表面貼裝技術定義

表面貼裝技術Surface Mounted Technology

同義詞: 表面安裝技術;表面組裝技術

無需對印制板⑴鉆插裝孔，直接將表面組裝元器件貼、焊⑵到印制板表面規(guī)定位置上的裝聯技術。

注:

1)通常表面組裝技術中使用的電路基板并不限于印制板。

2)本標準正文中所述的"焊"或"焊接"，一般均指采用軟釬焊方法，實現元器件焊接或弓I腳與印制板焊盤之間的機械與電氣連接;本標準正文中所述的"焊料"和"焊劑"，分別指"軟釬料"和"軟釬焊劑"。

組裝密度高、電子產品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產品體積縮小40%~60%，重量減輕60%~80%。

可靠性高、抗振能力強。焊點缺陷率低。

高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。

易于實現自動化，提高生產效率。降低成本達30%~50%。 節(jié)省材料、能源、設備、人力、時間等。

(Placement Accuracy)-實際貼片位置與設定貼片位置的偏差X、Y、重復精度Replacability-描述貼片機重復地返回貼片位置的能力，貼片精度通常以之代替，與中心的離散度分辨率(Resolution)-指貼片機機械位移的最小當量，它取決于伺服電機和軸驅動機構上的哉線性編碼器的分辨率實際生產中的貼片精度/貼片準確度貼片精度除了重復精度外，還應包括PCB/焊盤定位誤差、焊盤尺寸誤差、PCB 光繪誤差(CAD)以及片式元器件制造誤差貼片機的過程能力指數Cp/CpkCp=T/B=(Tu-Tl)/6q=(Tu-Tl)/6S T 為公差范圍;上限和下限的中心為公差中心Tm，分布中心u，公差中心和分布中心重合時u=Tm，過程無偏移;不重合時出現偏移量，此時應對過程能力指數的計算進行修正。修正后的過程能力指數記為Cpk，Cpk=(1-k)Cp對貼片機來說為單向偏差，Cpk=Zmin/3q1.33<Cpk<=2 能力因素充足1<=Cpk<=1.33 能力因素尚可1>Cpk 能力因素欠缺。

印刷(或點膠)--> 貼裝 --> (固化) --> 回流焊接 --> 清洗 --> 檢測 --> 返修 印刷:其作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上，為元器件的焊接做準備。所用設備為印刷機(錫膏印刷機)，位于SMT生產線的最前端。

點膠:因現在所用的電路板大多是雙面貼片，為防止二次回爐時投入面的元件因錫膏再次熔化而脫落，故在投入面加裝點膠機，它是將膠水滴到PCB的固定位置上，其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設備為點膠機，位于SMT生產線的最前端或檢測設備的后面。有時由于客戶要求產出面也需要點膠， 而現在很多小工廠都不用點膠機，若投入面元件較大時用人工點膠。

貼裝:其作用是將表面組裝元器件準確安裝到PCB的固定位置上。所用設備為貼片機，位于SMT生產線中印刷機的后面。

固化:其作用是將貼片膠融化，從而使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為固化爐，位于SMT生產線中貼片機的后面。

回流焊接:其作用是將焊膏融化，使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為回流焊爐，位于SMT生產線中貼片機的后面。

清洗:其作用是將組裝好的PCB板上面的對人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。所用設備為清洗機，位置可以不固定，可以在線，也可不在線。

檢測:其作用是對組裝好的PCB板進行焊接質量和裝配質量的檢測。所用設備有放大鏡、顯微鏡、在線測試儀(ICT)、飛針測試儀、自動光學檢測(AOI)、X-RAY檢測系統、功能測試儀等。位置根據檢測的需要，可以配置在生產線合適的地方。

返修:其作用是對檢測出現故障的PCB板進行返工。所用工具為烙鐵、返修工作站等。配置在生產線中任意位置。

目前，封裝技術的定位已從連接、組裝等一般性生產技術逐步演變?yōu)閷崿F高度多樣化電子信息設備的一個關鍵技術。更高密度、更小凸點、無鉛工藝等需要全新的封裝技術，更能適應消費電子產品市場快速變化的需求。 封裝技術的推陳出新，也已成為半導體及電子制造技術繼續(xù)發(fā)展的有力推手，并對半導體前道工藝和表面貼裝技術的改進產生著重大影響。如果說倒裝芯片凸點生成是半導體前道工藝向后道封裝的延伸，那么，基于引線鍵合的硅片凸點生成則是封裝技術向前道工藝的擴展。

在整個電子行業(yè)中，新型封裝技術正推動制造業(yè)發(fā)生變化，市場上出現了將傳統分離功能混合起來的技術手段，正使后端組件封裝和前端裝配融合變成一種趨勢。不難觀察到，面向部件、系統或整機的多芯片組件封裝技術的出現，徹底改變了只是面向器件的概念，并很有可能會引發(fā)SMT產生一次工藝革新。

元器件是SMT技術的推動力，而SMT的進步也推動著芯片封裝技術不斷提升。片式元件是應用最早、產量最大的表面貼裝元件，自打SMT形成后，相應的IC封裝則開發(fā)出了適用于SMT短引線或無引線的LCCC、PLCC、SOP等結構。四側引腳扁平封裝(QFP)實現了使用SMT在PCB或其他基板上的表面貼裝，BGA解決了QFP引腳間距極限問題，CSP取代QFP則已是大勢所趨，而倒裝焊接的底層填料工藝現也被大量應用于CSP器件中。

隨著01005元件、高密度CSP封裝的廣泛使用，元件的安裝間距將從目前的0.15mm向0.1mm發(fā)展，這勢必決定著SMT從設備到工藝都將向著滿足精細化組裝的應用需求發(fā)展。但SiP、MCM、3D等新型封裝形式的出現，使得當今電子制造領域的生產過程中遇到的問題日益增多。

由于MCM技術是集混合電路、SMT及半導體技術于一身的集合體，所以我們可稱之為保留器件物理原型的系統。多芯片模組等復雜封裝的物理設計、尺寸或引腳輸出沒有一定的標準，這就導致了雖然新型封裝可滿足市場對新產品的上市時間和功能需求，但其技術的創(chuàng)新性卻使SMT變得復雜并增加了相應的組裝成本。

可以預見，隨著無源器件以及IC等全部埋置在基板內部的3D封裝最終實現，引線鍵合、CSP超聲焊接、PoP(堆疊裝配技術)等也將進入板級組裝工藝范圍。所以，SMT如果不能快速適應新的封裝技術則將難以持續(xù)發(fā)展。

本書分為上下兩篇，上篇基礎知識介紹了表面貼裝技術SMT的必要知識和基本理論，下篇項目實訓以手工SMT組裝和產線SMT組裝兩種實際生產中的組裝方式為主線，詳細介紹SMT元器件、基本生產工藝、設備操作維護方法等。