表面贴装技术规范(表面贴装技术)

随着科学技术的飞速发展,新技术、新材料、新工艺、新器件层出不穷,特别是第三代组装技术——表面组装技术(Surface Mounting Technology,SMT)的迅猛发展,使电子制造技术发生了巨大的变化从元器件的装接方式,PCB设计到连接方法都以全新的面貌出现,使电子产品体积减小,重量变轻,功能增强,可靠性提高,从而推动了信息产业迅速发展SMT现在已成为现代电子信息产品制造业的核心技术目前,在发达国家电子产品组装生产中SMT已占70% 以上,我国也正在迅速发展为主流安装技术但是,由于SMT设备昂贵而实践教学投人有限,目前大部分开设电子工艺实习的院校采用的还是传统工艺,即通孔安装方式(THT),而对当前已处于主流安装技术的SMT,仅在课堂上一般介绍,或放映录像资料学生缺乏对实践性极强的工艺技术的动手实践,在当前浩翰的信息海洋中给学生几乎留不下什么印象,实践教学效果较差如果工科类院校学生对当前的科技前沿知之甚少,对电子产品制造只知用电烙铁加通孔元器件的传统制造工艺,将来难以面向社会需求与新时代的发展,所以在电子实习中引入电子产品先进制造技术——SMT,实在是刻不容缓的电子系统进入微型化的高度的集成时代,日新月异的各种高性能,高可靠,高集成,微型化的电子产品,正在改变我们的世界,影响人类文明的进程以前的传统的通孔插装技术(Throungh Hole Technc Logy 简称THT)不能完全适应当今的电子技术产品的制造了; SMT从元器件到安装方式,从PCB设计到连接方法都以全新的面貌出现,它能使电子产品体积缩小,重量变轻,功能增强,可靠性提高,推动信息产业的高速发展,SMT从而逐一取代THT预计未来90%以上的电子产品将采用SMT ,接下来我们就来聊聊关于表面贴装技术规范?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!

表面贴装技术规范(表面贴装技术)

表面贴装技术规范

随着科学技术的飞速发展,新技术、新材料、新工艺、新器件层出不穷,特别是第三代组装技术——表面组装技术(Surface Mounting Technology,SMT)的迅猛发展,使电子制造技术发生了巨大的变化。从元器件的装接方式,PCB设计到连接方法都以全新的面貌出现,使电子产品体积减小,重量变轻,功能增强,可靠性提高,从而推动了信息产业迅速发展。SMT现在已成为现代电子信息产品制造业的核心技术。目前,在发达国家电子产品组装生产中SMT已占70% 以上,我国也正在迅速发展为主流安装技术。但是,由于SMT设备昂贵而实践教学投人有限,目前大部分开设电子工艺实习的院校采用的还是传统工艺,即通孔安装方式(THT),而对当前已处于主流安装技术的SMT,仅在课堂上一般介绍,或放映录像资料。学生缺乏对实践性极强的工艺技术的动手实践,在当前浩翰的信息海洋中给学生几乎留不下什么印象,实践教学效果较差。如果工科类院校学生对当前的科技前沿知之甚少,对电子产品制造只知用电烙铁加通孔元器件的传统制造工艺,将来难以面向社会需求与新时代的发展,所以在电子实习中引入电子产品先进制造技术——SMT,实在是刻不容缓的。电子系统进入微型化的高度的集成时代,日新月异的各种高性能,高可靠,高集成,微型化的电子产品,正在改变我们的世界,影响人类文明的进程。以前的传统的通孔插装技术(Throungh Hole Technc Logy 简称THT)不能完全适应当今的电子技术产品的制造了; SMT从元器件到安装方式,从PCB设计到连接方法都以全新的面貌出现,它能使电子产品体积缩小,重量变轻,功能增强,可靠性提高,推动信息产业的高速发展,SMT从而逐一取代THT。预计未来90%以上的电子产品将采用SMT。

2、SMT理论知识实习

电子系统的微型化和集成化是当代技术革命的重要标志,也是未来发展的重要方向。安装技术是实现电子系统微型化和集成化的关键。20世纪70年代问世,80年代成熟的表面安装技术,从元器件到安装方式,从PCB设计到连接方法都以全新的面貌出现,它使电子产品体积缩小,重量变轻,功能增强,可靠性提高,推动产业高速发展。SMT已经在很多领域取代了传统的通孔安装,并在这种趋势还在发展,预计在未来90%以上产品将采用SMT。

通过SMT实习,了解SMT的特点,熟悉他的基本工艺过程,掌握最起码的操作技艺是跨进电子科技大厦的第一步。

2.1、SMT简介

表面组装技术,英文称之为“Surface Mount Technology”简称SMT,是一种无需在PCB板上钻插装孔,直接将表面贴装元器件装贴、焊接到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术。具体的说,就是首先在PCB的焊盘上涂敷焊锡膏,再将表面贴装元器件准确地放到涂敷有焊锡膏的焊盘上,通过加热PCB直至焊锡膏熔化,冷却后便实现了元器件与PCB之间的互联的电子装联技术。

2.2、SMT主要特点

(1)高密度。

SMC、SMD的体积只有创痛元器件的1/3-1/4左右,可装在PCB两面,有效利用了PCB的面积,减小了PCB的重量。

(2)高可靠性。

SMC、SMD无引线或短引线,重量轻,因而抗震能力强,焊点失效率降低,大大提高了产品的可靠性。

(3)高性能。

SMT密集安装减小了电磁干扰和射频干扰,提高了信号的传输速度,改善了高频特性。

(4)高效率。

SMT更适合自动化大规模生产,生产率大大提高。

(5)低成本。

SMT使PCB面积减小,成本降低;SMC、SMD无引线省去了将引线打弯、剪线等;焊点可靠性的提高,减小了调试和维修成本。

SMT的组成

SMT主要由三大部分组成:

①SMT表面贴装元器件

SMT表面贴装元器件又称为表面组装或安装元器件,其外形为矩形、圆柱形或异形,焊端或引脚制作在同一平面内,又分成SMC、SMD。

② 贴装技术

贴装技术包括下列技术:电子元件、集成电路的设计制造技术;电子产品的电路设计技术;电路板的制造技术;自动贴装设备的设计制造技术;电路装配制造工艺技术;装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术等等。

③ 贴装设备

小型生产贴装设备 :点胶机或是蚀刻铜模板、丝印台、刮刀;真空吸笔,小型手工或半自动贴片机和贴片台;小型回流焊机(又称再流焊机);检验用放大镜及相关工具;返修工具,如热吹风、智能烙铁等。

大、中型生产的设备配置:装载设备(PCB输送口);自动印刷机,一般配有激光切割不锈钢模板;焊膏检测设备;自动贴片机;贴片检测设备;大型回流焊机;焊点检测设备;自动返修系统;卸载设备。

2.3、SMT主要特点

①高密集。

SMC,SMD元件的体积是传统元器件的1/3~1/10左右,可以装在PCB板的两面,有效利用印制板的面积,减轻了电路板的重量,一般采用了SMT后可以使电子产品的体积缩小40%‖60%,重量减轻60%~80%。

②可靠性。

SMC和SMD元件无引线或引线很短,重量轻。因而抗振能力强。焊点失效率可比THT至少降低一个数量级,大大提高产品的可靠性。

③高性能。

SMT密集安装减少了电磁干扰和射频电路减少了分布参数的影响,提高了信号传输速度,改善了高频特性。

④高效率。

SMT更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。

⑤低成本。

SMT和PCB面积减少,成本降低;无引线或短引线使SMD和SMC成本降低。安装中省去引线成型,打弯,剪线的工序;频率特性提高,减少调试费用;焊点可靠性提高,减少调试和维修成本。一般情况下采用SMT后可以使产品总成本下降30%以上。

3、SMT元器件的包装、基本要求、注意事项及其选择

1、SMT元器件的包装

四种包装方式,即:散装、盘状编带包装、管式包装、托盘包装。

2、SMT元器件的基本要求

表面安装元器件应该满足以下基本要求:

①装配适应性——要适应各种装配设备操作和工艺流程;②焊接适应性——要适应各种焊接设备及相关工艺流程。

3、使用SMT元器件的注意事项

①表面组装元器件存放的环境条件; ②要有防潮要求; ③运输、分料、检验或手工贴装要规范操作。

4、SMT元器件的选择

选择表面安装元器件,应根据系统和电路的要求,综合考虑市场供应商所能提供的规格、性能和价格等因素。

①选择表面安装元器件时要注意贴片机的贴装精度水平; ②集成电路的引脚形式必须符合焊接设备及工作条件; ③选择表面安装元器件要符合PCB板的设计要求。

3.2、SMT元器件

表面安装元器件俗称为无引脚元器件,问世于20世纪60年代,习惯上人们把表面安装无源元件,如片式电阻、电容、电感又称之为SMC(Surface Mounted Component),而将有源器件,如小外形晶体管 SOT 及四方扁平组件(QFP)称之为 SMD (Surface Mounted Devices)。

(1) 片状阻容元件

表面贴装元件包括表面贴装电阻、电容、电感、开关、连接器等。使用最广 泛的是片式电阻和电容。

(2) 表面贴装器件

表面贴装器件包括表面贴装分立器件(二极管、三极管、FET/晶闸管等)和和集成电路两大类。

①表面贴装分立器件

除了部分二极管采用无引线圆柱外形,主要外形封装为小外形封装SOP 型和TO型。

3.3、SMT工艺流程及工艺中常见的缺陷分析

SMT工艺有两类最基本的工艺流程,一类是焊锡膏—再流焊工艺,另一类是贴片胶—波峰工艺,

在各个工艺流程中都会出现一些常见地缺陷,例如,在印刷中会有焊锡膏图形错位偏移、焊锡膏图形沾污、塌陷、粘连等;在贴片时会有元器件偏移、元器件贴错、漏贴、极性贴反等。而在波峰焊、回流焊时都会有焊接缺陷如桥连、冷焊、多锡、少锡、焊点有气泡、元器件偏移等。

3.4、焊膏印刷及其缺陷分析

焊膏印刷就是用印刷机把糊状焊膏漏印在需要贴装片状元器件的印制电路板的焊盘上。优良的印刷图形应该是纵横方向均匀挺括、饱满、四周清洁,焊锡膏占满焊盘,但在印刷过程中常常会出现一些问题,产生不良的印刷效果。

3.5、常见的印刷缺陷及产生的原因和解决对策:

(1)焊锡膏图形错位

原因:钢板对位不当与焊盘偏移;印刷机印刷精度不够。 对策:调整钢板位置;调整印刷机。

(2)焊锡膏图形拉尖,有凹陷

原因:刮刀压力过大;橡皮刮刀印度不够;窗口特大。 对策:调整印刷压力;换金属刮刀;改进模板窗口设计。

(3)锡膏量太多

原因:模板窗口尺寸过大;钢板与PCB之间的间隙太大。

对策:检测模板窗口尺寸;调节印刷参数,特别是PCB模板的间隙。

(4)图形沾污

原因:模板印刷次数多,未能及时擦干净;锡膏质量差;钢板离动时抖动。 对策:擦洗钢板;换锡膏;调整机器。

3.6、贴片及其缺陷分析

贴片就是指用一定的方法将片式元器件准确地放到PCB指定的位置上,它包含吸取\拾取和放置两个动作。

常见的贴片缺陷及产生的原因和解决对策:

(1)元件漏贴

原因:元件吸取太偏、不稳定;飞达故障;真空过滤器太脏;真空不够等。对策:更换飞达;更换或清洗真空过滤器;查看元件吸取状况。

(2)元件移位

原因:影像处理中心补偿出错;PCB拼板中小板间距不一致;元件坐标不准。 对策:查看设定的影像处理中心;修正元件坐标;查看PCB拼板大小。

(3)元件翻面

原因:元件在料内较松,进料过程中被震翻;来料已翻。 对策:检查来料。

(4)元件侧立

原因:元件数据中本体的尺寸公差给的过大;飞达故障;元件厚度设定不对;吸嘴弹性不良;来料已有破损。

对策:检查修改元件尺寸公差;更换飞达;更换吸嘴;检查来料等。

3.7、波峰焊及其缺陷分析

波峰焊就是利用熔融焊料循环流动的波峰面与装有元器件的PCB焊接面相接触,使熔融焊料不断共给PCB和SMD的焊盘焊接面而进行的一种成组焊接工艺。

常见的波峰焊缺陷及解决对策:

一、焊点缺陷

(1)桥连:两焊点连接

原因:过板速度过快;PCB上焊盘设计近;预热温度低;助焊剂失效或不足。 对策:调整过板速度、预热温度;更改PCB上焊盘的设计;换助焊剂。

(2)沾锡不良

原因:元器件引脚和焊盘被氧化、有污染,可焊性差;预热温度低;助焊剂活性低;板速过快;锡锅温度低等。

对策:调整预热温度、过板速度、锡锅温度;清洁焊盘和元器件引脚等。

,

免责声明:本文仅代表文章作者的个人观点,与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。文章投诉邮箱:anhduc.ph@yahoo.com

    分享
    投诉
    首页