表面安装技术

1、表面安装技术表面安装技术 SMT北京市仪器仪表高级技工学校北京市仪器仪表高级技工学校一、一、SMT的装配技术特点的装配技术特点1、SMT与通孔基板式与通孔基板式PCB装配的差别装配的差别 通孔基板式印制板装配技术，其主要特点是在印制板上通孔基板式印制板装配技术，其主要特点是在印制板上设计好电路连接导线和装配孔，将传统元器件的引线穿过电设计好电路连接导线和装配孔，将传统元器件的引线穿过电路板上的焊盘通孔以后，在印制板的另一面进行焊接，装配路板上的焊盘通孔以后，在印制板的另一面进行焊接，装配成所需要的电路产品。采用这种方法，由于元器件有引线，成所需要的电路产品。采用这种方法，由于元器件有引线，当电

2、路密集到一定程度以后，就无法解决缩小体积的问题了。当电路密集到一定程度以后，就无法解决缩小体积的问题了。同时，引线间相互接触的故障、元器件引线引起的干扰也难同时，引线间相互接触的故障、元器件引线引起的干扰也难以排除。以排除。例如：在射频电路中，一个直立装配的电阻引线，就可能成例如：在射频电路中，一个直立装配的电阻引线，就可能成 为发射天线而影响其他电路正常工作。为发射天线而影响其他电路正常工作。北京市仪器仪表高级技工学校 为了提高电子整机产品单位体积的利用率，出现了贴为了提高电子整机产品单位体积的利用率，出现了贴片式元器件。所谓的表面安装技术，是指把片状结构的元片式元器件。所谓的表面安装技术，

3、是指把片状结构的元器件或适合于表面装配的小型化元器件，按照电路的要求器件或适合于表面装配的小型化元器件，按照电路的要求放置在印制板的表面上，用再流焊或波峰焊等焊接工艺装放置在印制板的表面上，用再流焊或波峰焊等焊接工艺装配起来，构成具有一定功能的电子部件的装配技术。表面配起来，构成具有一定功能的电子部件的装配技术。表面安装技术和通孔插装元器件的方式相比，具有以下优越性：安装技术和通孔插装元器件的方式相比，具有以下优越性：北京市仪器仪表高级技工学校实现微型化。表面安装技术组装的电子部件，体积一般实现微型化。表面安装技术组装的电子部件，体积一般 可减小到通孔插装的可减小到通孔插装的30%-20%,最

4、小的可达到最小的可达到10%。重。重 量减轻量减轻60%-80%。信号传输速度高。由于结构紧凑、装配密度高，连线信号传输速度高。由于结构紧凑、装配密度高，连线 短、传输延迟小，可实现高速度的信号传输。这对于超短、传输延迟小，可实现高速度的信号传输。这对于超 高速运行的电子设备具有重大的意义。高速运行的电子设备具有重大的意义。高频特性好。由于元器件无引线或短引线，自然消除了高频特性好。由于元器件无引线或短引线，自然消除了 前面提到的射频干扰，减小了电路的分布参数。前面提到的射频干扰，减小了电路的分布参数。有利于自动化生产，提高成品率和生产效率。由于片状有利于自动化生产，提高成品率和生产效率。由于

5、片状 元器件外形尺寸标准化、系列化及焊接条件的一致性，元器件外形尺寸标准化、系列化及焊接条件的一致性， 所以表面安装技术的自动化程度很高。因为焊接造成的所以表面安装技术的自动化程度很高。因为焊接造成的 元器件的失效将大大减少，提高了可靠性元器件的失效将大大减少，提高了可靠性简化了生产工序，降低了成本。在印制板上装配时，元简化了生产工序，降低了成本。在印制板上装配时，元 器件的引线不用打弯、剪短，因而使整个生产过程缩器件的引线不用打弯、剪短，因而使整个生产过程缩 短，同样功能电路的加工成本低于通孔装配方式。短，同样功能电路的加工成本低于通孔装配方式。北京市仪器仪表高级技工学校二、表面装配元器件二

6、、表面装配元器件1、表面装配元器件的特点、表面装配元器件的特点 应该说，电子整机产品制造工艺技术的进步，取决于电子元器件的应该说，电子整机产品制造工艺技术的进步，取决于电子元器件的发展：与此相同，发展：与此相同，SMT技术的发展，是由于表面装配元器件的出现。表技术的发展，是由于表面装配元器件的出现。表面装配元器件也称做贴片元器件或片状元器件，它有两个显著的特点：面装配元器件也称做贴片元器件或片状元器件，它有两个显著的特点： 在在SMT元器件的电极上，有些完全没有引出线，有些只有非常短小的元器件的电极上，有些完全没有引出线，有些只有非常短小的 引线；相邻电极之间的距离比传统的双列直插式集成电路的

7、引线间距引线；相邻电极之间的距离比传统的双列直插式集成电路的引线间距 （2.54mm）小很多，目前间距最小的达到）小很多，目前间距最小的达到0.3mm。在集成度相同的。在集成度相同的 情况下，情况下，SMT元器件的体积比传统的元器件小很多；或者说，与同样元器件的体积比传统的元器件小很多；或者说，与同样 体积的传统电路芯片比较，体积的传统电路芯片比较，SMT元器件的集成度提高了很多倍。元器件的集成度提高了很多倍。SMT元器件直接贴装在印制电路板的表面，将电极焊接在与元器件同元器件直接贴装在印制电路板的表面，将电极焊接在与元器件同 一面的焊盘上。这样，印制板上的通孔只起到电路连通导线的作用，一面的

8、焊盘上。这样，印制板上的通孔只起到电路连通导线的作用， 孔的直径仅由制板时金属化孔的工艺水平决定，通孔的周围没有焊孔的直径仅由制板时金属化孔的工艺水平决定，通孔的周围没有焊 盘，使印制板的布线密度大大提高盘，使印制板的布线密度大大提高。北京市仪器仪表高级技工学校2、表面装配元器件、表面装配元器件 片状元器件最重要的特点是小型化和标准化。已经制定了统一片状元器件最重要的特点是小型化和标准化。已经制定了统一 标准，对标准，对 片状元器件的外型尺寸、结构与电极形状等都做出了规片状元器件的外型尺寸、结构与电极形状等都做出了规 定，这对于表面安装技术的发展无疑具有重要的意义。定，这对于表面安装技术的发展

9、无疑具有重要的意义。 （1）无源元件）无源元件SMC 1）表面装配电阻器）表面装配电阻器 表面装配电阻器按制造工艺可分为厚膜型和薄膜型两大类。厚膜表表面装配电阻器按制造工艺可分为厚膜型和薄膜型两大类。厚膜表面装配电阻器通过在一个平坦的高纯度氧化铝基底表面上网印电阻膜来面装配电阻器通过在一个平坦的高纯度氧化铝基底表面上网印电阻膜来制作电阻。薄膜型表面装配电阻器是用溅射在基片上的镍铬合金膜来制制作电阻。薄膜型表面装配电阻器是用溅射在基片上的镍铬合金膜来制作电阻。表面装配电阻器按封装外型，可分为作电阻。表面装配电阻器按封装外型，可分为片状片状和和圆柱圆柱状两种。状两种。北京市仪器仪表高级技工学校2)

10、表面装配电容器表面装配电容器 表面装配多层陶瓷电容器表面装配多层陶瓷电容器 表面装配陶瓷电容器以陶瓷材料为电容介质，多层陶瓷表面装配陶瓷电容器以陶瓷材料为电容介质，多层陶瓷电容器是在单层盘状电容器的基础上构成的，多层陶瓷电容电容器是在单层盘状电容器的基础上构成的，多层陶瓷电容器的电极深入电容器内部，并与陶瓷介质相互交错。电极的器的电极深入电容器内部，并与陶瓷介质相互交错。电极的两端露在外面，并与两端的端头相连。两端露在外面，并与两端的端头相连。介质电极北京市仪器仪表高级技工学校表面装配钽电容器表面装配钽电容器 表面装配钽电容器以金属钽作为电容器介质。除具有表面装配钽电容器以金属钽作为电容器介质

11、。除具有可靠性很高的特点外，与陶瓷电容器相比其体积效率高。表可靠性很高的特点外，与陶瓷电容器相比其体积效率高。表面装配钽电容器的外型都是矩形，按两头的端头不同，分为面装配钽电容器的外型都是矩形，按两头的端头不同，分为非模压式和塑模式两种。以非模压式担电容器为例，其尺寸非模压式和塑模式两种。以非模压式担电容器为例，其尺寸范围为：宽度范围为：宽度1.27-3.81mm，长度，长度2.54-7.239mm，高度，高度1.27 -2.794mm。电容量范围是。电容量范围是0.1 100uF。直流电压范。直流电压范围为围为4-5V。北京市仪器仪表高级技工学校（2）有源器件）有源器件SMD SMD的电路种

12、类包括各种半导体器件，既有分立器件的的电路种类包括各种半导体器件，既有分立器件的二极管、三极管、场效应管，也有数字电路和模拟电路的集二极管、三极管、场效应管，也有数字电路和模拟电路的集成器件；并且，由于工艺技术的进步，成器件；并且，由于工艺技术的进步，SMD器件的电气性器件的电气性能指标更好一些。能指标更好一些。 1） SMD分立器件分立器件 典型典型SMD分立器件的外形尺寸如图所示，电极引脚数分立器件的外形尺寸如图所示，电极引脚数 为为26个。个。 (二端、三端二端、三端SMD全部是二极管类器件，四端六端全部是二极管类器件，四端六端SMD器件内大多器件内大多封装了两只三极管或场效应管。封装了

13、两只三极管或场效应管。)北京市仪器仪表高级技工学校二极管二极管无引线柱形玻璃封装二极管。无引线柱形玻璃封装二极管无引线柱形玻璃封装二极管。无引线柱形玻璃封装二极管 是将管芯封装在细玻璃管内，是将管芯封装在细玻璃管内， 两端以金属帽为电极。通两端以金属帽为电极。通 常用于稳压、开关和通用二极管。功耗一般为常用于稳压、开关和通用二极管。功耗一般为0.5-1W。塑封二极管。塑封二极管用塑料封装管芯，有二根翼形短塑封二极管。塑封二极管用塑料封装管芯，有二根翼形短 引线，一般做成矩形片状，额定电流引线，一般做成矩形片状，额定电流150mA，耐压，耐压50V。北京市仪器仪表高级技工学校 三极管三极管 三极

14、管用塑料封装，带有短引线，采用三极管用塑料封装，带有短引线，采用SOT结构封装。结构封装。产品有小功率管、大功率管、场效应管和高频管儿个系列。产品有小功率管、大功率管、场效应管和高频管儿个系列。 小功率管功率为小功率管功率为100-300mW，电流为，电流为10-700mA 。 大功率管功率为大功率管功率为300mW -2W，其集电极有两条引脚。，其集电极有两条引脚。 （各厂商产品的电极引出方式不同，在选用时必须查阅（各厂商产品的电极引出方式不同，在选用时必须查阅手册资料。）手册资料。）北京市仪器仪表高级技工学校2）SMD集成电路集成电路 与传统的双列直插、单列直插式集成电路不同，与传统的双列

15、直插、单列直插式集成电路不同，SMD集成电路按照它们的封装方式，可以分成几类：集成电路按照它们的封装方式，可以分成几类：引线比较少的小规模集成电路大多采用小型封装，芯片引线比较少的小规模集成电路大多采用小型封装，芯片 宽度小于宽度小于0.15in、电极引脚数目少于、电极引脚数目少于18脚的，叫做脚的，叫做SO封封 装；装；3.81mm采用翼形的采用翼形的电极引脚。电极引脚。北京市仪器仪表高级技工学校0.25in宽、电极引脚数目在宽、电极引脚数目在20脚以上的，叫做脚以上的，叫做SOL封装；封装；6.35mm北京市仪器仪表高级技工学校矩形四边都有电极引脚的集成电路叫做矩形四边都有电极引脚的集成电

16、路叫做QFP封装。封装。（QFP封装和封装和SO, SOL封装封装的相同之处，在于都采用了的相同之处，在于都采用了翼形的电极引脚形状。）翼形的电极引脚形状。）北京市仪器仪表高级技工学校PLCC封装的集成电封装的集成电路大多是可编程的存路大多是可编程的存储器，储器，PLCC芯片可芯片可以装配在专用的插座以装配在专用的插座上，容易取下来对它上，容易取下来对它改写其中的数据；为改写其中的数据；为了减少插座的成本，了减少插座的成本，PLCC芯片也可以直芯片也可以直接焊接在电路板上。接焊接在电路板上。PLCC封装的集成电路封装的集成电路 是一种矩形封装的集成电路，它的引脚向内钩回，也叫是一种矩形封装的集

17、成电路，它的引脚向内钩回，也叫做做J形电极，它的封装叫做形电极，它的封装叫做PLCC方式。方式。北京市仪器仪表高级技工学校 对比一下对比一下SMD器件和传统的器件和传统的DIP器件在内部引线结构器件在内部引线结构上的差别。显然，上的差别。显然，SMD的引线结构对于器件的小型化和提的引线结构对于器件的小型化和提高集成度来说，是更加合理的。高集成度来说，是更加合理的。（电极引（电极引脚数目较脚数目较少的少的SMD器件，一器件，一般采用盘般采用盘状纸编带状纸编带包装，便包装，便于自动化于自动化设备拾取；设备拾取；引脚数目引脚数目多的集成多的集成电路通常电路通常放置在防放置在防静电的塑静电的塑料管中或

18、料管中或塑料托盘塑料托盘上。）上。）北京市仪器仪表高级技工学校3）引脚形状）引脚形状 表面装配器件表面装配器件SMD有无引脚与有引脚两种形式，无引有无引脚与有引脚两种形式，无引脚器件贴装后可靠性较高。有引脚器件贴装后的可靠性与引脚器件贴装后可靠性较高。有引脚器件贴装后的可靠性与引脚的形状有关。所以，引脚的形状比较重要。占主导地位的脚的形状有关。所以，引脚的形状比较重要。占主导地位的引脚形状有两种：引脚形状有两种：J形引脚用于形引脚用于PLCC封装：封装： 空间利用率比翼形引脚高，大部分采用再流焊进行焊空间利用率比翼形引脚高，大部分采用再流焊进行焊接，接，J形引脚比翼形引脚坚固。形引脚比翼形引脚

19、坚固。翼形引脚用于翼形引脚用于SO/SOL/QFP： 符合引脚薄而窄及小间距的发展趋势，可采用各种焊符合引脚薄而窄及小间距的发展趋势，可采用各种焊接工艺来进行焊接，但在运输和装卸过程中引脚容易受到接工艺来进行焊接，但在运输和装卸过程中引脚容易受到损坏。损坏。对接引脚：对接引脚： 它是将普通的它是将普通的DIP封装引脚截短后得到，对接引脚的成本封装引脚截短后得到，对接引脚的成本低，引脚间布线空间相对比较大。但对接引脚焊点的拉力和低，引脚间布线空间相对比较大。但对接引脚焊点的拉力和剪切力比翼形或剪切力比翼形或J形引脚低形引脚低65%。北京市仪器仪表高级技工学校（3）大规模集成电路的新型封装）大规模

20、集成电路的新型封装-BGA 它将原来器件它将原来器件PLCC/QFP封装的封装的J形或翼形电极引脚，形或翼形电极引脚，改变成球形引脚；把从器件本体四周改变成球形引脚；把从器件本体四周“单线性单线性”顺列引出的顺列引出的电极，改变成本体腹底之下电极，改变成本体腹底之下“全平面全平面”式的格栅阵排列。这式的格栅阵排列。这样，既可以疏散引脚间距，又能够增加引脚数目。样，既可以疏散引脚间距，又能够增加引脚数目。 BGA的最大优点是的最大优点是I/0间距大，典型间距为间距大，典型间距为1.0mm，1.27mm和和1.5mm，这使贴装操作简单易行，焊接缺陷率，这使贴装操作简单易行，焊接缺陷率降到最低限度。

21、贴装失误率大幅度下降，可靠性显著提高，降到最低限度。贴装失误率大幅度下降，可靠性显著提高，用普通多功能贴片机和再流焊设备就能基本满足用普通多功能贴片机和再流焊设备就能基本满足BGA的组的组装要求。采用装要求。采用BGA使产品的平均线路长度缩短，改善使产品的平均线路长度缩短，改善了组件的电气性能和热性能；了组件的电气性能和热性能；BGA的尺寸比相同功能的的尺寸比相同功能的QFP要小得多，有利于要小得多，有利于PCB上组装密度的提高。另外，焊上组装密度的提高。另外，焊料球的高度表面张力导致再流焊时器件的自校准效应，提料球的高度表面张力导致再流焊时器件的自校准效应，提高了组装的可靠性。高了组装的可靠

22、性。北京市仪器仪表高级技工学校常见的常见的BGA原件形式：原件形式：361塑料塑料BGA（PBGA）188微型微型BGA （柔性微型柔性微型BGA）北京市仪器仪表高级技工学校736载带载带BGA（管芯上置的载带（管芯上置的载带TBGA）342载带载带BGA（管芯下置的载带（管芯下置的载带TBGA）北京市仪器仪表高级技工学校256陶瓷陶瓷BGA（陶瓷（陶瓷CBGA）目前，使用较多的目前，使用较多的BGA的的I/O端子数是端子数是72736，预计将超过，预计将超过1000.北京市仪器仪表高级技工学校（4）表面装配元器件的基本要求及使用注意事项）表面装配元器件的基本要求及使用注意事项 1)表面装配元

23、器件应该满足的基本要求表面装配元器件应该满足的基本要求表面装配元器件在焊接时要用贴片机贴放到电路板上，所表面装配元器件在焊接时要用贴片机贴放到电路板上，所 以，其上表面应该适用于真空吸嘴的拾取。以，其上表面应该适用于真空吸嘴的拾取。表面装配元器件的下表面（不包括端头）应保留使用胶粘剂表面装配元器件的下表面（不包括端头）应保留使用胶粘剂 的能力。的能力。尺寸、形状应该标准化，并具有良好的尺寸精度和互换性。尺寸、形状应该标准化，并具有良好的尺寸精度和互换性。包装形式适应贴片机的自动贴装。包装形式适应贴片机的自动贴装。具有一定的机械强度，能承受贴装应力和电路基板的弯曲应具有一定的机械强度，能承受贴装

24、应力和电路基板的弯曲应 力。力。元器件的焊端或引脚的共面性好，适应焊接条件：元器件的焊端或引脚的共面性好，适应焊接条件： 再流焊再流焊235士士50,焊接时间焊接时间2士士0.2s; 波峰焊波峰焊260士士5 ，焊接时间，焊接时间5士士0.5s.可以承受有机溶剂的洗涤可以承受有机溶剂的洗涤北京市仪器仪表高级技工学校2）表面装配元器件使用注意事项）表面装配元器件使用注意事项 表面装配元器件存放的环境条件：表面装配元器件存放的环境条件： 环境温度库房温度环境温度库房温度40; 生产现场温度生产现场温度300 ; 环境湿度环境湿度RH60 % ; 环境气氛环境气氛 库房及使用环境中不得有硫、氯、酸等

25、有毒库房及使用环境中不得有硫、氯、酸等有毒 气体；气体； 防静电措施要满足表面贴装对防静电的要求；防静电措施要满足表面贴装对防静电的要求； 表面装配元器件的存放周期一般在三个月内。表面装配元器件的存放周期一般在三个月内。 对有防潮要求的对有防潮要求的SMD器件，开封后器件，开封后72h内必须用完，内必须用完， 如不能用完，应存放在如不能用完，应存放在RH20的干燥箱内，已受潮的的干燥箱内，已受潮的 SMD器件应按规定进行去潮烘干处理。器件应按规定进行去潮烘干处理。操作人员拿取操作人员拿取SMD器件时应带防静电腕带。器件时应带防静电腕带。北京市仪器仪表高级技工学校三、三、SMT装配方案装配方案1

26、、三种、三种SMT装配结构装配结构 (1)全部采用表面装配全部采用表面装配 印制板上没有通孔插装器件，各种印制板上没有通孔插装器件，各种SMD和和SMC被贴装在电路板的一面或两侧。被贴装在电路板的一面或两侧。全部采用表面装配全部采用表面装配SMDSMD SMD北京市仪器仪表高级技工学校 (2)双面混合装配双面混合装配 在印制板的在印制板的A面面,也称也称“元件面元件面”上，既有通孔插上，既有通孔插装元器件，又有各种装元器件，又有各种SMT元器件；在印制板的元器件；在印制板的B面面,也也称称“焊接面焊接面”上，只装配体积较小上，只装配体积较小SMD晶体管和晶体管和SMC元件。元件。SMDSMDT

27、DH北京市仪器仪表高级技工学校 (3）两面分别装配）两面分别装配 在印制板的在印制板的A面上只装配通孔插装元器件，而小面上只装配通孔插装元器件，而小型的型的SMT元器件贴装在印制板的元器件贴装在印制板的B面上。面上。THDSMD北京市仪器仪表高级技工学校2、 SMT印制板波峰焊接工艺流程印制板波峰焊接工艺流程(1)制作粘合剂丝网制作粘合剂丝网 按照按照SMT元器件在印制板上的位置，制作用于漏印元器件在印制板上的位置，制作用于漏印 粘合剂的丝网。粘合剂的丝网。(2)丝网漏印粘合剂丝网漏印粘合剂 把粘合剂丝网覆盖在印制电路板上，漏印粘合剂。把粘合剂丝网覆盖在印制电路板上，漏印粘合剂。 要精确保证粘

28、合剂漏印在元器件的中心，尤其要避免粘要精确保证粘合剂漏印在元器件的中心，尤其要避免粘 合剂污染元器件的焊盘。合剂污染元器件的焊盘。(3）贴装）贴装SMT元器件元器件 把把SMT元器件贴装到印制板上，使它们的电极准确元器件贴装到印制板上，使它们的电极准确 定位于各自的焊盘。定位于各自的焊盘。北京市仪器仪表高级技工学校(4）固化粘合剂）固化粘合剂 用加热或紫外线照射的方法，使粘合剂固化，把用加热或紫外线照射的方法，使粘合剂固化，把 SMT元器件比较牢固地固定在印制板上。元器件比较牢固地固定在印制板上。(5)插装引线元器件插装引线元器件 把印制电路板翻转把印制电路板翻转180度，在另一面插装传统的引

29、线度，在另一面插装传统的引线 元器件。元器件。(6)波峰焊接波峰焊接 与普通印制板的焊接工艺相同，用波峰焊接设备进与普通印制板的焊接工艺相同，用波峰焊接设备进 焊接。在印制板焊接过程中，焊接。在印制板焊接过程中，SMT元器件浸没在熔融的元器件浸没在熔融的 锡液中。可见，锡液中。可见，SMT元器件应该具有良好的耐热性能。元器件应该具有良好的耐热性能。(7)印制板清洗及测试印制板清洗及测试 对经过焊接的印制板进行清洗，去除残留的助焊剂对经过焊接的印制板进行清洗，去除残留的助焊剂 残渣，避免对电路板的腐蚀，然后进行电路检验测试。残渣，避免对电路板的腐蚀，然后进行电路检验测试。北京市仪器仪表高级技工学

30、校 3、SMT印制板再流焊工艺流程印制板再流焊工艺流程(1)制作焊膏丝网制作焊膏丝网 按照按照SMT元器件在印制板上的位置及焊盘的形状，元器件在印制板上的位置及焊盘的形状， 制作用于漏印焊膏的丝网。制作用于漏印焊膏的丝网。 (2)丝网漏印焊膏丝网漏印焊膏 把焊膏丝网覆盖在印制电路板上，漏印焊膏，要精把焊膏丝网覆盖在印制电路板上，漏印焊膏，要精 确保证焊膏均匀地漏印在元器件的电极焊盘上。确保证焊膏均匀地漏印在元器件的电极焊盘上。 (3)贴装贴装SMT元器件元器件 把把SMT元器件贴装到印制板上，使它们的电极准确元器件贴装到印制板上，使它们的电极准确 定位于各自的焊盘。定位于各自的焊盘。 北京市仪

31、器仪表高级技工学校(4）再流焊接）再流焊接 用再流焊接设备进行焊接，在焊接过程中，焊膏熔用再流焊接设备进行焊接，在焊接过程中，焊膏熔 化再次流动，充分浸润元器件和印制板的焊盘，焊锡熔化再次流动，充分浸润元器件和印制板的焊盘，焊锡熔 液的表面张力使相邻焊盘之间的焊锡分离而不至于短液的表面张力使相邻焊盘之间的焊锡分离而不至于短 路。路。 (5)印制板清洗及测试印制板清洗及测试 由于再流焊接过程中助焊剂的挥发，助焊剂不仅会由于再流焊接过程中助焊剂的挥发，助焊剂不仅会 残留在焊接点的电极附近，还会沾染电路基板的整个表残留在焊接点的电极附近，还会沾染电路基板的整个表 面。因此，再流焊接以后的清洗工序特别

32、重要。在有条面。因此，再流焊接以后的清洗工序特别重要。在有条 件的企业里，通常都采用超声波清洗机，把焊接后的电件的企业里，通常都采用超声波清洗机，把焊接后的电 路板浸泡在无机溶液或去离子水中，用超声波冲击清路板浸泡在无机溶液或去离子水中，用超声波冲击清 洗，可以得到很好的效果。洗，可以得到很好的效果。北京市仪器仪表高级技工学校四、表面贴装工艺四、表面贴装工艺1、工具、材料及使用、工具、材料及使用（1）焊膏焊膏 焊膏是用合金焊料粉末和助焊剂均匀混合的乳浊焊膏是用合金焊料粉末和助焊剂均匀混合的乳浊 液。合金焊料粉末是焊膏的主要成分，它对焊点的高度和液。合金焊料粉末是焊膏的主要成分，它对焊点的高度和

33、 可靠性起着重要作用。而合金焊料粉末的成分、颗粒形状可靠性起着重要作用。而合金焊料粉末的成分、颗粒形状 和尺寸是影响焊膏特性的重要因素。助焊剂系统是净化焊和尺寸是影响焊膏特性的重要因素。助焊剂系统是净化焊 接表面、提高润湿性、防止焊料氧化、确保焊点可靠性的接表面、提高润湿性、防止焊料氧化、确保焊点可靠性的 关键材料。关键材料。 焊膏通常应该低温保存，在使用前要预先从冰箱中取焊膏通常应该低温保存，在使用前要预先从冰箱中取 出解冻。观察焊膏，如果表面变硬或有助焊剂析出，则要出解冻。观察焊膏，如果表面变硬或有助焊剂析出，则要 搅拌均匀以后再使用。搅拌均匀以后再使用。 北京市仪器仪表高级技工学校（2）

34、SMT所用的粘合剂所用的粘合剂粘合剂的作用是在焊接前把元器件固定在电路基板上。粘合剂的作用是在焊接前把元器件固定在电路基板上。1）对粘合剂的要求：）对粘合剂的要求：化学成分简单化学成分简单制造容易；制造容易；存放期长存放期长 不需要冷藏而不易变质；不需要冷藏而不易变质；良好的填充性能良好的填充性能能填充电路板与元器件之间的间隙；能填充电路板与元器件之间的间隙；不导电性能不导电性能不会造成短路；不会造成短路；触变性触变性滴下的轮廓良好，不流动；滴下的轮廓良好，不流动；无腐蚀性无腐蚀性不会腐蚀基板或元器件；不会腐蚀基板或元器件；充分的固化粘性充分的固化粘性能靠粘性从贴头上取下元件能靠粘性从贴头上取

35、下元件; 充分的固化粘接强度充分的固化粘接强度能够可靠地固定元器件；能够可靠地固定元器件；化学稳定性化学稳定性与助焊剂和清洗剂不会发生反应；与助焊剂和清洗剂不会发生反应；可鉴别的颜色可鉴别的颜色适合于视觉检查。适合于视觉检查。北京市仪器仪表高级技工学校从加工操作的角度考虑，粘合剂还应该符合的要求有：从加工操作的角度考虑，粘合剂还应该符合的要求有：使用操作方法简单使用操作方法简单点滴、注射、丝网印刷等；点滴、注射、丝网印刷等；容易固化容易固化固化耗能少，时间短；固化耗能少，时间短；耐高温耐高温在波峰焊接时的温度不会融化；在波峰焊接时的温度不会融化；可修正性可修正性 即使在固化以后，也容易取下元器

36、件。即使在固化以后，也容易取下元器件。 从环境保护出发，粘合剂要具有阻燃性、无毒性、无从环境保护出发，粘合剂要具有阻燃性、无毒性、无气味、不挥发。气味、不挥发。 热固性环氧树脂是最适合自动化热固性环氧树脂是最适合自动化SMT贴装工艺的粘合剂。贴装工艺的粘合剂。具体品种如：具体品种如： 双组份环氧树脂低温固化型粘接剂双组份环氧树脂低温固化型粘接剂，以环氧丙烯树脂或，以环氧丙烯树脂或 氨基甲酸乙脂丙烯树脂为基料的氨基甲酸乙脂丙烯树脂为基料的UV粘接剂（紫外光固粘接剂（紫外光固 化），化），以环氧丙烯树脂为基料的以环氧丙烯树脂为基料的UVI粘接剂粘接剂（光固化热固化结（光固化热固化结 合型）等。合型

37、）等。北京市仪器仪表高级技工学校2）涂敷粘合剂的方法）涂敷粘合剂的方法 粘合剂点滴法粘合剂点滴法 用一根针从容器里取出一滴粘合剂，把它点涂到电用一根针从容器里取出一滴粘合剂，把它点涂到电路基板的表面或元器件的表面上。点滴法只能手工操作，路基板的表面或元器件的表面上。点滴法只能手工操作，效率很低，要求操作者非常细心，因为粘合剂的量不易效率很低，要求操作者非常细心，因为粘合剂的量不易掌握，还要特别注意避免涂到元器件的焊盘上导致焊接掌握，还要特别注意避免涂到元器件的焊盘上导致焊接不良。不良。 粘合剂注射法粘合剂注射法 手工注射粘合剂，是把粘合剂装入注射器，靠手的推手工注射粘合剂，是把粘合剂装入注射器

38、，靠手的推力把一定量的粘合剂从针管中挤出来。力把一定量的粘合剂从针管中挤出来。 粘合剂丝网印刷法粘合剂丝网印刷法 用丝网漏印的工具把粘合剂印刷到电路基板上，这是用丝网漏印的工具把粘合剂印刷到电路基板上，这是一种成本低、效率高的方法，特别适用于元器件的密度一种成本低、效率高的方法，特别适用于元器件的密度不太高，生产批量比较大的情况。不太高，生产批量比较大的情况。北京市仪器仪表高级技工学校 3）粘合剂的固化）粘合剂的固化用电热烘箱或红外线辐射，对贴装了元器件的电路板进用电热烘箱或红外线辐射，对贴装了元器件的电路板进 行定时加热；行定时加热； 在粘合剂中混合添加一种硬化剂，使粘接了元器件的粘在粘合剂

39、中混合添加一种硬化剂，使粘接了元器件的粘 合剂在室温中固化，也可以通过提高环境温度加速固合剂在室温中固化，也可以通过提高环境温度加速固 化；化； 采用紫外线辐射固化粘合剂。采用紫外线辐射固化粘合剂。北京市仪器仪表高级技工学校4）粘合剂涂敷工序）粘合剂涂敷工序北京市仪器仪表高级技工学校（3）电烙铁）电烙铁 或或35的铜头小烙铁，有条件的可使用温度可的铜头小烙铁，有条件的可使用温度可调和带保护的焊台，注意烙铁尖要细，顶部的宽度不调和带保护的焊台，注意烙铁尖要细，顶部的宽度不能大于。能大于。（4）尖头镊子可以用来移动和固定芯片以及检查电路。）尖头镊子可以用来移动和固定芯片以及检查电路。（5）细焊丝）

40、细焊丝（6）助焊剂）助焊剂（7）吸锡线）吸锡线（8）集成电路起拔器）集成电路起拔器（9）酒精等。）酒精等。北京市仪器仪表高级技工学校2、SMT元器件贴装元器件贴装 用贴片机或人工的方式将用贴片机或人工的方式将SMC/SMD准确地贴放到准确地贴放到PCB板上印好焊膏或贴片胶的表面相应位置上的过程叫贴片工序。板上印好焊膏或贴片胶的表面相应位置上的过程叫贴片工序。目前主要采用自动贴片机进行自动贴放，也可以采用手工方目前主要采用自动贴片机进行自动贴放，也可以采用手工方式进行贴放。手工贴放现在主要用于维修或小批量的试制生式进行贴放。手工贴放现在主要用于维修或小批量的试制生产中。产中。北京市仪器仪表高级技

41、工学校（1）贴装质量的三个要素）贴装质量的三个要素 要保证贴装质量应考虑的因素有：要保证贴装质量应考虑的因素有： 贴装元器件的正确性；贴装元器件的正确性； 贴装位置的准确性；贴装位置的准确性； 贴装压力（贴片高度）的适度性。贴装压力（贴片高度）的适度性。（2）贴片工序对贴装元器件的要求）贴片工序对贴装元器件的要求 元器件的类型、型号、标称值和极性等特征标记，都元器件的类型、型号、标称值和极性等特征标记，都 应该符合产品装配图和明细表的要求。应该符合产品装配图和明细表的要求。 贴装元器件的焊端或引脚上不小于贴装元器件的焊端或引脚上不小于1/2的厚度要浸入焊的厚度要浸入焊 膏，对于一般元器件贴片时

42、焊膏挤出量应于膏，对于一般元器件贴片时焊膏挤出量应于0.2mm， 对于窄间距元器件的焊膏挤出量应小于对于窄间距元器件的焊膏挤出量应小于0.lmm。 元器件的焊端或引脚均应和焊盘图形对齐、居中。元器件的焊端或引脚均应和焊盘图形对齐、居中。 再流焊时有自定位效应，因此元器件的贴装位置允许一再流焊时有自定位效应，因此元器件的贴装位置允许一 定的偏差。定的偏差。北京市仪器仪表高级技工学校（3）元器件贴装偏差范围）元器件贴装偏差范围 矩形元器件允许的贴装偏差范围。矩形元器件允许的贴装偏差范围。 (a)元器件贴装优良，元器件的焊端居中位于焊盘上。元器件贴装优良，元器件的焊端居中位于焊盘上。(b)元器件在贴

43、装时发生横向移位（规定元器件的长度方向元器件在贴装时发生横向移位（规定元器件的长度方向 为为“纵向纵向”，合格的标准是：焊端宽度的，合格的标准是：焊端宽度的3/4以上在焊盘以上在焊盘 上，即上，即D大于等于焊端宽度的大于等于焊端宽度的75%；否则为不合格。；否则为不合格。(c)元器件在贴装时发生纵向移位，合格的标准是：焊端元器件在贴装时发生纵向移位，合格的标准是：焊端 与焊盘必须交叠；如果与焊盘必须交叠；如果D大于等于大于等于0，则为不合格。，则为不合格。(d)元器件在贴装时发生旋转偏移，合格的标准是：元器件在贴装时发生旋转偏移，合格的标准是：D大于等大于等于焊端宽度的于焊端宽度的75；否则为

44、不合格。；否则为不合格。(e)元器件在贴装时与焊膏图形的关系，合格的标准是：元器件元器件在贴装时与焊膏图形的关系，合格的标准是：元器件 焊端必须接触焊膏图形；否则为不合格。焊端必须接触焊膏图形；否则为不合格。北京市仪器仪表高级技工学校小外形晶体管（小外形晶体管（SOT）允许的贴装偏差范围：允许有旋）允许的贴装偏差范围：允许有旋 转偏差，但引脚必须全部在焊盘上，如图一般三端转偏差，但引脚必须全部在焊盘上，如图一般三端SMD 的焊盘形状和尺寸。的焊盘形状和尺寸。北京市仪器仪表高级技工学校小外形集成电路（小外形集成电路（SOL）允许的贴装偏差范围：允许有）允许的贴装偏差范围：允许有 平移或旋转偏差，

45、但必须保证引脚宽度的平移或旋转偏差，但必须保证引脚宽度的3/4在焊盘上。在焊盘上。北京市仪器仪表高级技工学校四边扁平封装器件和超小型器件四边扁平封装器件和超小型器件(QFP，包括，包括PLCC器器 件）允许的贴装偏差范：要保证引脚件）允许的贴装偏差范：要保证引脚宽度宽度的的3/4在焊上，在焊上， 允许有旋转偏差，但必须保证引脚允许有旋转偏差，但必须保证引脚长度长度的的3/4在焊上。在焊上。BGA器件允许的贴装偏差范围：焊球中心与焊盘中心的器件允许的贴装偏差范围：焊球中心与焊盘中心的 最大偏移量小于最大偏移量小于1/2焊球直径，如图。焊球直径，如图。北京市仪器仪表高级技工学校 (3)元器件贴装压

46、力（贴片高度）元器件贴装压力（贴片高度） 元器件贴装压力要合适，如果压力过小，元器件焊元器件贴装压力要合适，如果压力过小，元器件焊 端或引脚就会浮在焊膏表面，使焊膏不能粘住元器件，端或引脚就会浮在焊膏表面，使焊膏不能粘住元器件， 在传送和再流焊过程中可能会产生位置移动。在传送和再流焊过程中可能会产生位置移动。 如果元器件贴装压力过大，焊膏挤出量过大，容易如果元器件贴装压力过大，焊膏挤出量过大，容易 造成焊膏连粘，使再流焊时产生桥接，同时也会造成元造成焊膏连粘，使再流焊时产生桥接，同时也会造成元 器件的滑动偏移，严重时会损坏器件。器件的滑动偏移，严重时会损坏器件。北京市仪器仪表高级技工学校3、手

47、工贴装、手工贴装（1）手工贴装的应用范围）手工贴装的应用范围 新产品研制阶段中，少量及小批量的生产；新产品研制阶段中，少量及小批量的生产； 元器件是散装的或有引脚变形等情况时，作为机器贴元器件是散装的或有引脚变形等情况时，作为机器贴 装的补充手段；装的补充手段； 无贴片机的场合无贴片机的场合 （2）手工贴装的工艺流程）手工贴装的工艺流程 北京市仪器仪表高级技工学校 施放焊膏施放焊膏 采用简易印刷工装，手工印刷焊膏或采用手动点胶采用简易印刷工装，手工印刷焊膏或采用手动点胶 机滴涂焊膏。机滴涂焊膏。 手工贴片手工贴片 采用手工贴片工具进行元器件的贴放。手工贴片的采用手工贴片工具进行元器件的贴放。手

48、工贴片的 工具有：不锈钢镊子、吸笔、工具有：不锈钢镊子、吸笔、3-5倍台式放大镜或倍台式放大镜或5-20 倍立体显微镜、防静电工作台、防静电腕带。倍立体显微镜、防静电工作台、防静电腕带。北京市仪器仪表高级技工学校 贴装方法贴装方法u 片状元件的贴装方法。用镊子夹持元件，将元件焊端片状元件的贴装方法。用镊子夹持元件，将元件焊端对齐两端焊盘，居中贴放在焊盘的焊膏上，用镊子轻轻按压，对齐两端焊盘，居中贴放在焊盘的焊膏上，用镊子轻轻按压，使焊端浸入焊膏。使焊端浸入焊膏。u SOT的贴装方法。用镊子夹持的贴装方法。用镊子夹持SOT元件体，对准方向，元件体，对准方向，对齐焊盘，居中贴放在焊盘的焊膏上，确认

49、后用镊子轻轻按对齐焊盘，居中贴放在焊盘的焊膏上，确认后用镊子轻轻按压元件体，使元件引脚不小于压元件体，使元件引脚不小于1/2厚度浸入焊膏中厚度浸入焊膏中u SOP, QFP的贴装方法。器件的贴装方法。器件1脚或前端标志对准印制脚或前端标志对准印制板前端标志，用镊子或吸笔夹持或吸取器件，对准标志，对板前端标志，用镊子或吸笔夹持或吸取器件，对准标志，对齐两端或四边焊盘，居中贴放在焊盘的焊膏上，用镊子轻轻齐两端或四边焊盘，居中贴放在焊盘的焊膏上，用镊子轻轻按压器件体顶面，使器件引脚不小于按压器件体顶面，使器件引脚不小于1/2厚度浸入焊膏中。厚度浸入焊膏中。引脚间距在引脚间距在0.65mm以下时，应在

50、以下时，应在3-20倍的显微镜下操作。倍的显微镜下操作。u SOJ、 PLCC的贴装方法。与的贴装方法。与SOP, QFP的贴装方法相的贴装方法相同，只是由于同，只是由于SOJ、 PLCC的引脚在器件四周的底部，因此的引脚在器件四周的底部，因此对中时需要用眼睛与印制版成对中时需要用眼睛与印制版成45“角来检查引脚是否与焊盘角来检查引脚是否与焊盘对齐。对齐。北京市仪器仪表高级技工学校 （3）SMT维修工作站维修工作站 对采用对采用SMT工艺的电路板进行维修，或者对品种变化工艺的电路板进行维修，或者对品种变化多而批量不大的产品进行生产的时候，多而批量不大的产品进行生产的时候，SMT维修工作站能维修工作站能够发挥很好的作用。维修工作站贴装片状元器件的速度比较够发挥很好的作用。维修工作站贴装片状元器件的速