表面贴装技术
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表面贴装技术1 前言近年来,新型电子表面贴装技术SMT(Surface Mount Tech-nology) 已取代传统的通孔插装技术,并支配电子设备发展,被共识为电子装配技术的革命性变革。
SMT 以提高产品可靠性及性能,降低成本为目标,无论是在消费类电子产品,还是在军事尖端电子产品领域中,都将使电子产品发生重大变革。
2 表面贴装技术及元器件介绍表面贴装工艺,又称表面贴装技术(SMT),是一种无需在印制板上钻插装孔,而直接将表面组装元器件贴焊到印制线路板的规定位置,用焊料使元器件与印制线路板之间构成机械和电气连接的电子组装技术。
需要进行表面贴装的电子产品一般由印制线路板和表面贴装元器件组成。
印制线路板PWB(Printed Wire Board)是含有线路和焊盘的单面或双面多层材料。
表面贴装元器件包括表面贴装元件和表面贴装器件两大类。
其中表面贴装元件是指各种片状无源元件,如电阻,电容,电感等;而表面贴装器件是采用封装的电子器件,通常是指各种有源器件,如小外形封装器SOP(Small Outline Package),球栅阵列封装器BGA(Ball Grid Array)等。
有些元器件不能用于SMT,如部分接线器,变压器,大电容等。
3 表面贴装技术流程表面贴装丁艺包括核心和辅助两大工艺。
其中核心工艺由印刷、贴片和回流焊3 部分组成,任何类型产品的生产都要经过这3 道工序,各部分必不可少;辅助工艺主要由“点胶”工艺和光学辅助自动检测工艺等组成,并非必需,而是根据产品特性以及用户需求决定的。
印制线路板有单双面之分,电子产品也相应分为单面产品(印制线路板的一面需要贴装元器件)和双面产品(印制线路板的两面均需要贴装元器件),图1 为单面产品的表面贴装工艺流程。
图2 为双面产品的表面贴装工艺流程。
SMT是什么意思?smt就是Surface Mount Technology 表面贴装技术:一种现代的电路板组装技术,它实现了电子产品组装的小型化、高可靠性、高密度、低成本和生产自动化。
目前,先进的电子产品特别是在计算机及通讯类电子产品组装中,已普遍采用表面贴装技术。
本网站主要介绍有关表面贴装技术的基础知识,生产设备,工艺流程,行业质量标准,探讨常见工艺质量问题,发布技术发展新动态及最新的技术文章,同时也介绍电子制造业的其它技术。
下面是详细解析:1.SMTSMT是Surface Mount Technology的英文缩写,中文意思是表面贴装技术。
SMT是新一代电子组装技术,也是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件。
2.SMT历史表面贴装不是一个新的概念,它源于较早的工艺,如平装和混合安装。
电子线路的装配,最初采用点对点的布线方法,而且根本没有基片。
第一个半导体器件的封装采用放射形的引脚,将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通孔中。
50年代,平装的表面安装元件应用于高可靠的军方,60年代,混合技术被广泛的应用,70年代,无源元件被广泛使用,近十年有源元件被广泛使用。
3.SMT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% 。
SMT产品可靠性高、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。
且易于实现自动化,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。
4.SMT优势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、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;电子科技革命势在必行: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等,都使追逐国际潮流的SMT工艺尽显优势。
SMT是什么意思?smt就是Surface Mount Technology 表面贴装技术:一种现代的电路板组装技术,它实现了电子产品组装的小型化、高可靠性、高密度、低成本和生产自动化。
目前,先进的电子产品特别是在计算机及通讯类电子产品组装中,已普遍采用表面贴装技术。
本网站主要介绍有关表面贴装技术的基础知识,生产设备,工艺流程,行业质量标准,探讨常见工艺质量问题,发布技术发展新动态及最新的技术文章,同时也介绍电子制造业的其它技术。
下面是详细解析:1.SMTﻫSMT是Surface Mount Technology的英文缩写,中文意思是表面贴装技术。
SMT是新一代电子组ﻫ装技术,也是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
它将传统的电子元器件压缩成为体积只ﻫ有几十分之一的器件。
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电子线路的装配,最初采用点对点的布线方法,而且根本没有基片。
第一个半导体器件的封装采ﻫ用放射形的引脚,将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通孔中。
50年代,平装的表面安ﻫ装元件应用于高可靠的军方,60年代,混合技术被广泛的应用,70年代,无源元件被广泛使用,近十年有源元件被广泛使用。
ﻫ3.SMT特点ﻫ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%。
SMT产品可靠性高、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。
ﻫ且易于实现自动化,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。
ﻫ4.SMT优势ﻫ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;ﻫ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、高集成I C,不得不ﻫ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;电子科技革命势在必行: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等,都使追逐国际潮流的SMT工艺尽显优势。
表面贴装技术概述
表面贴装技术(SurfaceMountTechnology,SMT)是一种电子组装
技术,也是目前电子行业中最流行的组装方式之一。
它以小型化、高密度、高可靠性和低成本等优点,逐渐替代了插件式电子元器件组装技术。
表面贴装技术采用的元器件是表面贴装元器件(Surface Mount Device, SMD),这些元器件可以直接焊接在电路板的表面上。
与传统插件式元器件相比,表面贴装元器件体积更小、引脚数量更多、重量更轻、可靠性更高。
表面贴装技术的主要流程包括: 元器件贴装、回流焊接、质量检测和包装等四个步骤。
元器件贴装:将表面贴装元器件粘贴在电路板上,并通过自动化设备完成元器件的定位、对准、粘贴和排列。
回流焊接:通过回流炉将电路板上的元器件和焊接点高温加热,使焊料熔化,达到焊接的目的。
回流焊接是表面贴装技术中最关键的步骤之一。
质量检测:对焊接完成的电路板进行质量检测,包括外观检测、电气测试和功能测试等。
包装:将质量合格的电路板进行包装,便于运输和存储。
总的来说,表面贴装技术已成为现代电子行业中不可或缺的一部分,其优点在于高密度组装、可靠性高、节约空间、便于自动化生产等。
随着技术不断进步,表面贴装技术将会更加完善和普及。
表面贴装技术概述一、概述表面贴装技术的背景与意义二、表面贴装技术的定义与分类2.1 定义表面贴装技术2.2 表面贴装技术的分类2.2.1 表面贴装技术的分类依据一2.2.2 表面贴装技术的分类依据二三、表面贴装技术的工艺流程3.1 准备工作3.1.1 设计电路图3.1.2 制作PCB板3.2 贴片工艺3.2.1 贴片工艺的步骤一3.2.2 贴片工艺的步骤二3.2.3 贴片工艺的步骤三3.3 固化工艺3.3.1 固化工艺的步骤一3.3.2 固化工艺的步骤二3.3.3 固化工艺的步骤三3.4 后续工艺3.4.1 后续工艺的步骤一3.4.2 后续工艺的步骤二3.4.3 后续工艺的步骤三四、表面贴装技术的优势与不足4.1 优势一4.2 优势二4.3 不足一4.4 不足二五、表面贴装技术的应用领域5.1 应用领域一5.2 应用领域二六、表面贴装技术的发展趋势6.1 发展趋势一6.2 发展趋势二七、总结一、概述表面贴装技术的背景与意义在现代电子产业的发展中,表面贴装技术扮演着重要的角色。
表面贴装技术是一种将电子元件直接粘贴在PCB板上的技术,它在电子产品制造过程中具有重要的意义和广泛的应用。
通过使用表面贴装技术,可以使电子产品变得更小巧、更轻便,提高电子元件的密集度,提高电子产品的可靠性和性能,降低产品的生产成本,推动了电子产业的快速发展。
二、表面贴装技术的定义与分类2.1 定义表面贴装技术表面贴装技术(Surface Mount Technology,SMT)是指将电子元件直接贴装在PCB板的表面上的一种电路板组装技术。
与传统的插件技术相比,表面贴装技术不需要通过插孔来连接电子元件和电路板,而是通过焊接的方式将电子元件直接固定在PCB板的表面上。
2.2 表面贴装技术的分类表面贴装技术可以根据不同的分类依据进行分类,以下是两种常见的分类方式。
2.2.1 表面贴装技术的分类依据一根据电子元件的封装形式,表面贴装技术可以分为以下几种类型:1.Chip封装:将电子元件封装在芯片中,然后通过焊接的方式将芯片直接贴装在PCB板的表面上。
SMT表面贴装技术SMT表面贴装技术,这是一种新型的元件组装技术,SMT是英文Surface Mount Technology的简称,中文就是表面贴装技术了,SMT和以往的电子元件组装技术,有组装密度高、电子产品体积小、重量轻,可靠性高,抗振能力强,焊点缺陷率低,高频特性好,易于实现自动化这些特点,所以,现在越来越多的产品,都倾向于使用SMT技术了.以下,介绍一些关于SMT的基础知识,希望了解一下SMT技术的朋友们,看完后,对SMT会有一个基础的了解.一些关于SMT的基础知识◆ SMT的特点组装密度高、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。
◆ 为什么要用表面贴装技术(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◆ 为什么要用表面贴装技术(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◆ 为什么在表面贴装技术中应用免清洗流程?生产过程中产品清洗后排出的废水,带来水质、大地以至动植物的污染。
淄 博 职 业 学 院SMT 生产工艺流程设计课题名称:SMT 生产工艺流程设计姓 名:!!!!!!!!!! 学 号:@@@@所 在 系:电 子 电 气 工 程 系专业年级: 电 子 信 息指导教师:?????? 职 称:讲师二O 一O 年 六 月 二十八 日SMT生产流程工艺一、 SMT简介SMT 是Surface mount technology的简写,意为表面贴装技术。
亦即是无需对PCB钻插装孔而直接将元器件贴焊到PCB表面规定位置上的装联技术(一) SMT特点从SMT的定义上看,我们知道SMT是从传统的穿孔插装技术(THT)发展起来的,但又区别于传统的THT。
那么,SMT与THT比较它有什么优点呢?下面就是其最为突出的优点:1. 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%。
2. 可靠性高、抗振能力强。
焊点缺陷率低。
3. 高频特性好。
减少了电磁和射频干扰。
4. 易于实现自动化,提高生产效率。
5. 降低成本达30%~50%。
节省材料、能源、设备、人力、时间等。
(二)采用表面贴装技术(SMT)是电子产品业的趋势我们知道了SMT的优点,就要利用这些优点来为我们服务,而且随着电子产品的微型化使得THT无法适应产品的工艺要求。
因此,SMT是电子装联技术的发展趋势。
其表现在:1. 电子产品追求小型化,使得以前使用的穿孔插件元件已无法适应其要求。
2. 电子产品功能更完整,所采用的集成电路(IC)因功能强大使引脚众多,已无法做成传统的穿孔元件,特别是大规模、高集成IC,不得不采用表面贴片元件的封装。
3. 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。
4. 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。
5. 电子产品的高性能及更高装联精度要求。
6. 电子科技革命势在必行,追逐国际潮流。
(三)SMT有关的技术组成SMT从70年代发展起来,到90年代广泛应用的电子装联技术。
由于其涉及多学科领域,使其在发展初其较为缓慢,随着各学科领域的协调发展,SMT在90年代得到讯速发展和普及,预计在21世纪SMT将成为电子装联技术的主流。
下面是SMT相关学科技术:1. 电子元件、集成电路的设计制造技术2. 电子产品的电路设计技术3. 电路板的制造技术4. 自动贴装设备的设计制造技术5. 电路装配制造工艺技术6. 装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术二、SMT工艺介绍(一) SMT工艺名词术语1. 表面贴装组件(SMA)(surface mount assemblys)采用表面贴装技术完成装联的印制板组装件。
2. 回流焊(reflow soldering)焊膏(solder paste )3. 由粉末状焊料合金、焊剂和一些起粘性作用及其他作用的添加剂混合成具有一定粘度和良好触变性的焊料膏。
4. 固化在一定的温度、时间条件下,加热贴装了元器件的贴片胶,以使元器件与PCB板暂时固定在一起的工艺过程。
5. 贴片胶或称红胶(adhesives)(SMA)固化前具有一定的初粘度有外形,固化后具有足够的粘接强度的胶体6. 点胶( dispensing )表面贴装时,往PCB上施加贴片胶的工艺过程。
7. 贴装(pick and place )将表面贴装元器件从供料器中拾取并贴放到PCB规定位置上的操作。
8. 贴片机(placement equipment )完成表面贴片装元器件贴片装功能的专用工艺设备。
9. 高速贴片机( high placement equipment )贴装速度大于2万点/小时的贴片机。
10. 多功能贴片机( multi-function placement equipment )用于贴装体形较大、引线间距较小的表面贴装11. 热风回流焊( hot air reflow soldering )以强制循环流动的热气流进行加热的回流焊。
12. 贴片检验( placement inspection )贴片时或完成后,对于有否漏贴、错位、贴错、元器件损坏等情况进行的质量检验。
13. 钢网印刷( metal stencil printing )使用不锈钢漏板将焊锡膏印到PCB焊盘上的印刷工艺过程。
14. 印刷机( printer)在SMT中,用于钢网印刷的专用设备。
15. 炉后检验( inspection after soldering )对贴片完成后经回流炉焊接或固化的PCBA的质量检验。
16. 炉前检验(inspection before soldering )贴片完成后在回流炉焊接或固化前作贴片质量检验。
17. 返修( reworking )为去除PCBA的局部缺陷而进行的修复过程。
18. 返修工作台( rework station )能对有质量缺陷的PCBA进行返修的专用设备19. 点胶机( dispenser )能完成点胶操作的设备。
(二)SMT组件的类型表面安装组件(Surface Mounting Assembly) (简称:SMA)类型:1.全表面安装(Ⅰ型)全部采用表面安装元器件,安装的印制电路板是单面或双面板。
如下图:2.双面混装(Ⅱ型)表面安装源器件和有引线元器件混合使用,印制电路板是双面板。
3. 单面混装(Ⅲ型)表面安装元器件和有引线元器件混合使用,与Ⅱ型不同的是印制电路板是单面板。
(三)SMT工艺流程由于SMA有单面安装和双面安装;元器件有全部表面安装及表面安装与通孔插装的混合安装;焊接方式可以是回流焊、波峰焊、或两种方法混合使用;通孔插装方式可以是手工插,或机械自动插……;从而演变为多种工艺流程,目前采用的方式有几十种之多,下面仅介绍通常采用的几种形式:1.单面全表面安装单面全表面安装的流程如图:2.双面全表面安装双面全表面安装的流程如下:3. 单面混合安装单面混合安装的流程图如下:4、双面混合安装双面混合安装的流程图如下:三. SMT 的生产工艺流程领PCB 、贴片元件→ 贴片程式录入、道轨调节、炉温调节 → 上料 → 上PCB → 点胶(印刷)→ 贴片→ 检查 → 回流焊→ 检查 → 包装 → 保管。
各工序的工艺要求与特点:(一) 生产前准备清楚产品的型号、PCB 的版本号、生产数量与批号。
清楚元器件的数量、规格、代用料。
清楚贴片、点胶、印刷程式的名称。
有清晰的上料卡。
有生产作业指导卡、及清楚指导卡内容。
(二)转机时要求确认机器程式正确、确认每一个Feeder 位的元器件与上料卡相对应、确认所有 轨道宽度和定位针在正确位置、确认所有Feeder 正确、牢固地安装与料台上、确认所有Feeder 的送料间距是否正确、确认机器上板与下板是非顺畅、检查点胶量及大小、高度、位置是否适合、检查印刷锡膏量、高度、位置是否适合、检查贴片元件及位置是否正确、检查固化或回流后是否产生不良。
(三)点胶点胶工艺主要用于引线元件通孔插装(THT )与表面贴装(SMT )共存的贴插混装工艺。
在整个生产工艺流程(见图)中,我们可以看到,印刷电路板(PCB )其中一面元件从开始进行点胶固化后,到了最后才能进行波峰焊焊接,这期间间隔时间较长,而且进行其他工艺较多,元件的固化就显得尤为重要。
点胶过程中的工艺控制。
生产中易出现以下工艺缺陷:胶点大小不合格、拉丝、胶水浸染焊盘、固化强度不好易掉片等。
因此进行点胶各项技术工艺参数的控制是解决问题的办法。
(四) 印刷在表面贴装装配的回流焊接中,锡膏用于表面贴装元件的引脚或端子与焊盘之间的连接,有许多变量。
如锡膏、丝印机、锡膏应用方法和印刷工艺过程。
在印刷锡膏的过程中,基板放在工作台上,机械地或真空夹紧定位,用定位销或视觉来对准,用模板(stencil)进行锡膏印刷。
在模板锡膏印刷过程中,印刷机是达到所希望的印刷品质的关键。
在印刷过程中,锡膏是自动分配的,印刷刮板向下压在模板上,使模板底面接触到电路板顶面。
当刮板走过所腐蚀的整个图形区域长度时,锡膏通过模板/丝网上的开孔印刷到焊盘上。
在锡膏已经沉积之后,丝网在刮板之后马上脱开(snap off),回到原地。
这个间隔或脱开距离是设备设计所定的,大约0.020"~0.040"。
脱开距离与刮板压力是两个达到良好印刷品质的与设备有关的重要变量。
其次,还有锡膏的使用也是非常重要的。
关于印刷我们应注意一下几点:1. 印刷速度印刷期间,刮板在印刷模板上的行进速度是很重要的,因为锡膏需要时间来滚动和流入模孔内。
如果时间不够,那么在刮板的行进方向,锡膏在焊盘上将不平。
当速度高于每秒20 mm 时,刮板可能在少于几十毫秒的时间内刮过小的模孔。
2. 印刷压力印刷压力须与刮板硬度协调,如果压力太小,刮板将刮不干净模板上的锡膏,如果压力太大,或刮板太软,那么刮板将沉入模板上较大的孔内将锡膏挖出。
压力的经验公式在金属模板上使用刮板,为了得到正确的压力,开始时在每50 mm的刮板长度上施加1 kg 压力,例如300 mm 的刮板施加6 kg 的压力,逐步减少压力直到锡膏开始留在模板上刮不干净,然后再增加1 kg 压力。
在锡膏刮不干净开始到刮板沉入丝孔内挖出锡膏之间,应该有1~2 kg的可接受范围都可以到达好的丝印效果。
3.锡膏印刷工艺的控制包括几个方面:为了达到良好的印刷结果,必须有正确的锡膏材料(黏度、金属含量、最大粉末尺寸和尽可能最低的助焊剂活性)、正确的工具(印刷机、模板和刮刀)和正确的工艺过程(良好的定位、清洁拭擦)的结合。
根据不同的产品,在印刷程序中设置相应的印刷工艺参数,如工作温度、工作压力、刮刀速度、模板自动清洁周期等,同时要制定严格的工艺管理制定及工艺规程。
(1)锡膏的选取锡膏的成份包含﹕金属粉末﹑溶济﹑助焊剂﹑抗垂流剂﹑活性剂﹔按重量分﹐金属粉末占85-92%﹐按体积分金属粉末占50%﹔锡膏中锡粉颗粒与Flux(助焊剂)的体积之比约为1:1, 重量之比约为9:1;助焊剂在焊接中的主要作用是去除氧化物﹑破坏融锡表面张力﹑防止再度氧化。
锡膏分为有铅锡膏和无铅锡膏两种(2)锡膏的存储锡膏的储存环境必须是在3到10度范围内,储存时间是出厂后6个月。
超过这个时间的锡膏就不能再继续使用,要做报废处理。
因此,锡膏在购买回来以后一定要做管控标签,上面必须注明出厂时间、购入时间、最后储存期限。
同时,对于储存的温度也必须每天定时进行检查,以确保锡膏是在规定的范围内储存。
锡膏的使用要做到先进先出,以避免因为过期而造成报废。
(3)锡膏的使用和回收锡膏在使用前4个小时必须从储存柜里拿出来,放在常温下进行回温,回温时间为4个小时。