表面组装技术复习试题

第一章：概论
1. 什么是表面组装技术（smt）：无须对印刷电路板钻插装孔，直接将表面贴装微型元器件贴焊到印刷电路板或其它基板表面规定位置的先进电子装联技术。

2. 什么是表面组装技术（tht）：把表面组装元器件安装到钻孔的PCB上，经过波峰焊或再流焊使表面组装的元器件和PCB板上的电路之间形成可靠的机械和电气连接。

3. Smt与tht相比具有哪些优势特点？
4. SMT技术体系涉及范围：机械、电子、光学、材料、化工、计算机、网络、自动化控制。

5. 从技术角度讲：SMT技术是元器件、印制板、SMT设计、组装工艺、设备、材料和检查技术等的复合技术。

6. 基板是元器件互连的结构件，在保证电子组装的电气性能和可靠性方面起着重要作用。

7. 信息产业的核心技术——芯片制造业进入我国，为推动我国SMT技术的持续发展奠定坚实的基础。

8. 世界各国为防止SMT技术上的科技差距扩大的决策：加强科研开发和基础研究。

8. 在SMT发展的动态中，讲述了表面组装技术向着高密度、高精细、高柔性、高可靠性和多样化方向发展。

9. 电子元器件是电子信息设备的细胞，板极电路的组装技术是制造电子设备的基础。

不同类型的电子元器件的出现总会引起板级电路组装技术的一场革命。

10. SMT不仅涉及电子整机与设备制造业，还涉及元器件制造业、PCB制造业、材料制造业和生产工艺设备制造业，但最终是服务于电子整机制造的。

11. 组装工艺和设备是实现SMT产品的工具和手段，决定着生产效率和质量成果。

12.我国早期表面组装技术源自于20世纪80年代的军用及航空电子领域。

13.美国是世界上SMD和SMT起源最早的国家。

14.日本在20世纪70年代从美国引进SMD和SMT，日本在贴片SMT方面的发展很快超过了美国，处于世界领先地位。

15欧洲各国的SMT的起步较晚，其发展水平和整机中 SMC/SMD的使用效率仅次于日本和美国。

16.据飞利浦公司预测：到2010年全球范围内插装元器件的使用率将由目前的40%下到 1O%，反之SMC/SMD将从60%上升到 90%左右。

17.由于SMC、SMD减少了引线分布特性的影响，而且在PCB表面上贴焊牢固、大大降低了寄生电容和引线间寄生电感，因此在很大程度上减少了电磁干扰和射频干扰，改善了高频特性。

18.第二代的BGA封装是面朝下，倒装片技术广泛应用于BGA和CSP
19. SMT发展动态中，电子元器件的发展规律和表面组装技术的发展方向？
电子元器件的发展规律：不同类型的电子元件的的出现总会引起板级电路组装技术的一次革命。

表面组装技术发展方向：向高密度、高精细、高柔性、高可靠性和多样化方向发展。

20. 倒装片技术的定义和优点是什么？
定义：倒装片是直接通过芯片上呈阵列排布的凸起实现芯片与电路板的互连的，由于芯片倒扣在电路板上，与常规封装芯片的放置方向相反，故称倒装片Flip Chip。

优点：采用倒装片可以带来许多优点，包括组件尺寸减小、性能提高和成本下降。

21.我国现阶段表面组装技术的发展状况如何？
（1）通孔插装技术会电路组装中，在混合组装中通孔再流技术被推广应用。

（2）第二代SMT将在板级电路组装中占支配地位。

（3）第三代SMT表面组装技术继续向纵深发展,使第三次电路组装革命高潮迭起，推动电子产业进入一个崭新时代。

22. BGA封装发展的历程。

（1）第一代BGA塑料类型的面朝下型。

（2）第二代BGA截带类型的面朝下型。

采用引线框架、塑模块封装
（3）第三代也是新一代BGA是以晶体作为载体进行传送的切割(划线)的最终组装工艺（即WLP方式)取代了以前封装采用的连接技术(线焊、TAB和倒装片焊)。

23.集成无源元件有以下几种封装形式：
（1）阵列：将许多同一种类型的无源元件集成在一起，以面阵列端子形式封
装。

（2）网络：将许多混合电阻和电容集成在一起，以周边端子形式封装。

（3）混合：将一些无源元件和有源器件混合集成进行封装。

（4）嵌入：将无源元件嵌入集成在PCB或其他基板中。

（5）集成混合：所集成的无源元件封装在QFP或TSOP格式中。

知识要点---
1.SOP封装特点：小型集成电路，两边引脚呈J型外弯。

2.FC封装特点：面朝下焊接类型的倒装片集成电路。

3.QFP封装特点：四面引脚扁平呈J型外弯。

4.SOJ外形封装：两边引脚内弯的IC集成电路。

5.PLCC外形封装: 四面引脚内弯，塑料有线芯片。

6.DIP外形封装：双列直插形式的集成电路。

7.SOIC外形封装：小型的集成IC电路。

8.三极管外形两种封装：（1）SOT23的形式封装。

（2）D型的形式封装。

9.CERQUAD外形封装：四面引出陶瓷载体，短引脚，地列封装管壳。

10.CLCC外形封装：带引脚的陶瓷片式载体，与CLCC字母C形状一样，四面引脚内弯。

11.SMC外形封装：长引脚的插件的片式电子元器件。

12.SMD外形封装：无引脚的贴片的电子元器件。

13.PFP外形封装：外观呈矩形，四边有“鸥翼”形引脚。

14.SMC和_SMD是SMT的基础。

15. PBGA、TBGA、FBGA、CSP和FC是当今IC封装发展潮流。

16.片式元器件SMC的发展方向: 20世纪90年代以来，片式元件进一步向小型化、多层化、大容量化、耐高压和高性能方向发展。

17.在元器件上常用的数值标注方法有_直标法、_色标法和_数标法三种。

18. SMT应用的好坏，50%以上取决于对SMC和SMD的掌握程度和开发能力。

19. 晶体三极管具有电流放大作用，SMT三极管常见的是SOT和D形封装形式。

20.SMT表面组装技术中，SMD元件主要有陶瓷和塑料封装两种类型。

21.陶瓷电容实用范围：适用于高频电路。

22. QFP的 208脚距为0.5mm。

0805电容尺寸为英制的。

23.以卷带式的包装方式，目前市面上使用的种类主要有背胶包装带
24.符号为272之组件的阻值应为 2.7K欧姆。

25. 例如：100NF电容的容值与0.10uf电容的容值相同。

26. 常见的SMT零件脚形状有： R”脚形的
27. SMD的体积、重量只有传统插装元器件的1/10左右。

28.公制尺寸为3.2ｍｍ×１.６ｍｍ的英制代码为1206。

29. 标识为472uF铝电解电容的容量为4700uF。

30. IC插座、连接器和开关主要是tht封装，现在有smt封装.。

31.常见有极性的两种电容是电解电容和钽电容。

33.怎样判别IC的极性方向:
通常IC第一号管脚都旁会用一小缺口或小白点标明,一般IC背面丝印正方向左首左下角为IC第一脚。

34.片式元件用量剧增给贴装工艺带来的瓶颈问题？解决的有效方法是？
瓶颈问题:生产线失去平衡，设备利用率下降，成本提高，同时片式元件供给时间占生产线时间的30%，严重影响生产量的提高。

解决片式元件用量剧增给贴装工艺带来瓶颈问题的有效方法是：实现无源元件的集成。

35.表面贴装SMC和SMD元器件具备的条件是什么？
具备表面贴片的条件如下：
1）组件的形状适合于自动化表面贴装；
2）尺寸形状在标准化后具有互换性；
3）有良好的尺寸精度；
4）适用于流水或非流水作业；
5）有一定的机械强度；
6）可承受有机溶液(酒精)的洗涤；
7）可执行零散包装和编带包装；
8）具有电性能及机械性能的互换性；
9）耐焊接热应力符合相应的规定。

36.某电阻尺寸长为3.2mm，其宽为1.6mm，求此电阻的英制尺寸代码？
解：由进率1英寸=25.4mm，
可计算出长和宽的英制尺寸。

则有如下：
长：3.2 ÷ 25.4=0.1259英寸
宽：1.6 ÷ 25.4=0.0629英寸
所以英制代码为1206
答：此电阻的英制尺寸代码为1206 。

37. 某电阻尺寸长为1.0mm，其宽为0.5mm，求此电阻的英制尺寸代码？
解：由进率1英寸=25.4mm，
可计算出长和宽的英制尺寸。

则有如下：
长：1.0 ÷ 25.4=0.04英寸=40mil
宽：0.5 ÷ 25.4=0.02英寸 =20mil
所以英制代码为0402 。

答：此电阻的英制尺寸代码为0402 。

38某线路板上共有1000个焊点，检测线路板数为500，检测出的缺陷总数为20，求缺陷率DPM.
解：依据百万分率的缺陷统计方法的计算公式如下。

缺陷率DPM=缺陷总数×106/焊点总数
焊点总数=检测线路板数×焊点
缺陷总数=检测线路板的全部缺陷数量
公式可算出：
缺陷率DPM=20×106/(1000×500)=40DPM
答：缺陷率为40DPM 。

39.某电阻尺寸长为1.6mm，其宽为0.8mm，求此电阻的英制尺寸代码：
解：由进率1英寸=25.4mm，
可计算出长和宽的英制尺寸。

则有如下：
长：1.6 ÷ 25.4=0.0629英寸
宽：0.8 ÷ 25.4=0.0314英寸
所以英制代码为0603
答：此电阻的英制尺寸代码为0603
1.一般常用的锡膏合金成份为_锡和铅合金,且合金比例为_63:37； 63Sn+37Pb之共晶点为: 183℃。

2.锡膏的组成:锡粉+助焊剂+稀释剂。

以松香为主之助焊剂可分四种:
R,RA,RSA,RMA
3.所谓2125之材料为：L=2.0,W=1.25。

4.焊锡膏是一种化学特性很活跃的物质，因此它对环境的要求是很严格的。

一般在温度为2～10℃和湿度为20%～21%的条件下，有效期为6个月。

5.锡膏的使用必须遵循先进先出原则，切勿造成锡膏在冷枢存放时
间过长。

6.表面组装技术SMT对贴片胶的基本要求？
答：①包装内无杂质及气泡，储存期限长，无毒性。

②胶点形状及体积一致，胶点断面高，无拉丝。

③颜色易识别，便于人工及自动化机器检查胶点的质量。

④初黏力高。

胶的流动特性影响胶点的形成及它的形状和大小
⑤高速固化。

胶水的固化温度低，固化时间短。

热固化时，胶点不会下塌。

⑥高强度及弹性，可抵挡波峰焊的温度突变。

⑦固化后有优良的电特性，具有良好的返修特性。

⑧胶的间隙，由焊盘高出PCB阻焊层的高度和端头金属与组件厚度的差别来决定。

6.表面组装技术SMT对贴片胶的基本要求？
答：①包装内无杂质及气泡，储存期限长，无毒性。

②胶点形状及体积一致，胶点断面高，无拉丝。

③颜色易识别，便于人工及自动化机器检查胶点的质量。

④初黏力高。

胶的流动特性影响胶点的形成及它的形状和大小
⑤高速固化。

胶水的固化温度低，固化时间短。

热固化时，胶点不会下塌。

⑥高强度及弹性，可抵挡波峰焊的温度突变。

⑦固化后有优良的电特性，具有良好的返修特性。

⑧胶的间隙，由焊盘高出PCB阻焊层的高度和端头金属与组件厚度的差别来决定。

一、 SMB的主要特点:
1.高密度
随着SMC引线间距由1.27mm向0.762mm→0.635mm→0.508mm→0.381mm→0.305mm直至0.1mm的过渡，
SMB发展到五级布线密度，即:在1.27 mm中心距的焊盘间允许通过三条布线, 在2.54mm 中心距的焊盘间允许通过四条线布线(线宽和线间距均为0.1 mm),并还在向五条布线的方向发展。

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2.小孔径
在SMT中，由于SMB上的大多数金属化孔不再用来装插元器件，而是用来实现各层电路的贯穿连接，SMB的金属化通孔直径一般在向?0.6 ? ?0.3mm ??0.1mm的方向发展。

3.多层数
SMB不仅适用于单、双面板，而且在高密度布线的多层板上也获得了大量的应用。

现代大型电子计算机中用多层SMB十分普遍，层数最高的可达近百层。

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4.高板厚孔径比
PCB的板厚与孔径之比一般在3以下，而SMB普遍在5以上，甚至高达21。

这给SMB的孔金属化增加了难度。

5.优良的传输特性
由于SMT广泛应用于高频、高速信号传输的电子产品中，电路的工作频率由100MHz向1000MHz，甚至更高的频段发展。

6.高平整高光洁度
SMB在焊接前的静态翘曲度要求小于0.3%。

7.尺寸稳定性好
基材的热膨胀系数(CTE)是SMB设计、选材时必须考虑的重要因素之一。

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9.表面组装对PCB的要求
(1)外观：要求光滑平整，不可有翘曲或高低不平。

(2)耐焊接热要达到260℃/10s的实验要求，耐热性应符合“150℃/60min后，基板表面无气泡和损坏不良”。

(3)铜箔的黏合强度一般要达到1.5Kg/cm2。

(4)弯曲强度要达到25Kg/cm2以上。

(5)符合电性能要求。

(6)对清洁剂的反应：在液体中浸渍5min，表面不产生任何不良现象，并有良好的冲载性。

10.Fpc板的特性：柔性印制电路板结构灵活、体积小、重量轻。

除静态挠曲外，它还能作动态挠曲、卷曲和折叠等。

它能向三维空间扩展，提高了电路设计和机械结构设计的自由度和灵活性，可以在X、Y、Z平面上布线，减少界面连接点，同时既减少了整机工作量和装配的差错，又大大提高了电子设备整个系统的可靠性和稳定性。

11.表面组装技术中工艺流程的设计。

1. SMT贴片技术中胶水板。

答：来料检测——> 点贴片胶——> 贴片——> 固化——>波峰焊接
——> 清洗——> 检测——> 返修
2. SMT贴片技术中锡膏板的生产工艺流程。

答：来料检测——> 丝印焊膏——> 贴片——> 回流焊接——> 清洗
——> 检测——> 返修
3. 单面混装组装技术中，既有贴片工艺又有插件工艺的生产工艺流程。

解：来料检测——> 丝印焊膏——> 贴片——> 回流焊接——> 插件
——> 波峰焊接——> 清洗——> 检测——> 返修
4.双面混装组装技术中，一面贴片工艺另外一面插件工艺的生产工艺流程。

解：来料检测——> 丝印焊膏——> 贴片——> 回流焊接——>翻板
——> 插件——> 波峰焊接——> 清洗——> 检测——> 返修
1.模板所用的材料有不锈钢、尼龙、聚酯材料等。

2.有3种常见的制作模板的工艺：化学腐蚀（Chemically Etched）、激光切割（Laser-cut）和电铸成型（Electroformed）工艺。

、
3.三球定律：至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上，至少有三个最大直径的锡珠能水平排在模板的最小孔的宽度方向上。

4.小BGA和CSP，一般开口为正方形，四角倒圆角。

5. Chip元件、二极管通常采用1∶l开口。

阻容件改变开口的几何形状有利于减少回流焊后的锡球。

6.胶水网钢片常采用0.15～0.20mm的厚度，开口位置在元件两焊盘中心，开口形状一般为长条形或圆孔。

7.印刷品质的主要变量包括模板孔壁的精度、光洁度、宽厚比(纵横比，Aspect Ratio)和面积比(焊盘面积除以孔壁面积)。

8.印刷机可分为全自动、半自动和手动二种。

9.贴片技术中丝印的工艺定义、设备名称及生产线中的位置。

丝印定义：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。

设备名称：所用设备为丝印机（丝网印刷机）
设备位置：位于SMT生产线最前端。

10.贴片技术中点胶工艺的定义、设备名称及生产线中的位置。

点胶定义：将胶水滴点到PCB的固定位置上，主要作用是将元器件固定到PCB板上。

设备名称：所用设备为点胶机;
设备位置: 位于SMT生产线的最前端。

贴片技术通常是指用一定的方式将表面组装元器件准确地贴放到PCB指定的位置，英文称之为“Pick and Place”，即拾取与放置两个动作。

从某种意义上来说，贴片技术已经成为SMT 的支柱，贴片机是整个SMT生产中最关键、最复杂的设备。

1.按速度分类：中速，高速，超高速。

2.按功能分类：高速/超高速，多功能。

3. 按贴装方式分类：顺序式，同时式，同时平行式。

4. 按自动化程度分类：手动式，全自动式。

5.按贴片机结构分类：动臂式，转塔式，复合式。

7.计算机控制系统是贴片机所有操作的指挥中心，目前大多数贴片机的计算机控制系统采用Windows界面。

8.贴片机的结构包括机架、PCB传送机构及支撑台、X-Y与.Z/θ伺服、定位系统、光学识别系统、贴装头、供料器、传感器和计算机操作软件。

1.按速度分类：中速，高速，超高速。

2.按功能分类：高速/超高速，多功能。

3. 按贴装方式分类：顺序式，同时式，同时平行式。

4. 按自动化程度分类：手动式，全自动式。

5.按贴片机结构分类：动臂式，转塔式，复合式。

7.计算机控制系统是贴片机所有操作的指挥中心，目前大多数贴片机的计算机控制系统采用Windows界面。

8.贴片机的结构包括机架、PCB传送机构及支撑台、X-Y与.Z/θ伺服、定位系统、光学识别系统、贴装头、供料器、传感器和计算机操作软件。

1.按速度分类：中速，高速，超高速。

2.按功能分类：高速/超高速，多功能。

3. 按贴装方式分类：顺序式，同时式，同时平行式。

4. 按自动化程度分类：手动式，全自动式。

5.按贴片机结构分类：动臂式，转塔式，复合式。

7.计算机控制系统是贴片机所有操作的指挥中心，目前大多数贴片机的计算机控制系统采用Windows界面。

8.贴片机的结构包括机架、PCB传送机构及支撑台、X-Y与.Z/θ伺服、定位系统、光学识别系统、贴装头、供料器、传感器和计算机操作软件。

1.按速度分类：中速，高速，超高速。

2.按功能分类：高速/超高速，多功能。

3. 按贴装方式分类：顺序式，同时式，同时平行式。

4. 按自动化程度分类：手动式，全自动式。

5.按贴片机结构分类：动臂式，转塔式，复合式。

7.计算机控制系统是贴片机所有操作的指挥中心，目前大多数贴片机的计算机控制系统采用Windows界面。

8.贴片机的结构包括机架、PCB传送机构及支撑台、X-Y与.Z/θ伺服、定位系统、光学识别系统、贴装头、供料器、传感器和计算机操作软件。

9.贴装元器件的工艺检验要求？
（1）贴装元器件的焊端或引脚不小于0.5mm厚度时要浸入焊锡膏。

对于一般
元器件贴片时的焊锡膏挤出量(长度)应小于0.2mm，对于窄间距元器件贴片时
的焊锡膏挤出量(长度)应小于O.1mm。

（2）由于再流焊时有自定位效应，因此元器件贴装位置允许有一定的偏差。

允许偏差的范围要求如下。

矩形元件：在元件的宽度方向，焊端宽度l/2以上在焊盘上；在元件的长
度方向，元件焊端与焊盘必须交叠：有旋转偏差时，元件焊端宽度的1/2以
上必须在焊盘上。

②SOT：引脚(含趾部和跟部)必须全部处于焊盘上。

③SOIC：必须保证器件引脚宽度的3/4(含趾部和跟部)处于焊盘上。

④QFP：要保证引脚宽度的3/4处于焊盘上，必须有3/4引脚长度在焊盘上，引脚的跟部也必须在焊盘上。

5.集成电路组装焊接工艺技术中，PCB的组件对组装技术的再流焊提出新的要求？
（1）容易设定焊接工艺参数，使用方便；
（2）炉内温度分布均匀；
（3）工艺参数可重复性好；
（4）适用于BGA等先进IC封装的焊接；
（5）适用不同的基板材料，可充氮；
（6）适于双面SMT的焊接和贴片胶的固化；
（7）适合于高速贴片机组线，能实现微机控制等。

6.全热风加热再流炉对复杂组件焊接质量的影响及解决的方法。

对复杂组件焊接质量的影响：循环风速的控制和焊剂烟尘向基板的附着；而且由于空气是热的不良导体，热传导性差。

7.全热风加热再流炉工作原理？
采用多漏嘴加热组件，加热元件封闭在组件内，用鼓风机将加热的气体从多漏嘴系统喷
入炉腔，确保工作区温度均匀，能分别控制顶面积和底面积的热气流量和温度，实现双面再流焊。

1.测试类型：电子组装测试包括两种基本类型：裸板测试和加载测试。

裸板测试是在完成线路板生产后进行的，主要检查短路、开路、线路的导通性：加载测试在组装工艺完成后进行，它比裸板测试复杂。

根据测试方式的不同，测试技术可分为非接触式测试和接触式测试。

2.SMT测试可分为：结构工艺测试(Structural Process Test，SPT）、电气测试（Electronical process Test、EPT)和实验设备及仪器测试
3.SMT组装阶段的测试包括：生产缺陷分析(MDA)、在线测试(ICT)、自动光学检测(AOI)、自动X射线检测和功能测试(使产品在应用环境下工作)，以及三者的组合。

4.AOI技术的检测功能：AOI技术具有PCB光板检测、焊锡膏印刷质量检测、元器件检验、焊后组件检测等功能。

(1)PCB光板检测，主要是利用AOI技术对印制电路断线、搭线、划痕、针孔、线宽、线距、边沿粗糙及大面积缺陷等设计、制造质量进行检测。

(2)焊后组件检测，基本内容有PCB有引线一面的引线端排列和弯折是否适当，PCB贴装面是否有元器件缺漏、错误元器件、损伤元器件、元器件装接方向不当等缺陷，装接的IC及分立器件型号、方向和位置是否有误。

(3)焊点质量检测。

5.日本OMRON公司专利“ColorHighlight技术”的基本原理：
环状萤光光源由不同角度射出红、绿及蓝光于印制电路板，镜头及时捕捉从焊点的不同部分反射出的三色光，形成一个由三种颜色组成的二维影像。

由于红、绿、蓝三色分别代表了焊点的三个立体组成部分(平坦部分、倾斜部分和陡峭部分)，所以此二维图像包含了焊点的三维信息，因此可非常准确地判断焊点和元件缺陷。

6.X射线基本测试原理：当焊接点隐藏于集成电路包装下面时，就要求用X光进行测试。

X 光可渗透IC包装，由于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅，因此与玻璃纤维、铜、硅等其他材料的X射线相比，照射在焊点上的X射线被大量吸收而呈黑点，产生良好的图像，使得对焊点的分析变得相当直观。

1.为什么要进行SMA清洗工艺：通常，电子组件SMA在焊接后，其表面总是存在不同程度的助焊剂的残留物及其他类型的污染物，如堵孔胶、高温胶带的残留胶、手迹和飞尘等，即使使用低固含量的免清洗助焊剂，仍会有或多或少的残留物，因此清洗对于保证电子产品的可靠性有着极其重要的作用。

故要进行必要的sma清洗。

2.污染物的种类：(1)极性污染物(2)非极性污染物(3)粒状污染物
3.最常见的返修工具种类：接触焊接和热风焊接。

4.无铅sma返修工艺窗口：工艺窗口是对工艺的一种限制。

无铅焊锡膏的回流区工艺窗口仅为5℃，如果PCB表面温度是均匀的，那么实际工艺允许有5℃的误差。

假若PCB表面有温度误差Δt=5℃，那么实际工艺误差只允许为零了。

工艺处于235℃时，板子某地已是235℃+5℃=240℃，不允许工艺再有误差，否则板子某地超过240℃而损坏。

因此无铅焊锡膏要求返修设备具有更均匀的加热性能。