SMT技术及其发展前景1.doc

SMT技术及其发展前景 表面贴装技术(SurfacedMountingTechnology简称SMT)是新一代电子组装技术,它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件,从而实现了电子产品组装的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生产的自动化。 关键词：SMTBGA回流焊 一：什么是SMT1：SMT概述 SMT是SurfaceMountTechnology的缩写形式，译成表面安装技术。美国是SMT的发明地，1963年世界出现第一只表面贴装元器件和飞利蒲公司推出第一块表面贴装集成电路以来，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广泛应用到计算机，通讯，军事，工业自动化，消费类电子产品等各行各业。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，被誉为电子组装技术一次革命。2：SMT组成： 主要由表面贴装元器件（SMC/SMD），贴装技术，贴装设备三部分。21：表面贴装元器件（SMC/SMD） 211：表面贴装元器件（SMC/SMD）说明：SMC:主要是指一些有源的表面贴装元件；SMD:主要是指一些无源的表面贴装元件；212：SMC/SMD的发展趋势 (1)SMC片式元件向小、薄型发展。其尺寸从1206（3.2mm*1.6mm）向0805（2.0mm*1.25mm）0603（1.6mm*0.8mm）0402（1.0mm*0.5mm）0201（0.6mm*0.3mm）发展。 (2)SMD表面组装器件向小型、薄型和窄引脚间距发展。引脚中心距从1.27向0.635mm0.5mm0.4mm及0.3mm发展。(3)出现了新的封装形式BGA（球栅阵列）、CSP（UBGA）和FILPCHIP（倒装芯片）。由于QFP（四边扁平封装器件受SMT工艺的限制，0.3mm的引脚间距已经是极限值。而BGA的引脚是球形的，均匀地分布在芯片的底部。BGA和QFP相比最突出的优点首先是I/O数的封装面积比高，节省了PCB面积，提高了组装密度。其次是引脚间距较大，有1.5mm、1.27mm和1.00mm，组装难度下降，加工窗口更大。例：31mm*31mmRBGA引脚间距为1.5mm时，有400个焊球（I/O）；引脚间距为1.0mm时，有900个焊球（I/O）。同样是31mm31mm的QFP-208，引脚间距为0.5mm时，只有208条引脚。 BGA无论在性能和价格上都有竞争力，已经在高（I/O）数的器件封装中起主导作用。 (4)窄间距技术（FPT）是SMT发展的必然趋势 FPT是指将引脚间距在0.6350.3mm之间的SMD和长宽小于等于1.6mm0.8mm的SMC组装在PCB上的技术。由于计算机、通信、航空航天等电子技术飞速展，促使半导体集成电路的集成度越来越高，SMC越来越小，SMD的引脚间距也越来越窄。目前，0.635mm和0.5mm引脚间距的QFP已成为工业和军用电子装备中的通信器件。 22：SMT贴装技术介绍2.2.1:SMT组装工艺类型： 单面/双面表面贴装、单面混合贴装、双面混合贴装。2.2.2:焊接方式分类： 波峰焊接-插装件（DIP）的焊接和部分贴片（SMC/SMD）的焊接。再流焊接-加热方式有红外线、红外加热风组合、全热风加热等。2.2.3:印制电路板： 基板材料-玻璃纤维、陶瓷、金属板。 电路板设计-图形设计、布线、间隙设定、拼版、SDM焊盘设计和布局、22：SMT贴装设备： 丝印机、点胶机、贴片机、回流焊、波峰焊、检测系统、维修系统2.2.4:SMT工艺流程简介SMT基本工艺构成要素： 丝印（或点胶）贴装（固化）回流焊接清洗检测返修 丝印：其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机（丝网印刷机），位于SMT生产线的最前端。 点胶：它是将胶水滴到PCB的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端。 贴装：其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中丝印机的后面。 固化：其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。 回流焊接：其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。 清洗：其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。清洗剂可以是HCFC-141b，也可以是nPB。 检测：其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、飞针测试仪、自动光学检测（AOI）、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。 返修：其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。二：SMT的特点和目前的发展动态1、 SMT的特点： 11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%。 2、 1.2可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。3、 1.3高频特性好。减少了电磁和射频干扰。4、 1.4易于实现自动化，提高生产效率。 5、 1.5降低成本达30%50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。 2、SMT的发展动态： SMT（表面组装技术）是新一代电子组装技术。经过20世纪80年代和90 年代的迅速发展，已进入成熟期。SMT已经成为一个涉及面广，内容丰富，跨多学科的综合性高新技术。最新几年，SMT又进入一个新的发展高潮，已经成为电子组装技术的主流。 SMT是无需对印制板钻插装孔，直接将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配技术。 由于各种片式元器件的几何尺寸和占空间体积比插装元器件小得多，这种组装形式具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击、高频特性好和生产效率高等优点。采用双面贴装时，组装密度的5倍以左右，从而使印制板面积节约了60-70，重量减轻90以上。 SMT在投资类电子产品、军事装备领域、计算机、通信设备、彩电调谐器、录像机、数码相机、摄像机、数码摄像机、袖珍式高档多波段收音机、随身听、MP3、传呼机和手机等几乎所有的电子产品生产中都得到广泛应用。SMT是电子装配技术的主要发展方向，已成为世界电子整机组装技术的主流。SMT是从厚、薄膜混合电路演变发展而来的。 美国是世界上SMD和SMT最早起源的国家，并一直重视在投资类电子产品和军事装备领域发挥SMT高组装密度和高可靠性能方面的优势，具有很高的水平。 日本在70年代从美国引进SMD和SMT应用在消费类电子产品领域，并投入大量资金大力加强基础材料、基础技术和推广应用方面的开发研究工作，从80年代中后期起加速了SMT在产业电子设备领域中的全面推广应用，仅用四年时间使SMT在计算机和通信设备中的应用数量增长了近30，在传真机中增长40，使日本很快超过了美国，在SMT方面处于世界领先地位。 欧洲各国SMT的起步较晚，但他们重视发展并有较好的工业基础，发展速度也很快，其发展水平和整机中SMC/SMD的使用效率仅次于日本和美国。80年代以来，新加坡、韩国、香港和台湾省亚洲四小龙不惜投入巨资，纷纷引进先进技术，使SMT获得较快的发展。 据飞利浦公司预测，到