表面组装技术 及印制板可制造性设计
表面组装技术SMT基本常识简介
基础知识SMT基础知识SMT(Surface Mounted Technology)是目前电子组装行业最流行的技术和工艺。
SMT有什么特点:电子产品组装密度高，体积小，重量轻。
贴片元器件的体积和重量只有传统插件的1/10左右。
一般采用SMT 后，电子产品体积会缩小40%~60%，重量会减轻60%~80%。
可靠性高，抗振能力强。
焊点不良率低。
良好的高频特性。
减少了电磁和射频干扰。
易于实现自动化，提高生产效率。
成本降低30%-50%。
节省材料、能源、设备、人力、时间等。
为什么要用SMT:电子产品追求小型化。
过去用的打孔插件，并不能减少电子产品的功能，让电子产品更齐全。
所用的集成电路(IC)没有冲压元件，特别是大规模、高集成度的IC，不得不采用表面贴装元件，进行批量生产和自动化。
制造商应以低成本和高产量生产高质量的产品，以满足客户需求，并加强开发具有市场竞争力的电子元件。
随着集成电路(IC)的发展和半导体材料的多种应用，电子技术革命势在必行，追逐SMT工艺流程的国际潮流——双面组装工艺A:来料检验、PCB的A面丝印焊膏(点胶)、烘干(固化)、A面回流焊、清洗、翻板、PCB的B面丝印焊膏(点胶)、烘干和回流焊(B:来料检验、PCB的A面丝印焊膏(点胶)、烘烤(固化适用于PCB板A面回流焊和B面波峰焊。
在组装在PCB B侧的SMD 中，当只有SOT或SOIC(28)引脚在下方时，应采用这种工艺。
助焊剂产品的基本知识。
表面贴装用助焊剂的要求:残留在基板上的助焊剂残渣具有一定的化学活性，热稳定性好，润湿性好，能促进焊料的膨胀，对基板无腐蚀性，可清洗性好的氯含量在0.2%(W/W)以下。
二。
通量的作用。
焊接过程:预热/开始熔化焊料/形成焊料合金/形成焊点/固化焊料。
作用:辅助传热/去除氧化物/减少表面力/防止再氧化。
描述:溶剂蒸发/被加热，助焊剂覆盖基板和焊料。
表面，使传热均匀/释放活化剂与基板表面的离子氧化物反应，去除氧化膜/使熔融焊料的表面力变小，润湿良好/覆盖高温焊料表面，控制氧化提高焊点质量。
SJT10668-2002-SMT标准
中华人民共和国电子行业标准表面组装技术术语Terminology for surface mount technologySJ／T 10668－2002代替SJ／T 10668－19952002-10-30发布 2003-03-01实施中华人民共和国信息产业部发布前言本标准是对SJ/T 10668－1995 《表面组装技术术语》的修订。
本标准的修订版与前版相比，主要变化如下：——增加了部分新内容；——对前版的部分术语进行了修改和删除。
本标准由电子工业工艺标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：信息产业部电子第二研究所。
本标准主要起草人：李桂云、王季娥、石萍、甄元生、宋丽荣。
本标准予1995年首次发布。
本标准自实施之日起代替并废止SJ/T 10668－1995《表面组装技术术语》标准1. 范围本标准供电子组装行业及其他相关行业在制订国家标准、行业标准、企业标准和指导性技术文件以及编写教材、技术书籍、技术交流及论文报告时使用。
本标准界定了表面组装技术中常用的术语，本标准适用于电子工业的组装技术和其他相关行业的电子组装技术、互连技术和制造工艺。
2. 一般术语2.1组装 assembly将若干元件、器件或组件连接到一起。
2.2表面组装技术 surface mount technology（SMT）表面安装技术表面贴装技术将无引线的片状元件（表面组装元器件）安放在基板的表面上，通过浸焊或再流焊等方法加以焊接的组装技术。
2.3表面组装组件 surface mount assembly（SMA）表面安装组件采用表面组装技术制造的印制板组装件。
2.4表面组装元器件 surface mount component（SMC）表面安装元器件 surface mount device（SMD）表面贴装元器件外形为短形片状、圆柱形或异形，其焊端或引脚制作在同一平面内，并适用于表面组装的电子元器件。
2.5芯片直接组装 chip on board（COB）一种将集成电路或晶体管芯片直接安装、互连到印制板上的组装技术。
第二章表面组装印制电路板总结
机防氧化保护剂，其涂层薄(0.3～0.5 um)、平面
性好，能防止焊盘被氧化，有利于焊接，在焊接温度
下自行分解；可焊性、导电性好，金属化孔内镀铜层厚度大25Biblioteka m。132．金属镀层
金属镀层主要有焊料涂层( HASL)、电镀镍／金(ENEG)、 化学镀镍／金(ENIG)、化学镀镍／钯／金( ENEPIG)、浸 银(I-Ag)和浸锡(I-Sn)。 (1)焊料涂层(Hot-Air Solder Leveling，HASL) HASL是指热风整平法。镀层厚度为7～11um。HASL 的印制板真空包装可保存期为8个。 (2)电镀镍／金(Electroless Ni/Au，ENEG) 电镀镍／金的技术分为无电极电镀(Electroless Ni/Au) 和有电极电镀（Electroplated Ni/Au）两种，大多采用 无电极电镀工艺。
第二章 表面组装印制电路板SMB
SMB与传统 PCB的区别
SMT工艺与传统插装工艺有很大区别，对 PCB设计有专门要求。除了满足电性能、机械 结构、等常规要求外，还要满足SMT自动印刷、 自动贴装、自动焊接、自动检测要求。特别要满 足再流焊工艺的再流动和自定位效应的工艺特点 要求。 SMT具有全自动、高速度、高效益的特点， 不同厂家的生产设备对PCB的形状、尺寸、夹 持边、定位孔、基准标志图形的设置等有不同的 规定。
击穿电压大于40kV。 ④绝缘电阻。潮湿后表面电阻大于l04MQ;高温下 (E-24/125)表面电阻大于l03MQ。
⑤体积电阻。要求大于l03MQ．cm。
⑥抗电弧性能。要求大于60s。
⑦吸水率。要求小于0.8%。
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6.PCB基材的选用
• 选择基材应根据PCB的使用条件和机械、电气性 能要求来选择； • 根据印制板结构确定基材的覆铜箔面数(单面、 双面或多层板)； • 根据印制板的尺寸、单位面积承载元器件质量， 确定基材板的厚度。不同类型材料的成本相差很 大，在选择PCB基材时应考虑到下列因素： • ①电气性能的要求; • ②Tg、CTE、平整度等因素以及孔金属化的能力; • ③价格因素。
表面组装技术(SMT工艺)
5、与PCB表面非常接近，间隙小，清洗困难。
二、分类： 1、按功能分为三大类（两类：SMC、SMD） 无源元件(SMC):片式电阻、电容、电感等 有源元件(SMD):SOT、SOP、PLCC、QFP、LCCC等
机电元件：异型元件，如继电器、开关、变压器等
2、按结构形状分：薄片矩形、圆柱形、扁平异型
A B
A面回流焊 清洗
B面胶水固化
翻板
B面波峰焊
检测
3.单面混合组装工艺流程
⑴ 先贴法 来料检测 B面点胶
A B
B面贴装元器件
A面插装元器件
B面波峰焊
翻板
检测
B面胶水固化
清洗
3.单面混合组装工艺流程
A B
⑵ 后贴法
来料检测 B面胶水固化 翻板 A面插装元器件 B面贴装元器件 B面波峰焊 检测 翻板 B面点胶 清洗
★ 环境温度
最佳: 23±3 ℃
一般：17～28℃
极限：15～35℃
★ 环境湿度 45%～70%RH
SMT发展趋势
一、绿色化生产 1、无铅焊料，无铅焊接 2、PCB制造过程中不再使用阻燃剂 3、使用无VOC助焊剂
二、元器件的发展 1、无源元件（小型化） 1812 1210 1206 0805 0603 0402 0201 01005 2、有源器件 SOT SOP PLCC QFP BGA CSP FC COB MCM
A
A B A B
4、双面混合组装
① ②
A B A B
二、基本工艺流程（两条
） ※ 先在印制电路板焊盘上印刷适量的焊膏，再将 片式元器件贴放到印制板规定位置上，最后将贴装 好元器件的印制板通过回流炉完成焊接过程。
※ 焊膏-回流焊工艺（表贴元器件）
在SMT行业应该学哪些东西
在SMT行业应该学哪些东西我在跟很多同行聊天时，发现某些朋友有这么一个误解，很多人都认为SMT这个行业，就是搞贴片机，认为只有搞贴片机才算是做SMT，其实SMT（表面组装技术）包括很多方面：表面组装元件，表面组装电路板及图形设计，表面组装专用辅料--锡膏，贴片胶，表面贴装设备，表面组装料焊接技术(包括波峰焊，回流焊等)，表面测试技术，清洗技术以及质量管理，表面组装大生产管理等多方面的内容。
以上内容可以归纳为三个方面：1，设备，也就是指SMT硬件方面。
我在跟很多论坛的朋友聊天交流时，很多朋友认为只有搞设备，更细的一点就是只有搞贴片机才是搞SMT，这是错误的理解，这只是一个方面。
2，工艺，及SMT工艺技术，也就是指软件方面。
3，电子元件及封装技术，它是SMT的基础，也是SMT发展的动力，它推动了SMT专用设备和工艺技术的不断发展。
比如元件封装到0201，设备以及工艺也得相应跟上。
表面组装技术是一组技术密集，知道密集的技术群，涉及到元件封装，PCB技术，印刷技术，自动控制技术，焊接技术，物理，化工，新型材料等多种专业和学科。
比如贴片机涉及到计算机，图像识别系统，传感器，伺服系统等，专业涉及机，电，光等学科。
大家以后就不要以为只有搞贴片机才算是搞SMT，多搞搞工艺，材料方面都一样重要，生产管理方面的东西也可涉及，以后的路才会越走越宽SMT就是表面组装技术（Surface Mounted Technology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
SMT有何特点：组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。
可靠性高、抗振能力强。
焊点缺陷率低。
高频特性好。
减少了电磁和射频干扰。
易于实现自动化，提高生产效率。
降低成本达30%~50%。
节省材料、能源、设备、人力、时间等。
为什么要用SMT：电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用电子科技革命势在必行，追逐国际潮流 SMT工艺流程------双面组装工艺A：来料检测èPCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）è贴片è烘干（固化）èA面回流焊接è清洗è翻板èPCB的B面丝印焊膏（点贴片胶）è贴片è烘干è回流焊接（最好仅对B面è清洗è检测è返修）此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。
(完整word)表面组装技术课程标准
(完整word)表面组装技术课程标准《表面组装技术》课程标准一、概述（一）课程性质《表面组装技术》，又称SMT（Surface Mounting Technology)，是应用电子专业学生必修的综合性、实践性很强的专业课程和核心课程，目的是使学生掌握现代电子制造技术中焊膏印刷、贴片、再流焊接与检测返修、SMT设备操作、编程与维护等SMT岗位所需的能力、知识与素质,为提高学生专业技能，培养其职业素质,增强职业适应性奠定坚实的基础.(二）课程基本理念1、以“以能力为本位”的教学理念为宗旨2、以“产学研相结合"的教育方法为指导。
3、以企业要求和标准培养学生现场分析和解决问题的能力。
4、引入SMT企业文化，完善到课程教育中;5、引入SMT职业标准，完善课程标准；6、引入SMT职业培训内容，完善课程教学内容;7、引入SMT职业资格认证项目，完善专业人才培养方案。
(三）课程设计思路1、根据江苏联合职业技术学院应用电子技术专业人才培养方案确定课程标准.2、表面组装技术的教学内容设计可以分为理论基础模块和实践操作模块两大部分, 理论基础模块教学主要介绍表面组装技术的基础知识。
实践操作模块主要是介绍表面组装技术中的工艺、设备操作、编程等。
3、教学模式现场教学、多媒体教学、产学研结合教学、案例教学、分组讨论法、角色扮演法、理实一体化教学二、课程目标1、总目标通过本课程的学习,使学生具备应用电子专业从事各类电子产品制造、检测以及生产设备的维护等表面组装技术岗位所需的理论与实践知识、实际生产能力以及企业文化等，为提高学生专业技能,培养其职业素质，增强职业适应性，成为通信产品制造行业的生产、管理等各项工作的第一线高等应用型专门型人才打下基础。
2、具体目标（1）、基本知识目标1）、了解和掌握SMT技术的概念、特点、作用、现状及发展。
2）、掌握SMT元器件的型号、规格及识别方法;3）、掌握SMT生产工艺流程；4）、掌握焊膏印刷、贴片、再流焊接等工艺方法。
M2U2 表面组装印制电路板(2)-PPT
M2U2 表面组装印制电路板（二）
1.表面组装印制电路板设计 (1) PCB外观
② c) 图像识别标识（Mark）
二、表面组装印制电路板设计与制造
PCB上的工艺边、定位孔及图像识别标志
M2U2 表面组装印制电路板（二）
1.表面组装印制电路板设计 (1) PCB外观
② c) 图像识别标识（Mark）
表面组装技术(SMT工艺)
（Surface Mount Technology，SMT）
课程负责人
韩满林
模块二（M2）
SMT生产物料
M2U1 表面组装元器件
M2U2 表面组装印制电路板
M2U3 SMT工艺材料
M2U4 SMT生产物料认识
M2U2 表面组装印制电路板
一、表面组装印制电路板基材 Nhomakorabea二、表面组装印制电路板设计与制造
SMB设计流程框图
系统概况 电路设计
元件选择
工艺选择
基板选择
电路布线设计
M2U2 表面组装印制电路板（二）
1.表面组装印制电路板设计
二、表面组装印制电路板设计与制造
(1) PCB外观
PCB外形尺寸设计
a)长宽比设计
厚度/mm 0.8 1.0 1.6 2.4 最大印 制板宽 度/mm 50 100 150 300
最大长 宽比
2.0 2.4 3.0 4.0
尽可能简单，一般为长 宽比不大的矩形，一般
为3:2或4:3。
M2U2 表面组装印制电路板（二）
1.表面组装印制电路板设计
二、表面组装印制电路板设计与制造
b) PCB外形
● 外形尺寸由贴片机的PCB传送方式、贴装范围决定。
● 当直接采用导轨传输PCB时，PCB外形必须有一组水 平对边。 ● 在PCB外形设计时通常将PCB加工成圆角（圆角半径 为2mm或3mm）。
SMT综述
1.2.2 SMT工艺技术的基本内容
1.2.4 SMT生产系统的组线方式
•
1.印刷
•
将焊锡膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为焊
锡膏印刷机，位于SMT生产线的最前端。
，其主要作用是在采用波峰焊接时，将元器件
固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。
• （2）多媒体化：从文字信息交流向声音、图像信息交流的转化发展，使电子设备 更加人性化、更加深入人们的生活与工作。
• （3）网络化：用网络技术把独立系统连接起来，高速、高频的信息传输使整个单 位、地区、国家以至全世界实现资源共享。
•
这种发展趋势和市场需求对电路组装技术的要求是：
•
高密度化：单位体积电子产品处理信息量的提高。
• （2）制造。各种元器件的制造技术。
• （3）包装。编带式、管式、托盘、散装等。
•
2.电路基板
•
单(多)层PCB、陶瓷、瓷釉金属板等。
•
3.组装设计
•
电设计、热设计、元器件布局、基板图形布线设计等。
•
4.组装工艺
• （1）组装材料。粘接剂、焊料、焊剂、清洗剂。
• （2）组装技术。涂敷技术、贴装技术、焊接技术、清洗技术、检测技术。
器件小得多，一般可减小60%～70%，甚至可减小90%；重量减轻60%～90%。 • （2）信号传输速度高。结构紧凑、组装密度高，在电路板上双面贴装时，组装密
度可以达到5.5～20个焊点／cm2，由于连线短、延迟小，可实现高速度的信号传输。 同时，更加耐振动、抗冲击。这对于电子设备超高速运行具有重大的意义。
展史与SMC／SMD的发展史基本是同步的。
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虚焊
• (7) BGA的常见设计问题
a 焊盘尺寸不规范，过大或过小。 b 通孔设计在焊盘上，通孔没有做埋孔处理 c 焊盘与导线的连接不规范 d 没有设计阻焊或阻焊不规范。
Байду номын сангаас
• (8) 元器件和元器件的包装选择不合适 由于没有按照贴装机供料器配置选购元器件和元器件的包 装，造成无法用贴装机贴装。
• (9) 齐套备料时把编带剪断。
• (10) PCB外形不规则、PCB尺寸太小、没有加工拼板造成 不能上机器贴装……等等。
谢谢您 聆听
• b 没有按照波峰焊要求设计，波峰焊时造成阴影效应。
• (5) 基准标志(Mark)、PCB外形和尺寸、PCB定位孔和夹持边的设 置不正确
a 基准标志(Mark)做在大地的网格上，或Mark图形周围有阻焊膜， 由于图象不一致与反光造成不认Mark、频繁停机。
b 导轨传输时，由于PCB外形异形、PCB尺寸过大、过小、或由于 PCB定位孔不标准，造成无法上板，无法实施机器贴片操作。
• (2) 通孔设计不正确 导通孔设计在焊盘上，焊料会从导通孔中流出，会造成
焊膏量不足。
不正确
印制导线 正确
导通孔示意图
• (3) 阻焊和丝网不规范
•
阻焊和丝网加工在焊盘上，其原因：一是设计；二是PCB
制造加工精度差造成的。其结果造成虚焊或电气断路。
• (4) 元器件布局不合理 • a 没有按照再流焊要求设计，再流焊时造成温度不均匀。
生产效率。 7．最严重时由于无法实施生产需要重新设计，导致整个产品
的实际开发时间延长，失去市场竞争的机会。
• HP公司DFM统计调查表明:产品总成本60%取 决于产品的最初设计，75％的制造成本取决于设 计说明和设计规范，70－80％的生产缺陷是由于 设计原因造成的。
二 SMB设计中的常见问题及解决措施
表面组装技术 及印制板可制造性设计
不良设计在SMT生产制造中的危害主要有：
1. 造成大量焊接缺陷。 2. 增加修板和返修工作量，浪费工时，延误工期。 3. 增加工艺流程，浪费材料、浪费能源。 4. 返修可能会损坏元器件和印制板。 5. 返修后影响产品的可靠性 6. 造成可制造性差，增加工艺难度，影响设备利用率，降低
1. PCB设计中的常见问题（举例）
• (1) 焊盘结构尺寸不正确 以Chip元件为例：
a 当焊盘间距G过大或过小时，再流焊时由于元件焊端不能与焊 盘搭接交叠，会产生吊桥、移位。
焊盘间距G过大或过小 b 当焊盘尺寸大小不对称，或两个元件的端头设计在同一个焊
盘上时，由于表面张力不对称，也会产生吊桥、移位。
c 在定位孔和夹持边附近布放了元器件，只能采用人工补贴。 d 拼板槽和缺口附近的元器件布放不正确，裁板时造成损坏元器件。
(6) PCB材料选择、PCB厚度与长度、宽度尺寸比不合适 a 由于PCB材料选择不合适，在贴片前就已经变形，造成
贴装精度下降。 b PCB厚度与长度、宽度尺寸比不合适造成贴装及再流焊