表面贴装工程介绍全文案例分析电子版

表面贴装工程----关于SMT的历史目录SMAIntroduceSMT历史印刷制程贴装制程焊接制程检测制程质量控制ESD什么是SMA？？SMT历史SMT工艺流程什么是SMA？SMA(SurfaceMountAssembly)的英文缩写，中文意思是表面贴装工程。是新一代电子组装技术，它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件。表面安装不是一个新的概念，它源于较早的工艺，如平装和混合安装。电子线路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且根本没有基片。第一个半导体器件的封装采用放射形的引脚，将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通孔中。50年代，平装的表面安装元件应用于高可靠的军方，60年代，混合技术被广泛的应用，70年代，受日本消费类电子产品的影响，无源元件被广泛使用，近十年有源元件被广泛使用。SMAIntroduceSMAIntroduce什么是SMA？SurfacemountThrough-hole与传统工艺相比SMA的特点：高密度高可靠小型化低成本生产的自动化SMAIntroduce什么是SMA？自动化程度类型THT(ThroughHoleTechnology)SMT(SurfaceMountTechnology)元器件双列直插或DIP,针阵列PGA有引线电阻，电容SOIC,SOT,SSOIC,LCCC,PLCC,QFP,PQFP,片式电阻电容基板印制电路板，2.54mm网格，Φ0.8mm~0.9mm通孔印制电路板，1.27mm网格或更细，导电孔仅在层与层互连调用（Φ0.3mm~0.5mm），布线密度高2倍以上，厚膜电路，薄膜电路，0.5mm网格或更细焊接方法波峰焊再流焊面积大小，缩小比约1：3~1：10组装方法穿孔插入表面安装----贴装自动插件机自动贴片机，生产效率高SMAIntroduceSMT历史年代代表产品器件元件组装技术电子管收音机电子管带引线的大型元件札线，配线,手工焊接60年代黑白电视机晶体管轴向引线小型化元件半自动插装浸焊接70年代彩色电视机集成电路整形引线的小型化元件自动插装波峰焊接80年代录象机电子照相机大规模集成电路表面贴装元件SMC表面组装自动贴装和自动焊接电子元器件和组装技术的发展SMAIntroduceSMT工艺流程SMT的主要组成部分表面组装元件设计-----结构尺寸,端子形式,耐焊接热等各种元器件的制造技术包装-----编带式,棒式,散装式组装工艺组装材料-----粘接剂,焊料,焊剂,清洁剂等组装设计-----涂敷技术,贴装技术,焊接技术,清洗技术,检测技术等组装设备-----涂敷设备,贴装机,焊接机,清洗机,测试设备等电路基板-----单(多)层PCB,陶瓷,瓷釉金属板等组装设计-----电设计,热设计,元器件布局,基板图形布线设计等SMAIntroduceSMT工艺流程表面组装技术片时元器件关键技术——各种SMD的开发与制造技术产品设计——结构设计，端子形状，尺寸精度，可焊型包装——盘带式，棒式，华夫盘，散装式装联工艺贴装材料焊锡膏与无铅焊料黏接剂/贴片胶助焊剂导电胶贴装印制板涂布工艺贴装方式基板材料：有机玻璃纤维，陶瓷板，合金板电路图形设计：图形尺寸设计，工艺型设计锡膏精密印刷工艺贴片胶精密点涂工艺及固化工艺纯片式元件贴装，单面或双面SMD与通孔元件混装，单面或双面贴装工艺：最优化编程焊接工艺波峰焊再流焊：红外热风式，N2保护再流焊，汽相焊，激光焊，通孔器件再流焊助焊剂涂布方式：发泡，喷雾双波峰，0型波，温度曲线的设定设备：印刷机，贴片机，焊接设备，清洗设备(在较早的工艺中使用），检测设备，维修设备清洗技术：清洗剂，清洗工艺检测技术：焊点质量检测，在现测试，功能检测防静电生产管理SMAIntroduceSMT工艺流程通常先作B面再作A面印刷锡高贴装元件再流焊翻转贴装元件印刷锡高再流焊翻转清洗双面再流焊工艺A面布有大型IC器件B面以片式元件为主充分利用PCB空间，实现安装面积最小化，工艺控制复杂，要求严格常用于密集型或超小型电子产品，如手机SMAIntroduceSMT工艺流程波峰焊插通孔元件清洗混合安装工艺多用于消费类电子产品的组装印刷锡膏贴装元件再流焊翻转点贴片胶贴装元件加热固化翻转先作A面：再作B面：插通孔元件后再过波峰焊：SMAIntroduceSMT工艺流程印刷锡高贴装元件再流焊清洗锡膏——再流焊工艺简单，快捷涂敷粘接剂红外加热表面安装元件固化翻转插通孔元件波峰焊清洗贴片——波峰焊工艺价格低廉，但要求设备多，难以实现高密度组装SMAIntroduceSMT工艺流程SMAIntroduceSMT工艺流程SMAIntroduceSMT工艺流程SMAIntroduceSMT工艺流程一、单面组装：来料检测=丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干（固化）=回流焊接=清洗=检测=返修二、双面组装；A：来料检测=PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干（固化）=A面回流焊接=清洗=翻板=PCB的B面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干=回流焊接（最好仅对B面=清洗=检测=返修）此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。最最基础的东西SMAIntroduceB：来料检测=PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干（固化）=A面回流焊接=清洗=翻板=PCB的B面点贴片胶=贴片=固化=B面波峰焊=清洗=检测=返修）此工艺适用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面组装的SMD中，只有SOT或SOIC（28）引脚以下时，宜采用此工艺。三、单面混装工艺：来料检测=PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干（固化）=回流焊接=清洗=插件=波峰焊=清洗=检测=返修SMT工艺流程SMAIntroduce四、双面混装工艺：A：来料检测=PCB的B面点贴片胶=贴片=固化=翻板=PCB的A面插件=波峰焊=清洗=检测=返修先贴后插，适用于SMD元件多于分离元件的情况B：来料检测=PCB的A面插件（引脚打弯）=翻板=PCB的B面点贴片胶=贴片=固化=翻板=波峰焊=清洗=检测=返修先插后贴，适用于分离元件多于SMD元件的情况C：来料检测=PCB的A面丝印焊膏=贴片=烘干=回流焊接=插件，引脚打弯=翻板=PCB的B面点贴片胶=贴片=固化=翻板=波峰焊=清洗=检测=返修A面混装，B面贴装。SMT工艺流程SMAIntroduceD：来料检测=PCB的B面点贴片胶=贴片=固化=翻板=PCB的A面丝印焊膏=贴片=A面回流焊接=插件=B面波峰焊=清洗=检测=返修A面混装，B面贴装。先贴两面SMD，回流焊接，后插装，波峰焊E：来料检测=PCB的B面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片=烘干（固化）=回流焊接=翻板=PCB的A面丝印焊膏=贴片=烘干=回流焊接1（可采用局部焊接）=插件=波峰焊2（如插装元件少，可使用手工焊接）=清洗=检测=返修A面贴装、B面混装。SMT工艺流程SMAIntroduceScreenPrinterMountReflowAOISMT工艺流程SMAIntroduceSMT工艺流程表面贴装元件介绍：表面贴装元件具备的条件元件的形状适合于自动化表面贴装尺寸，形状在标准化后具有互换性有良好的尺寸精度适应于流水或非流水作业有一定的机械强度可承受有机溶液的洗涤可执行零散包装又适应编带包装具有电性能以及机械性能的互换性耐焊接热应符合相应的规定SMAIntroduceSMT工艺流程电容SMAIntroduceSMT工艺流程SMAIntroduceSMT工艺流程SMAIntroduceSMT工艺流程SMAIntroduceSMT工艺流程表面贴装元件的种类有源元件（陶瓷封装）无源元件单片陶瓷电容钽电容厚膜电阻器薄膜电阻器轴式电阻器CLCC（ceramicleadedchipcarrier）陶瓷密封带引线芯片载体SOP（smalloutlinepackage）小尺寸封装QFP(quadflatpackage)四面引线扁平封装BGA(ballgridarray)球栅阵列SMC泛指无源表面安装元件总称SMD泛指有源表面安装元件SMAIntroduceSMT工艺流程Chip阻容元件IC集成电路英制名称公制mm英制名称公制mm120608050603040202013.2×1.650302525121.270.80.650.50.32.0×1.251.6×0.81.0×0.50.6×0.3阻容元件识别方法1．元件尺寸公英制换算（0.12英寸=120mil、0.08英寸=80mil）SMAIntroduceSMT工艺流程电阻电容标印值电阻值标印值电阻值2R25R61026823331045642.2Ω5.6Ω1KΩ6800Ω33KΩ100KΩ560KΩ0R50101104713322235130.5PF1PF11PF470PF3300PF22000PF51000PF阻容元件识别方法2．片式电阻、电容识别标记SMAIntroduceSMT工艺流程IC第一脚的的辨认方法OB36HC081132412厂标型号OB36HC081132412厂标型号OB36HC081132412厂标型号T93151—1HC02A1132412厂标型号①IC有缺口标志②以圆点作标识③以横杠作标识④以文字作标识（正看IC下排引脚的左边第一个脚为“1”）SMAIntroduceSMT工艺流程贴片机的介绍拱架型(Gantry)元件送料器、基板(PCB)是固定的，贴片头(安装多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上，所以得名。这类机型的优势在于：系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产。这类机型的缺点在于：贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。SMAIntroduceSMT工艺流程对元件位置与方向的调整方法：1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度有限，较晚的机型已再不采用。2)、激光识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法可实现飞行过程中的识别，但不能用于球栅列陈元件BGA。3)、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，一般相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别，比激光识别耽误一点时间，但可识别任何元件，也有实现飞行过程中的识别的相机识别系统，机械结构方面有其它牺牲。