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
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1.印刷
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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。
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这种发展趋势和市场需求对电路组装技术的要求是：
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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。
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2.电路基板
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单(多)层PCB、陶瓷、瓷釉金属板等。
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3.组装设计
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电设计、热设计、元器件布局、基板图形布线设计等。
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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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3. 表面组装技术的发展动态
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表面组装技术总的发展趋势是：元器件越来越小，组装密度越来越高，组装难度
也越来越大。当前，SMT正在以下四个方面取得新的技术进展：
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（1）元器件体积进一步小型化。在大批量生产的微型电子整机产品中，0201系列
元件(外形尺寸0.6mm×0.3 mm)、窄引脚间距达到0.3 mm的QFP或BGA、CSP和FC
贴片机和再流焊设备是不可缺少的。近年来，各种生产设备正朝着高密度、高速度、
高精度和多功能方向发展，高分辨率的激光定位、光学视觉识别系统、智能化质量控
制等先进技术得到推广应用。
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（4）柔性PCB的表面组装技术。随着电子产品组装中柔性PCB的广泛应用，在柔
性PCB上组装SMC元件已被业界攻克，其难点在于柔性PCB如何实现刚性固定的准确
位于SMT生产线中贴片机的后面。
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6.清洗
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将组装好的PCB上面对人体或产品有害的焊接残留物，如助焊剂等除去。所用设
备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。当使用免清洗焊接技术时，
不设此过程。
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7.检测
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对组装好的SMA（表面组装组件）进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有
放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、飞针测试仪、自动光学检测（AOI）仪、X-
• （3）高频特性好。由于元器件无引线或短引线，自然减小了电路的分布参数，降 低了射频干扰。
• （4）有利于自动化生产，提高成品率和生产效率。 • （5）材料成本低。现在，除了少量片状化困难或封装精度特别高的品种，由于生
产设备的效率提高以及封装材料的消耗减少，绝大多数SMT元器件的封装成本已经低 于同样类型、同样功能的THT元器件。 • （6）SMT技术简化了电子整机产品的生产工序，降低了生产成本。同样功能电路 的加工成本低于通孔插装方式，一般可使生产总成本降低30%～50%。
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3.贴装
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将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT
生产线中焊锡膏印刷机的后面。
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4.贴片胶固化
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当使用贴片胶时，将贴片胶固化，从而使表面组装元器件与PCB牢固粘接在一起。
所用设备为固化炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。
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5.再流焊接
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将焊锡膏融化，使表面组装元器件与PCB牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，
方式而发展起来的第四代组装方法；也是电子产品能有效地实现“短、小、
轻、薄”，多功能、高可靠、优质量、低成本的主要手段之一。
1.1 SMT的发展及其特点
• 1.1.1 表面组装技术的发展过程
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1.表面组装技术的产生背景
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十几年以来，电子应用技术的迅速发展表现出三个显著的特征：
• （ 1）智能化：使信号从模拟量转换为数字量，并用计算机进行处理。
等新型封装的大规模集成电路已经大量采用。
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（2）进一步提高SMT产品的可靠性。面对微小型SMT元器件被大量采用和无铅焊
接技术的应用，在极限工作温度和恶劣环境条件下，消除因为元器件材料的线膨胀系
数不匹配而产生的应力，避免这种应力导致电路板开裂或内部断线、元器件焊接被破
坏成为不得不考虑的问题。
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（3）新型生产设备的研制。在SMT电子产品的大批量生产过程中，焊锡膏印刷机、
• （3）组装设备。涂敷设备、贴装机、焊接机、清洗机、测试设备等。
• （4）组装系统控制和管理。组装生产线或系统组成、控制与管理等。
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5.检测技术
• （1）目视检验。
• （2）自动光学检测（AOI）。
• （3）自动X射线检测（X-Ray）。
• （4）超声波检测。
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（5）在线检测（ICT）和功能检测（FCT）等。
定位要求。
• 1.1.2 SMT的组装技术特点
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SMT工艺技术的特点可以通过其与传统通孔插装技术（THT）的差别比较体现。
从组装工艺技术的角度分析，SMT和THT的根本区别是“贴”和“插”。二者的差别
还体现在基板、元器件、组件形态、焊点形态和组装工艺方法各个方面。
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THT采用有引线元器件，在印制板上设计好电路连接导线和安装孔，通过把元器
组装的自动化设备大量研制开发出来，片状元件的组装工艺和支撑材料也已
经成熟，为SMT的高速发展打下了基础。
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第三阶段(1986年～现在)：主要目标是降低成本，进一步改善电子产品
的性能价格比。
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表面组装技术的重要基础之一是表面组装元器件，其发展需求和发展程
度也主要受表面组装元器件SMC／SMD发展水平的制约。为此，SMT的发
在混合电路(我国称为厚膜电路)的生产制造之中，从这个角度来说，SMT对
集成电路的制造工艺和技术发展做出了重大的贡献；同时，SMT开始大量使
用在民用的石英电子表和电子计算器等产品中。
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第二阶段(1976年～1985年)：促使电子产品迅速小型化、多功能化，开
始广泛用于摄像机、耳机式收音机和电子照相机等产品中；同时，用于表面
按照电路的要求放置在印制板的表面上，用再流焊或波峰焊等焊接工艺装配起来，构
成具有一定功能的电子部件的组装技术。
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在传统的THT印制电路板上，元器件安装在电路板的一面(元件面)，引脚插到通孔
里，在电路板的另一面(焊接面)进行焊接，元器件和焊点分别位于板的两面；而在
SMT电路板上，焊点与元器件都处在板的同一面上。因此，在SMT印制电路板上，通
孔只用来连接电路板两面的导线，孔的数量要少得多，孔的直径也小很多。这样，就
能使电路板的装配密度极大提高。
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在SMT电路板上，焊点与元器件都处在板的同一面上
• 表面组装技术和通孔插装元器件的方式相比，具有以下优越性： • （1）实现微型化。SMT的电子部件，其几何尺寸和占用空间的体积比通孔插装元
件引线插入PCB上预先钻好的通孔中，暂时固定后在基板的另一面采用波峰焊接等软
钎焊技术进行焊接，形成可靠的焊点，建立长期的机械和电气连接，元器件主体和焊
点分别分布在基板两侧。采用这种方法，由于元器件有引线，当电路密集到一定程度
以后，就无法解决缩小体积的问题了。
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所谓表面组装技术，是指把片状结构的元器件或适合于表面组装的小型化元器件，
第1部分 SMT工艺
第1章 SMT综述
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SMT (Surface Mounting Technology) 是表面组装技术的英文缩写，
国内也常叫做表面装配技术或表面安装技术。它是一种直接将表面组装元器
件贴装、焊接到印制电路板表面规定位置的电路装联技术，是目前电子组装
行业里最流行的一种技术和工艺。
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1.2 SMT及SMT工艺技术的基本内容
• 1.2.1 SMT的主要内容
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SMT是一项复杂的系统工程，包含了表面组装元器件、组装基板、组装
材料、组装工艺、组装设计、检测技术、组装和检测设备、控制和管理等诸
多内容与技术，是一项综合性工程科学技术。
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1.表面组装元器件
• （1）设计。结构尺寸、端子形式、耐焊接热等。
Ray检测仪、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。
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8.返修
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对检测出故障的SMA进行返修。所用工具为电烙铁、返修工作站等。配置在生产
线中任意位置。
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SMT在计算机、通信设备、投资类电子产品、军事装备领域、家用电器
等几乎所有的电子产品生产中都得到广泛应用。SMT是电子装联技术的主要