10.1 smt 表面安装技术 10.2 表面安装元器件和材料 10.3...

表面组装技术（ SMT ）

• 10.1 SMT 表面安装技术 • 10.2 表面安装元器件和材料• 10.3 表面安装设备与手工操作 SMT

第 10章电子元件表面安装工艺


10.1 表面安装技术

　　表面安装技术，英文全称为“ Surface Mount

Technology” ，简称 SMT ，是将电子元器件直接安装在印制电路板（ PCB ）或其他基板导电表面的一种装接技术。

　　 SMT 是一门包括元器件、材料、设备、工艺以及表面组装电路基板设计与制造的系统性综合技术。


　　 SMC －表面安装元件（ surface mount cosurface mount componentmponent ）。

　　 SMD －表面安装器件（ surface mount devicsurface mount devic

ee ）。


10.1.1 　 SMT 的优点和存在的问题

　　 1 、表面安装技术（ SMT ）与传统的通孔插装技术（ THT ： Through Hole Packaging Technology ）相比，具有组装密度高、可靠性好、抗干扰能力强、电性能优异、便于自动化生产等优点。　　


　　（ 1 ）组装密度高。采用表面安装元器件，体积小、重量轻，可有效地利用印制板的空间，大大提高印制电路的安装密度。与通孔安装技术相比，可节约印制板空间 60% ～ 70% ，减轻重量 70% ～ 90% 。


　　（ 2 ）生产效率高。 SMT 可减小传统安装工艺中的工序，更加适合自动化大规模生产。采用计算机集成制造系统（ CIMS ）可使整个生产过程高度自动化，将生产效率提高到新的水平。


　　（ 3 ）可靠性高。表面安装元器件无引线或引线极短，加之重量轻，使装配结构抗震动、冲能力强。由于采用焊接新工艺，使焊点失效率与通孔技术相比降低一个数量级，大大提高了产品的可靠性。


　　（ 4 ）产品性能高。元器件的密集安装使电路信号传输路经短，各种电磁干扰减小，尤其在高频电路中减小分布参数的影响，提高了信号传输速度，电路高频性能可明显改善，使产品整机性能大大提高。


　　（ 5 ）生产成本降低。表面安装元器件的小型化，印制基板面积的缩小，安装工序的减少，大大降低了生产成本。由于产品性能的提高，又可减少产品调试和维修成本。


　　 2 、表面安装技术存在的问题　　目前 SMT 已成为安装技术的主流，但在某些环节还存在一些不足。　（ 1 ）表面安装元器件标准不够统一、品种也不齐全、价格与传统元器件相比偏高。　（ 2 ）表面安装设备要求比较高。　（ 3 ）初始投资比较大。　（ 4 ）组装工艺也有待完善，如高密度带来的散热问题复杂。


10.1 .2 表面安装技术的基本工艺

1 、波峰焊的工艺流程

点胶→贴片→固化→焊接→清洗


2 、再流焊的工艺流程

涂焊膏→贴片→再流焊→清洗


10.1.3 安装技术的发展

电子产品安装的目的就是以合理的结构安排、最简化的工艺实现整机的技术指标，快速有效地制造出稳定可靠的产品。安装工艺技术的发展与电子技术的发展密切相关，每当新材料、新器件、新技术出现的时候，都必然促使安装工艺技术的发展。


表 10.2 安装技术的发展过程

年代（20世纪）组装技术代表元器件安装基板安装方法焊接技术

第 1代

（50～60年代） ——

电子管

大型元器件接线板手工安装手工焊

第 2代

（60～70年代）

晶体管，小型、

大型元器件

单面、双面

PCB

手工/半自动

插装

手工焊

浸焊

第 3代

（70～80年代）

THT

中小规模 IC轴

向引线元器件

单面及多层

PCB 自动插装

手工焊

浸焊，波峰焊

第 4代

（80～90年代） SMT

SMC、SMD片

式封装 VSI、

VLSI

高质量

SMB 自动贴片

波峰焊

再流焊

第 5代

（90年代以来） MPT

VLSIC

ULSIC 陶瓷硅片自动安装

倒装焊

特种焊


10.2 　表面安装元器件和材料 SMT 元器件 1. 元器件 (SMC/SMD )

特征：无引线－－小型化


实例比较

1/8 普通电阻

0603 电阻


　　　表面组装电阻器按封装外形，可分为片状和圆柱状两种。表面组装电阻器按制造工艺可分为厚膜型（ RN 型）和薄膜型（ RK 型）两大类。片状表面组装电阻器一般是用厚膜工艺制作的：在一个高纯度氧化铝 (A12O3 ， 96%)基底平面上网印二氧化钌 (RuO2) 电阻浆来制作电阻膜；改变电阻浆料成分或配比，就能得到不同的电阻值，也可以用激光在电阻膜上刻槽微调电阻值；然后再印刷玻璃浆覆盖电阻膜，并烧结成釉保护层，最后把基片两端做成焊端。

表面组装电阻器


（ 1 ）矩形片状电阻

1-陶瓷基片 ;2- 电阻膜 ;3-玻璃釉层 ;4-Ag-Pd 电极 ; 5-镀 Ni层； 6-镀 Sn 或 Sn-Pb层


　　片状元器件的尺寸是以四位数字来表示。前两位表示长度，后两位表示宽度。公制（英制） 2012 （ 0805）→1608 （ 0603 ） → 1005（ 0402 ） → 0603 （ 0201 ）　例　 1608 （ 0603 ）： L=1.6mm （ 60mil60mil ），　　　　　　　　　　 W=0.8mm （ 30mil30mil ）。


（ 2 ）圆柱形电阻


　（ 3 ）片状跨接线电阻器

　　片状跨接线电阻器又叫零阻值电阻，专门用于作跨接线用以便于使用 SMT 设备装配。

　　片状跨接线电阻器的尺寸及代码与矩形片状电阻器相同。如 0603 为 1A 、 0805 以上为2A 。

　　片状跨接线电阻器的电阻值不为零，一般为 30mΩ左右。因此，它不能用作地线之间的跨接。


（ 4 ） SMC 电位器

表面组装电位器，又称为片式电位器。它包括片状、圆柱状、扁平矩形结构各种类型。标称阻值范围在 100Ω ～ 1MΩ 之间，阻值允许偏差 ±25% ，额定功耗系列 0.05W,0.1W,0.125W,0.2W,0.25W,0.5W 。阻值变化规律为线性。


①敞开式结构。　　它又分为直接驱动簧片式结构和绝缘轴驱动簧片式结构。这种电位器无外壳保护，灰尘和潮气易进入产品，对性能有一定影响，但价格低廉，因此，常用于消费类电子产品中。敞开式的平状电位器仅适用于焊锡膏 - 再流焊工艺，不适用于波峰焊工艺。


　　直接驱动簧片式结构


　　绝缘轴驱动簧片式结构


②防尘式结构。防尘式电位器的结构有外壳或护罩，灰尘和潮气不易进入产品，性能好，多用于投资类电子整机和高档消费类电子产品中。


　　③微调式电位器结构。　　微调式电位器结构属于精细调节型，性能好，但价格昂贵，多用于投资类电子整机中。


　　 ④全密封式结构。全密封式结构的电位器有圆柱形和扁平矩形两种形式，具有调节方便、可靠、寿命长的特点。圆柱形电位器的结构如图所示，它又分为顶调和侧调两种。


　　③微调式电位器结构。　　微调式电位器结构属于精细调节型，性能好，但价格昂贵，多用于投资类电子整机中。

10.1 smt 表面安装技术 10.2 表面安装元器件和材料 10.3...

Documents