第6章表面安装技术[1]

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第6章表面安装技式 •常用的有SOT-23、SOT-143、SOT-89等封装形式。
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•SOT―143带4条引线， 可用来封装双栅场效应管 及高频晶体管。
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2. SMD集成电路 •SO封装： ➢芯片宽度小于0.15in； ➢电极引脚数目少于18脚； ➢翼形的电极引脚形状。
•8
•1
•SOP型电阻网络电路
•8
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3. 表面装配电容 • 片式电容器：云母、陶瓷、钽电解、铝电解、有机 薄膜电容器。产量最大的是片式独石陶瓷电容器。
•◆表面装配多层陶瓷电容器
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•英制的器件 长度(mil)
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◆表面装配电解电容器
➢片式钽电解电容器具有最大单位体积容量，在表面组 装元件中，超过0.33μF的电容一般都为钽电解电容器。 钽电解电容器响应速度快，适用于数字电路高速处理的 场合。 ➢片式铝电解电容器进入实用化阶段。其封装形式有金 属封装、树脂封装两种。
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三、手工贴装
•四、焊接设备 ➢波峰焊接设备 ➢再流焊接设备
•五、SMT维修站 •作用：对采用SMT工艺的电路板进行维修。 •工具：高分辨率的电视摄像系统、放大镜、焊接工 具、器件拾取工具等。
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§6.4 SMT印制电路板及装配材料
• 一、SMT印制电路板 1. SMT-PCB板的特点及组装要求 2. 特点：（和THT-PCB板相比较） ➢ 焊盘小、通孔小、焊盘上没有通孔； ➢ 布线区域加大，布线网格缩小； ➢ 对焊区的尺寸要求严格，焊盘、焊点的设计特殊； ➢ 阻焊工艺不同。
第6章表面安装技术
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2020/11/26
第6章表面安装技术[1]
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电子产品装配技术的发展历程：
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§6.2 表面装配元器件 •一、表面安装元器件的分类
➢按功能分类； ➢按封装形式分类； ➢使用环境：非气密性封装和气密性封装器件。 ➢按有无引线和引线结构分类：无引线片式元件以无源元件为 主，短引线片式元件则以有源器件、集成电路和片式机电元件 为主。引线结构有翼形、钩形和对接引脚；
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二、无源器件SMC • SMC主要包括片状电阻、电容、电感滤波器、陶 瓷振荡器等。
•基本外形：
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•长方体SMC器件的型号：
➢电气参数和普通器件差不多。 ➢标称数值的标法采用数字表注法或色环标注法。
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。
•
根据贴片机的要求选择。
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§6.3 SMT装配方案和生产设备 •一、SMT装配方案 •1. SMT装配结构 •◆全部采用表面装配
•◆双面混合装配
•◆两面分别装配
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2. SMT印制板焊接工艺 •◆ SMT印制板波峰焊接工艺流程
•SOP封装： ➢芯片宽度小于0.25in； ➢电极引脚数目大于20脚； ➢翼形的电极引脚形状。
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•QFP封装（塑料方形扁平封装）：
➢QFP封装的芯片一般都是大规模集成电路； ➢四周排列引脚； ➢电极引脚数目可能多达200脚以上； ➢翼形的电极引脚形状。
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• 采用波峰焊接时，要遵循如下规范：
➢在波峰焊接面上不能放置PLCC/QFP等四边有引线 的器件。 ➢装配在波峰焊接面上的SMT元器件，其长轴要和焊 料波峰流动的方向平行，可以减少电极间的焊锡桥接 。 ➢波峰焊接面上的大、小SMT元器件不能排成一条直 线，要交错放置，可以防止焊接时因焊料波峰的“阴 影”效应造成的虚焊和漏焊。
•引脚宽 度的3/4 在焊盘上
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2. 贴片机 • 贴片机是指能将SMT元件正确地贴装在印制电路板 上的专用设备的总称。
• 它是一种由计算机控制的 自动拾取和贴装SMC/SMD的 机器人系统。它将SMC/SMD 从料盒中取出，经过判定整 形后，将SMC/SMD传递到印 制板上的精确位置，并可靠 粘接和固定。
•适合两面分 别装配方式
•◆ SMT印制板再流焊工艺流程
•适合全表面 装配方式
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• SMT的装配设备主要有3大类：涂布设备、贴片设 备和焊接设备.
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二、SMT元器件贴片机
•1. 贴装要求 ➢对元器件的要求：正确性、准确性； ➢对元器件贴装高度的要求。 ➢对元器件贴装偏差范围的要求；
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•①衡量贴片机的主要技术指标： •◆精度：贴装精度、分辨率、重复精度。 •贴装精度：贴装精度由两种误差组成，即平移误差和 旋转误差。
•分辨率：描述贴片机分辨空间连续点的能力。 •重复精度：描述贴片机重复返回标定点的能力。
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2. 表面装配元器件使用注意事项
➢表面装配元器件存放的环境条件： 环境温度库房温度＜40℃； 生产现场温度＜30℃；
环境湿度＜60％； 环境气氛库房及使用环境中不得有硫、氯、酸等有毒气体 ； ➢防静电措施要满足表面贴装对防静电的要求； ➢表面装配元器件的存放周期一般在三个月内。 ➢对有防潮要求的SMD器件，开封后72h内必须用完，如不能 用完，应存放在20％的干燥箱内，已受潮的SMD器件应按规 定进行去潮烘干处理。 ➢操作人员拿取SMD器件时应带防静电腕带。
1. 表面装配电阻器 •◆矩形片式电阻器
•陶瓷基片 •电阻膜 •玻璃釉层 •Ag-Pb电极
•镀Ni层
•镀Sn或 •Sn-Pb层
➢厚膜表面装配电阻器通过在一个平坦的高纯度氧化铝 基底表面上网印电阻膜来制作电阻。 ➢薄膜型表面装配电阻器是用溅射在基片上的镍铬合金 膜来制作电阻。
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•◆片式有机薄膜电容器 • 有机薄膜电容器在各类电容器中片状化是最晚的 ，直到1982年才开始出现。现在日、美、西欧均已 进入批量生产，产品基本上是矩形塑封，以厚度仅 1.5mm的聚酯薄膜为介质，产品尺寸不一。
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•◆片式云母电容器 • 片式云母电容器采用天然云母作为介质，制成矩 形片状。与多层片状瓷介电容器相比，体积略大， 但耐热性好、损耗小、易制成小电容量、稳定性高 、Q值高、精度高，适宜高频电路使用。近年来在 移动式无线通信机、硬磁盘系统中大量使用。
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•PLCC封装（塑料有引线芯片载体）：
➢PLCC封装的芯片一般都是可编程的芯片，有专
用插座，便于改写数据；
➢四周排列引脚；
➢电极引脚数目多；
➢J形的电极引脚。
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BGA 器件 • BGA封装器件在基板底面以阵列方式制出球形触 点作为引脚。
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•BGA主要分为： • 塑料球形栅格阵列(PBGA)、陶瓷球栅阵列 (CBGA)、陶瓷柱栅阵列(CCGA)3种类型。
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四、表面装配元器件的基本要求及使用注意事项
•1. 基本要求：
➢表面应该适用于真空吸嘴的拾取。 ➢表面装配元器件的下表面应保留使用胶粘剂的能力。 ➢尺寸、形状应该标准化，并具有良好的尺寸精度和互换性。 ➢包装形式适应贴片机的自动贴装。 ➢具有一定的机械强度，能承受贴装应力和电路基板的弯曲应力 。 ➢元器件的焊端或引脚的共面性好，适应焊接条件： 再流焊 235±5℃，焊接时间2±0.2s；波峰焊260±5℃，焊接时间 5±0.5s。 ➢可以承受有机溶剂的洗涤。
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组装要求：
➢位置尺寸网格化：以5mil、25mil、50mil的整数倍 作为网格参考； ➢孔的坐标公差：公差为±0.05mm;确定原点为参考 ➢制造工艺允许公差：双层电路板套印公差为± 0.1mm，多层电路板套印公差为±0.05mm。
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三、有源器件SMD • 常用的表面组装器件主要有片式二极管、片式晶 体三极管、片式集成电路。
•1.SMD分立器件 大多数片式分立器件都采用小型模压塑封(SOT、 SOD)形式，带翼形引线。 ◆片式二极管有塑封和玻封两种形式。塑封片式二 极管为扁平矩形结构(SOD)，带两条翼形引线，有时 为了统一尺寸和使用方便，也使用SOT 封装结构。 玻璃封装片式二极管为圆柱形结构，不带引线。
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五、表面装配元器件的选择
1. SMT元器件类型选择
➢ 元器件的选择注意贴片机的精度；
➢ PLCC封装的器件面积小，管脚布变形，但维修不
方便，SOP、QFP维修方便。
➢ 片式机电元件选用有引脚的器件。
• 2. SMT元器件的包装选择
• 包装类型：编带包装、管式包装、托盘包装和散装