整理：卢建坤SMT表面安装制造技术表面安装制造技术1 SMTn一种全新的电子安装技 术n现时组装印刷电路板的主流技术2SMT的介绍的介绍FFSMT其含义为：表面贴装技术其含义为：表面贴装技术 （ Surface Mount Technology）FF它是通过安装设备将电子元器件直接它是通过安装设备将电子元器件直接安装在印制电路板安装在印制电路板表面上表面上的技术。的技术。3 表面贴装基板表面贴装基板表面贴装工艺方法表面贴装工艺方法表面贴装图形设计表面贴装图形设计表面贴装设备表面贴装设备表面贴装元器件表面贴装元器件表面贴装测试表面贴装测试表面贴装工艺材料表面贴装工艺材料表面贴装技术的管理工程表面贴装技术的管理工程SMT的主要技术的主要技术4SMT的的优优点点n元器件安装密度高、电子产品体积小、元器件安装密度高、电子产品体积小、重量轻。重量轻。n可靠性高、抗振能力强。可靠性高、抗振能力强。n高频特性好。高频特性好。n提高生产效率。提高生产效率。n可以降低成本。可以降低成本。5一、一、SMT的工艺的工艺n按贴装方式和焊接方式按贴装方式和焊接方式可把表面贴装分为三类。可把表面贴装分为三类。6第一类表面贴装法第一类表面贴装法 在电路板的在电路板的一面或两面使用一面或两面使用100%的表面贴装的表面贴装元件元件7第第一一类类表表面面贴贴装装法法工工序序丝网印刷机（上焊剂）丝网印刷机（上焊剂）贴装表面安装元器件贴装表面安装元器件回流焊接回流焊接QC外观检查、测试外观检查、测试装配装配8第一类贴装方法的优缺点第一类贴装方法的优缺点n体积小、轻巧体积小、轻巧n电性能较隹电性能较隹n只需一次回流焊接只需一次回流焊接n高度自动化的组装高度自动化的组装n可提高产量可提高产量n元件难找元件难找n须购置设备须购置设备n须定做钢网板须定做钢网板n某些元件须使用膨某些元件须使用膨胀温度系数胀温度系数（TCE）相配合的相配合的线板线板优优 点点缺缺 点点9第二类表面贴装法第二类表面贴装法 顶面混合使用表面贴装元顶面混合使用表面贴装元件和穿孔装置元件，底面使用件和穿孔装置元件，底面使用表面贴装元件、穿孔装置元件表面贴装元件、穿孔装置元件或不使用元件或不使用元件10第二类表面贴装法工序第二类表面贴装法工序在顶面丝印在顶面丝印焊剂焊剂在顶面贴装表面在顶面贴装表面安装元件安装元件回流回流焊接焊接插入穿孔元件插入穿孔元件和扣紧和扣紧波峰波峰焊接焊接清洗测试清洗测试QC检查检查装配装配11第第二二类类贴贴装装方方法法的的优优缺缺点点n元件易找元件易找n装置密度较高装置密度较高n可使用高脚数的元件可使用高脚数的元件n机芯元器件的按装需要机芯元器件的按装需要额外的组装设备额外的组装设备n焊接工序分两个步骤焊接工序分两个步骤n须定做钢网板须定做钢网板优点优点缺点缺点12第三类表面贴装法第三类表面贴装法 顶面使用穿孔装置元顶面使用穿孔装置元件，底面使用表面贴装件件，底面使用表面贴装件（波峰焊接）（波峰焊接）13第三类贴装方法的工序第三类贴装方法的工序涂粘合剂（点胶）涂粘合剂（点胶）贴装表面安装件贴装表面安装件凝固凝固反面插入穿孔反面插入穿孔元件、扣紧元件、扣紧波峰焊接波峰焊接清洗、测试清洗、测试QC检查检查装配装配14n能较好地利用能较好地利用既有的空间既有的空间n一次波峰焊接一次波峰焊接n元件易找元件易找n需要用粘合的装需要用粘合的装置设备置设备n只能贴装细小的只能贴装细小的表面安装元件表面安装元件n不会自动定位不会自动定位n未焊接时，元件未焊接时，元件易脱落。易脱落。第三类贴装方法的优缺点第三类贴装方法的优缺点优点优点缺点缺点15二、表面贴装元器件二、表面贴装元器件 （SMC、SMD）n表面贴装元器件是表面贴装元器件是SMTSMT的基础，只的基础，只有元器件的发展，才有了今天有元器件的发展，才有了今天SMTSMT的发展。的发展。n今天，表面贴装元器件已发展到今天，表面贴装元器件已发展到上千万种，几乎所有的电子元器上千万种，几乎所有的电子元器件都可以进行表面贴装。件都可以进行表面贴装。16表面贴装元件（表面贴装元件（SMC、SMD）类型类型SOPSOJBGAQFPPLCC不规则的不规则的贴装元件贴装元件CHIPS 晶片元件晶片元件SOT17表面贴装元件的包装种类表面贴装元件的包装种类n编带包装编带包装编带有纸带编带有纸带（Paper）胶带（胶带（Embossed）n管状包装（管状包装（Skis lope）n矩阵矩阵Tray盘盘18目前公司目前公司SMT对材料包装要求对材料包装要求编带编带8282（部分）、（部分）、（部分）、（部分）、8 48 412 412 4、12 812 816 416 4、16 816 8、16 1216 1224 824 8、24 1224 12、24 1624 1632 832 8、32 1232 12、32 1632 16、32 2432 24管管道道方方式式矩阵盘矩阵盘6,106,1019元器件编带不良的后果元器件编带不良的后果 元器件编带不良使贴装时机器不能吸取元器件编带不良使贴装时机器不能吸取元器件，从而造成大量的元器件浪费。元器件，从而造成大量的元器件浪费。粘在底带上带孔上有刺元器件有毛刺带孔太大，元件移动、翻转引脚插入底带元器件底带沾有油污20三、表面贴装基板（三、表面贴装基板（SMB）1、高密度、高密度2、小孔径、小孔径3、多层次、多层次4、优良的传输特性、优良的传输特性5、尺寸稳定性好、尺寸稳定性好尺寸稳定性要好尺寸稳定性要好应具有良好的耐高温特性应具有良好的耐高温特性具备优异的电绝缘性具备优异的电绝缘性小的翘曲度和高的光洁度小的翘曲度和高的光洁度SMB的特点的特点SMT对对SMB的要求的要求21SMT在生产上对在生产上对PCB的要求的要求Max 1.2Max 0.5503305050505502504454+0.1不可缺部分2022生产上生产上PCB在设计中在设计中工艺通常原则1、特殊焊盘的设计规则、特殊焊盘的设计规则h MELF柱状元器件柱状元器件ABDCE为防止回流焊接时元器滚动，焊盘上须开一个缺口为防止回流焊接时元器滚动，焊盘上须开一个缺口hPLCChSOP、QEP主焊面主焊面K=1.223生产上生产上PCB在设计中在设计中一般工艺原则2、识别点（、识别点（Mark）的准则的准则AABB形状：方形、圆形、形状：方形、圆形、三角形等三角形等大小：大小：A=12mm为保证机器对为保证机器对Mark的识别，在的识别，在Mark的周围大于的周围大于1mm（B1mm）不要涂绿油或有其它障碍物。不要涂绿油或有其它障碍物。24生生产产上上PCB在在设设计计中中一一般般工工艺艺原原则则3、导通孔及导线的处置、导通孔及导线的处置为避免焊锡的流走，导通孔应距表面安装焊盘为避免焊锡的流走，导通孔应距表面安装焊盘0.65以上。以上。在片状元件下面不应设置导通孔。在片状元件下面不应设置导通孔。25为防止大面积铜导体的热效应而影响焊接质量，表面为防止大面积铜导体的热效应而影响焊接质量，表面安装焊盘与导线的连接部宽度不宜大于安装焊盘与导线的连接部宽度不宜大于0.3mm不好不好较好较好生生产产上上PCB在在设设计计中中一一般般工工艺艺原原则则26生生产产上上PCB在在设设计计中中一一般般工工艺艺原原则则4、元器件的布局、元器件的布局 在在SMT中，元器件在中，元器件在SMB上的排向应使同类元器上的排向应使同类元器件尽可能按相同的方向排列。件尽可能按相同的方向排列。在采用波峰焊接时，应尽力保证使片状元件的两端在采用波峰焊接时，应尽力保证使片状元件的两端焊点同时接触焊料波峰。焊点同时接触焊料波峰。焊料流焊料流PCB运行方向后面电极焊接可能不良27生生产产上上PCB在在设设计计中中一一般般工工艺艺原原则则对尺寸相差较大的片状元件相邻排列，且间隔很小对尺寸相差较大的片状元件相邻排列，且间隔很小时，较小元件应排列在线板过波峰时流向的前面。时，较小元件应排列在线板过波峰时流向的前面。当元件交错排列时，它们之间的应留出一定的间隔当元件交错排列时，它们之间的应留出一定的间隔对拼板对拼板PCB元件靠近切割槽侧的元件在分离时易损元件靠近切割槽侧的元件在分离时易损伤。伤。2.54可可能能被被遮遮蔽蔽28四、四、SMT的安装设备的安装设备完整的完整的SMT生产线如图示：生产线如图示：高高速速点点胶胶机机高高速速贴贴片片机机多多功功能能贴贴片片机机丝丝网网印印刷刷机机上上板板机机下下板板机机回回流流炉炉29贴片原理贴片原理表面安装设备（俗称贴片机）的种类很多，其贴片技术表面安装设备（俗称贴片机）的种类很多，其贴片技术主要采用回转头技术或平移技术主要采用回转头技术或平移技术,其控制系统由电脑、其控制系统由电脑、顺序计时器、传感系统等组成。顺序计时器、传感系统等组成。贴片原理采用真空吸取元器件与吹气贴装。其贴装过程贴片原理采用真空吸取元器件与吹气贴装。其贴装过程为：为：贴装元器件（吹气）贴装元器件（吹气）元器件的方向选择元器件的方向选择元器件中心及方向识别元器件中心及方向识别贴片头吸取元器件（真空）贴片头吸取元器件（真空）供料器供给元器件供料器供给元器件PCB的定位（的定位（Mark点的识别）点的识别）30回转头的工作原理回转头的工作原理吸料吸料厚度检测厚度检测元器件辩识元器件辩识角度选择角度选择贴装贴装丢弃废料丢弃废料吸嘴选择吸嘴选择吸嘴回原点吸嘴回原点PCB供料台供料台31五、五、SMT的辅助材料的辅助材料nSMT的两大制程：的两大制程： 锡浆制程适锡浆制程适用于全表面贴装用于全表面贴装工艺，亦即第一、工艺，亦即第一、二类表面贴装法，二类表面贴装法，其焊接方式为锡其焊接方式为锡浆回流焊接浆回流焊接。 点胶点胶制程适用制程适用于表面贴装与传统于表面贴装与传统通孔插装混装工艺通孔插装混装工艺，亦即第三类表面贴亦即第三类表面贴装法，其焊接方式装法，其焊接方式为波峰焊接为波峰焊接锡浆制程锡浆制程点胶制程点胶制程32两两种种捍捍接接方方式式的的比比较较33胶水固化与锡浆回流温度曲线胶水固化与锡浆回流温度曲线锡浆回流曲线胶水固化曲线34表面粘着剂表面粘着剂(SMA)种类种类:h环氧树脂类型环氧树脂类型h丙稀酸类型丙稀酸类型焊锡浆焊锡浆(Solder Paste)种类种类hR无活性无活性hRMA中等活性中等活性hRA活性活性hRSA超活性超活性35六、六、SMT的品质检查的品质检查nSMT在生产过程中的主要缺陷有在生产过程中的主要缺陷有:锡桥、短路、假焊、立碑、偏移、锡珠、锡桥、短路、假焊、立碑、偏移、锡珠、少件、反向、破损、锡尖、错件、少锡、少件、反向、破损、锡尖、错件、少锡、胶量偏多、偏少、胶量偏多、偏少、立碑立碑偏移偏移36SMT工艺标准工艺标准n工艺标准分为三个级别：工艺标准分为三个级别：h第一级别，理想级h第二级别，可接受级h第三级别，不可接受级37h点胶量标准点胶量标准h印刷锡浆偏移标准印刷锡浆偏移标准理想理想太大不可接受太大不可接受太小不可接受太小不可接受理想理想可接受可接受不可接受不可接受0 0805805805805 ChipChipChipChip3825%理想理想可接受可接受不可接受不可接受h晶片元件贴装标准晶片元件贴装标准h焊接质量标准焊接质量标准理想理想理想理想太少太少太少太少太多太多太多太多SOPSOPPLCCPLCCCHIPCHIP39品质保证品质保证8印刷锡浆检查（或点胶量检查）印刷锡浆检查（或点胶量检查）8贴片检查（炉前检查）贴片检查（炉前检查）8回流或固化检查（炉后检查）回流或固化检查（炉后检查）三个检查三个检查408不可叠不可叠PCBPCB板，应放在适当的架上。板，应放在适当的架上。尤其是已贴片的尤其是已贴片的PCBPCB板。板。8戴手袜工作，避免污染戴手袜工作，避免污染PCBAPCBA8避免接触线板上的元件。避免接触线板上的元件。8每天工作完成前清理机器。每天工作完成前清理机器。8每周对设备进行维护。每周对设备进行维护。8每项元件加以标识，避免误用元件。每项元件加以标识，避免误用元件。个人方面个人方面设备方面设备方面41