2.4 SMD/SMC的使用
2.4.1 表面組裝元器件的包裝方式
表面組裝元器件的包裝形式已經成為SMT系統中的重要環節，它直接影響組裝生產的效率，必須結合貼片機送料器的類型和數目進行優化設計。表面組裝元器件的包裝形式主要有4種，即編帶、管裝、托盤和散裝。大批量生產建議選擇編帶封裝形式；低產量或樣機生產，建議選擇管裝；散裝很少使用，因為散裝必須一個一個地拾取或需要裝配設備重新進行封裝。
1.編帶包裝
編帶表裝是應用最廣泛、時間最久、適應性強、貼裝效率高的一種包裝形式，并已標準化。除QFP、PLCC和LCCC外，其余元器件均采用這種包裝方式。編帶包裝所用的編帶主要有紙帶、塑料袋和粘接式帶3種。紙帶主要用于包裝片式電阻、電容。塑料袋用于包裝各種片式無引腳組件、復合組件、異性組件、SOT、SOP、小尺寸QFP等片式組件。
如圖2-40所示為編帶包裝料帶盤及料帶。
圖2-40 編帶包裝料帶盤及料帶
2.管式包裝
管式包裝主要用來包裝矩形片式電阻、電容以及某些異形和小型器件，主要用于SMT元器件品種很多且批量小的場合。包裝時將元件按同一方向重疊排列后一次裝入塑料管內（一般100～200只/管），管兩端用止動栓插入貼片機的供料器上，將貼裝盒罩移開，然后按貼裝程序，每壓一次管就給基板提供一只片式元件。
管式包裝材料的成本高，且包裝的元件數受限。同時，若每管的貼裝壓力不均衡，則元件易在細狹的管內被卡住。但對表面組裝集成電路而言，采用管式包裝的成本比托盤包裝要低，不過貼裝速度不及編帶方式。
圖2-41為集成電路的防靜電管式包裝圖。從圖中可以看出，集成電路的形狀決定著塑料管的形狀。同時，硬塑料可以避免SMD/SMC運輸中被損壞。
圖2-41 防靜電管式包裝
3.托盤包裝
托盤包裝是用矩形隔板使托盤按規定的空腔等分，再將器件逐一裝入盤內，一般50只/盤，裝好后蓋上保護層薄膜。托盤有單層、三層、十層、十二層、二十四層自動進料的托盤送料器。這種包裝方法開始應用時，主要用來包裝外形偏大的中、高、多層陶瓷電容。目前，也用于包裝引腳數較多的SOP和QTP等器件。
托盤式包裝的托盤有硬盤和軟盤之分。硬盤常用來包裝多引腳、細間距的QTP器件，這樣封裝體引出線不易變形。軟盤則用來包裝普通的異形片式元件。
單層托盤包裝SMD如圖2-42所示。
圖2-42 托盤包裝
4.散裝
散裝是將片式元件自由地封入成形的塑料盒或袋內，貼裝時把塑料盒插入料架上，利用送料器或送料管使元件逐一送入貼片機的料口。這種包裝方式成本低、體積小，但適用范圍小，多為圓柱形電阻采用。
SMT元器件的包裝形式也是一項關鍵的內容，它直接影響組裝生產的效率，必須結合貼片機送料器的類型和數目進行最優化設計。
2.4.2 表面組裝器件的保管
表面組裝器件一般有陶瓷封裝、金屬封裝和塑料封裝。前兩種封裝的氣密性能較好，不存在密封問題，器件能保存較長的時間。但對于塑料封裝的SMD產品，由于塑料自身的氣密性較差，所以要特別注意塑料表面組裝器件的保管。
絕大部分電子產品中所用的IC器件，其封裝均采用模壓塑料封裝，其原因是大批量生產易降低成本。但由于塑料制品有一定的吸濕性，因而塑料器件（SOJ、PLCC、QFP）屬于潮濕敏感器件。由于通常的再流焊或波峰焊，都是瞬時對整個SMD加熱，等焊接過程中的高熱施加到已經吸濕的塑封SMD殼體上時，所產生的熱應力會使塑殼與引腳連接處發生裂縫。裂縫會引起殼體滲漏并受潮而慢慢地失效，還會使引腳松動從而造成早期失效。
1.塑料封裝表面組裝器件的儲存
在塑料封裝的表面組裝器件存儲和使用中應注意：庫房室溫低于40℃，相對濕度小于60%，這是塑料封裝袋表面組裝器件貯存場地的環境要求；塑料封裝SMD出廠時，都被封裝于帶干燥劑的潮濕包裝袋內，并注明其防潮濕有效期為一年，不用時不開封。
2.塑料封裝表面組裝器件的開封使用
開封時先觀察包裝袋內附帶的濕度指示卡。當所有黑圈都顯示藍色時，說明所有的SMD都是干燥的，可以放心使用；當10%和20%的圈變成粉紅色時，也是安全的；當30%的圈變成粉紅色時，即表示SMD有吸濕的危險，并表示干燥劑已經變質；當所有的圈都變成粉紅色時，即表示所有的SMD已嚴重吸濕，貼裝前一定要對該包裝袋中所有的SMD進行驅濕烘干處理。
下面介紹濕度指示卡讀法。濕度指示卡有許多品種，但基本上可以歸納為六圈式和三圈式，三圈式如圖2-43所示。六圈式的可顯示濕度為10%、20%、30%、40%、50%和60%，三圈式的只有30%、40%和50%，其所指示的某相對濕度是介于粉紅色圈和藍色圈之間的淡紫色圈所對應的百分數。例如，30%的圈變成粉紅色，40%的圈仍顯示藍色，則藍色與粉紅色之間顯示淡紫色的圈旁的30%，即為相對濕度值。
圖2-43 三圈式濕度指示卡
3.包裝袋開封后的操作
SMD的包裝袋開封后，應遵循下列要求從速取用。生產場地的環境：室溫低于30℃、相對濕度小于60%；生產時間極限為：QFP為10h，其他（SOP、SOJ、PLCC）為48h（有些公司為72h）。
所有塑封SMD，當開封時發現濕度指示卡的濕度為30%以上或開封后的SMD未在規定的時間內裝焊完畢，以及超期儲存的SMD等情形時，在貼裝前一定要先進行驅濕烘干。烘干方法分為低溫烘干法和高溫烘干法。
低溫烘干法中的低溫箱溫度為40±2℃，適用的相對濕度小于5%，烘干時間為192h；高溫烘干法中的烘箱溫度為125±5℃，烘干時間為5～8h。
凡采用塑料管包裝的SMD（SOP、SOJ、PLCC、QFP等），其包裝管不耐高溫，不能直接放進烘箱中烘烤，應另行放在金屬管或金屬盤內才能烘烤。
QFP的包裝塑料盤有不耐高溫和耐高溫兩種。耐高溫的可直接放入烘箱中進行烘烤；不耐高溫的不能直接放入烘箱烘烤，以防發生意外，應另放在金屬盤進行烘烤。轉放時應防止損傷引腳，以免破壞其共面性。
4.剩余SMD的保存方法
（1）配備專用低溫低濕儲存箱。將開封后暫時不用的SMD連同送料器一起存放在箱內，但配備大型專用低溫低濕儲存箱的費用較高。
（2）利用原有完好的包裝袋。只要袋子不破損且內裝干燥劑良好，仍可將未用完的SMD重新裝回袋內，然后用膠帶封口。
2.4.3 表面組裝元器件的使用要求
SMT在電路安裝生產中成為電子工業的重要技術，原因在于SMC和SMD的體積小、質量輕、互連性好、組裝密度高、寄生阻抗小、高頻性能好、可沖擊震動性能高、具有良好的自動化生產程度，可大幅提高生產效率，現在SMD已經廣泛用于PC、程控交換機、移動電話、尋呼機、對講機、電視機、VCD、數碼相機等為數眾多的電子產品中。目前，世界發達國家SMC和SMD的片式化率已達到70%以上，全世界平均片式化率達到40%，而我國的片式化率不到30%，因此應將SMT、SMD、SMC等新工藝和新型電子元器件作為電子工業的發展重點。
采用SMT工藝與過去傳統的“插件+手工焊”工藝對生產設備的要求和元器件的選用、PCB的設計、工藝、工序的安排有很大的不同，在設計中就應全盤考慮，統一規劃。因為設計質量不僅僅是由電路設計的先進性和電路原理的可行性所決定，同時要統籌安排SMC和SMD的選擇、PCB設計和板上布局、工藝流程的先后次序及合理安排等。即電子元器件的采購和生產制造工藝在設計初期就應融于設計師的主導思想中，并落實在具體產品生產中。