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第4章表面安装技术（SMT）SurfacemountThrough-hole与传统工艺相比SMT的特点：高密度高可靠小型化低成本生产的自动化1/8普通电阻0403电阻样品比较样品1•4.1表面安装技术概述•4.2SMT与通孔基板式PCB安装的区别•表面安装技术与通孔插装元器件相比，具有以下优点：•1）元器件微型化。•2）信号传输速度高。•3）抗干扰性好。•4）高效率、高可靠性。•5）简化了生产工序，降低了成本。•4.3.1表面安装元件（SMC）图4-1常见SMC实物外型图a）矩形片式电阻器b）片式电位器c）圆柱形贴装电阻器d）矩形片式电容器e）片式钽电解电容器f）圆柱形贴装电容器g）模压型片式电感器h）片式电感器•4.3.2表面安装器件（SMD）•1.表面安装二极管•表面安装二极管常用的封装形式有圆柱形、矩形薄片形和SOT—23型等3种，其外形实物如图4-2所示。图4-2常用表面安装二极管实物图a）圆柱形无端子二极管b）矩形薄片二极管c）SOT—23型片状二极管•2.表面安装三极管•表面安装三极管常用的封装形式有SOT—23型、SOT—89型、SOT—143型和SOT—252型等4种，其外形实物如图4-3所示。图4-3常用表面安装三极管实物图•4.3.3片式元器件的发展方向•4.4表面安装印制电路板（SMB）的设计•4.4.1基板的选用•4.4.2元器件的布局•1.当印制电路板采用再流焊时应注意的问题•4.4表面安装材料•4.4.2焊膏•1.焊膏中焊剂活性选择•2.焊膏粘度选择•3.焊膏中金属含量选择•4.焊膏中焊料粒度选择•4-12助焊剂和清洗剂•4.4表面安装设备•4.4.1涂布设备•涂布设备主要是用来涂敷粘合剂和焊膏到印制电路板上的，其常用方法有点滴法、注射法和丝印法。路板上，在大批量产品的生产中，一般由计算机来控制注胶机，如图4-21•4.4.2贴片设备•4-12焊接设备•焊接技术是SMT的核心，是决定表面安装产品质量的关键。目前广泛采用并不断完善的主要有两种：波峰焊和再流焊。•1.波峰焊接机图4-23表面贴装用的双峰波峰焊系统示意图（2）红外再流焊•4.7表面安装工艺技术•4.7.1表面安装工艺基本形式•4.7.2表面安装手工焊接工艺•手工安装片式元器件虽然贴装起来既不可靠，也不经济，但可用于研究试制、试生产、小批量生产和维修等方面。手工安装片式元器件的基本操作步骤如下：•1.粘合剂或焊膏的点、涂•2.贴片•3.固化粘合剂•4.焊接•4.7.3点胶、波峰焊自动焊接工艺•4.7.4涂膏、再流焊自动焊接工艺•7.7.5表面安装混合焊接工艺•7.7.4几种SMT工艺简介SMT自动生产线的组合SMTIntroduceScreenPrinterscreenprinter——丝网印刷使用网版，将印料印到承印物上的印刷工艺过程。简称丝印。同义词丝网漏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。ScreenPrinter基本概念Solderpaste焊膏Squeegee刮板或刮刀Stencil模板ScreenPrinterSTENCILPRINTINGScreenPrinter内部工作图1.锡膏锡膏②丝网漏印焊锡膏手动刮锡膏自动刮锡膏自动刮锡膏ScreenPrinter产品名称：手动丝印机型号：TYS3040主要特征:●印刷台以铝为结构,适合小型精密套色印刷●印刷台有20mm内可前后左右调整,以提高其印刷精密度●为配合印刷物之厚度,在100mm内可自由调整工作台面积：300×400mm最大印刷面积：240×340mm最大PCB厚度：40mm微调范围：±10mm外形尺寸：540×340×300mmScreenPrinter产品名称：半自动高精度印刷机产品型号：TYS4040主要特征:●采用双滚动直线导轨导向，手动驱动刮刀座，确保印刷质量稳定性和精密度；●刮刀压力可调，精密压力表及调速器；●滚动直线导轨导向、双杆气缸驱动悬浮式钢刮刀上下，使印刷更均匀；●组合式万用工作台，蜂窝定位板可依PCB大小设定支撑顶针位置；●定位工作台面可X轴、Y轴、角度精密微调，方便快速精确对正；●单、双面PCB均可印刷；●仅有气源即可作业，工作状态稳定可靠，操作简易，故障率低；●电机驱动刮刀座和真空吸附装置可选配。ScreenPrinter产品名称：半自动丝印机型号：TYS550产品介绍：●采用松下调速刹车马达驱动刮刀座，结合精密直线导轨，保证印刷精度；●印刷刮刀可向上旋转45度固定，便于印刷网板及刮刀的清洗和更换；●刮刀座可前后调节，以选择合适的印刷位置；●组合式印刷台板，具有固定沟槽及定位PIN，安装调节方便，适用于单双面板的印刷；●校版方式采用钢网移动，并结合印刷台（PCB）的X、Y、Z校正调整，方便快捷；●采用微电脑控制，液晶屏幕显示，菜单操作界面，人机对话方便；●可设定单向及双向多种印刷方式，钢刮刀及橡胶刮刀均适合；●具有自动记数功能，方便产量统计。ScreenPrinterScreenPrinter的基本要素：Solder(又叫锡膏）由粉末状焊料合金、焊剂和一些起粘性作用及其他作用的添加剂混合制成具有一定粘度和良好触变性的焊料膏。简称焊膏。为了满足对焊点的焊锡膏量的要求，通常选用85％--92％金属含量的焊膏，焊膏制作厂商一般将金属含量控制在89％或90％，使用效果较好。焊剂是焊膏载体的主要组分之一，现有的焊膏焊剂有三大类型：R型（松香焊剂），RMA型（适度活化的松香）以用RA型（全部活化的松香）。一般采用的是含有RMA型焊剂是以松香和称为活化剂的盐溶液组成的。这种焊剂靠盐激活，适合于消除轻微的氧化膜及其它污染，增加了熔化的焊料与焊盘、元件端焊头或孔线之间的润湿作用。ScreenPrinter锡膏的主要成分：成分焊料合金粉末助焊剂主要材料作用Sn/PbSn/Pb/Ag活化剂增粘剂溶剂摇溶性附加剂SMD与电路的连接松香，甘油硬脂酸脂盐酸，联氨，三乙醇酸金属表面的净化松香，松香脂，聚丁烯净化金属表面，与SMD保持粘性丙三醇，乙二醇对焊膏特性的适应性Castor石腊（腊乳化液）软膏基剂防离散，塌边等焊接不良ScreenPrinterScreenPrinter的基本要素：经验公式：三球定律至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上至少有三个最大直径的锡珠能水平排在模板的最小孔的宽度方向上单位：锡珠使用米制（Micron)度量，而模板厚度工业标准是美国的专用单位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches)有铅焊锡膏－科利泰无铅焊锡膏－科利泰Squeegee(又叫刮板或刮刀）菱形刮刀拖裙形刮刀聚乙烯材料或类似材料金属10mm45度角SqueegeeStencil菱形刮刀ScreenPrinter拖裙形刮刀SqueegeeStencil44-40度角MOUNT对元件位置与方向的调整方法：产品名称：全视觉泛用型贴片机Full-VisionMulti-FunctionalChipMounter型号：EM-340/EM-340S全视觉取置头/Heads:4搭载最佳速度/Speed:CHIP-0.25sec,IC-1.00sec(QFP100pin)产能/ChipsperHour:最佳-13000/hr(opt),IPC9850-10000/hr供料站数FeederLanes:80/40SMTIntroduceREFLOW焊接工程包括Reflow——回流焊接WaveSolder——波峰焊SMTIntroduce上板贴片焊接SMT生产设备电子产品生产过程SMTIntroduce典型SMT焊点的外观SMTIntroduce典型SMT焊点的外观：有末端重叠部分SMTIntroduce形成原因多为：焊接点氧化、焊接温度过低、助焊剂过度蒸发。SMT焊接的焊点缺陷：SMTIntroduce焊锡接触元件体SMT焊接的焊点缺陷：SMTIntroduce其他焊接缺陷：侧装竖件翻件正常SMTIntroduce锡球光洁度差泼溅锡桥其他焊接缺陷：SMTIntroduce其他焊接缺陷：裂缝金属镀层脱落元件本体破损