项目8表面安装技术(SMT)技能训练

项目8表面安装技术（SMT）技能训练项目实施【项目实施器材】【项目实施步骤】【用SMT元件组装的FM微型电调谐收音机装调指导】FM微型电调谐收音机的电路图如图8.1所示，要对照电路图进行元件清点。图8.1FM微型电调谐收音机的电路图1．调频收音机安装前的检测2．收音机表面安装元件的贴片3．表面元件安装过程中的注意事项4．表面元件安装后的焊接5．安装通孔（THT）元器件6．调试及总装（1）所有元器件焊接完成后要进行目视检查（2）测总电流（3）搜索电台广播（4）调接收频段（俗称调覆盖）（5）调灵敏度知识1电子产品的表面安装技术表面安装技术是将电子元器件直接安装在印制电路板或其他基板导电表面的装接技术。电子元器件在印制电路板上的表面安装如图8.2所示。当前SMT产品的形式有多种，如表8.1所示。图8.2电子元器件在印制电路板上的表面安装类型组装方式组件结构电路基板元器件特征ⅠA全表面装单面表面安装PCB单面陶瓷基板表面安装元器件工艺简单，适用于小型、薄型化的电路组装ⅠB双面表面安装PCB双面陶瓷基板同上高密度组装，薄型化ⅡA双面混装SMD和THT都在A面双面PCB表面安装元器件及通孔插装元器件先插后贴，工艺较复杂，组装密度高ⅡBTHT在A面，A、B两面都有SMD双面PCB同上THT和SMC/SMD组装在PCB同一侧ⅡCSMD和THT在双面双面PCB同上复杂，很少用Ⅲ单面混装先贴法单面PCB同上先贴后插，工艺简单，组装密度低后贴法单面PCB同上先插后贴，工艺较复杂，组装密度高表8.1当前SMT产品的安装形式1．表面安装技术的优点表面安装技术的优点主要是元器件的高密集性、产品性能的高可靠性、产品生产的高效率性和产品生产的低成本性。2．表面安装技术存在的问题①表面安装元器件本身的问题。②表面安装元器件对安装设备要求比较高。③表面安装技术的初始投资比较大。3．表面安装元器件的焊接方法（1）波峰焊采用波峰焊的焊接过程如图8.3所示。图8.3采用波峰焊的焊接过程从图8.3中可见，采用波峰焊的工艺流程基本上有4道工序。①点胶②贴片③固化④焊接（2）再流焊采用再流焊的焊接过程如图8.4所示。从图8.4中可见，采用再流焊的工艺流程基本上有3道工序。图8.4采用再流焊的焊接过程①涂焊膏②贴片③再流焊方法：需要有再流焊炉。这种生产方法由于无引线元器件没有被胶水定位，经过再流焊时，元器件在液态焊锡表面张力的作用下，会使元器件自动调节到标准位置，如图8.5所示。图8.5元器件自动调节位置示意图4．安装技术的发展电子产品的安装技术是现代发展最快的制造技术，从安装的工艺特点可将安装技术的发展过程分为5代，如表8.2所示。年代技术缩写元器件典型代表安装基板安装方法焊接技术第1代20世纪50～60年代长引线元器件、电子管接线板、铆接端子手工安装手工烙铁焊第2代20世纪60～70年代THT晶体管、轴向引线元器件单面和双面PCB手工/半自动插装手工焊、浸焊第3代20世纪70～80年代单列和双列直插IC、轴向引线元器件单面及多层PCB自动插装波峰焊、浸焊、手工焊第4代20世纪80～90年代SMT片式封装元器件、轴向引线元器件高质量多层PCB自动贴片机波峰焊、再流焊第5代20世纪90年代～至今MPT微型片式封装元器件陶瓷硅片自动安装倒装焊、特种焊表8.2安装技术的发展过程知识2表面安装元器件及其材料8.2.1表面安装元器件的分类1．按照表面安装元器件的功能分类表面安装元器件可以分成无源元器件、有源元器件和机电元器件。（1）无源元器件无源元器件主要包括以下几种。①电阻器②电位器③电容器④电感器（2）有源元件有源元件主要包括以下几种。①分立器件②集成电路（3）机电元件机电元件主要包括以下几种。①开关②继电器③连接器④电动机2．按照表面安装元器件的形状分类表面安装元器件按照形状分类，主要有薄片矩形、扁平封装、圆柱形和其他形状。（1）薄片矩形（2）扁平封装扁平封装主要有4种形式。①双列封装。②四面引线封装。③无引线片式载体。④焊球阵列。（3）圆柱形（4）其他形状其他形状主要有4种形式。①可调电阻、线绕电阻。②可调电容、电解电容。③滤波器、晶体振荡器。④开关、继电器、电动机。8.2.2表面安装无源元器件1．表面安装电阻表面安装电阻主要有矩形片状和圆柱形两种。（1）矩形片状电阻矩形片状电阻的结构如图8.6所示。矩形片状电阻的外形尺寸如图8.7所示。图8.6矩形片状电阻的结构图8.7矩形片状电阻的外形尺寸（2）圆柱形电阻圆柱形电阻的结构如图8.8所示。矩形片状电阻和圆柱形电阻的主要性能对比如表8.3所示。图8.8圆柱形表面安装电阻的结构电阻项目矩形片状圆柱形结构电阻材料RuO2等贵金属氧化物碳膜、金属膜电极Ag-Pd/Ni/焊料3层Fe-Ni镀Sn或黄铜保护层玻璃釉耐热漆基体高铝陶瓷片圆柱陶瓷阻值标志3位数码色环（3，4，5环）电气性能阻值稳定、高频特性好温度范围宽、噪声电平低、谐波失真低安装特性无方向但有正反面无方向，无正反面使用特性提高安装密度提高安装速度表8.3矩形片状电阻和圆柱形电阻的主要性能对比（3）片状跨接线电阻器片状跨接线电阻器也称为零阻值电阻，专门用于作跨接线用。（4）片状电位器2．表面安装电容（1）片状电容器容量和允差标注方法片状电容器的容量标注一般由2位组成，第1位是英文字母，代表有效数字，第2位是数字，代表10的指数，电容单位为pF，具体含义如表8.4所示。字母ABCDEFGHIKLMN有效数字11.11.11.31.51.61.822.22.42.733.3字母PQRSTUVWXYZ有效数字3.63.94.34.75.15.67.27.87.58.29.1字母abcefMnty有效数字2.53.544.556789表8.4片状电容器的标记（2）常见片状电容器①片状多层陶瓷电容器。②片状铝电解电容器。③片状钽电解电容器。3．表面安装电感器片状电感器可分为小功率电感器及大功率电感器两类。（1）片状电感电感量的标注方法（2）常见片状电感器小功率片状电感器有3种结构：绕线片状电感器、多层片状电感器、高频片状电感器。①绕线片状电感器。②多层片状电感器。③高频（微波）片状电感器。8.2.3表面安装有源元器件1．片状二极管（1）片状整流二极管出片状桥式整流器，常用的有UR=70V，IF=1A的全桥，如图8.9所示。图8.9片状桥式整流器（2）片状快速恢复二极管（3）片状肖特基二极管（4）片状开关二极管（5）片状稳压二极管（6）片状瞬态抑制二极管（7）片状发光二极管（LED）（8）片状变容二极管2．片状三极管（1）片状三极管的型号识别（2）片状三极管及场效应管介绍①片状带阻三极管。②片状场效应管。3．片状集成电路及其封装（1）双列扁平封装L形封装的安装、焊接及检测比较方便，但占用PCB的面积较大；J形封装则与之相反，如图8.10所示。图8.10表面安装集成电路的双列扁平封装（2）方形扁平封装方形扁平封装（QFP）可以使集成电路容纳更多的引线，如图8.11所示。图8.11表面安装集成电路的方形扁平封装（3）塑封有引线芯片载体封装（4）针栅阵列与焊球阵列封装针栅阵列（PGA）与焊球阵列（BGA）封装是针对集成电路引线增多、间距缩小、安装难度增加而产生的一种封装形式。它让众多拥挤在器件四周的引线排列成阵列，引线均匀分布在集成电路的底面，如图8.12（b）和图8.12（c）所示。（5）板载芯片封装图8.12多引线集成电路的封装8.2.4表面安装技术的其他材料1．黏合剂2．焊锡膏焊锡膏由焊料合金粉末和助焊剂组成，简称焊膏。①焊膏的活性。②焊膏的黏度。③焊料粒度选择。④电路采用双面焊时，板两面所用的焊膏熔点应相差30℃～40℃。⑤电路中含有热敏感元件时选用低熔点焊膏。3．助焊剂和清洗剂8.2.5表面安装元器件的手工装接手工SMT的技术关键如下。1．涂布黏合剂和焊膏2．贴片3．焊接