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电子产品的SMT技术目录1、 什么是SMT？2、 SMT技术简介3、 SMT使用工艺4、 中国贴片机行业的发展历史、前景什么是SMTSMT是什么意思？ smt就是Surface Mount Technology 表面贴装技术：一种现代的电路板组装技术，它实现了电子产品组装的小型化、高可靠性、高密度、低成本和生产自动化。目前，先进的电子产品特别是在计算机及通讯类电子产品组装中，已普遍采用表面贴装技术。本网站主要介绍有关表面贴装技术的基础知识，生产设备，工艺流程，行业质量标准，探讨常见工艺质量问题，发布技术发展新动态及最新的技术文章，同时也介绍电子制造业的其它技术。1.SMT SMT是Surface Mount Technology的英文缩写，中文意思是表面贴装技术。SMT是新一代电子组 装技术，也是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。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。 2.SMT历史 表面贴装不是一个新的概念，它源于较早的工艺，如平装和混合安装。 电子线路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且根本没有基片。第一个半导体器件的封装采 用放射形的引脚，将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通孔中。50年代，平装的表面安 装元件应用于高可靠的军方，60年代，混合技术被广泛的应用，70年代，无源元件被广泛使用，近十年有源元件被广泛使用。 3.SMT特点 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% 。 SMT产品可靠性高、抗振能力强；焊点缺陷率低，高频特性好；减少了电磁和射频干扰。 且易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%50% 。节省材料、能源、设备、人力、时间等。 4.SMT优势 电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小； 电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC) 已无穿孔元件，特别是大规 、高集成IC，不得不采用表面贴片元件； 产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞 争力；电子科技革命势在必行：电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用等， 都使追逐国际潮流的SMT工艺尽显优势。 SMT的主要设备介绍 1.印刷机由于新型SMD不断出现、组装密度的提高以及免清洗要求，印刷机的高密度、高精度的提高以及多功能方向发展。目前印刷机大致分为三种档次：（1）半自动印刷机（2）半自动印刷机加视觉识别系统。增加了CCD图像识别，提高了印刷精度。（3）全自动印刷机。2.贴片机 随着SMC小型化、SMD多引脚窄间距化和复合式、组合式片式元器件、BGA、CSP、DCA（芯片直接贴装技术）、以及表面组装的接插件等新型片式元器件的不断出现，对贴装技术的要求越来越高。近年来，各类自动化贴装机正朝着高速、高精度和多功能方向发展。采用多贴装头、多吸嘴以及高分辨率视觉系统等先进技术，使贴装速度和贴装精度大大提高。3、再流焊炉 再流焊炉主要有热板式、红外、热风、红外热风和气相焊等形式。 再流焊热传导方式主要有辐射和对流两种方式。SMT技术简介目前，先进的电子产品，特别是在计算机及通讯类电子产品，已普遍采用SMT技术。国际上SMD器件产量逐年上升，而传统器件产量逐年下降，因此随着进间的推移，SMT技术将越来越普及。 或者说：SMT就是表面组装技术（Surface Mounted Technology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。 SMD工艺流程:一、SMT工艺流程-单面组装工艺 来料检测 - 丝印焊膏（点贴片胶）- 贴片 - 烘干（固化） - 回流焊接 - 清洗 - 检测 - 返修 二、SMT工艺流程-单面混装工艺 来料检测 - PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）- 贴片 - 烘干（固化）- 回流焊接 - 清洗 - 插件 - 波峰焊 - 清洗 - 检测 - 返修 三、SMT工艺流程-双面组装工艺 A：来料检测 - PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶） - 贴片 - 烘干（固化） - A面回流焊接 - 清洗 - 翻板 - PCB的B面丝印焊膏（点贴片胶） - 贴片 - 烘干 -回流焊接（最好仅对B面 - 清洗 - 检测 -返修） 此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。 B：来料检测 - PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶） - 贴片 - 烘干（固化） - A面回流焊接 - 清洗 - 翻板 - PCB的B面点贴片胶 - 贴片 - 固化 - B面波峰焊 - 清洗 - 检测 - 返修） 此工艺适用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面组装的SMD中，只有SOT或SOIC（28）引脚以下时，宜采用此工艺。 四、SMT工艺流程-双面混装工艺 A：来料检测 - PCB的B面点贴片胶 - 贴片 - 固化 - 翻板 - PCB的A面插件 - 波峰焊 - 清洗 - 检测 - 返修先贴后插，适用于SMD元件多于分离元件的情况 B：来料检测 - PCB的A面插件（引脚打弯） - 翻板 - PCB的B面点贴片胶 - 贴片 - 固化 - 翻板 - 波峰焊 - 清洗 - 检测 - 返修 先插后贴，适用于分离元件多于SMD元件的情况 C：来料检测 - PCB的A面丝印焊膏 - 贴片 - 烘干 - 回流焊接 - 插件，引脚打弯 - 翻板 - PCB的B面点贴片胶 - 贴片- 固化 - 翻板 - 波峰焊 - 清洗 - 检测 - 返修 A面混装，B面贴装。 D：来料检测 - PCB的B面点贴片胶 - 贴片 - 固化 - 翻板 - PCB的A面丝印焊膏 - 贴片 - A面回流焊接 - 插件 -B面波峰焊 - 清洗 - 检测 - 返修 A面混装，B面贴装。先贴两面SMD，回流焊接，后插装，波峰焊 E：来料检测 - PCB的B面丝印焊膏（点贴片胶） - 贴片 - 烘干（固化） - 回流焊接 - 翻板 - PCB的A面丝印焊膏 - 贴片- 烘干 - 回流焊接1（可采用局部焊接） - 插件 - 波峰焊2（如插装元件少，可使用手工焊接） - 清洗 - 检测 - 返修SMT使用工艺SMT工艺 一.Men人1:人员的训练1）基本操作上板机；下板机；印刷机（包括程序制作）；贴片机；Feeder；回焊炉（包括回温曲线的制作打印）。2）具备基本的电子元件及辅料知识能够识别元件，如电阻阻值；电容，IC的方向等。辅料：锡膏和胶的储存，解冻，搅拌，添加等；3）统计的知识D/T率，直通率，抛料率，X-R管制等,能看懂和理解每一项的意义。4）制程知识要求懂SMT的点胶制程，印锡制程，锡加胶制程;2,信息1）不可靠的信息2）资料不及时3，积极性4，合作与沟通二,Machine 机(一)印刷机1,钢网(1)外框刚度及钢网张力（2）钢网厚度（3）钢网开口2，PCB板的夹紧状况应随时关注夹紧装置和PCB的夹紧状况。否则：1）PCB前后左右不平整，在上顶印刷过程中对钢网和刮刀造成损伤，或与钢网贴和不良，造成锡膏渗漏。2）印刷机照相识别后，上顶印刷过程中PCB位置偏移导至印刷偏位。3）造成印刷厚度不均匀或偏厚。3，钢网的固定4，钢网上所加锡膏量5，钢网的清洁6,刮刀(二)机器的保养日,周,月,年保养计划(三)高精度贴片1.规正爪的使用目前只有M82机,在不用视觉识别进行吸料位置修正来保证贴片位的精确.应注意:规正力应正常,否则会造成元件的损伤.规正爪的动作是否同步,力量均匀,会造成规正不精确.2.机器的固定水平性,稳定性,固定性应严格保证.否则机器在工作过程中,会因摇晃,颤动剧烈而高精密系统的正常工作,也会磨损加剧缩短机器的寿命.3.机器的设计a.稳定性b.三维识别c.小视野高精度识别d.对元件颜色的适应性e.良好的位置补偿系统，主要的是机械装置如FEEDER,吸嘴系统,贴片机定位系统如轴,标尺,PCB夹紧装置;气压系三，Material 料（一）PCB1，设计：1）焊盘的大小：2）焊盘的间距：3）元件分布不合理2，可焊性1）热风整平或电镀2）存储条件3，MARK的设计4，可生产性1）焊盘的准确性2）弯曲度与扭曲度3）焊盘的平面度4）阻焊膜残破会造成熔融锡铅液从焊盘上流失，造成少锡，锡珠或与其他焊盘连接起来形成桥接。（二）锡膏目前所用为普通的63/37的Sn-Pb锡膏。有球状Sn-Pb合金颗粒外加松香，活化剂，溶剂，触变剂等混合而成膏状物。为了避免产生桥接，锡珠，少锡等焊接缺陷，须注意以下因素：1，合金颗粒尺寸2，脱模性能不好3，粘度不当太大，锡膏不易穿过钢网，印出的线条残缺不全；太小，易流淌蹋边，保形性不好。与粘接性一样，除了与本身的配比有关外，还与使用过程有关：1）只使用经认证的锡膏。2）锡膏须在冰箱中保存。3）钢网上的锡膏量不可太多， 4）超过使用期的锡膏不能再用4，外界的因素1）温度，湿度（车间，印刷机）。应避免吸潮，助焊剂挥发过多。2）环境的清洁度。应避免在有灰尘的环境下使用锡膏。3）钢网，PCB上残留物。钢网上不应有清擦时留下的纤维；钢网空内不应有上次使用留下的残余锡膏（包括刮刀）；PCB板上不应有油污杂物，以确保印刷效果。（三）元件来料质量情况也是影响焊接质量的因素，要考虑以下因素：1，可焊性2，引脚的共面性3，外表反光度4，引脚变形会造成错位，虚焊的缺陷。这要求在储存，搬运，备料等过程中小心操作；贴片机应处于正常状态，避免贴片过程中机器的原因发生抛料，夹伤，掉件等误动作而损伤元件。（四）固定胶目前选用的是LOCTITE（乐泰）公司3609，3611两种胶。3609是点胶用胶，3611是刮胶用胶。1，储存及使用：1）胶必须用经过认证的2）胶须在低温（28）下保存；使用前要进行回温处理。10ml封装的要回温2小时以上，30ml封装的要回温4小时以上，300ml封装的要回温12小时以上。3）印刷胶水时，少量多次添加。生产完毕，钢网上的胶不能再用，还在包装中的胶，24小时内不用，应放回冰箱，但反复取用不能超过4次，否则予以报废。2，点胶缺陷及影响因素1）胶点形状及其保形性 2）粘接强度四，Method 法（一）工作准备1，工艺规范生产前阅读工艺规范是必须养成的职业习惯，以免发生版本或漏掉如印锡后要点胶这样的工序的错误。所以：1）PCB，钢网，发料单，BOM须与工艺规范一致。2）要有工艺路线示意图及其说明，特别是对特殊元件的特殊工艺说明。3）要有装配图，应标有装配位。4）如是借用工艺规范，需有正式的工作联络单及其说明。2，元件错误1）元件型号，数量与发料单要吻合。2）发料单与BOM要吻合。有差异时，可查询MRP，工艺规范，中试工作联络单，试制单板申请电子流或直接与项目人联系予以落实，不能凭经验想当然。3）所发料的质量状况与生产质量也有直接的关系，如元件残破，变形，可根据流程进行报废，待处理，退库重新领料等处理。4）上错料。（二）版本控制1）正确情况是：工艺规范，BOM，发料单，PCB，钢网的名称和版本一致。2）如有差异，在工艺规范中应有说明或有正式的工作联络单。（三）PCB，钢网的制作方式1）当PCB，钢网都采用光绘文件制作时，精度会较高，可以保证焊盘与钢网开口位置吻合度高。2）当钢网是采用提供的PCB进行采点制作时，可能出现采点不准确造成钢网与PCB吻合度差，出现印刷缺陷。（四）制程管制1，在制品的搬运，参阅生产现场装卸，周转物料和组件的有关规定。2，换料的控制1）上机前所有的物料须经IPQC的检验。2）生产过程中，带式料的换料须经IPQC的检验；TRAY盘料，管式料生产过程中IPQC不会全检，因此上料员要加强自检，以免上错料或上错轨道。3）所换FEEDER，振动器应处于正常工作状态。（五）预防性保养是防止总是处于救火状态的前提。如果总是出现故障时才进行处理，损失已经造成，而且会大大降低设备的使用寿命。（六）贴片编程为了贴片位置准确，方向正确，必须：1）有完善正确的数据库（如gf库）2）有正确的坐标系3）贴片坐标的准确性4）有效的维护（七）制程控制应用SPC的一些常用统计，分析，控制手法来保证制造过程处于受控状态制程能力予以保障。常用的方法有：1）X-R管制如锡膏厚度的管制。用此方法可以发现制程异常或判断出现异常的趋势。2）柏拉图法用此方法可分析引起质量问题的主要次要因素，从而有的放矢地解决问题。3）鱼骨图法可用此方法来分析产生问题的各种因素或解决问题的各种措施。（八）结果的检验五，Environment 环境（一）生产环境（大环境）温度：2228，相对湿度：50%85%（二）小环境1）印刷机内部环境温度：25，相对湿度：4550%（三）干燥箱及烘箱（潮湿敏感器件所需）（四）冰箱 （锡膏，胶等贮存环境）（五）静电防护环境静电地板，静电胶皮，静电服，静电鞋，静电帽，静电腕带（有线），静电手套，设备接地等。 中国贴片机行业的发展历史、前景 中国技术SMT发展历史 中国的电子科技人员从上世纪70年代末和80年代初就开始跟踪国外STM技术的发展，并在小范围内应用SMT技术。中国最早规模化引进SMT生产线起于上世纪80年代初、中期。其背景是中国彩色电视机工业技术开始引进。为其配套的彩电调谐器，如松下彩电调谐器由A型转向B型电子调谐器，而新型调谐器大量采用片式元器件。在当时的计划经济指导下，国内彩电调谐器厂开始引进SMT生产线，引进的机型有松下、三洋、TESCON、TDK等。上世纪90年代初、中期中国录像机生产线的引进掀起了另一次SMT引进高潮。以松下录像机为例，从L15开始大量采用片式元器件。这一期间大连华录、北京电视设备厂、上海录音器材厂、南京714厂、夏新等一批录像机生产厂家开始引进SMT生产线。据国外某调查机构统计，至1997年底为止，中国贴片机的保有量为3700台，SMT生产线总数为1500条-2000条之间。 进入21世纪以来，中国SMT引进步伐大大加快。我国海关公布贴片机引进数据起始于2000年，当年公布的贴片机年引进量为1370台，以后平均每年递增率达50%以上，2005年引进贴片机达8992台，中国贴片机保有量在30000台以上、SMT生产线在15000条左右。中国已成为全球最大、最重要的SMT市场。.设备正向高效、灵活、智能、环保等方向发展 提高设备的生产效率一直是人们的追求目标，生产设备巳从过去的单台设备工作，向多台设备组合连线的方向 发展；从多台分步控制方式向集中在线控制方向发展；从单路连线生产向双路组合连线生产方向发展。所以，我们认为SMT发展 的总趋向是高效、智能、环保等方向发展。 我们以全自动贴片 机为代表来说明，为了提高生产效率，减少工作时间，目前新型贴片机正向双路输送贴片结构发展，在保留传统的单路贴片性能的前提下，将PCB板的输送、定位、检测、贴片等设计成双路结构，双路即可同步、也可异步。双路工作方式可缩短贴片的生产时间，提高机器的工作效率。 设备向智能、灵活的方向发展，主要是利用计算机来操作，提高自动化控制程度，把一些工艺参数储存固定，提高机器的自动化程度，稳定和提高产品质量。 设备向环保方向的发展，当前主要是清洗和无铅焊料应用两个方面。在替代、最终淘汰物质的进程中，经过几年的努力，己经取得了很大进步，日东公司先后研制开发和生产了环保水洗设备、免清洗波峰焊机。目前正研制适应无铅焊料的波峰焊设备和回流焊工艺设备。有关环保清洗设备，我公司己有这方面的专门资料和设备介绍，欢迎索取。 .SMT设备向高精度、高速度、多功能的方向发展 由于新的片式元器件及其封装方式在不断变化，例如 BGA, FC, COB, CSP, MCM等大量涌现，在生产中不断更新和推广应用,对贴片机的要求也越来越高。例如为了提高贴片速度，各类新型贴片机普遍都采用激光对中、飞行对中检测等先进技术。即在贴片的同时贴片头一边运行工作，一边进行数据跟踪检测，大大提高了贴片机的对中速度。例如韩国三星公司生产的 CP40LV 贴片速度己达 0.22 片/秒，而新型贴片杌 CP45FV 的贴片速度高达 0.19 片/秒。而且 CP45FV 采用了悬空新概念，使用了六头六视像结构摄像头来识别元器件，而且每一个贴片头都能独立的识别元器件，也就是在吸片和贴片过程中完成识别，从而实现0.19 片/秒的贴装速度。 又如 CSP 要求贴片机要有极高的贴装精度，可采用 3D 数控式照明，可根据元器材的形状来预设照明程度，并自动编程控制 16 级照明度，这样可精确地识别元件图像，并可识别 BGA 或 CSP 。所以，我们认为新一代MT 设备正向高速度、高精度、多功能的方向发展。 这里还有一个如何保证高精度、高质量的贴片工作问题。为了保证贴片机的高精度，要采取措施降低贴片机的振动和抖动，减轻机身的重量，增加设备结构的刚性。为了保证高质量的贴片，要采用元器件最佳部位的感应识别技术，做到无损伤贴片；吸咀的高度距离，即吸咀与贴装电路板之间的距离要严格控制，吸咀位置的X,Y轴的误差要有自动修正功能。这样才能保证贴片机在高精度、高质量的贴片工作。 3. 中国电信工业的高速发展，大力推动了我国 SMT 技术的发展 我国电信工业极大地推动了我国 SMT 事业的发展。现在世界各大电信巨头都己进军中国电信行业，如摩托罗拉、爱立信、 西门子、诺几亚、贝尔、菲力浦等都在中国内地开设了合资或独资工厂；中国的电信巨子华为、中兴、东方、大唐和巨龙等公司，都纷纷抢占滩头，称雄当地，大大促进了我国 SMT 事业的迅速发展。世界上各种先进的SMT 生产线在中国都有样板。据北京电子学会 SMT 专委会主任刘利吉先生的介绍：欧洲一家电信公司将在中国投资 100亿元，工业产值达 400 亿元；又如北京邮电 x x 厂将投资数亿元新建自己品牌的手机生产线，这些都极大地剌激我国 SMT 设备和技术的迅猛发展。 降低生产成本，提高生产效率，实施现代化企业管理是人们的追求目标。SMT 生产技术本身就是一种高科技、高效率的自动化生产技术。SMT技术与传统插装工艺相比较，可大量节约生产成本，提高劳动生产效率，是现代企业发展的标志。据西安大唐电信公司及西安高华电气公司的生产试验总结表明：在大唐电信公司生产的程控电话交换设备上，在采用 SMT 技术后，交换机每一线的生产成本可下降 40元人民币。所以，现在大唐电信公司生产的程控交换设备，采取 SMT 技术巳达到 80 以上。所以，我们可以归纳为一句话：中国的电信工业，推动了中国 SMT技术的发展；又由于 SMT的成功推广应用，使世界人口大国一一中国己成为世界电信产业的王国！ 4 .我国信息产业、家用电器工业的发展，迫切需求SMT技术和设备 我国信息产业、计算机及网络产品、办公自动化产品、家用电器工业，如笔记本电脑、网络、DVD、CVD、打印、复印、摄录像机等电器工业的迅猛发展，特别是国家实施金桥、金关、金卡等系列金字工程项目，使我国的信息产业、家用电器工业得到迅速发展。有人予言并得到公认的是二十一世纪，世界科技的中心，也就是世界电子信息产业的中心，将转移到东方亚洲，而中国必将成为世界电子产品的中心。这也就带来了我国信息产业、家用电器工业迅猛发展的又一大好时机。特别是国家加强对航空、航天、电子、通信、交通和军事装备的大力投资，当前正值我国西部大开发的有利时期，大量需要各类新型 SMT 新技术新设备，中国的 SMT市场还将进一步发展。这里借用表面贴装技术杂志1998年第四期上刊发的一篇日本电子产品市场预测的几张图片，可以间接估算到我国的SMT工艺和设备的迅速发展。图1 为全世界主要十一种电子产品至2002年生产台数的预测。图2为所用 IC封装需求数量的预测；图3 为电子产品所用 MCM 的市场预测。这三张图片介绍的电子产品都己全部采用了 SMT技术，从而可以看出或预测到我国这类产品及 SMT技术的发展方向。 5 .国家加强对航空、航天及军事电子等领域的投资及西部大开发，有利 SMT的发展 现在高新电子科学技术己渗透到国民经济的各个领域，特别是航空、航天、航海、交通及军事电子等领域内，迫切需求用现代科学技术，特别是用 SMT技术来进行改造与提高。例如，在航天电子产品上，由于采用了 SMT 技术，可大大提高航天产品的可靠性、安全性、和工作寿命。据某部门介绍，航天电子产品采用 SMT 工艺技术后，该产品的可靠性指标提高了一个数量级。同时，随着 SMT技术的推广应用，减少了体积，减轻了重量，延长了工作寿命。特别是在军事电子装备上，由于采用了 SMT技术，显示出很多方面的优越性，这里就不一一列举了。 当前国内大多数航天，航空、航海、交通及军事电子等行业，都急需一定要求的SMT工艺 和设备，随着新型元器件的推广应用，特别是 MCM、 CSP 等技术的发展，对高精度、高密度、高质量、高可靠的 SMT工艺和设备必将成为发展的主流。 当前我国正掀起