什么是SMT？

SMT就是表面組裝技術（Surface Mounted Technology的縮寫），是目前電子組裝行業里最流行的一種技術和工藝。它將傳統的電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一的器件,從而實現了電子產品組裝的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生產的自動化。這種小型化的元器件稱為：SMY器件（或稱SMC、片式器件）。將元件裝配到印刷（或其它基板）上的工藝方法稱為SMT工藝。相關的組裝設備則稱為SMT設備。

目前，先進的電子產品，特別是在計算機及通訊類電子產品，已普遍采用SMT技術。國際上SMD器件產量逐年上升，而傳統器件產量逐年下降，因此隨著進間的推移，SMT技術將越來越普及。

SMT有何特點：

1、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%。

2、可靠性高、抗振能力強。焊點缺陷率低。

3、高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。

4、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、時間等。

為什么要用表面貼裝技術(SMT)？

1、電子產品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已無法縮小

2、電子產品功能更完整，所采用的集成電路(IC)已無穿孔元件，特別是大規模、高集成IC，不得不采用表面貼片元件。

3、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

4、電子元件的發展，集成電路(IC)的開發，半導體材料的多元應用

5、電子科技革命勢在必行，追逐國際潮流

一、SMT工藝流程------單面組裝工藝

來料檢測 --> 絲印焊膏（點貼片膠）--> 貼片 --> 烘干（固化） --> 回流焊接 --> 清洗 --> 檢測 --> 返修

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二、SMT工藝流程------單面混裝工藝

來料檢測 --> PCB的A面絲印焊膏（點貼片膠）--> 貼片 --> 烘干（固化）--> 回流焊接 --> 清洗 --> 插件 --> 波峰焊 --

三、SMT工藝流程------雙面組裝工藝

A：來料檢測 --> PCB的A面絲印焊膏（點貼片膠） --> 貼片 --> 烘干（固化） --> A面回流焊接 --> 清洗 -->翻板 --> PCB的B面絲印焊膏（點貼片膠） --> 貼片 --> 烘干 -->回流焊接（最好僅對B面 --> 清洗 --> 檢測 -->返修）此工藝適用于在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的SMD時采用。

B：來料檢測 --> PCB的A面絲印焊膏（點貼片膠） --> 貼片 --> 烘干（固化） --> A面回流焊接 --> 清洗 --> 翻板 --> PCB的B面點貼片膠 --> 貼片 --> 固化 --> B面波峰焊 --> 清洗 --> 檢測 --> 返修）此工藝適用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面組裝的SMD中，只有SOT或SOIC（28）引腳以下時，宜采用此工藝。

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四、SMT工藝流程------雙面混裝工藝

A：來料檢測 --> PCB的B面點貼片膠 --> 貼片 --> 固化 --> 翻板 --> PCB的A面插件 --> 波峰焊 --> 清洗 --> 檢測 --> 返修先貼后插，適用于SMD元件多于分離元件的情況

B：來料檢測 --> PCB的A面插件（引腳打彎） --> 翻板 -->PCB的B面點貼片膠 --> 貼片 --> 固化 --> 翻板 --> 波峰焊 --> 清洗--> 檢測 --> 返修

先插后貼，適用于分離元件多于SMD元件的情況

C：來料檢測 --> PCB的A面絲印焊膏 --> 貼片 --> 烘干 --> 回流焊接 --> 插件，引腳打彎 --> 翻板 --> PCB的B面點貼片膠 --> 貼片--> 固化 --> 翻板 --> 波峰焊 --> 清洗 --> 檢測 --> 返修

A面混裝，B面貼裝。

D：來料檢測 --> PCB的B面點貼片膠 --> 貼片 --> 固化 --> 翻板 --> PCB的A面絲印焊膏 --> 貼片 --> A面回流焊接 --> 插件 -->B面波峰焊 --> 清洗 --> 檢測 --> 返修

A面混裝，B面貼裝。先貼兩面SMD，回流焊接，后插裝，波峰焊

E：來料檢測 --> PCB的B面絲印焊膏（點貼片膠） --> 貼片 --> 烘干（固化） --> 回流焊接 --> 翻板 --> PCB的A面絲印焊膏 --> 貼片--> 烘干 --> 回流焊接1（可采用局部焊接） --> 插件 --> 波峰焊2（如插裝元件少，可使用手工焊接） --> 清洗 --> 檢測 --> 返修

 

SMT 基本工藝構成：

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基本工藝構成要素：

絲印（或點膠）--> 貼裝 --> （固化） --> 回流焊接 --> 清洗 --> 檢測 --> 返修

絲印：其作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上，為元器件的焊接做準備。所用設備為絲印機（絲網印刷機），位于SMT生產線的最前端。

點膠：它是將膠水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設備為點膠機，位于SMT生產線的最前端或檢測設備的后面。

貼裝：其作用是將表面組裝元器件準確安裝到PCB的固定位置上。所用設備為貼片機，位于SMT生產線中絲印機的后面。

固化：其作用是將貼片膠融化，從而使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為固化爐，位于SMT生產線中貼片機的后面。

回流焊接：其作用是將焊膏融化，使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為回流焊爐，位于SMT生產線中貼片機的后面。

清洗：其作用是將組裝好的PCB板上面的對人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。所用設備為清洗機，位置可以不固定，可以在線，也可不在線。

檢測：其作用是對組裝好的PCB板進行焊接質量和裝配質量的檢測。所用設備有放大鏡、顯微鏡、在線測試儀（ICT）、飛針測試儀、自動光學檢測（AOI）、X-RAY檢測系統、功能測試儀等。位置根據檢測的需要，可以配置在生產線合適的地方。

返修：其作用是對檢測出現故障的PCB板進行返工。所用工具為烙鐵、返修工作站等。配置在生產線中任意位置。

SMT有關的技術組成

1、電子元件、集成電路的設計制造技術

2、電子產品的電路設計技術

3、電路板的制造技術

4、自動貼裝設備的設計制造技術

5、電路裝配制造工藝技術

6、裝配制造中使用的輔助材料的開發生產技術

SMT元器件介紹

SMC:表面組裝元件（Surface Mounted commponents）

主要有矩形片式元件、圓柱形片式元件、復合片式元件、異形片式元件。

SMD:表面組裝器件（Surface Mounted Devices）

主要有片式晶體管和集成電路，集成電路又包括SOP、SOJ、PLCC、LCCC、QFP、BGA、CSP 、FC、MCM等。舉例如下：

1、連接件(Interconnect)：提供機械與電氣連接/斷開，由連接插頭和插座組成，將電纜、支架、機箱或其它PCB與PCB連接起來；可是與板的實際連接必須是通過表面貼裝型接觸。

 

2、有源電子元件(Active)：在模擬或數字電路中，可以自己控制電壓和電流，以產生增益或開關作用，即對施加信號有反應，可以改變自己的基本特性。無源電子元件(Inactive)：當施以電信號時不改變本身特性，即提供簡單的、可重復的反應。

3、異型電子元件(Odd-form)：其幾何形狀因素是奇特的，但不必是獨特的。因此必須用手工貼裝，其外殼(與其基本功能成對比)形狀是不標準的，

例如：許多變壓器、混合電路結構、風扇、機械開關塊，等。

Chip片電阻, 電容等, 尺寸規格: 0201, 0402, 0603, 0805, 1206, 1210, 2010, 等。 鉭電容, 尺寸規格:

TANA,TANB,TANC,TANDSOT

晶體管,SOT23, SOT143, SOT89等

melf圓柱形元件, 二極管, 電阻等

SOIC集成電路, 尺寸規格: SOIC08, 14, 16, 18, 20, 24, 28, 32

QFP 密腳距集成電路PLCC集成電路, PLCC20, 28, 32, 44, 52, 68, 84

BGA 球柵列陣包裝集成電路, 列陣間距規格: 1.27, 1.00, 0.80

CSP 集成電路, 元件邊長不超過里面芯片邊長的1.2倍, 列陣間距<0.50的microBGA

SMT名詞解釋

Bridge(錫橋)：把兩個應該導電連接的導體連接起來的焊錫，引起短路。

Buried via(埋入的通路孔)：PCB的兩個或多個內層之間的導電連接(即，從外層看不見的)。

C

CAD/CAM system(計算機輔助設計與制造系統)：計算機輔助設計是使用專門的軟件工具來設計印刷電路結構；計算機輔助制造把這種設計轉換成實際的產品。這些系統包括用于數據處理和儲存的大規模內存、用于設計創作的輸入和把儲存的信息轉換成圖形和報告的輸出設備

Capillary action(毛細管作用)：使熔化的焊錫，逆著重力，在相隔很近的固體表面流動的一種自然現象。

Chip on board (COB板面芯片)：一種混合技術，它使用了面朝上膠著的芯片元件，傳統上通過飛線專門地連接于電路板基底層。

Circuit tester(電路測試機)：一種在批量生產時測試PCB的方法。包括：針床、元件引腳腳印、導向探針、內部跡線、裝載板、空板、和元件測試。

Cladding(覆蓋層)：一個金屬箔的薄層粘合在板層上形成PCB導電布線。

Coefficient of the thermal expansion(溫度膨脹系數)：當材料的表面溫度增加時，測量到的每度溫度材料膨脹百萬分率(ppm)

Cold cleaning(冷清洗)：一種有機溶解過程，液體接觸完成焊接后的殘渣清除。

Cold solder joint(冷焊錫點)：一種反映濕潤作用不夠的焊接點，其特征是，由于加熱不足或清洗不當，外表灰色、多孔。

Component density(元件密度)：PCB上的元件數量除以板的面積。

Conductive epoxy(導電性環氧樹脂)：一種聚合材料，通過加入金屬粒子，通常是銀，使其通過電流。

Conductive ink(導電墨水)：在厚膠片材料上使用的膠劑，形成PCB導電布線圖。

Conformal coating(共形涂層)：一種薄的保護性涂層，應用于順從裝配外形的PCB。

Copper foil(銅箔)：一種陰質性電解材料，沉淀于電路板基底層上的一層薄的、連續的金屬箔， 它作為PCB的導電體。它容易粘合于絕緣層，接受印刷保護層，腐蝕后形成電路圖樣。

Copper mirror test(銅鏡測試)：一種助焊劑腐蝕性測試，在玻璃板上使用一種真空沉淀薄膜。

Cure(烘焙固化)：材料的物理性質上的變化，通過化學反應，或有壓/無壓的對熱反應。

Cycle rate(循環速率)：一個元件貼片名詞，用來計量從拿取、到板上定位和返回的機器速度，也叫測試速度。

D

Data recorder(數據記錄器)：以特定時間間隔，從著附于PCB的熱電偶上測量、采集溫度的設備。

Defect(缺陷)：元件或電路單元偏離了正常接受的特征。

Delamination(分層)：板層的分離和板層與導電覆蓋層之間的分離。

Desoldering(卸焊)：把焊接元件拆卸來修理或更換，方法包括：用吸錫帶吸錫、真空(焊錫吸管)和熱拔。

Dewetting(去濕)：熔化的焊錫先覆蓋、后收回的過程，留下不規則的殘渣。

DFM(為制造著想的設計)：以最有效的方式生產產品的方法，將時間、成本和可用資源考慮在內。

Dispersant(分散劑)：一種化學品，加入水中增加其去顆粒的能力。

Documentation(文件編制)：關于裝配的資料，解釋基本的設計概念、元件和材料的類型與數量、專門的制造指示和最新版本。使用三種類型：原型機和少數量運行、標準生產線和/或生產數量、以及那些指定實際圖形的政府合約。

Downtime(停機時間)：設備由于維護或失效而不生產產品的時間。

Durometer(硬度計)：測量刮板刀片的橡膠或塑料硬度。

E

Environmental test(環境測試)：一個或一系列的測試，用于決定外部對于給定的元件包裝或裝配的結構、機械和功能完整性的總影響。

Eutectic solders(共晶焊錫)：兩種或更多的金屬合金，具有最低的熔化點，當加熱時，共晶合金直接從固態變到液態，而不經過塑性階段。

F

Fabrication()：設計之后裝配之前的空板制造工藝，單獨的工藝包括疊層、金屬加成/減去、鉆孔、電鍍、布線和清潔。

Fiducial(基準點)：和電路布線圖合成一體的專用標記，用于機器視覺，以找出布線圖的方向和位置。

Fillet(焊角)：在焊盤與元件引腳之間由焊錫形成的連接。即焊點。

Fine-pitch technology (FPT密腳距技術)：表面貼片元件包裝的引腳中心間隔距離為 0.025"(0.635mm)或更少。

Fixture(夾具)：連接PCB到處理機器中心的裝置。

 

Flip chip(倒裝芯片)：一種無引腳結構，一般含有電路單元。 設計用于通過適當數量的位于其面上的錫球(導電性粘合劑所覆蓋)，在電氣上和機械上連接于電路。

Full liquidus temperature(完全液化溫度)：焊錫達到最大液體狀態的溫度水平，最適合于良好濕潤。

Functional test(功能測試)：模擬其預期的操作環境，對整個裝配的電器測試。

G

Golden boy(金樣)：一個元件或電路裝配，已經測試并知道功能達到技術規格，用來通過比較測試其它單元。

H

Halides(鹵化物)：含有氟、氯、溴、碘或砹的化合物。是助焊劑中催化劑部分，由于其腐蝕性，必須清除。

Hard water(硬水)：水中含有碳酸鈣和其它離子，可能聚集在干凈設備的內表面并引起阻塞。

Hardener(硬化劑)：加入樹脂中的化學品，使得提前固化，即固化劑。

I

In-circuit test(在線測試)：一種逐個元件的測試，以檢驗元件的放置位置和方向。

J

Just-in-time (JIT剛好準時)：通過直接在投入生產前供應材料和元件到生產線，以把庫存降到最少。

L

Lead configuration(引腳外形)：從元件延伸出的導體，起機械與電氣兩種連接點的作用。

Line certification(生產線確認)：確認生產線順序受控，可以按照要求生產出可靠的PCB。

M

Machine vision(機器視覺)：一個或多個相機，用來幫助找元件中心或提高系統的元件貼裝精度。

Mean time between failure (MTBF平均故障間隔時間)：預料可能的運轉單元失效的平均統計時間間隔，通常以每小時計算，結果應該表明實際的、預計的或計算的。

N

Nonwetting(不熔濕的)：焊錫不粘附金屬表面的一種情況。由于待焊表面的污染，不熔濕的特征是可見基底金屬的裸露。

O

Omegameter(奧米加表)：一種儀表，用來測量PCB表面離子殘留量，通過把裝配浸入已知高電阻率的酒精和水的混合物，其后，測得和記錄由于離子殘留而引起的電阻率下降。Open(開路)：兩個電氣連接的點(引腳和焊盤)變成分開，原因要不是焊錫不足，要不是連接點引腳共面性差。

Organic activated (OA有機活性的)：有機酸作為活性劑的一種助焊系統，水溶性的。

P

Packaging density(裝配密度)：PCB上放置元件(有源/無源元件、連接器等)的數量；表達為低、中或高。

Photoploter(相片繪圖儀)：基本的布線圖處理設備，用于在照相底片上生產原版PCB布線圖(通常為實際尺寸)。

 

Pick-and-place(拾取-貼裝設備)：一種可編程機器，有一個機械手臂，從自動供料器拾取元件，移動到PCB上的一個定點，以正確的方向貼放于正確的位置。

Placement equipment(貼裝設備)：結合高速和準確定位地將元件貼放于PCB的機器，分為三種類型：SMD的大量轉移、X/Y定位和在線轉移系統，可以組合以使元件適應電路板設計。

R

Reflow soldering(回流焊接)：通過各個階段，包括：預熱、穩定/干燥、回流峰值和冷卻，把表面貼裝元件放入錫膏中以達到永久連接的工藝過程。

Repair(修理)：恢復缺陷裝配的功能的行動。

Repeatability(可重復性)：精確重返特性目標的過程能力。一個評估處理設備及其連續性的指標。

Rework(返工)：把不正確裝配帶回到符合規格或合約要求的一個重復過程。

Rheology(流變學)：描述液體的流動、或其粘性和表面張力特性，如，錫膏。

S

Saponifier(皂化劑)：一種有機或無機主要成份和添加劑的水溶液，用來通過諸如可分散清潔劑，促進松香和水溶性助焊劑的清除。

Schematic(原理圖)：使用符號代表電路布置的圖，包括電氣連接、元件和功能。

Semi-aqueous cleaning(不完全水清洗)：涉及溶劑清洗、熱水沖刷和烘干循環的技術。

Shadowing(陰影)：在紅外回流焊接中，元件身體阻隔來自某些區域的能量，造成溫度不足以完全熔化錫膏的現象。

Silver chromate test(鉻酸銀測試)：一種定性的、鹵化離子在RMA助焊劑中存在的檢查。(RMA可靠性、可維護性和可用性)

Slump(坍落)：在模板絲印后固化前，錫膏、膠劑等材料的擴散。

Solder bump(焊錫球)：球狀的焊錫材料粘合在無源或有源元件的接觸區，起到與電路焊盤連接的作用。

Solderability(可焊性)：為了形成很強的連接，導體(引腳、焊盤或跡線)熔濕的(變成可焊接的)能力。

Soldermask(阻焊)：印刷電路板的處理技術，除了要焊接的連接點之外的所有表面由塑料涂層覆蓋住。

Solids(固體)：助焊劑配方中，松香的重量百分比，(固體含量)

Solidus(固相線)：一些元件的焊錫合金開始熔化(液化)的溫度。

Statistical process control (SPC統計過程控制)：用統計技術分析過程輸出，以其結果來指導行動，調整和/或保持品質控制狀態。

Storage life(儲存壽命)：膠劑的儲存和保持有用性的時間。

Subtractive process(負過程)：通過去掉導電金屬箔或覆蓋層的選擇部分，得到電路布線。

Surfactant(表面活性劑)：加入水中降低表面張力、改進濕潤的化學品。

Syringe(注射器)：通過其狹小開口滴出的膠劑容器。

T

Tape-and-reel(帶和盤)：貼片用的元件包裝，在連續的條帶上，把元件裝入凹坑內，凹坑由塑料帶蓋住，以便卷到盤上，供元件貼片機用。

 

Thermocouple(熱電偶)：由兩種不同金屬制成的傳感器，受熱時，在溫度測量中產生一個小的直流電壓。

Type I, II, III assembly(第一、二、三類裝配)：板的一面或兩面有表面貼裝元件的PCB(I)；有引腳元件安裝在主面、有SMD元件貼裝在一面或兩面的

混合技術(II)；以無源SMD元件安裝在第二面、引腳(通孔)元件安裝在主面為特征的混合技術(III)。

Tombstoning(元件立起)：一種焊接缺陷，片狀元件被拉到垂直位置，使另一端不焊。

U

Ultra-fine-pitch(超密腳距)：引腳的中心對中心距離和導體間距為0.010”(0.25mm)或更小。

V

Vapor degreaser(汽相去油器)：一種清洗系統，將物體懸掛在箱內，受熱的溶劑汽體凝結于物體表面。

Void(空隙)：錫點內部的空穴，在回流時氣體釋放或固化前夾住的助焊劑殘留所形成。

Y

Yield(產出率)：制造過程結束時使用的元件和提交生產的元件數量比率。