2024-04-27《微組裝生產線工藝設計規范GB/T51198-2016》詳細解讀CATALOGUE目錄1總則2術語3微組裝基本工藝4工藝設備配置5工藝設計CATALOGUE目錄6廠房設施及環境附錄A微組裝基本工藝流程本規范用詞說明引用標準名錄編制說明011總則規范微組裝生產線的工藝設計，提高生產效率和產品質量。國家相關標準和行業規范，以及企業實際生產需求。目的依據1.1目的和依據適用于微組裝生產線的工藝設計，包括生產線布局、設備選型、工藝流程制定等。1.2適用范圍01020304先進性采用先進的技術和設備，確保生產線的領先水平。可靠性保證生產線的穩定運行，降低故障率。靈活性適應多種產品的生產需求，實現快速換型。安全性符合安全生產要求，保障員工和設備的安全。1.3設計原則022術語定義微組裝是指在高密度、高精度、高可靠性的要求下，將微型化、片式化的元器件通過先進的組裝技術和工藝，組裝到微型化的基板或模塊上的過程。特點微組裝技術具有高密度、高精度、高可靠性、小型化、輕量化等特點，廣泛應用于航空航天、軍事、通信等領域。2.1微組裝生產線是指按照產品生產工藝流程，將生產設備、檢測設備、輔助裝置等有機組合起來，實現連續、自動化生產的作業線。定義生產線通常由輸送系統、控制系統、檢測系統、裝配系統等組成，可實現高效、穩定、可靠的生產。組成2.2生產線工藝設計是指根據產品的生產工藝要求，對生產過程中的各個環節進行規劃、設計、優化和改進的過程。工藝設計包括工藝流程設計、工藝參數確定、工藝裝備選擇、工藝驗證等方面，旨在提高生產效率、降低生產成本、提高產品質量。2.3工藝設計內容定義重要性規范要求是微組裝生產線工藝設計的核心，它保證了生產線的穩定性、可靠性和高效性。內容規范要求包括生產設備、檢測設備、工藝流程、工藝參數、環境控制等方面的要求，為生產線的建設和運行提供了統一的標準和依據。2.4規范要求033微組裝基本工藝03設備和工具應使用符合要求的設備和工具，確保精度和可靠性，定期進行維護和校準。01工藝環境要求微組裝工藝應在符合要求的潔凈室或潔凈工作臺上進行，保持環境清潔、干燥、無塵。02操作規范操作人員需經過專業培訓，熟悉微組裝工藝流程和操作規程，嚴格按照工藝文件進行操作。3.1一般規定元器件準備按照設計要求選擇元器件，進行預處理和檢查，確保其符合貼裝要求。印制板準備對印制板進行清洗、烘干和檢查，確保其表面平整、無污染。環氧貼裝使用環氧膠將元器件粘貼在印制板上，控制膠量、位置和固化時間，確保貼裝質量。3.2環氧貼裝根據元器件引腳和印制板焊盤尺寸，設計合理的焊盤圖形和尺寸。焊盤設計使用焊膏印刷機將焊膏印刷在焊盤上，控制焊膏量和印刷精度。焊膏印刷將元器件貼裝在印制板上，確保引腳與焊盤對齊。元器件貼裝將貼裝好的印制板放入再流焊爐中進行焊接，控制溫度、時間和氣氛，確保焊接質量。再流焊接3.3再流焊焊料選擇根據共晶焊的要求選擇合適的焊料，如金錫、銀錫等。焊接溫度和時間控制焊接溫度和時間，確保焊料與引腳、焊盤充分潤濕和結合。焊接氣氛在惰性氣體或真空環境下進行共晶焊，防止氧化和污染。3.4共晶焊引線準備選擇符合要求的引線，進行清洗、烘干和檢查。鍵合設備使用符合要求的鍵合設備，如超聲波鍵合機、熱壓鍵合機等。鍵合參數控制鍵合壓力、時間、溫度等參數，確保鍵合質量。鍵合檢查對鍵合后的引線進行檢查，確保其牢固、無虛焊、無短路等現象。3.5引線鍵合對芯片進行清洗、檢查和預處理，確保其符合倒裝焊要求。芯片準備根據芯片引腳和基板焊盤尺寸，設計合理的焊盤圖形和尺寸。焊盤設計使用倒裝焊機將芯片與基板進行焊接，控制溫度、時間和壓力等參數。倒裝焊接對焊接后的芯片進行檢查，確保其焊接質量良好、無虛焊、無橋接等現象。焊接檢查3.6倒裝焊控制釬焊溫度和時間，確保釬料充分潤濕母材并形成牢固的接頭。焊接溫度和時間在惰性氣體或真空環境下進行釬焊，防止氧化和污染。焊接氣氛3.7釬焊根據釬焊的要求選擇合適的釬料和釬劑。釬料選擇對釬焊接頭進行檢查，確保其質量符合設計要求。焊接檢查焊件準備對焊件進行清洗、烘干和檢查，確保其符合縫焊要求。縫焊參數控制縫焊速度、電流、壓力等參數，確保焊縫質量。縫焊設備使用符合要求的縫焊機進行縫焊操作。焊縫檢查對焊縫進行檢查，確保其無虛焊、無裂紋、無氣孔等缺陷。3.8平行縫焊01020304激光設備使用符合要求的激光焊接機進行激光焊接操作。焊接參數控制激光功率、焊接速度、焦點位置等參數，確保焊接質量。焊接氣氛在惰性氣體或真空環境下進行激光焊接，防止氧化和污染。焊接檢查對激光焊接后的焊點進行檢查，確保其質量符合設計要求。3.9激光焊涂覆材料根據設計要求選擇合適的涂覆材料，如絕緣漆、三防漆等。涂覆工藝控制涂覆厚度、均勻性和固化時間等參數，確保涂覆質量。涂覆檢查對涂覆后的產品進行檢查，確保其無氣泡、無流掛、無漏涂等現象。3.10涂覆使用符合要求的真空烘箱進行真空烘焙操作。烘焙設備控制烘焙溫度、時間和真空度等參數，確保烘焙效果。烘焙參數對烘焙后的產品進行檢查，確保其無氧化、無變色、無變形等現象。烘焙檢查3.11真空烘焙044工藝設備配置工藝設備應滿足微組裝生產線的工藝要求，確保產品質量和生產效率。設備選型應遵循先進性、可靠性、經濟性和適用性原則。設備布局應合理，便于操作、維護和保養。4.1一般規定環氧貼裝機用于將元器件貼裝到印制板上。環氧膠涂覆設備用于在元器件和印制板之間涂覆環氧膠。固化設備用于對涂覆了環氧膠的元器件進行固化。4.2環氧貼裝工藝設備123用于對貼裝了元器件的印制板進行焊接。再流焊機用于控制再流焊機的加熱溫度和加熱時間。溫區控制設備用于在焊接過程中提供氮氣保護，防止氧化。氮氣保護設備4.3再流焊工藝設備共晶焊機用于對需要高溫焊接的元器件進行焊接。溫度控制設備用于精確控制共晶焊機的加熱溫度。焊接輔助設備包括焊接夾具、焊接工具等。4.4共晶焊工藝設備引線鍵合機用于實現微細引線與基板的鍵合。超聲波發生器用于產生超聲波能量，促進鍵合過程。鍵合輔助設備包括鍵合夾具、清洗設備等。4.5引線鍵合工藝設備用于實現倒裝芯片的焊接。倒裝焊機對準設備焊接輔助設備用于精確對準倒裝芯片和基板。包括焊接夾具、加熱設備等。0302014.6倒裝焊工藝設備用于對需要釬焊的元器件進行焊接。釬焊機用于在元器件和基板之間涂覆釬料。釬料涂覆設備用于對涂覆了釬料的元器件進行加熱，促進釬焊過程。加熱設備4.7釬焊工藝設備平行縫焊機用于實現元器件與基板之間的平行縫焊。縫焊夾具用于固定元器件和基板，確保縫焊質量。加熱和冷卻設備用于控制縫焊過程中的加熱和冷卻速度。4.8平行縫焊工藝設備用于對微小組件進行高精度焊接。激光焊機用于精確控制激光的功率、波長和焊接速度。激光控制系統包括焊接夾具、觀察設備等。焊接輔助設備4.9激光焊工藝設備涂覆機用于在元器件或基板上涂覆絕緣材料、三防材料等。固化設備用于對涂覆的材料進行固化處理。涂覆輔助設備包括攪拌器、計量器等。4.10涂覆工藝設備真空烘箱用于在真空環境下對元器件或基板進行烘焙處理。真空系統包括真空泵、真空計等，用于控制真空烘箱的真空度。加熱和冷卻系統用于控制真空烘箱的加熱和冷卻速度。4.11真空烘焙工藝設備

4.12清洗工藝設備超聲波清洗機用于清洗元器件和基板上的污垢和油脂。清洗液循環系統用于循環使用清洗液，提高清洗效率。干燥設備用于對清洗后的元器件和基板進行干燥處理。用于在生產線上對元器件和基板進行電氣性能測試。在線測試設備用于對組裝完成的產品進行功能測試，驗證其是否符合設計要求。功能測試設備用于模擬產品長時間使用后的性能變化，評估其可靠性。老化測試設備4.13測試設備055工藝設計對微組裝生產線的工藝流程進行全面分析，確定各工藝環節的先后順序、相互關系及生產節拍。工藝流程分析根據市場需求和產品特點，合理規劃生產線的產能，確保滿足客戶需求的同時，實現生產效益最大化。產能規劃結合企業實際情況和行業發展趨勢，確定生產線的自動化水平，提高生產效率和產品質量。自動化水平規劃在規劃過程中充分考慮環保和節能要求，選用環保材料和設備，降低能耗和排放。環保與節能要求5.1總體規劃根據工藝流程的先后順序，將生產線劃分為不同的工藝區域，如預處理區、裝配區、測試區等。按工藝流程劃分根據各工藝環節的功能特點，將生產線劃分為不同的功能區，如物料存儲區、設備操作區、質量檢測區等。按功能劃分在劃分工藝區域的基礎上，對區域布局進行優化，確保各區域之間的物流和信息流順暢，提高生產效率。區域布局優化針對不同工藝區域可能存在的安全隱患，采取相應的安全防護措施，確保生產安全。安全與防護5.2工藝區劃5.3工藝設備布置設備選型與配置檢測與測試設備設備布局優化物流與倉儲設備根據工藝流程和功能需求，選用合適的工藝設備，并進行合理配置，確保設備能夠滿足生產需求。在設備選型與配置的基礎上，對設備布局進行優化，確保設備之間的空間布局合理，方便操作和維護。針對生產線所需的物料和半成品，配置相應的物流和倉儲設備，確保物料供應及時、穩定。為確保產品質量符合標準，配置相應的檢測和測試設備，對生產過程中的關鍵參數和成品進行全面檢測。066廠房設施及環境廠房設施應符合微組裝生產線的工藝要求，確保生產過程的順利進行。廠房環境應滿足潔凈度、溫度、濕度等要求，以保證產品質量和人員健康。廠房內應設置必要的安全設施，確保人員和設備的安全。6.1一般規定03廠房墻面和天花板應選用不產塵、不吸塵、耐腐蝕的材料，易于清潔和維護。01廠房結構應牢固、可靠，能夠承受生產設備的重量和運行時的振動。02廠房地面應平整、耐磨、易清潔，符合潔凈室建設標準。6.2廠房土建滅火設施應齊全、有效，包括滅火器、滅火毯、自動噴水滅火系統等。消防通道應保持暢通，無障礙物阻擋，方便消防車輛和人員進出。廠房內應設置完善的消防給水系統，包括消防水池、消防水泵、消防管網等。6.3消防給水及滅火設施廠房供配電系統應穩定、可靠，滿足生產設備的電力需求。電氣線路應選用符合國家標準的電纜、電線，確保安全可靠。廠房內應設置必要的電氣安全保護措施，如漏電保護、過載保護等。6.4供配電系統廠房內應設置充足的照明設施，確保工作區域光照均勻、無陰影。照明燈具應選用防爆、防塵、易清潔的類型，符合潔凈室建設標準。應急照明設施應齊全、有效，確保在緊急情況下能夠正常使用。6.5照明廠房內應設置空氣凈化系統，確保空氣潔凈度符合生產工藝要求。空氣凈化系統應包括空氣過濾器、送風口、回風口等設施，確保空氣循環暢通。空氣凈化系統應定期檢測、維護，確保其正常運行和過濾效果。6.6空氣凈化系統廠房內應設置完善的信息系統，包括生產監控系統、安防監控系統等。信息系統應滿足生產管理和安全保衛的需求，確保信息暢通、反應迅速。廠房內應設置必要的安全保護措施，如門禁系統、防盜報警系統等。6.7信息與安全保護010203廠房內應設置壓縮空氣系統，為生產設備提供穩定、可靠的壓縮空氣。壓縮空氣系統應包括空壓機、儲氣罐、干燥機等設施，確保空氣質量符合要求。壓縮空氣系統應定期檢測、維護，確保其正常運行和供氣質量。6.8壓縮空氣系統123廠房內應設置純水系統，為生產提供符合要求的純凈水。純水系統應包括原水預處理、反滲透裝置、純水儲罐等設施，確保水質穩定可靠。純水系統應定期檢測、消毒和維護，確保其正常運行和供水質量。6.9純水系統

6.10大宗氣體系統廠房內應設置大宗氣體系統，為生產設備提供所需的大宗氣體。大宗氣體系統應包括氣源、氣瓶柜、氣體管路等設施，確保氣體供應穩定可靠。大宗氣體系統應設置必要的安全保護措施和報警裝置，確保使用安全。07附錄A微組裝基本工藝流程0102工藝流程概述工藝流程需確保組裝精度、可靠性和生產效率，以滿足電子產品高性能、小型化的需求。微組裝工藝流程是微電子制造中的核心環節，涉及芯片、元器件、電路板等微小部件的組裝和連接。03封裝測試對組裝完成的微電子產品進行封裝，并進行電氣性能和可靠性測試，確保產品符合設計要求。01芯片貼裝將芯片精確貼裝到電路板或封裝基板上，涉及定位、對準和焊接等步驟。02引線鍵合通過金屬線將芯片上的焊盤與電路板上的導線進行電氣連接，實現信號傳輸和電源供應。關鍵工藝步驟環境控制設備精度材料選擇工藝參數優化工藝控制要點01020304微組裝需在潔凈、恒溫、恒濕的環境中進行，以防止灰塵、靜電等對組裝過程造成干擾。使用高精度的貼裝機、鍵合機和測試設備等，確保組裝精度和一致性。選用符合設計要求的芯片、元器件和電路板等材料，確保產品質量和可靠性。根據實際生產情況，對工藝參數進行優化調整，提高生產效率和產品良率。08本規范用詞說明微組裝01指在高倍顯微鏡下，利用精密微細操作手段，將微米級、亞微米級元器件組裝到高密度多層互連基板上，構成三維立體組裝的高密度、多功能模塊化電子產品。生產線02指按照產品工藝流程，將各種生產設備、檢測設備、輔助裝置以及生產線控制系統等有機組合起來，實現連續、穩定、高效生產的作業線。工藝設計03指根據產品特點、生產規模和生產條件等因素，確定生產流程、選擇工藝設備、制定工藝參數和工藝規程等，以保證產品質量和生產效率。術語和定義用詞規范規范性引用文件對于本規范中引用的其他標準、規范等文件，應使用其最新版本（包括所有的修改單），并按照規定的格式進行標注。術語和定義的使用本規范中涉及的術語和定義應按照規定的含義進行解釋和使用，避免產生歧義。縮寫詞的使用對于常用的縮寫詞，應在首次出現時注明其全稱，并在