双面混装和全表面组装3种类型共6种组装方式表面组装技术SMT

第一节：SMT概述1.1. 什么是SMT技术表面组装技术（Surface Mounted Technology，简称SMT）又称为表面贴装技术，是指将片式元器件直接装贴、焊接在印制电路板指定位置的自动化装联技术，如图1-1所示。

SMT是在通孔插装技术（Through Hole Technology，简称THT）的基础上发展而来的，从技术角度上讲，SMT是一个复杂的系统工程，它集元器件、印制板、SMT设计、组装工艺、设备、材料和检测等技术，图1-2所示为表面组装技术体系。

表面贴装元件（Surface Mount Components，简称SMC）和表面贴装器件（Surface Mount Devices，简称SMD）是SMT的基础。

基板是元器件互连的结构件，在保证电子组装的电气性能和可靠性方面起着重要作用。

组装工艺和设备是实现SMT产品的工具和手段，决定着生产率和质量成果。

检测技术则是表面组装产品质量的重要保证。

1.2 SMT基本工艺SMT生产工艺一般包括焊膏印刷、贴片、回流焊、检测等四个环节。

SMT生产工艺按元器件的装贴方式可以分为纯SMT装联工艺和混合装联工艺；按线路板元件分布可以分为单面和双面工艺；按元件粘接到线路板上的方法可以分为锡膏工艺和红胶工艺；按照焊接方式可以分为回流焊工艺和波峰焊工艺。

下面主要介绍锡膏工艺和红胶工艺。

1.锡膏工艺先将适量的焊锡膏印刷到印制电路板的焊盘上, 再将片式元器件贴放在印制电路板表面规定的位置上, 最后将贴装好元器件的印制电路板放在回流焊设备的传送带上,从回流焊炉入口到出口，大约需要5分钟就可完成了干燥、预热、熔化、冷却等全部焊接过程。

2．红胶工艺先将微量的贴片胶( 红胶) 印刷或滴涂到印制电路板相应置(注意：贴片胶不能污染印制电路板焊盘和元器件端头) , 再将片式元器件贴放在印制电路板表面规定的位置上, 让贴装好元器件的印制电路板进行胶固化。

固化后的元器件被牢固地粘接在印制电路板上, 然后插装分立元器件, 最后与插装元器件同时进行波峰焊接。

表面组装技术概述一、表面组装技术的概念及其类型表面组装技术，又称表面安装技术或表面贴装技术，用SMT（Surface Mounting Technology）表示。

它是将片式元器件安装在印刷电路板或其它基板表面上，通过波峰焊、再流焊等方法焊接的一种新型的组装技术。

采用表面组装技术，可使电子产品小型化、薄型化、提高装配密度和装配速度，提高产品的质量，降低产品的成本。

表面组装技术包括片式元器件的设计、制造和选用，基板的选择，表面组装方案的制定和设计，印制线路板的设计与制造，粘结剂的点涂，焊膏印刷，片式元器件贴放，贴装部件的焊接，贴装部件的清洗，部件质量的检验和性能测试，部件的返修等。

表面组装技术的内容详见图1-1所示。

性能要求：电气性能、机械性能、稳定性、可靠性、一致性等片式元器件设计技术与制造：选用什么材料、结构形状、焊接端形式、尺寸精度、可焊性、制造技术包装形式：散装（塑料袋）、盒装（料盒）、带装（编带）、盘式。

基板材料、单（多）层印刷电路板、陶瓷、被釉金属、金属聚合物等基板电路图形制作：图形设计、元器件位置、焊盘、焊区间隙、尺寸大小、通孔金属化、测试点等片片式元器件在基板上单面组装式片式元器件和有引线元器件在基板两面混装元组装片式元器件在基板两面组装器多芯片组装件组装粘合剂：环氧树脂系、丙烯系等、用印刷或涂敷方法形成的组装技术材料工艺材料：助焊、清洗剂、阻焊剂、助溶剂表焊料：锡、锡-铅面流动材粘结剂涂敷：丝网印刷、涂布头组料涂敷粘结剂固化：紫外线照射加热、红外线照射加热、超声波加热装焊料涂敷：丝网印刷、涂布头技浸焊术流动焊波峰焊（水平喷流、倾斜喷流）焊接电热、红外线、喷热气、气相饱和蒸汽再流焊用焊料膏法、预焊料膏法顺序式：将印制电路板放在X-Y工作台上，元器件按程序逐个依次贴装上去组装机一次式：可通过模板一次同时将多个元器件贴装到印制电路板上序列式：有多个贴装头，印制电路板从一个工位移动至另一个工位，每个工位贴装一个元器件图1-1 表面组装技术的内容表面组装的类型根据有源器件和无源元件在基板上贴装的情况一般分为三种类型，如图1-2所示。

（表面组装技术）SMT实用工艺基础目錄第一章SMT概述41.1SMT概述41.2 SMT相关技术5一、元器件5二、窄间距技术（FPT）是SMT发展的必然趋势5三、无铅焊接技术5四、SMT主要设备发展情况61.3常用基本术语7第二章SMT工艺概述72.1 SMT工艺分类7一、按焊接方式，可分为再流焊和波峰焊两种类型7二、按组装方式，可分为全表面组装、单面混装、双面混装三种方式（见表2-1）82.2施加焊膏工艺8一、工艺目的8二、施加焊膏的要求9三、施加焊膏的方法92.3施加贴片胶工艺9一、工艺目的9二、表面组装工艺对贴片胶的要求及选择方法9三、施加贴片胶的方法和各种方法的适用范围112.4贴装元器件11一、定义11二、贴装元器件的工艺要求112.5再流焊11一、定义11二、再流焊原理12第三章波峰焊接工艺143.1波峰焊原理143.2波峰焊工艺对元器件和印制板的基本要求153.3波峰焊工艺材料163.4波峰焊工艺流程173.5波峰焊的主要工艺参数及对工艺参数的调整173.6波峰焊接质量要求19第四章表面组装元器件(SMC／SMD)概述194.1表面组装元器件基本要求194.2表面组装元件(SMC)的外形封装、尺寸主要参数及包装方式(见表4-1)214.3表面组装器件（SMD）的外表封装、引脚参数及包装方式（见表4-2）224.4表面组装元器件的焊端结构224.5表面组装电阻、电容型号和规格的表示方法；234.6表面组装元器件（SMC/SMD）的包装类型244.7表面组装元器件使人用注意事项25第五章表面组装工艺材料介绍――焊膏255.1焊膏的分类、组成255.2焊膏的选择依据及管理使用275.3焊膏的发展动态285.4无铅焊料简介28第六章SMT生产线及其主要设备306.1 SMT生产线306.2 SMT生产线主要设备31第七章SMT印制电路板设计技术337.1 PCB设计包含的内容：337.2如何对SMT电子产品进行PCB设计33第八章SMT印制电路板的设计要求368.1几种常用元器件的焊盘设计368.2焊盘与印制导线连接，导通孔．测试点．阻焊和丝网的设置418.3元器件布局设置438.4基准标志46第九章SMT工艺（可生产性）设计----贴装机对PCB设计的要求489.1可实现机器自动贴装的元器件尺寸和种类489.2 PCB外形和尺寸499.3 PCB允许翘曲尺寸499.4 PCB定位方式49第十章SMT不锈钢激光模板制作、外协程序及制作要求5010.1向模板加工厂发送技术文件5010.2模板制作外协程序及制作要求51第十一章SMT贴装机离线编程5511.1 PCB程序数据编辑5611.2自动编程优化编辑5711.3在贴装机上对优化好的产品程序进行编辑5711.4校对并备份贴片程序58第十二章后附(手工焊)修板及返修工艺介绍5812.1后附(手工焊)、修板及返修工艺目的5812.2后附(手工焊)、修板及返修工艺要求5812.3后附(手工焊)、修板及返修技术要求5912.4后附(手工焊)、修板及返修方法59第十三章BGA返修工艺6113.1 BGA返修系统的原理6113.2 BGA的返修步骤6113.3 BGA植球工艺介绍63第十四章表面组装检验(测)工艺6414.1表面组装检验(测)工艺介绍6414.2组装前检验（来料检验）6514.3工序检验6714.4表面组装板检验7114.5 AOl检测与X光检测简介74第十五章SMT回流焊接质量分析7715.1 PCB焊盘设计7715.2焊膏质量及焊膏的正确使用7915.4贴装元器件 .8015.5回流焊温度曲线8015.6回流焊设备的质量81第十六章波峰焊接质量分析8116.1设备要求8216.2材料要求8216.3印制电路板8416.4元器件8416.5工艺8416.6设备维护85第十七章中小型SMT生产线设备选型8617.1中小型SMT生产线设备选型依据8717.2中小型SMT生产线设备选型步骤8817.3 SMT生产线设备选型注意事项93附录SMT 在焊接中不良故障96一.再流焊的工艺特点97二.影响再流焊质量的原因分析99三、SMT再流焊接中常见的焊接缺陷分析与预防对策103SMT實用工藝基礎第一章SMT概述SMT（表面組裝技術）是新一代電子組裝技術。

复习题一、填空题1、电子装联技术可以分为通孔插装技术（THT）、表面组装技术（SMT）。

2、在SMT工艺中，常用的基板有：树脂基板（PCB）、陶瓷基板、金属基板、纸基板。

3、SMT的组装方式可以分为哪三种类型：单面混装、双面混装、全表面组装。

4、焊料具有焊接的性能，必须具有良好的润湿性。

5、SMT焊料的形式有：膏状焊料、棒状焊料、丝状焊料、预成型焊料。

6、在SMT工艺中，焊膏涂敷的主要方法有：注射滴涂、印刷涂敷。

7、SMT工艺中，按自动化程度，印刷机可分为：手动印刷机、半自动印刷机、全自动印刷机。

8、SMT工艺中，用于印刷技术中的模板（钢板）按照其制造技术可分为：化学刻蚀模板、激光模板、电铸模板。

9、10、对于PCB板而言，按其基材的机械特性可以分为：柔性基板、刚性基板。

12、13、贴片机按照速度进行分类，可分为：低速贴片机、中速贴片机、高速贴片机、超高速贴片机。

14、贴片精度由两种误差组成，分别是：平移误差、旋转误差。

15、适合与表面组装元器件的供料器有：编带供料器、棒式供料器、散装供料器、盘式供料器17、YAMAHA84x系列的设备标准气压设定为0.55—0.6Mpa之间。

18、YAMAHA84x设备可贴装PCB尺寸最小为50*50MM；最大为600*440MM。

<我校>19、机器运行中，绝对禁止将身体任何部位进入机器动作范围内。

20、严禁设备运行过程中拆装FEEDER，容易撞贴片头等部位。

21、5S所指是哪5项整理、整顿、清洁、清扫、素养。

22、我校SMT生产线FEEDER型号有4mm、12mm、23、锡膏的取用原则是先进先出。

24、锡膏在开封使用时,须经过两个重要的过程回温、搅拌。

25、常用的SMT钢板的厚度为0.15MM或0.12MM。

26、品质三不政策为﹕不接受不良品、不制造不良品、不流出不良品。

27、丝印（符号）为272的电阻，阻值为2.7KΩ，阻值为4.8MΩ的电阻的符号（丝印）为485。

复习题一一、填空题1、电子装联技术可以分为通孔插装技术（THT）、表面组装技术（SMT）、微组装技术（MPT）。

2、在THT技术中，电阻的成型可以分为：U型、UK型。

3、在SMT工艺中，常用的基板有：树脂基板（PCB）、陶瓷基板、金属基板、纸基板。

4、SMT的组装方式可以分为哪三种类型：单面混装、双面混装、全表面组装。

5、焊料具有焊接的性能，必须具有良好的润湿性。

6、SMT焊料的形式有：膏状焊料、棒状焊料、丝状焊料、预成型焊料。

7、为了降低焊料的熔点，我们可以在焊料中施加铋、铟。

8、焊剂可以分为：树脂系焊剂、酸性焊剂。

9、焊剂的有效成分是松香。

10、胶黏剂固化的方式有：热固化、光固化、光热双重固化、超声固化。

二、名词解释1、什么是电子装联技术？电子装联技术（Electronic Assembly ）：电子或电气产品在形成过程中产生的电连接和装配的工艺过程。

2、什么是焊料？焊料：用来连接两种或多种金属表面，同时在被连接的金属表面之间起冶金学桥梁作用的金属材料。

3、什么是Sn-Pb焊料的共晶特性？焊料合金有共晶和非共晶成分，共晶焊料由单熔点焊料合金组成，在某个熔点范围内固体焊料颗粒和熔融焊料不同时存在，在共晶处，液相线与固相线相交一点。

4、焊料颗粒中的目数的含义是什么？目数（MESH）基本概念是指筛网每一平方英寸面积上的网孔数，从以上概念来看，锡膏目数指标越大，该锡膏中锡粉的颗粒直径就越小；而当目数越小时，就表示锡膏中锡粉的颗粒越大；三、判断题1、无铅焊料一定不含铅。

（×）2、锡膏的颗粒大小用目数来表示。

（√）3、锡膏是一种塑性材料。

（×）4、锡膏的黏度随着温度的升高而升高。

（×）5、锡膏的黏度随着剪切应力的增大而减小。

（√）6、锡膏的合金成分、颗粒尺寸与锡膏的黏度无关。

（×）7、锡膏在使用时必须先经过回温处理。

（√）8、锡膏的使用不必遵循“先入先出”的原则。

SMT表面组装技术SMT工艺技术SMT工艺技术（一）SMT——表面贴装技术（SurfaceMountTechnology）SMC——表面安装元件（SurfaceMountponet）SMD——表面安装器件（SurfaceMountDevice）SMB——表面安装印刷电路板（SurfaceMountPrintedCircuitBoard）THT——通孔插装技术MSI——中规模集成电路LSI——大规模集成电路SMT的优点：1．元器件安装密度高，电子产品体积小，重量轻。

2．可靠性高，抗振能力强。

3．高频特性好。

4．易于实现自动化，提高生产效率。

5．可以降低成本。

SMT的八大技术问题：管理工程，测试，材料，设备，工艺方法，图形设计，基板，元器件。

一．锡膏要具备的条件焊膏是由合金焊料粉、糊状焊剂和一些添加剂混合成而成的具有一定粘性和良好触变性特性的膏状体。

它是一种均相的、稳定的混合物。

在常温下焊膏可将电子元器件初粘在既定位置，当焊膏被加热到一定温度时，随着溶剂和部分添加剂的挥发、合金粉的熔化，焊膏再流使被焊元器件与焊盘互联在一起经冷却形成永久连接的焊点。

对焊膏要求能采用多种方式涂布，特别要具有良好的印刷性能和再流焊特性，并且在贮存时要具有稳定性。

1．焊膏应用前需具备以下特性：1）。

具有较长的贮存寿命，在2~5度下保存3~6个月，贮存时不会发生化学变化，也不会出现焊料粉和焊剂分离的现象，并保持其粘度和粘接性不变。

2）。

吸湿性小、低毒、无臭、无腐蚀性。

2．涂布时以及再流焊预热过程中具有的特性。

1）。

要具有良好的印刷性和滴涂性，脱膜性良好，能连续顺利的进行涂布，不会堵塞丝网或漏板的孔眼及注射用的管嘴，也不会溢出不必要锡膏。

2）。

有较长的工作寿命运，在印刷或滴涂后通常要求在常温下能放置12-24小时，其性能保持不变。

3）。

在再流焊预热过程中，焊膏应保持原来的形状和大小，不产生塌落。

塌落是指一定体积的焊膏印刷或滴涂于PCB后，由于重力和表面张力的作用及温度升高或停放时间过长而引起的高度降低，底面积超出规定边界的现象，塌落的程度称为塌落度。

第三章SMT表面安装工艺表面安装技术SMT(surface mounting technology)通孔基板插装元器件技术THT(through-hole mounting technology)一、表面安装技术SMT长处：一、实现微型化二、信号传输速度高3、高频特性好4、有利于自动化生产、提高成品率和生产效率五、材料本钱低六、SMT技术简化电子整机产品的生产工序、降低生产本钱表面组装技术（SMT）是无需对印制板钻插装孔，直接将片式元器件或适合于表面贴装的微型元器件贴、焊到印制板或其他基板表面规定位置上的装联技术。

“表面组装技术” “Surface Mount Technology”，--------------“SMT”一、表面组装技术的组装类型（1）按焊接方式可分为回流焊和波峰焊两种类型（2）按组装方式可分为全表面组装、单面混装、双面混装SMT生产线——依照自动化程度可分为全自动生产线和半自动生产线；依照生产线的规模大小可分为大型、中型和小型生产线。

印刷机+ 高速贴片机+泛用贴片机+ 回流炉丝印机+ AOI+高速机+高速机+泛用机+AOI+回流焊回流焊工艺——在PCB的焊盘上印刷焊膏、贴装元器件，从再流焊炉入口到出口大约需要5~6分钟就完成了干燥、预热、熔化、冷却全数焊接进程。

（1）印刷机——用来印刷焊膏或贴片胶的。

将焊膏（或贴片胶）正确地漏印到印制板相应的焊盘（位置）上。

（2）贴装机——相当于机械人，把元器件从包装中掏出，并贴放到印制板相应的位置上。

（3）再流焊炉——是焊接表面贴装元器件的设备（4）AOI——自动光学检测技术二、SMT工艺技术发展趋势（1）目前表面组装主要采用印刷焊膏再流焊工艺。

（2）单面板混装和有较多通孔元件时用到波峰焊工艺。

（3）在通孔元件较少的混装板中，通孔元件再流焊工艺也愈来愈多地被应用。

（4）POP（Package On Package）层叠封装技术的应用。

为了缩小封装体积，降低其高度，降低封装本钱，减少物料消耗，目前开发了一项新的封装技术，称为层叠封装（Package—on—Package，简称PoP）。