- SMT制造工藝實訓教程
- 沈敏 唐志凌
- 1414字
- 2020-05-28 17:29:10
1.1 SMT概述
SMT是英文Surface Mounting Technology的縮寫,中文意思是:表面貼裝技術。它是相對于傳統的貫通孔插件焊接技術(Through-HoleTechnology,THT)而發展起來的一種新的組裝技術,也是目前電子組裝行業里最流行的一種技術和工藝。SMT是在印制電路板(Printed Circuit Board,PCB)基礎上進行加工的系列工藝流程的簡稱。
從廣義上來講,SMT是表面安裝元件(Surface Mount Component,SMC)、表面安裝器件(Surface Mount Device,SMD)、表面安裝印制電路板(Surface Mount print circuit Board,SMB)以及普通混裝印制電路板點膠、涂膏、表面安裝設備、元器件取放、焊接和在線測試等技術過程的統稱。
SMT是將表面組裝元器件貼裝到指定的涂覆了焊膏或粘合劑的印制電路板(PCB)焊盤上,然后經過回流焊接或波峰焊接方式使表面組裝元器件與PCB焊盤之間建立可靠的機械和電氣連接的技術。
如今電子行業飛速發展,電子產品追求小型化,以前使用的穿孔插件元器件已無法縮小。電子產品功能更完整,所采用的集成電路(IC)已無穿孔元器件,特別是大規模、高集成IC,不得不采用表面貼片元器件。產品批量化,生產自動化,廠方要以低成本高產量,出產優質產品以迎合顧客需求及加強市場競爭力。電子元器件的發展,集成電路(IC)的開發,半導體材料的多元應用促使電子科技革命勢在必行,可以想象,在Intel、AMD等國際IC器件的生產商的生產工藝精進到20多納米的情況下,SMT這種表面組裝技術和工藝的發展也是不得以而為之的情況。
SMT貼片加工的優點:組裝密度高、電子產品體積小、重量輕,貼片元件的體積和重量只有傳統插裝元器件的1/10左右,一般采用SMT之后,電子產品體積縮小40%~60%,重量減輕60%~80%;可靠性高、抗振能力強,焊點缺陷率低;高頻特性好;減少了電磁和射頻干擾;易于實現自動化,提高生產效率;降低成本達30%~50%;節省材料、能源、設備、人力和時間等。
1.1.1 SMT的特點
SMT是在THT基礎上發展起來的,SMT與THT二者的比較詳如圖1-1所示。在圖1-1a中,大多數元器件與其引腳都位于印制電路板(PrintedCircuitBoard,PCB)的同一面上,而在圖1-1b中,元器件的引腳要穿過PCB,焊點與元器件位于PCB的不同面上。在PCB同一面上完成元器件引腳和PCB焊盤粘合的技術,就稱為SMT,即表面貼裝技術。

圖1-1 SMT與THT的比較
a)SMT b)THT
表1-1較詳細介紹了SMT與THT兩種技術的特點。
表1-1 SMT與THT兩種技術的特點比較

1.1.2 SMT的優點
(1)組裝密度高
由于表面貼裝元器件(SMC/SMD)在體積和重量上都大大減小,為此,PCB的單位面積上元器件數目自然也就增多了。
(2)可靠性高
由于片式元器件小而輕,抗振動能力強,自動化生產程度高,故貼裝可靠性高。目前幾乎所有中、高端電子產品都采用SMT工藝。
(3)高頻特性好
由于片式元器件通常為無引線或短引線器件,因此在PCB設計方面,可降低寄生電容的影響,提高電路的高頻特性。采用片式元器件設計的電路最高頻率可達3GHz,而采用通孔元件僅為500MHz。
(4)降低成本
使用PCB的面積減小,一般為通孔PCB面積的1/12;PCB上鉆孔數量減小,節約返修費用;頻率特性提高,減少了電路調試費用;片式元器件體積小、重量輕,減少了包裝、運輸和儲存費用。片式元器件發展快,成本迅速下降,價格也相當低。
(5)便于自動化生產
SMT采用自動貼片機的真空吸嘴吸放元件,真空吸嘴小于元件外形,為此可完全自動化生產;而穿孔安裝印制板要實現完全自動化,則需擴大原PCB面積,這樣才能使自動插件的插裝頭將元件插入,若沒有足夠的空間間隙,將碰壞零件。
(6)SMT的不足
廠家初始投資大,生產設備結構復雜,涉及技術面寬,費用昂貴;由于元器件微小,則電子產品維修工作困難,需專用工具;另外在加工過程中元器件與印制板之間熱膨脹系數(CTE)要一致等。