表面贴装技术（ＳＭＴ）工艺标准

表面贴装技术（ＳＭＴ）工艺标准
1范围
本标准规定了本公司表面贴装生产的设备、器件、生产工艺方法、特点、参数以及产品和半成品的一般工艺要求以及关于表面贴装生产过程防静电方面的特殊要求。

本规范适用于我公司所有采用表面贴装的生产工艺。

2规范性引用文件
SJ/T 10670-1995 表面组装工艺通用技术要求
SJ/T 10666-1995 表面组装组件的焊点质量评定
SJ/T 10668-1995 表面组装技术术语
3术语
3.1 一般术语
a）表面组装技术---- SMT（Surface Mount Technology）。

b）表面组装元器件---SMD/SMC(Surface Mount Devices/ Surface Mount Components)。

c）表面组装组件--- SMA (Surface Mount Assemblys)。

d）表面组装印制板--- SMB (Surface Mount Board)。

e）回流焊（Reflow soldering）--- 通过重新熔化预先印制到印刷板焊盘上的锡膏焊料，实现SMD焊端或引脚与印制板焊盘之间的机械与电气连接的软钎焊。

f）峰焊（Wave soldering）--- 将熔化的软钎焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有电子元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间的机械与电气连接的软钎焊。

3.2 元器件术语
a）焊端（Terminations）--- 无引线表面组装元器件的金属化外电极。

b）形片状元件（Rectangular chip component）
两端无引线，有焊端，外形为薄片矩形的SMD。

c）外形封装 SOP（Small Outline Package）
小外形模压塑料封装，两侧有翼形或J形短引脚的一种SMD。

d）小外形晶体管SOT（Small Outline Transistor）
采用小外形封装结构的表面组装晶体管。

e）小外形二极管SOD（Small Outline Diode）
采用小外形封装结构的表面组装二极管。

f）小外形集成电路SOIC（Small Outline Integrated Circuit）
指外引线数不超过28条的小外形封装集成电路，一般有宽体和窄体两种封装形式；
其中有翼形短引线的称为SOL器件，有J型短引线的称为SOJ。

g）收缩型小外形封装SSOP（Shrink Small Outline Package）
近似小外形封装，但宽度更窄，可以节省组装面积的新型封装。

h）芯片载体（Chip carrier）--- 表面组装集成电路的一种基本封装形式，它是将集成电路芯片和内引线封装于塑料或陶瓷壳体之内，向壳外四边引出相应的焊端或引脚；也泛指采用这种封装形式的表面组装集成电路。

4表面组装技术（SMT）的组成
5表面贴装元器件
5.2 表面组装元器件的特点
a）尺寸小、重量轻，节省原料，适合高密度组装，利于电子产品小型化和薄型化。

b）引线或引线很短，有利于减少寄生电感和电容，改善了高频特性。

c）形状简单、结构牢固，组装可靠性好。

d）尺寸和形状标准化，适合自动化组装，效率高、质量好，利于大批量生产，综合成本低。

5.3 表面组装元器件的引脚形式
a）翼形：能适应薄、小间距的发展、适应各种焊接工艺，但在运输和使用中易使引脚受损。

b） J形：空间利用系数较大，对焊接工艺的适应性比翼形差，但引脚较硬，在运输和使用中不易损坏。

c）对接引线：剪切强度低，对贴装和焊接要求更高。

d）球栅阵列：属于面阵列封装，引脚不会变形，适合于高引脚数的封装；焊接的适应性较差；并且焊后的可检测性较差。

5.4 SMT生产条件对贴片元器件（SMD）的要求
a）焊端头或引脚应有良好可焊性；
b）应使用引脚为铜的元器件，以保持良好的导热；
c）应有良好的引脚共面性，一般要求不大于0.1mm，特殊情况下可放宽至与引脚厚度相同；
e）元器件的外形尺寸和公差要严格按照规格要求；
f）选用的元件必须能承受215℃ 600秒以上的加热；
g）元件规格：1005～32 mm³32mm(0.3mm以上脚间距)；
i）元件包装：可以使用8mm、12mm和16mm带式，各种管式和盘式送料器。

具体要求详见图1和表1。

驱动孔
CHIP插入孔
图1
表1 各种包装结构尺寸要求（单位mm）
5.5 片状元件称呼方法见表2（我公司应统一使用公制的标称方法）
表2元件称呼方法
注：因部品编号目前已经使用了英制的标称方法，改动比较烦琐，所以部品编号暂时仍采用英制标称。

6生产工艺流程分类（不包含过程检验）
a）单面贴装工艺
印刷锡膏→贴装→回流焊
b）双面贴装工艺
A面印刷锡膏→A面贴装→回流焊→B面印刷低温锡膏→B面贴装→回流焊c）面混装工艺（在同一PCB面既有表面贴装元器件又有通孔插装元器件）
印刷锡膏→贴装→回流焊→自动插件→人工插件→波峰焊接
d）面混装工艺
A面自动插件→B面点胶→B面贴装→高温固化→A面人工插件→B面双波峰焊接e）面贴装＋单面插件工艺
A面印刷锡膏→A面贴装→回流焊→A面自动插件→B面点胶→B面贴装→高温固化→
A面人工插件→B面双波峰焊接
注：如果自插元件较少或有高密度贴片元件，可将自插并入手插并将点胶改为印锡膏工艺。

7 锡膏印刷工艺
7.1 设备：半自动印刷机，适合于0.5mm 及以上脚间距的QFP 等元器件焊盘的锡膏印刷。

7.1.1 对PCB 的要求：厚度0.4mm ～3mm ，最大尺寸330mm ³250mm 。

7.1.2 对动力的要求：电源AC220V 、50Hz ，压缩空气4 kgf/cm 2～6 kgf/cm 2。

7.1.3 对钢网的要求
a ） 尺寸要求：框架尺寸370mm ³470mm ～550mm ³650mm ，框架内边与印刷图形（或钢网漏孔）
的距离必须大于90mm 和50mm ，如图2。

b ） 材料要求：钢网材料要求使用不锈钢材料，网框
要求使用金属材料。

c ） 度要求：钢网的厚度直接影响印刷锡膏的厚度，
钢网厚度优选0.15 mm ～0.2mm 。

（参见表4）
7.2 锡膏
7.2.1 成份：推荐使用Sn63/Pb37的锡膏，熔点183℃。

7.2.2 助焊剂
a ） 作用：1）清除PCB 焊盘和贴片元件引脚（或电极）的氧化层；
2）保护焊盘和元件引脚（或电极）不再氧化； 3）减少焊接中焊料的表面张力。

b ） 种类：RSA （强活化型）、RA （活化型）、RMA （弱活化型）和R （非活化型），根据我司的
工艺特点（免清洗），要求选用弱活化型助焊剂（RMA ），优先推荐使用免清洗锡膏。

7.2.3 粘度：锡膏的粘度是影响印刷性能的重要因素，粘度太大，锡膏不易穿过钢网的开孔，印刷出的线条残缺不全；而粘度太低，易流淌和塌边，影响印刷的分辨率和线条的平整性。

使用钢网印刷时优先选用粘度在600Pa.s ～900Pa.s 的锡膏。

锡膏粘度的简易判断方法：用刮刀搅拌锡膏30分钟左右，用刮刀挑起少许锡膏，让锡膏自然落下，若锡膏慢慢地逐段落下，说明锡膏的粘度适中；若锡膏根本不滑落，说明锡膏粘度太大；若锡膏不停地快速滑落，则说明锡膏粘度太小。

7.2.4 焊料粉末颗粒直径：颗粒直径同钢网开孔尺寸有着密切的联系。

颗粒直径过大，容易造成印刷时钢网堵塞；直径小则锡膏会有更好的锡膏印条清晰度，但容易产生塌边，同时被氧化的程度和机率也高。

a ） 引脚间距、钢网开孔宽度和焊锡颗粒的对应关系应满足表3要求
表3 元件引脚间距、钢网开孔宽度、焊锡颗粒对应关系表
b ） 经常使用的四种颗粒等级的锡膏如下表（单位μm ）
注： 优先推荐使用焊料粉末颗粒直径为45μm ～75μm 和20μm ～45μm 的锡膏。

7.2.5 合金含量的重量百分比：印刷锡膏时，推荐使用金属含量在85%～92%的锡膏。

图2
7.2.6 工作寿命：指锡膏印刷后到进行回流焊接的时间，要求使用工作寿命在4小时以上的锡膏。

7.2.7 储存条件：以密封形态在4℃～10℃的温度下冷藏，存储期限一般为3～6个月（具体参考锡膏的规格要求）。

注：如储存温度过高，锡膏中的合金粉末和焊剂产生化学反应，使锡膏的粘度升高，影响其印刷质量；如存储温度过低（低于0℃），锡膏中的松香成分会发生结晶现象，在焊接中易出现焊料球或虚焊等问题。

7.2.8 使用要求
a）锡膏从冰箱中取出后必须在室温下回温5小时以上才能开盖使用，以免空气中的水气凝结混入其中，造成锡膏性能劣化。

注意：不能使用加热的方法来回温，以防锡膏性能劣化。

b）锡膏回温后，必须用刮刀等工具充分搅拌30分钟以上（以使锡膏内部颗粒均匀一致并保持良好的粘度）才可以使用。

7.3 生产工艺标准
a）锡膏印刷的环境温度应为22℃～26℃，湿度要在65%以下。

b）对刮刀的要求：如刮刀太软会使锡膏凹陷，所以要求使用硬度较高的金属刮刀。

c）刮刀的压力：要同刮刀的压力、倾角和印刷速度以及锡膏的粘度相配合，压力太小会使印刷板上的锡膏量不足，太大的压力会使锡膏印刷的太薄。

一般应使刮刀的压力正好把钢网上的锡膏刮干净。

IC引脚间距、钢网开口的尺寸、钢网的厚度以及印刷后锡膏的厚度关系应满足表4的要求。

表4IC引脚间距、钢网开口的尺寸、钢网的厚度以及印刷后锡膏的厚度关系
d）刮刀倾角：一般为45°～ 70°。

e）印刷速度：一般为15 mm/s～25mm/s，进行高精度印刷时（引脚间距≤0.5mm）印刷速度为20 mm/s～30mm/s。

f）印刷间隙：印刷钢网与印制板表面的间隙应控制在0～1.0mm。

g）脱离速度：钢网与印制板的脱离速度也会对印刷效果产生较大的影响，推荐脱离速度见表5。

`表5 推荐脱离速度
f）钢网清洗：在锡膏印刷过程中每印刷5～10块板，需要对钢网底部清洗一次，以消除钢网底部的附着物（残留的锡膏），要求使用无水酒精或专用的清洗剂作为清洗液。

7.4 工艺检查标准
7.4.1 理想的印刷效果
a）锡膏与焊盘对齐；
b）锡膏与焊盘尺寸及形状相符；
c）锡膏表面光滑且不带有受扰区域或空穴。

7.4.2 检查标准
a）焊盘上单位面积上的锡膏量应为0.8mg/mm²左右，对细间距元器件应为0.5mg/mm²左右；
b）过量的锡膏延伸出焊盘，但锡膏覆盖面积小于焊盘面积的2倍，并且未与相邻焊盘接触；
c）锡膏覆盖每个焊盘的面积要大于75%；
d）错位不能大于0.2mm（对于细间距焊盘，错位不得大于0.1mm），且不能与相邻焊盘接触；
e）印刷后应无严重塌陷、拉尖，边缘整齐，基板不许被锡膏污染。

8点胶工艺
8.1 设备：全自动双头高速点胶机
8.1.1 对PCB的要求：厚度0.5mm～2mm，尺寸50mm³50mm～330mm³360mm。

8.1.2 对动力的要求：电源AC100V～240V、50Hz，压缩空气5 kgf/cm2。

8.1.3 对注射管的要求：30ml标准注射管。

8.2 胶水
8.2.1 有合适的粘度，胶水粘度太大时会出现“拉丝”现象，粘度太小时涂覆后不能保持轮廓并
形成足够的高度，且会漫流到有待焊接的部位而造成虚焊。

8.2.2应具有一定的绝缘性能，要求在任何的环境条件（主要指长期的潮湿环境）下，其绝缘电
阻≥1014Ω/cm。

8.2.3固化后有一定的粘接强度,以确保在波峰焊接时被粘贴的元件不会掉出。

一般要求在室温
下，以及经受3次极限焊接周期（260℃每次10秒）后均能达到≥200gf.cm/mm²。

8.2.4在常温下的存储期限要小于5天，在低温（4℃～10℃）下的存储期限不得大于3个月。

8.2.5要具有抗潮和抗腐蚀的能力，应与后续工艺的化学制品相容，不产生化学反应。

8.2.6应有颜色（一般为红色）。

8.2.7使用要求
a）应在低温下储存（4℃～10℃）；
b）在常温或低温下储存的时间必须在存储期限以内（具体参见胶水的使用说明书）；
c）从低温下取出后必须在室温下回温4小时以上才可以上机使用。

8.3 生产工艺标准
a）粘贴不同的元件要使用不同的点胶嘴，具体要求见表6。

表6
确定胶点数量的原则：大型晶体管和IC常因体积较大而采用一个元件点多个胶点的做法，一般情况下“TYPE1”两个点的距离为6mm～10mm左右，“TYPE2”两个点的距离为10mm～15mm左右。

注1：密切控制胶滴的高度（点胶量），太高（点胶量太大）容易将胶水压出污染焊盘而造成虚焊，太低（点胶量太小）容易使胶水未能与元件接触或接触面积太小而造成掉件。

注2：对一些贴装后元件较高的位置要适当的增加点胶量来确保元件上的胶滴的直径符合要求。

b）为了确保涂覆的稳定性，在开始正式地涂覆之前要在两点以上的地方进行预涂。

c）喷嘴的清洁
——每周末要进行定期的清洁；
——一天以上不使用时，要进行清洁；
——当出现吐出状态不稳时，进行检查清洁。

d）从涂覆到贴装的时间不得超过1小时。

e）从涂覆到高温固化的时间不得超过24小时。

8.4 工艺检查标准
8.4.1 理想的点胶效果
a）胶滴居中，不与焊盘和元件电极接触；
b）粘接强度（高温固化后）大于标准30%以上。

8.4.2 检验标准
a）焊盘或电极处的胶水均应小于有效焊接面积的1/5；
b）胶水朝向贴片电极的渗漏必须小于电极宽度的1/3；
c）使用双嘴点胶头时，每个单侧胶点必须与贴片部品全部或部分接触，不得完全脱离（不接触）；
d）于SOP、QFP等封装壳体较大的元件，元件上的胶滴直径应大于基板上的胶滴直径的1/2，同时要求胶水不得粘污引脚或焊盘。

9贴片工艺
9.1 设备：中速贴片机和多功能全视觉激光贴片机
9.1.1 对PCB的要求：厚度0.4mm～4.2mm，尺寸50mm³30mm～460mm³400mm。

9.1.2 对动力的要求：电源AC100V～240V、50Hz，压缩空气5 kgf/cm2。

9.1.3 贴片元件及其包装的要求：参见本文5.4之e、f的要求。

9.2 生产工艺标准
9.2.1 贴装压力：对有引线的贴片部品，一般每根引线所承受的压力为10Pa～40Pa，引线应压入锡膏中的深度至少为引脚厚度的一半；对矩形片状元件，一般压力为450Pa～1000Pa。

9.2.2 贴装时要防止锡膏被挤出，可以通过调整贴装压力和控制印刷锡膏的厚度等方法预防。

对于普通元件，要求焊盘之外的挤出量（长度）应小于0.2mm，对于细小间距（小于0.8mm）的元器件，挤出量（长度）应小于0.1mm。

9.2.3 视像对中系统(vision)的使用条件：大于23mm³23mm或脚间距小于0.65mm的IC等封装壳体较大的元器件的贴装应该使用视像对中系统。

9.2.4 各台机的作业时间应尽可能相同（工艺平衡），以保证高的生产效率。

9.2.5 吸嘴的规格是根据贴片部品的大小和形态而选择，所以吸嘴选择合适与否将直接影响贴装质量的好坏，具体要求参见表7。

表7 贴片部品与吸嘴对应关系表
9.3 工艺检查标准
9.3.1 理想贴装效果
a）矩形元件：元件电极全部位于焊盘上、居中；
b）小外形晶体管：引脚全部位于焊盘上、对称居中；
c）小外形集成电路及网络电阻：引脚趾部和跟部全部位于焊盘上，所有引脚对称居中；
d）四边扁平封装器件和超小型封装器件：引脚与焊盘重叠无偏移。

9.3.2 检验标准（见表8）
表8 贴装检验标准
10回流焊接工艺
10.1 设备：5温区热风回流焊
10.1.1 对动力的要求：电源：3相380V动力电，27kW；压缩空气：4 kgf/cm2～6 kgf/cm2。

10.1.2 对PCB的要求：宽度50mm～300mm（采用导轨运输方式）。

10.1.3 设备主要参数：温度控制范围：室温～350℃，升温时间35分钟，各温区温度独立控制，传送网带宽度390mm，长度3.8米，内配UPS电源，内配三点温度曲线测试系统和测试导线。

10.2 生产工艺标准
10.2.1 预热温度控制在120℃～150℃，预热时间应大于60秒，温升的速率要小于3℃/s（仅供参考，具体参见锡膏的规格书的规定）。

10.2.2 焊接温度控制在230℃～240℃，时间应为5～10秒，同样温升的速率要小于3℃/s（仅供参考，具体参见锡膏的规格书的规定）。

10.2.3 转产和每天上班前，读取温度曲线，确认满足要求后才可以开始生产。

10.2.4 PCB上同一条直线（该直线应与过炉方向垂直）上的各个焊盘温度的差异应小于5℃。

10.2.5 注意进炉的方向，否则会因为元件的两端焊脚因焊锡溶化和凝结时间的差异而容易形成吊桥（或称曼哈顿现象），即元器件的一端离开焊盘而向上方斜立或直立的现象。

10.3 工艺检验标准
10.3.1 浸润：焊料应在被焊金属表面铺展，其接触角必须小于90°；
10.3.2 焊料量：焊料量要适中，避免过多或过少；
10.3.3 焊点表面：应完整、连续和圆滑；
10.3.4 不允许有虚焊、脱焊、孔洞、桥接、拉尖、焊料球或吊桥的现象。

11高温固化工艺
11.1 设备：5温区热风回流焊。

11.2 生产工艺标准
11.2.1 当PCB上有通孔电解电容时，固化温度为120℃～135℃（为防止电解电容的爆裂，电解电容体上的温度不得高于110℃），固化时间应大于120秒，温升的速率要小于3℃/s（仅供参考，具体参见胶水的规格书的规定）。

11.2.2 当PCB上无通孔电解电容时，固化温度为150℃～170℃，固化时间应大于90秒，温升的速率要小于3℃/s（仅供参考，具体参见胶水的规格书的规定）。

11.2.3 转产和每天上班前，读取温度曲线，确认满足上述要求后才可以开始生产。

11.2.4 同一条直线（该直线应与过炉方向垂直）上的各个焊盘温度的差异应小于5℃。

11.3 工艺检验标准
11.3.1 粘接强度应满足表9的要求，每次转产时应进行测定并记录。

表9 粘接强度力矩要求
11.3.2 外观应呈暗红色。

12清洗
对在维修后有明显助焊剂痕迹的PCB应进行清洗。

方法：使用植物纤维毛刷（可防止产生静电）沾无水乙醇进行刷洗，凉干即可。

13防静电要求
因SMT器件属微型元件，对静电更加敏感，在生产过程中要特别注意静电防护。

13.1 IC、晶体管必须使用防静电料盒盛放；
13.2 在收发材料、贴装、检验、修理等工序凡是可能接触到贴片IC的员工必须佩带防静电手带；
13.3 应使用防静电周转架、车或防静电周转箱对已贴装IC的PCB进行存放和运输；
13.4 对已贴装IC的PCB进行检验、修理的工作台必须铺防静电垫，并良好接地；
13.5 技术、管理等非固定工位人员接触贴片IC或已贴装IC的PCB时，必须戴防静电手套。

13.6 检验、修理人员使用的电烙铁必须是恒温烙铁，并保证良好接地；
13.7 防静电手带的佩带和检测要求、电烙铁防漏电接地的检测要求以及防静电的标识等，详见《基本生产条件和作业标准》中的生产过程防静控制标准中的有关要求。