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1、SMT表面贴装技术表面贴装技术Surface Mounting Techonolgy常江2016.10.101 SMT表面贴装技术介绍表面贴装技术介绍 表面贴装技术(Surface Mounting Technology，简称SMT) 诞生于上世纪60年代。 SMT就是使用一定的工具将无引脚的表面贴装元器件准确地放置到经过印刷焊膏或经过点胶的PCB焊盘上，然后经过波峰焊或回流焊，使元器件与电路板建立良好的机械和电气连接。 SMT技术的特点微型化程度高高频特性好有利于自动化生产简化了生产工序，降低了成本SMT安装方式完全表面安装混合安装工艺流程安装印制电路板点胶（或丝印）贴装SMT元器件烘干焊接
2、清洗检测SMT基本工艺流程基本工艺流程2 SMT表面贴装工艺表面贴装工艺介绍介绍 一、丝印一、丝印 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。 SMT工艺构成工艺构成 SMT基本工艺构成要素包括:丝印（或点胶）,贴装（固化）, 回流焊接,清洗,检测,返修二、点胶二、点胶 它是将胶水滴到PCB的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。三、贴装三、贴装 其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中丝印机
3、的后面。五、回流焊接五、回流焊接 其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT中贴片机的后面。四、固化四、固化 其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉，位于SMT中贴片机的后面。七、检测七、检测 其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、飞针测试仪、自动光学检测（AOI）、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。六、清洗六、清洗 其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。
4、所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。SMT表面贴装技术示意图表面贴装技术示意图 SMT生产工艺流程生产工艺流程 一、单面组装一、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。3 SMT表面贴装工艺表面贴装工艺二、双面组装二、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。 此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)等
5、较大的SMD时采用。 B.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）。 适用于在PCB的B面组装的SMD中，只有SOT(小外形晶体管)或SOIC（28）引脚以下时采用此工艺。组装方式 3 SMT回流焊工业工艺与设备回流焊工业工艺与设备 表面安装材料主要是用于表面安装电路板的焊接，它直接表面安装材料主要是用于表面安装电路板的焊接，它直接关系到整个电路板的质量。表面安装设备是组成表面安装自动关系到整个电路板的质量。表面安装设备是组成表面安装自动
6、化生产线的设备。化生产线的设备。3.13.1表面安装材料表面安装材料 1铅锡焊膏铅锡焊膏(SnPb:6337Sn-Ag3-Cu2.8) 用回流焊设备焊接用回流焊设备焊接SMT电路板要使用铅锡焊膏。足够的粘电路板要使用铅锡焊膏。足够的粘性焊膏可以把性焊膏可以把SMT元器件粘附在印制电路板上，以便于回流元器件粘附在印制电路板上，以便于回流焊接。焊锡膏由焊粉和糊状助焊剂组成。用丝网印刷、漏板印焊接。焊锡膏由焊粉和糊状助焊剂组成。用丝网印刷、漏板印刷等自动化涂敷，便于实现和回流焊工艺的衔接，能满足各种刷等自动化涂敷，便于实现和回流焊工艺的衔接，能满足各种电路组件对焊接可靠性和高密度性的要求。电路组件对
7、焊接可靠性和高密度性的要求。 2 2表面安装使用的沾合剂表面安装使用的沾合剂 用于粘贴用于粘贴SMTSMT元器件的沾合剂称为贴片胶。在双面混装表面元器件的沾合剂称为贴片胶。在双面混装表面安装电路板的焊接面，先将贴片胶涂敷在印制电路板贴放元件安装电路板的焊接面，先将贴片胶涂敷在印制电路板贴放元件位置的底部或边缘，贴放位置的底部或边缘，贴放SMTSMT元器件，待固化后，翻版插装元器件，待固化后，翻版插装THTTHT元件，最后进行波峰焊接。元件，最后进行波峰焊接。 3.23.2表面安装设备表面安装设备 1 1丝网印刷机丝网印刷机 丝网印刷机的组成丝网印刷机的组成 印刷头单元：包括刮板架和刮刀，刮板架
8、的作用是带动印刷头单元：包括刮板架和刮刀，刮板架的作用是带动刮刀做往复运动。刮刀的作用是完成印刷油墨从丝网上转移到刮刀做往复运动。刮刀的作用是完成印刷油墨从丝网上转移到承印的器件。承印的器件。 传输印制电路板单元：包括印制电传输印制电路板单元：包括印制电路板的装载，卸栽部分，方向从左到右，路板的装载，卸栽部分，方向从左到右，实际据具体情况而定；实际据具体情况而定； 工作台单元：即工作台单元：即X-Y X-Y 位移部位移部 ，印制，印制电路板水平校正，垂直校正，工作台应有电路板水平校正，垂直校正，工作台应有X X、Y Y、Z Z、三维调节功能。三维调节功能。 清洁单元：在机器的前部，清洁模清洁单
9、元：在机器的前部，清洁模板。板。 网板固定单元：用于丝网框的固定、网板固定单元：用于丝网框的固定、印刷间隙调整、印刷图形的对准、丝网剥印刷间隙调整、印刷图形的对准、丝网剥离。离。 彩色二维检查单元：用锡膏检查照彩色二维检查单元：用锡膏检查照相装置判断焊锡膏的面积、位置偏位及桥相装置判断焊锡膏的面积、位置偏位及桥连情况。连情况。 丝网印刷涂敷焊膏的图丝网印刷涂敷焊膏的图 2 2SMTSMT元器件贴装机元器件贴装机 将表面安装元器件准确地贴放到印制电路板上印好焊锡膏或贴片胶的相将表面安装元器件准确地贴放到印制电路板上印好焊锡膏或贴片胶的相应位置上的过程，叫做贴装（贴片）工序。应位置上的过程，叫做贴
10、装（贴片）工序。 自动贴片机的结构自动贴片机的结构 贴装机的基本结构包括机器本体、片状元器件供给系统、印制板传送与贴装机的基本结构包括机器本体、片状元器件供给系统、印制板传送与定位装置、贴装头及其驱动定位装置、贴装工具（吸嘴）、计算机控制系统定位装置、贴装头及其驱动定位装置、贴装工具（吸嘴）、计算机控制系统及光学检测与视觉对中系统，保证芯片准确定位。及光学检测与视觉对中系统，保证芯片准确定位。 高速旋转（转塔式）贴片机高速旋转（转塔式）贴片机 高速多功能贴片机高速多功能贴片机 3 3回流焊（再流焊）炉回流焊（再流焊）炉 回流焊炉，它是用来对表面安装的元器件进行焊接，即对已经贴装在印回流焊炉，它
11、是用来对表面安装的元器件进行焊接，即对已经贴装在印制电路板焊盘焊膏上的元器件预热，回流加温，使焊膏融化，最后经冷却后，制电路板焊盘焊膏上的元器件预热，回流加温，使焊膏融化，最后经冷却后，使表面贴装元器件与印制电路板使表面贴装元器件与印制电路板形成焊点，实现沾接形成焊点，实现沾接。回流焊炉主要由炉体、。回流焊炉主要由炉体、上下加热源、上下加热源、PCBPCB板传送装置、空气循环装置、冷却装置、排风装置、温度控板传送装置、空气循环装置、冷却装置、排风装置、温度控制装置以及计算机控制系统组成。制装置以及计算机控制系统组成。 回流焊工作过程是：印制电路板由传动装置送入炉内，在印制电路板回流焊工作过程是
12、：印制电路板由传动装置送入炉内，在印制电路板上面有四个温区，下面有两个温区。由上面有四个温区，下面有两个温区。由PH1PH1和和PHLPHL组成第一预热区域，其作组成第一预热区域，其作用是活性助焊剂，使焊膏中的助焊剂浸润焊接对象，元器件得到充分预热；用是活性助焊剂，使焊膏中的助焊剂浸润焊接对象，元器件得到充分预热；PH2PH2组成第二干燥区域，用于干燥助焊剂，使焊膏中的低沸点溶剂和抗氧化组成第二干燥区域，用于干燥助焊剂，使焊膏中的低沸点溶剂和抗氧化剂挥发，化成烟气排出，剂挥发，化成烟气排出，REF1REF1、REF2REF2和和REFLREFL组成第三焊接区域，使焊盘上组成第三焊接区域，使焊盘
13、上的膏状焊料在热空气中再次熔化，浸润焊接面，的膏状焊料在热空气中再次熔化，浸润焊接面，REFLREFL用来稳定温度曲线。用来稳定温度曲线。第四区域为冷却区，使焊料冷却凝固以后，全部焊点同时完成焊接。第四区域为冷却区，使焊料冷却凝固以后，全部焊点同时完成焊接。 4 SMT的检修的检修 2.4.12.4.1表面安装电路板表面安装电路板的质量检测的质量检测 1 1裸板目测检查裸板目测检查 裸板目测检查，其一是焊点裸板目测检查，其一是焊点检查，看焊点是否光滑、均匀，检查，看焊点是否光滑、均匀，有没有桥接短路；其二是元器件有没有桥接短路；其二是元器件检查，看元器件是否有漏焊，是检查，看元器件是否有漏焊，
14、是否准确焊在焊盘上等；有时可以否准确焊在焊盘上等；有时可以借助放大镜观察细小印制板线是借助放大镜观察细小印制板线是否断裂，小元器件是否脱落。否断裂，小元器件是否脱落。 2加载通电检查加载通电检查 （1）在线测试（）在线测试（ICT） ICT测试（测试（IN CIRCUIT TESTER）是使用专门的针）是使用专门的针床与已焊接好的电路板上的元器件焊点接触，并用数床与已焊接好的电路板上的元器件焊点接触，并用数百毫伏电压和百毫伏电压和10毫安以内电流进行分立隔离测试，从毫安以内电流进行分立隔离测试，从而精确地测了所装元器件的漏装、错装、参数值偏差、而精确地测了所装元器件的漏装、错装、参数值偏差、焊
15、点连焊、线路板开短路等故障，并将故障是哪个元焊点连焊、线路板开短路等故障，并将故障是哪个元件或开路位于哪个点准确显示出来。件或开路位于哪个点准确显示出来。 （2 2）功能测试（）功能测试（FCTFCT） FCTFCT测试（测试（FUNCTIONAL TESTERFUNCTIONAL TESTER）是将线路板上的被测试单元作为一个功能体，对）是将线路板上的被测试单元作为一个功能体，对其提供输入信号，按照功能体的设计要求检测输出信号。其提供输入信号，按照功能体的设计要求检测输出信号。 （3 3）自动光学检测（）自动光学检测（AOIAOI） AOIAOI采用了高级的视觉系统、新型的给光方式、高的放大
16、倍数和复杂的处理法，采用了高级的视觉系统、新型的给光方式、高的放大倍数和复杂的处理法，从而能够以高测试速度获得高缺陷捕捉率。从而能够以高测试速度获得高缺陷捕捉率。AOIAOI系统能够检验大部分的元器件，包括系统能够检验大部分的元器件，包括有：矩形元件（有：矩形元件（08050805或更大）、圆柱形元件、钽电解电容器、线圈、晶体管、排组、或更大）、圆柱形元件、钽电解电容器、线圈、晶体管、排组、FPFP、SOICSOIC（0.4mm 0.4mm 间距或更大）、连接器、异型元件等，能够检测出元器件漏贴、钽间距或更大）、连接器、异型元件等，能够检测出元器件漏贴、钽电容的极性错误、焊脚定位错误或者偏斜、
17、引脚弯曲或者折起、焊料过量或者不足、电容的极性错误、焊脚定位错误或者偏斜、引脚弯曲或者折起、焊料过量或者不足、焊点桥接或者虚焊等。焊点桥接或者虚焊等。 自动自动X X射线检测（射线检测（X-RAYX-RAY） 当待测电路板进入机器内部后，位于电路板上方有一当待测电路板进入机器内部后，位于电路板上方有一X X射线发射管，其发射的射线发射管，其发射的X X射线穿过电路板后被置于下方的探测器（一般为摄像机）接收，由于焊点中含有可射线穿过电路板后被置于下方的探测器（一般为摄像机）接收，由于焊点中含有可以大量吸收以大量吸收X X射线的铅，因此与玻璃纤维、铜、硅等其它材料的射线的铅，因此与玻璃纤维、铜、硅等其它材料的X X射线相比，照射在射线相比，照射在焊点上的焊点上的X X射线被大量吸收，而呈黑点产生良好图像，使得对焊点的分析变得相当直射线被大量吸收，而呈黑点产生良好图像，使得对焊点的分析变得相当直观。图（观。图（a a）是通过）是通过X X射线拍摄到的电路板桥接短路的照片。射线拍摄到的电路板桥接短路的照片。 2D2D传输影像传输影像 放大图像放大图像 3D3D影像影像 图（图（a a） 电路板桥接短路图电路板桥接短路图谢谢大家谢谢大家
