《现代电子工艺》课件8

第8章表面组装技术（SMT）现代电子工艺【教学目标】1．掌握SMT的概念，掌握SMT与THT的区别2．熟悉常用SMT元器件3．熟悉SMT焊膏印刷工艺流程4．熟悉SMT贴装工艺流程5．掌握SMT自动焊接工艺6．掌握常见SMT组装工艺流程7．了解SMT检测、了解静电防护8．掌握SMT手工焊接与拆焊的方法第8章表面组装技术（SMT）SMT（SurfaceMountTechnology）表面组装技术。

SMT是电子整机组装技术别无选择的趋势。与THT（ThroughHoleTechnology通孔插装技术）比较，SMT优势显著：（1）组装密度高，电子产品体积缩小、重量减轻。（2）可靠性高，抗振能力强，焊点缺陷率低。（3）高频特性好，可减少电磁和射频干扰。（4）易于实现自动化生产，生产效率高。（5）节省材料、能源等，降低成本。8.1.1常用贴片元件1．电阻

1）封装代号公制封装代号3216——2012——1608——1005——0603对应的英制封装代号1206——0805——0603——0402——0201

例（公制）1608——0603（英制）

L=1.6mm——0.06inch（60mil）

W=0.8mm——0.03inch（30mil）

2）阻值标称方法（1）三位数字标示（允许误差为±5%）前两位表示有效数字，第三位表示倍率，基本单位是Ω。（2）四位数字标示（允许误差为±1%）前三位表示有效数字，第四位表示倍率，基本单位是Ω。（3）字母数字组合标示例8R20＝8.20Ω（4）排阻8.1SMT元器件2．电容1）封装代号普通多层陶瓷电容的外形为矩形，其封装代号与电阻相同。2）容量标称方法普通多层陶瓷电容是无极性电容，本体上没有标称而是标称在编带盘上的。电解电容、钽电容是极性电容，本体上有标称。电解电容与电容表面不同颜色的一端为负极，另一端是正极。贴片钽电容标有横线的一端是正极，另一端是负极。（1）三位数字标示前两位表示有效数字，第三位表示倍率，单位为皮法（pF）。（2）直标法3．电感标称方法：（1）用R代替小数点的位置，基本单位是μH。（2）三位数字标示：前两位表示有效数字，第三位表示倍率，单位为μH。4．二极管有整流二极管、稳压二极管等。二极管有色环的一极为负极，可以用万用表测试。5．发光二极管尺寸大的贴片LED引脚附近有标记的是负极。尺寸小的贴片LED封装底部有T字形或倒三角形符号，T字正看时一横的一侧为正极，三角形符号的角靠近的是负极。6．三极管

SOT-23塑封晶体管。8.1.2常见贴片集成电路封装形式图8-2SOP封装图8-3QFP封装图8-4PLCC封装图8-5BGA封装8.2SMT辅助材料8.2.1贴片胶

SMT中使用的贴片胶又称红胶，是一种固化前具有一定的初粘度及外形、固化后具有足够的粘接强度的胶体。其作用是将表面组装元器件固定在PCB上，避免其在插件和过波峰焊的过程中脱落或移位。贴片胶可分为环氧树脂类和丙稀酸类两大类型。

1．对贴片胶水的基本要求

2．贴片胶引起的生产品质问题

3．贴片胶使用规范8.2.2锡膏1．焊膏焊膏是由合金焊料粉、助焊剂和一些添加剂混合而成的膏状物，具有一定的粘性和良好的触变性，具有良好的印刷性能和再流焊接性能，并在贮存时性能稳定。2．焊膏的分类常用的焊膏熔点为179℃～183℃，成分为Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2。按助焊剂的活性可分为无活性（R）、中等活性（RMA）和活性（RA）焊膏。常用的是中等活性焊膏。3．SMT对焊膏的要求4．焊膏的选用5．焊膏使用和贮存的注意事顶8.3SMT印刷、点胶与贴装工艺8.3.1SMT印刷工艺1．锡膏印刷技术将焊锡膏涂敷到PCB焊盘图形上，主要采用印刷涂敷法，分直接印刷法（也叫模板漏印法）和非接触印刷法（也叫丝网印刷法）两种类型。2．印刷机3．焊锡膏印刷过程印刷前的准备→调整印刷机工作参数→印刷焊锡膏→印刷质量检验→清理与结束。４．焊锡膏印刷方法图8-6漏印模板印刷法的基本原理图8-7丝网印刷涂敷法8.3.2SMT点胶工艺把贴片胶涂敷到电路板上的工艺称为点胶，主要用于贴插混装工艺中。1．点胶工艺参数的控制点胶量的大小、点胶压力、点胶嘴大小、点胶嘴与PCB板间的距离、胶水的粘度、胶水温度、固化温度曲线、气泡2．贴片胶的固化图8-8双面贴插混装工艺图8-9贴片胶的点涂位置8.3.3SMT贴装工艺1．SMT贴片工艺和贴片机在PCB板上印好焊锡膏或贴片胶以后，用贴片机或人工的方式，将SMC/SMD准确地贴放到PCB表面相应位置上的过程，叫做贴片（贴装）工序。2．对贴片质量的要求要保证贴片质量，必须考虑贴装元器件的正确性、贴装位置的准确性和贴装压力（贴片高度）的适度性。图8-10SO集成电路的贴装偏差图8-11BGA集成电路的贴装偏差8.4SMT焊接工艺8.4.1SMT自动焊接技术1．波峰焊

1）利用波峰焊接法焊接贴片元器件时应注意

2）双波峰焊接工艺

3）SMT中波峰焊接要点（1）把温度波动控制在±3℃以内。（2）焊接条件一般为240℃～250℃，3s～5s。（3）焊接中焊锡浸渍重复次数在两次以内。（4）注意印制板的移动方向和锡液的流动方向。（5）注意印制板与波峰的接触角度成5°～8°的仰角。（6）浸渍时间不应太长。（7）焊接结束后，自然冷却。（8）采用双波峰焊接法。2．再流焊再流焊，也称回流焊（Re-flowSoldering）。再流焊工艺目前已经成为表面组装焊接技术的主流之一。再流焊有红外、热风对流、热板传导、激光再流焊等多种。其中热风对流再流焊与红外再流焊在工业上比较成熟。1）与波峰焊相比，再流焊具有以下优点：可贴装各种SMC/SMD。元器件不直接浸渍在熔融的焊料中，受到的热冲击小。能控制焊料的施加量，焊接质量好，焊点一致性好，可靠性高。能够自动校正偏差，把元器件拉回到近似准确的位置。再流焊的焊料是焊锡膏，能保证成分正确，不会混入杂质。可采用局部加热的热源。工艺简单，返修工作量很小。2）回流温度曲线图8-12理想的回流温度曲线3）回流焊主要缺陷分析（1）锡珠①回流焊预热不足，升温过快。②锡膏经冷藏，回温不完全。③锡膏吸湿产生喷溅（室内湿度太重）。④锡膏品质不良。⑤印刷模板开孔设计不当。（2）桥接①印刷模板开孔设计不当。②元器件与锡膏接触压力过大。③锡膏品质不良。④回流时间过慢。⑤元件贴装偏移。（3）直立①焊点上锡膏熔化速率不同。②元件两个焊端或PCB焊盘的两点可焊性不均匀。③贴装元件时偏移过大，或锡膏与元件焊端的连接面积相差太大。8.4.2SMT组装工艺SMT工艺有两类基本工艺流程：第一类：印刷焊膏—贴片—再流焊工艺第二类：涂贴片胶—贴片—波峰焊工艺1．SMT组装方式2．SMT组装工艺流程1）完全表面组装在PCB上只有SMC/SMD而无THC（通孔插装元件）。（1）单面完全表面组装固定PCB板→印刷焊膏→贴装SMC/SMD→焊膏烘干→再流焊接→检测（2）双面完全表面组装固定PCB板→A面印刷焊膏→点胶粘剂（根据需要选择是否点胶）→贴装SMC/SMD→焊膏烘干、胶粘剂固化→A面再流焊接→翻板→B面印刷焊膏→贴装SMC/SMD→焊膏烘干→B面再流焊接→检测2）单面混合组装（1）先贴法固定PCB板→B面点胶粘剂→贴装SMC/SMD→胶粘剂固化→翻板→A面插入THC→波峰焊接→检测（2）后贴法固定PCB板→A面插入THC→翻板→B面点胶粘剂→贴装SMC/SMD→胶粘剂固化→翻板→波峰焊接→检测3）双面混合组装（1）SMC/SMD和THC同在PCB的一侧固定PCB板→A面涂焊膏→贴装SMC/SMD→焊膏烘干→再流焊接→插装THC→波峰焊接→检测（2）THC在A面，SMC/SMD在A、B面固定PCB板→A面印刷焊膏→贴装SMC/SMD→焊膏烘干→再流焊接→翻板→B面点胶粘剂→贴装SMC→胶粘剂固化→翻板→插装THC→波峰焊接→检测8.5SMT质量标准8.5.1SMT检验方法常采用目测检查、光学设备检查、在线测试等方法。1．主要检测内容

PCB检测、印刷检测、贴片检测、焊后检测2．检查方法人工目测检查、自动光学检测（AOI）、在线测试图8-17合格的SMT焊接情况8.5.2SMT检验标准8.5.3SMT返修1．恒温电焊台/热风拆焊台2．贴片元器件的手工焊接与拆焊1）焊接2）拆焊（1）贴片集成电路的拆焊①仔细观察欲拆卸集成电路的位置和方位并记录。