分析SMT表面貼裝技術(shù)

邵祖平

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，表面貼裝技術(shù)（SMT）作為新一帶電子組裝技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，已成為微小型電子產(chǎn)品制造所使用的主流裝配工藝技術(shù)，并越來越受到人們的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：表面貼裝技術(shù) 貼裝元器件 特點(diǎn) 工藝流程

前言

微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得貼片元器件的使用范圍也越來越廣泛，這就對(duì)電子組裝工藝提出了更高的要求。近些年來，諸多電子技術(shù)相對(duì)發(fā)達(dá)的國家都紛紛擴(kuò)大SMT的應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)很多技術(shù)發(fā)達(dá)國家已利用SMT取代了傳統(tǒng)的通孔插裝技術(shù)，有效提高了電子產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

一、表面貼裝技術(shù)及元器件介紹

表面貼裝工藝，又稱表面貼裝技術(shù)（SMT），是一種無需在印制板上鉆插裝孔，而直接將表面組裝元器件貼焊到印制線路板的規(guī)定位置，用焊料使元器件與印制線路板之間構(gòu)成機(jī)械和電氣連接的電子組裝技術(shù)。需要進(jìn)行表面貼裝的電子產(chǎn)品一般由印制線路板和表面貼裝元器件組成。印制線路板PWB是含有線路和焊盤的單面或雙面多層材料。表面貼裝元器件包括表面貼裝元件和表面貼裝器件兩大類。其中表面貼裝元件是指各種片狀無源元件，如電阻，電容，電感等；而表面貼裝器件是采用封裝的電子器件，通常是指各種有源器件，如小外形封裝器SOP，球柵陣列封裝器BGA等。有些元器件不能用于SMT，如部分接線器，變壓器，大電容等。

二、表面貼裝技術(shù)的特點(diǎn)

（1）成本低廉。因SMC體積減小，PCB的使用面積則會(huì)減小，電子產(chǎn)品的體積自然也會(huì)大大減小，這在很大程度上降低了電子產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；PCB的鉆孔數(shù)量少，產(chǎn)品的維修成本也會(huì)下降。

（2）可靠性高。由于片式元器件引線短或無引線，重量輕，抗振能力強(qiáng)，自動(dòng)化生產(chǎn)程度高，故貼裝可靠性高，一般不良焊點(diǎn)率不會(huì)高于百分之十，比通孔插裝元件波峰接技術(shù)低一個(gè)數(shù)量級(jí)，目前幾乎有90%的電子產(chǎn)品采用SMT工藝。

（3）性能高，減少了電磁和射頻干擾。由于片式元器件貼裝牢固，器件通常為無引線或短引線，降低了寄生電容的影響，使電路的高頻性能得到改善，數(shù)據(jù)傳輸速率增加，傳輸延遲減小，可實(shí)現(xiàn)高速度的信號(hào)傳輸。

（4）高密度。貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，能有效利用印制板的面積，一般采用SMT之后，整機(jī)產(chǎn)品的主板一般可以減小到其他裝接方式的100%--300%，重量減輕60%--80%，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品微型化。

（5）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。自動(dòng)貼片機(jī)采用真空吸嘴吸放元件，真空吸嘴小于元件外形，可提高安裝密度，事實(shí)上小元件及細(xì)間距器件均采用自動(dòng)貼片機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，也實(shí)現(xiàn)全線自動(dòng)化。這樣，由于全自動(dòng)裝配，不僅產(chǎn)量和效率得到了提高，而且排除了人為因素，使生產(chǎn)工藝更容易處于受控狀態(tài)，質(zhì)量也得到了改進(jìn)。

三、表面貼裝材料

（1）焊膏。

焊膏是SMT工藝中不可或缺的焊接材料，是由合金焊料粉末和糊狀助焊劑等物質(zhì)構(gòu)成的均勻混合的一種膏狀體，普遍應(yīng)用于再流焊中。焊膏一般應(yīng)該保存在5～10℃的低溫環(huán)境中，可以儲(chǔ)存在電冰箱的冷藏室中。使用時(shí)最少要提前2小時(shí)取出來，待焊膏達(dá)到室溫后，才能打開焊膏容器的蓋子，以免焊膏在解凍過程中凝結(jié)水汽。使用時(shí)取出焊膏后，應(yīng)該蓋好容器蓋，避免助焊劑揮發(fā)。

（2）助焊劑。

助焊劑在SMT中有著凈化焊接面、提高潤濕性、防治焊料氧化、保證工藝優(yōu)良等作用。適量的助焊劑是組成膏狀焊料的關(guān)鍵材料，含量一般占焊膏的8%～15%，其主要成分有樹脂、活性劑和穩(wěn)定劑等。助焊劑的成分不同，配制成的焊膏具有不同的性質(zhì)和不同的用途。

（3）清洗劑。

清洗的關(guān)鍵是選擇優(yōu)良的清洗劑。焊接和清洗是對(duì)電路組件的可靠性具有深遠(yuǎn)影響和相互依賴的組裝工藝。在表面組裝焊接過程中必須選擇合適的助焊劑，以獲得優(yōu)良的呵焊性。至今，在板級(jí)電路組裝中一般仍采用樹脂型助焊劑。這類助焊劑焊接后有殘?jiān)粼诒砻娼M裝件上，從而對(duì)其性能產(chǎn)生影響，因此，為確保表面組裝件的可靠性，焊接后必須進(jìn)行清洗，以去除焊劑殘?jiān)推渌廴疚?，滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)離子雜質(zhì)污染物和表面絕緣電阻的要求。

四、表面貼裝技術(shù)工藝流程

（1）絲印焊膏：指將粘膏狀的焊錫材料按產(chǎn)品上電子零件的分布，印刷于電路板上。

（2）貼片：指使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)“CAD”軟件編程，將電子貼片元器件貼裝于已印有焊膏的電路板上。

（3）回流焊：指根據(jù)焊膏材料的典型融熔溫度曲線，設(shè)定焊接溫度與速度等參數(shù)，使經(jīng)過焊膏印刷與零件貼裝的印刷電路板上的貼片元器件與焊盤進(jìn)行金屬化而成為一體。

（4）在線測試：指根據(jù)產(chǎn)品上元器件分布及邏輯關(guān)系，編制專用測試軟件并設(shè)計(jì)測試夾具，對(duì)產(chǎn)品上所有電子零件位置、方向、性能、邏輯連接進(jìn)行覆蓋性檢測。

五、結(jié)束語

目前SMT已成為電子產(chǎn)品及電子設(shè)備的主要裝配技術(shù)，廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造領(lǐng)域。雖然SMT在實(shí)際的使用過程當(dāng)中也存在部分問題，但是其所發(fā)揮的正面作用要更強(qiáng)，因此應(yīng)大力提倡SMT技術(shù)的使用，同時(shí)不斷深入研究，以完善SMT各工藝流程，使SMT能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，真正實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的自動(dòng)化、集成化、裝配模塊化及工藝制程清潔化，引領(lǐng)電子行業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展道路。

參考文獻(xiàn)

[1]李婷婷，吳楠.SMT表面貼裝技術(shù)工藝應(yīng)用與探討[J].企業(yè)文化（下旬刊），2013（01）：85- 86.

[2]趙衛(wèi)，王煒煜.表面貼裝技術(shù)SMT工藝的廣泛應(yīng)用及前景[J].硅谷，2010（19）：23.