路。
2 電子產品PCB設計與制造
包括PCB可制造性分析和PCB設計靜態(tài)仿真，PCB可制造性分析根椐用戶設計的Protel或Mentor電路PCB文件，自動檢測出用戶設計電路的錯誤;PCB設計靜態(tài)仿真直觀顯示設計的PCB板組裝后的情況(基板、器件、焊膏、焊點、膠點)。
3 電子SMT工藝設計與管理
包括SMT工藝設計和仿真、MIS管理，SMT工藝設計和仿真通過PCB設計的Demo板，依據總體設計中元器件數據庫、電路布線、工藝材料和現有SMT設備的實際情況來設計SMT生產線工藝流程，根據所設計的工藝流程，對其進行動態(tài)仿真，讓學生直觀選擇組裝方式，進行設備選擇和產能估算，最后確定自動化程度和工藝要求;MIS管理主要包括兩方面：一是了解品質管理和國際、國內的SMT標準。二是SMT印刷管理、SMT貼片管理、回流爐管理、SMT文件及資料管理、SMT設備管理。
4 電子SMT虛擬制造系統(tǒng)及其關鍵技術
包括絲印機、點膠機、貼片機、回流焊機、波峰焊機，AOI檢測機等虛擬制造及其關鍵技術。
電子SMT虛擬制造系統(tǒng)主要在SMT關鍵設備編程設計和制造之間建立聯系，將SMT關鍵設備的生產過程在計算機上以直觀、生動、精確的方式呈現出來，取代傳統(tǒng)的試機過程，縮短開發(fā)周期、降低成本、提高生產效率。下面以絲印機和貼片機為例：
絲印機主要對主流機型包括MPM、DEK和GKG絲印機進行CAM程式編程，再進行模板設計，最后模擬絲印機的界面、編程過程及控制參數的設置。
貼片機主要對主流機型包括YAMAHA、SAMSUNG、JUKI、FUJI、PANASONIC和SIEMENS貼片機進行編程，貼片機虛擬系統(tǒng)包括模擬編程模塊、貼片機2d/3d仿真模塊、貼片程序優(yōu)化模塊和貼裝數據庫模塊。貼片編程首先通過EDA電路設計的數據導入確定貼片坐標，然后根據基板信息對標號Fiducial定位，設置Mark點，最后通過輸入的元器件信息確定送料器的分配、生成貼裝程序并調用程序進行生產動態(tài)模擬仿真。
5 SMT技術資格認證培訓
包括技術員(中職)、見習工程師(高職)、助理工程師(本科)、工程師(企業(yè))和高級工程師(企業(yè))五個等級的資格認證培訓。
考試分專業(yè)知識和實際操作兩部分，專業(yè)知識主要考查考生SMT電子制造的基礎知識能力、綜合運用能力、以及解決問題的能力。實際操作著重考查考生SMT電子制造實際動手能力。以見習工程師(高職)認證培訓為例，培訓系統(tǒng)將PCB設計、SMT生產線工藝設計、關鍵SMT設備編程、加工過程可視化仿真和可制造性評價系統(tǒng)集成，在計算機上以直觀、生動、精確的方式模擬出先進電子SMT制造技術。不僅可以使學生進一步掌握EDA電路設計技術，更可以使學生掌握SMT組裝技術和各種SMT關鍵設備技術，徹底改變了傳統(tǒng)的一把烙鐵學電子的局面。
6 結束語
本文對電子SMT虛擬制造技術進行了研究，針對印刷、貼片、焊接缺陷問題，通過電子產品PCB設計與制造、電子SMT工藝設計與管理、電子SMT虛擬制造系統(tǒng)及其關鍵技術和SMT技術資格認證四個方面來開展研究分析，實踐表明，電子SMT虛擬制造技術能夠從更高的層面熟悉現代電子產品制造的全過程，了解目前電子產品制造中最先進的設備和技術，并對關鍵SMT設備進行編程操作，將SMT關鍵設備的生產過程在計算機上以直觀、生動、精確的方式呈現出來，縮短開發(fā)周期、降低成本、提高表面組裝質量和效率。
參考文獻
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作者單位
1.東莞職業(yè)技術學院 廣東省東莞市 523808
2.廣東創(chuàng)新科技職業(yè)學院 廣東省東莞市 523960
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