1、1,表面安裝技術(shù),SMT-surface mount technology,第一講 SMT概述及工藝流程,2,基本術(shù)語,SMT :surface mount technology PTH: pin through the hole SMB ：surface mount printed circuit board SMC ：surface mount component SMD: surface mount device SMA：surface mount Assembly 表面安裝組件 CTE:coefficient of thermal expansion 熱膨脹系數(shù),3,基本術(shù)語,In-c

2、ircuit test(在線測試) Lead configuration(引腳外形) Placement equipment(貼裝設(shè)備) Reflow soldering(回流焊接) Repair(修理) Rework(返工) Solderability(可焊性) Soldermask(阻焊) Yield(產(chǎn)出率),4,基本術(shù)語,DIP(雙列直插) SOP(小外型封裝) PLCC(塑型有引腳芯片載體) QFP(多引腳方形扁平封裝) BGA(球柵陣列修理) CSP(Chip Scale Package),5,電子組裝技術(shù)發(fā)展的歷史與變遷,基本概念,6,PTH,基本概念,穿孔安裝（PTH）方式 單

3、層、 雙層PCB 穿孔元件 穿孔器件,7,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,SMD,基本概念,表面安裝（SMT）方式 元件安裝在PCB的表面 PCB多層 SMC SMD,8,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,SMT的 構(gòu)成,基本概念,9,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,基本概念,SMT的優(yōu)越性,通 孔 DIP 封 裝 貼 片 PLCC 封 裝,DIP引腳間距=100mil =2.54mm 1mil=25.4um SMD引腳間距=50mil 、33mil、 25mil,10,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,基本概念,SMT的優(yōu)越性,通 孔 芯 片 和 SMT 芯 片 的 重 量 與 管 腳 數(shù) 量 對 比 圖,11

4、,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,基本概念,元件安裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕。,SMT的優(yōu)越性,通 孔 元 件 和 貼 片 元 件 所 占 電 路 板 面 積 比 較,12,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,可靠性高、抗振能力強(qiáng) 高頻特性好 易于實現(xiàn)自動化、提高生產(chǎn)率 可以降低成本,SMT的優(yōu)越性,13,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,SMT的優(yōu)越性,可靠性高、抗振能力強(qiáng)。焊點缺陷率低 由于片式元器件的可靠性高，器件小而輕，故抗震動能力強(qiáng)，自動化生產(chǎn)程度高。貼裝可靠性高，焊點不良率小于百萬分之一以下，比通孔插元件波峰焊接技術(shù)低1個數(shù)量級，用SMT組裝的電子產(chǎn)品平均無故障時間(MTBF)為25萬小時，目

5、前幾乎有90的電子產(chǎn)品采用SMT工藝。,14,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,SMT的優(yōu)越性,高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。 由于片式元器件貼裝牢固，器件通常為無引線或短引線，降低了寄生電感和寄生電容的影響，提高了電路的高頻特性。采用SMC及SMD設(shè)計的電路最高頻率達(dá)3GHz，而采用通孔元件僅為500MHz。采用SMT也可縮短傳輸延遲時間，可用于時鐘頻率為16MHz以上的電路。若使用多芯片模塊MCM技術(shù)，計算機(jī)工作站的高端時鐘頻率可達(dá)100MHz，由寄生電抗引起的附加功耗可降低2至3倍,15,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,SMT的優(yōu)越性,降低成本 印制板使用面積減小，面積為采用通孔技術(shù)面積的11

6、2，若采用CSP安裝，則其面積還可大幅度下降； 印制板上鉆孔數(shù)量減少，節(jié)約返修費用； 頻率特性提高，減少了電路調(diào)試費用； 片式元器件體積小、重量輕，減少了包裝、運輸和儲存費用； 片式之器件(SMCSMD)發(fā)展快，成本迅速下降，一個片式電阻同通孔電阻價格相當(dāng) .,16,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,SMT的優(yōu)越性,便于自動化生產(chǎn) 目前穿孔安裝PCB要實現(xiàn)完全自動化，還需在原印制板面積的基礎(chǔ)上擴(kuò)大40，這樣才能使自動插件的插裝頭將元件插入，若沒有足夠的空間間隙，將碰壞零件。而自動貼片機(jī)采用真空吸嘴吸安裝元件，真空吸嘴小于元件外形，可提高安裝密度。事實上，小元件及細(xì)間距QFP器件均采用自動貼片機(jī)進(jìn)行生

7、產(chǎn)，可以實現(xiàn)全線自動化生產(chǎn)。,17,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,SMT存在問題,元器件上的標(biāo)稱數(shù)值看不清，維修工作困難； 維修調(diào)換器件困難，并需專用工具； 元器件與印制板之間熱膨脹系數(shù)(CTE)一致性差。,18,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,相關(guān)術(shù)語,精度 ：Accuracy， 測量結(jié)果與目標(biāo)值之間的差額。 AOI自動光學(xué)檢查：Automatic optical inspection ，在自動系統(tǒng)上，用相機(jī)來檢查模型或物體。 BGA球柵列陣：Ball grid array，集成電路的包裝形式，其輸入輸出點是在元件底面上按柵格樣式排列的錫球。,19,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,相關(guān)術(shù)語,錫橋：Br

8、idge，把兩個應(yīng)該導(dǎo)電連接的導(dǎo)體連接起來的焊錫，引起短路。 CTE溫度膨脹系數(shù)：Coefficient of the thermal expansion，當(dāng)材料的表面溫度增加時，測量到的每度溫度材料膨脹百萬分率(ppm)。 冷焊錫點：Cold solder joint，一種反映濕潤作用不夠的焊接點，其特征是，由于加熱不足或清洗不當(dāng)，外表灰色、多孔。 元件密度：Component density，PCB上的元件數(shù)量除以板的面積。,20,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,相關(guān)術(shù)語,卸焊：Desoldering，把焊接元件拆卸來修理或更換，方法包括：用吸錫帶吸錫、真空(焊錫吸管)和熱拔。 停機(jī)時間：Do

9、wntime，設(shè)備由于維護(hù)或失效而不生產(chǎn)產(chǎn)品的時間。 FPT密腳距技術(shù)：Fine-pitch technology ，表面貼片元件包裝的引腳中心間隔距離為 0.025(0.635mm)或更少。,21,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,相關(guān)術(shù)語,倒裝芯片：Flip chip，一種無引腳結(jié)構(gòu)，一般含有電路單元。 設(shè)計用于通過適當(dāng)數(shù)量的位于其面上的錫球(導(dǎo)電性粘合劑所覆蓋)，在電氣上和機(jī)械上連接于電路。 功能測試：Functional test，模擬其預(yù)期的操作環(huán)境，對整個裝配的電器測試。 金樣：Golden boy，一個元件或電路裝配，已經(jīng)測試并知道功能達(dá)到技術(shù)規(guī)格，用來通過比較測試其它單元。,22,中

10、職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,相關(guān)術(shù)語,在線測試：In-circuit test，一種逐個元件的測試，以檢驗元件的放置位置和方向。 JIT剛好準(zhǔn)時：Just-in-time，通過直接在投入生產(chǎn)前供應(yīng)材料和元件到生產(chǎn)線，以把庫存降到最少。 引腳外形：Lead configuration，從元件延伸出的導(dǎo)體，起機(jī)械與電氣兩種連接點的作用,23,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,相關(guān)術(shù)語,回流焊接：Reflow soldering，通過各個階段，包括：預(yù)熱、穩(wěn)定/干燥、回流峰值和冷卻，把表面貼裝元件放入錫膏中以達(dá)到永久連接的工藝過程。 焊錫球：Solder bump，球狀的焊錫材料粘合在無源或有源元件的接觸區(qū)

11、，起到與電路焊盤連接的作用。 可焊性：Solderability，為了形成很強(qiáng)的連接，導(dǎo)體(引腳、焊盤或跡線)熔濕的(變成可焊接的)能力,24,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,相關(guān)術(shù)語,阻焊：Soldermask，印刷電路板的處理技術(shù)，除了要焊接的連接點之外的所有表面由塑料涂層覆蓋住。 帶和盤：Tape-and-reel，貼片用的元件包裝，在連續(xù)的條帶上，把元件裝入凹坑內(nèi)，凹坑由塑料帶蓋住，以便卷到盤上，供元件貼片機(jī)用。 元件立起：Tombstoning，一種焊接缺陷，片狀元件被拉到垂直位置，使另一端不焊。,25,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,相關(guān)術(shù)語,超密腳距：Ultra-fine-pitch，引

12、腳的中心對中心距離和導(dǎo)體間距為0.010”(0.25mm)或更小。 產(chǎn)出率：Yield，制造過程結(jié)束時使用的元件和提交生產(chǎn)的元件數(shù)量比率。,26,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,第二講 表面組裝工藝流程,SMT安裝形式 表面組裝類型-I 表面組裝類型- III 表面組裝類型- II,27,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,SMT的安裝形式,28,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,表面組裝類型,當(dāng)把有源和無源元件貼裝在基板上時，就會形成三種主要的類型SMTI、II、III。每種類型的工藝流程不同，并且需要不同的設(shè)備。 將SMT分成I、II、III并不是普遍適用的，但在工業(yè)界應(yīng)用的最普遍，本講義通篇采用這種分法。

13、,29,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,表面組裝類型-I,I型SMT組件只含有表面組裝元器件它們可以是單而組裝，也可以是雙面組裝。,30,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,類型I焊接流程,31,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,SMT 組裝 類型 III,III型SMT組件只包含粘貼在底面的分立的表面組裝元件（一般是電阻、電容等）,32,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,類型 III 焊 接 流 程,33,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,SMT組裝 類型 TYPE II,34,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,TYPE II 焊 接 流 程,II型組件則是III型與I型相結(jié)合的結(jié)果。一般來說，在基板底而不包含任何表面組裝的有

14、源元件、但在底面可貼有分立的表面組裝無源元件。,35,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,單面組裝,來料檢測 = 絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘干（固化）= 回流焊接= 清洗 = 檢測 = 返修,36,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,雙面組裝,A：來料檢測 = PCB的A面絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘干（固化）= A面回流焊接 = 清洗 =翻板= PCB的B面絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘干 = 回流焊接 （最好僅對B面 = 清洗 =檢測 = 返修） 說明：此工藝適用于在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的SMD時采用。,37,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,雙面組裝,B：來料檢測 = PC

15、B的A面絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘干（固化）= A面回流焊接 = 清洗 = 翻板= PCB的B面點貼片膠 = 貼片 = 固化 = B面波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修） 說明： 此工藝適用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面組裝的SMD中，只有SOT或SOIC（28）引腳以下時，宜采用此工藝。,38,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,單面混裝工藝,來料檢測 = PCB的A面絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘干（固化）=回流焊接 = 清洗 = 插件 = 波峰焊 =清洗 = 檢測 = 返修,39,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,雙面混裝工藝A,來料檢測 = PCB的B面點貼片膠

16、 = 貼片 = 固化 = 翻板 = PCB的A面插件 = 波 峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 說明：先貼后插，適用于SMD元件多于分離元件的情況,40,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,雙面混裝工藝B,來料檢測 = PCB的A面插件（引腳打彎）= 翻板 = PCB的B面點貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = 波峰焊 = 清洗 =檢測 = 返修 說明：先插后貼，適用于分離元件多于SMD元件的情況,41,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,雙面混裝工藝C,來料檢測 = PCB的A面絲印焊膏 = 貼片 = 烘干 = 回流焊接 =插件，引腳打彎 = 翻板 =PCB的B面點貼片膠 = 貼片 = 固化 =翻板 = 波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 說明：A面混裝，B面貼裝。,42,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,雙面混裝工藝D,來料檢測 = PCB的B面點貼片膠 = 貼片 = 固化 = 翻板 = PCB的A面 絲印焊膏 = 貼片 = A面回流焊接 = 插件 = B面波峰焊 = 清洗 = 檢測 = 返修 說明：A面混裝，B面貼裝。先貼兩面SMD，回流焊接，后插裝，波峰焊,43,中職骨干教師國家級培訓(xùn)課程,雙面混裝工藝E,來料檢測 = PCB的B面絲印焊膏（點貼片膠）= 貼片 = 烘干（固化）=