SMT的发展概况及现代应用

SMT 的发展概况及现代应用

摘要： 随着社科技术的发展，微电子产业和计算机技术的不断改建和发展，在电子组装 中的贴片元件也开始在行业中被广泛应用。在这样的大背景下，集优点于一身的 SMT 在过 去的几十年里呈现出的繁荣的发展趋势。 20 世纪 90 年代初，表面组装技术已经成为世界电 子整机组装的主流， 在电子工业中得到了广泛应用和发展。 本文主要介绍表面组装技术的基 本介绍， 概述其表面组装技术的特点， 叙述其发展趋势， 并对其现代应用方面做出了详尽的 介绍，最后对其的发展前景做一个简单的小结。

关键字： 表面组装技术；发展趋势；技术特点；现代应用

正文：

1. 概述

SMT是一种无需在pcb板上钻插装孔，直接将表面贴装元器件装贴、 焊接到印制电路板表面

规定位置上的电路装联技术。 SMT和传统的通孔插装技术的根本区别是 贴”和 插”，这个特

征决定了这两类组装元器件及其包装形式的差异， 并决定了工艺、 工艺装备的结构和性能上 的差别。SMT的主要特点如下：密集程度高；实现微型化；可靠性高；高频特性好；生产效 率高；成本低廉。

2.SMT的介绍

SMT(Surface Mounted Technology),即表面贴装技术,是一种无需对钻插装孔而直接将 元器件贴焊到PCB表面规定位置上的装联技术.SMT的发明地是美国，1963年世界出现第一 只表面贴装元器件和飞利浦公司推出的第一块表面贴装电路以来， SMT已由初期主要应用在

军事,航空,航天等尖端产品和投资类产品逐渐应用到计算机,通讯,军事,工业自动化, 消费类电子行业等各行各业。 SMT发展非常迅猛，进入80年代SMT技术已成为国际上最热

门的新一代电子组装技术,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。

SMT是一项综合的系统工程技术，其涉及范围包括基板、设计、设备、元器件、组装工 艺、生产辅料和管理等。 SMT是从厚、薄膜混合电路演变发展而来的。

SMT设备和SMT工艺对操作现场要求电压要稳定，要防止电磁干扰，要防静电，要有 良好的照明和废气排放设施,对操作环境的温度、 湿度、 空气清洁度等都有专门要求, 操作 人员也应经过专业技术培训。

SMT无需对印制板钻插装孔， 直接将处式元器件或适合于表面组装的微型元件器贴、 焊

到印制或其他基板表面规定位置上的装联技术。

SMT与我们日常生活息息相关，我们使用的计算机、手机、 BP机、打印机、复印机、

掌上电脑、快译通、电子记事本、 DVD、VCD、CD、随身听、摄象机、传真机、微波炉、

高清晰度电视、电子照相机、IC卡，还有许多集成化程度高、体积小、功能强的高科技控制 系统，都是采用 SMT生产制造出来的，可以说如果没有 SMT做基础，很难想象我们能使用

上这些使生活丰富多采的商品。

3. SMT的发展概况

SMT技术由SMT生产线、SMT设备、SMT封装元器件、SMT工艺材料等因素相辅相成 的，所姓名 :Crainax 学号 :****** 电话 : ********** 以SMT技术的发展则需要各个因素综合发展。

3.1 SMT生产线的发展

3.1.1 SMT生产线朝信息集成的柔性生产环境方向发展

目前电子产品正向更新、更快、多品种、小批量的方向发展，这就要求 SMT的生产准

备时间尽可能短，为达到这个目标就需要克服设计环节与生产环节联系相脱节的问题，而 CIMS(计算机集成制造系统)的应用就可以完全解决这一问题。 CIMS是以数据库为中心，借

助计算机网络把设计环境中的数据传送到各个自动化加工设备中， 并能控制和监督这些自动

化加工设备，形成一个包括设计制造、测试、 生产过程管理、材料供应和产品营销管理等全

部活动的综合自动化系统。

CIMS能为企业带来非常显著的经济效益：提高产品质量、设备有效利用率和柔性制造 能力，大大缩短产品设计周期和投入市场时间等。正因为 CIMS具有这么多优点，所以可以

预见CIMS在SMT生产线中的应用将会越来越广泛。

3.1.2 SMT生产线朝连线高效方向发展

高生产效率是衡量SMT生产线的重要性能指标，SMT生产线的生产效率体现在产能效率 和控制效率。如今市场竞争异常激烈，高效是每一个行业都必须追求的目标。

3.1.3 SMT生产线向“绿色”环保方向发展

当今人们生活的地球已经遭到人们不同程度的损坏，以 SMT设备为主的 SMT生产线

作为工业生产的一部分， 毫无例外地会对我们的生存环境产生破坏。 从电子元器件的包装材

料、胶水、焊膏、助焊剂等 SMT工艺材料，到 SMT生产线的生产过程，无不对环境存在

着这样或那样的污染，SMT生产线越多、规模越大，这种污染也就越严重， 因此，最新SMT 生产线正朝绿色生产线(green line)方向发展。这就提示我们， SMT生产线不仅要考虑生产规

模和生产能力，还要考虑 SMT生产对环境的影响，从 SMT建线设计、SMT设备选型、工

艺材料选择、环境与物流管理、工艺废料的处理及全线的工艺管理，全面考虑

环保的要求。绿色生产线同样是 SMT生产线未来的发展方向。

3.2设备的发展

SMT设备的更新和发展代表着表面组装技术的水平， 新的SMT设备的发展朝高效、灵活、

智能、环保等方向发展，这是市场竞争所决定的，也是科技进步所要求的。

3.3 SMT封装元器件的发展

SMT封装元器件主要有表面贴装元器件 (SMC)、表面贴装器件 (SMD)和表面贴装电

(SMB)。

(1) SMC朝微型化大容量方向发展。最近 SMC的规格为01005，在体积微型化的同时向

大容量方向发展。

(2) SMD朝小体积、多引脚方向发展。 SMD经历了由大体积、少引脚朝大体积、多引脚

方向发展，现在已经开始由大体积、 多引脚朝小体积、多引脚方向发展，例如BGA向CSP方

向发展。FC的应用将越来越多。

(3) SMB朝多层、高密度、高可靠性方向发展。随着电子组装朝更高密度方向发展， SMB

朝多层、高密度、高可靠性方向发展，许多 SMB的层数已多达十几层甚至更多，多层的柔

性SMB也有较快的发展。

3.4 SMT工艺材料的发展

常用的SMT工艺材料包括：条形焊料、膏状焊料、助焊剂等。

对于焊料，目前提出比较高的呼声是使用无铅焊料， 这主要的原因是因为铅对人体有害。

处于环保考虑，无铅焊料是目前乃至将来一段时间内的主流。

助焊剂的作用是清除金属表面的氧化物、 保持干净表面不再氧化、 热传导等。基于环保 和成本等各方面因素考虑，免清洗焊接技术是一项将材料、设备、 工艺、环境和人力因素结

合在一起的综合性技术，它的产生推动了制造工艺技术的变革， 而它的推广则影响着相关产

业的方方面面。将管理因素和技术因素有机结合， 是这项技术投入实施的重要一环。 随着相

关技术的发展和研究人员的不懈努力， 必将为21世纪的免清洗焊接技术赋予新的内容。 也为

SMT技术注入新的力量。

4.SMT的技术特点

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。

还具有智能化、多媒体化、网络的特性：

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。

2） 多媒体化：从文字信息交流向声音、图像信息交流的方向发展，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提出了如下要求：

密度化：单位体积电子作品处理信息量的提高。

高速化：单位时间内处理信息量的提高。

标准化：用户对电子作品多元化的需求， 使少量品种的大批量生产转化为多品种， 小批

量的生产，这样必然对元器件及装配手段提出更高的标准化要求。 这些要求迫使对在通孔基

板PCE上插装电子元器件的工艺方式进行革命，从而导致电子作品的装配技术全方位地转向

SMT。

5.SMT的现代应用

5.1 SMT技术在现代通信设备上的应用

21世纪是信息时代，通信设备已经成为普通大众必备用具， 包括手机电话、电脑等各类

电子产品种类已经层出不穷。而电子通信设备研制开发的进步很大程度上依赖于组装技术的 进步。之所以能够制造出各种各样体积小、功能强的现代通信设备 ，其中一个重要条件就是

先进的电路组装技术，即表面安装技术。

5.2 SMT技术在超标量处理器中的应用

超标量技术是指CPU在每个时钟周期内可以完成一条以上指令的并行执行技术。 以超标

量处理器为基础，引入 SMT技术，在基本不改变内部结构大小、不增加执行功能部件、沿 用其大部分硬件资源为前提下，性能最大获得约 50%的提升。然而，超标量处理器中一些结

构或资源（如执行部件、取指带宽等）的沿用会使得这些资源被过度利用，变成新的瓶颈。 SMT技术还有很大的改进空间，通过进一步优化 SMT技术在超标量处理器中的应用规范，

将会进一步提高处理器性能。

5.3 SMT技术在航空航天上的应用

我国航天事业的蓬勃发展，航空航天器的研究也日趋多样化、智能化、高精化。而 SMT

技术具有使电子器件组装密度高、 稳定性好等优点，在航天电子产品中的得到了很大的应用。

航天遥感器今后向小型化、智能化、高可靠、长寿命方向发展的趋势与 SMT的特点相吻合 SMD/SMC产品，必然并应该作为我们设计时选择的产品之例。广泛推广和应用 SMT技术及

其产品必将把航天产品性能和质量提高到更高的水平。

5.4 SMT技术在雷达设备上的应用

雷达作为一种防空侦查设备，在制导、空中打击等方面的应用具有重要的地位， 而雷达 的工作环境日渐恶化，防雷达武器的层出不穷，将雷达设设备的研制需求提出了更多的要求。

SMT技术具备多种优点，其再雷达上的应用可以解决很多技术上的难题。重量轻、可靠性 高

的表面安装电路模块，是雷达整机更轻、更小、性能指标更优。

5.5 SMT技术在智能断路器上的应用

断路器是一种能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流， 并能关合、在规定的时间

内承载和开断异常回路条件 (包括短路条件)下的电流的开关装置。在保护电路，防止突发事 件上起到了很大的作用。SMT技术的应用促使了现代断路器的智能化、 小型化和多样化发展。

将SMT组装工艺应用到智能型断路器的生产制造，是一个必然趋势。

6.SMT的发展前景

从前面的介绍中我们不难发现 ，SMT技术总体趋势正朝着更高效率、多功能、智能化方

向发展，随着电子工业的飞速发展，更多激动人心的新技术必将应用到 SMT技术领域中，反过

来SMT技术的新发展又有力地推动着电子组装业的发展 ，进而推动着电子技术的发展，从而形

成一种相互促进、协调发展密不可分的关系。

小结：

经过那天的组装收音机电工实习，我还是了解了不少 SMT的知识，且感触颇深。刚