表面组装技术SMT

表面组装技术概述及组装设备
学习目标
✧ 能了解表面组装技术；
✧ 能了解表面组装设备；
工作任务
✧ 去相关企业（公司）参观或实习。

案例说明
✧ 通过观看贴片机工作过程、SMT 工艺流程、MMIC 单片混合集成电路工艺视频，
以及识读HT203-SMT 作业指导书，让学生能了解贴片机工作过程、能熟悉SMT 工艺流程、能了解最新微组装工艺流程和设备，从而进一步能了解表面组装技术及表面组装设备。

表面组装技术（Surface Mount Technology,简称SMT ）是突破了传统的印制电路板（PCB ）通孔基板插装元器件工艺（Through-hole Mounting Technology, THT ）发展起来的第四代电子装联技术。

它是将表面贴装元器件（无引脚或短引脚的元器件）贴、焊到印制电路板表面规定位置上的电子装联技术，所用的印制电路板无需插孔。

概括地说，就是首先在印制电路板焊盘上涂覆焊锡膏，再将表面贴装元器件准确地放到涂有焊锡膏的焊盘上，再通过加热印制电路板直至焊膏熔化，冷却后便实现了元器件与印制电路板之间的互联。

图4-1为表面组装技术示意图。

4.1.1 表面组装技术的发展过程
SMT 发展至今，已经经历了四个阶段：
1）第一阶段（1970-1975年）：以小型化为主要目标，此时的表面组装元器件主要用于混合集成电路，如石英表和计算器等。

图4-1 SMT 示意图
2）第二阶段（1976-1980年）：这一阶段的主要目标是减小电子产品的单位体积，提高电路功能，产品主要用于摄像机、录像机、电子照相机等。

3）第三阶段（1980-1995年）：这一阶段的主要目标是降低成本，大力发展组装设备，表面组装元器件进一步微型化，提高电子产品的性价比。

4）第四阶段（1996-至今）：SMT已经进入了微组装技术（Microelectronics Packaging Technology,简称MPT）、高密度组装和立体组装的新阶段，以及多芯片组件等新型表面组装元器件快速发展和大量应用阶段。

4.1.2 表面组装技术的特点
SMT是今后电子产品能有效地实现“轻、薄、短、小”和多功能、高可靠、优质、低成本的主要手段之一，主要优点如下：
1. 组装密度高
片式元器件与传统穿孔元器件相比所占面积和质量大为减少。

一般地，采用SMT可使电子产品体积缩小60%，质量减轻75%。

通孔安装技术元器件，它们按2.54mm网格安装元器件，而SMT组装元器件网格从1.27mm发展到目前0.63mm网格，个别达0.5mm网格安装元器件，密度更高。

例如一个64引脚的DIP集成块，它的组装面积为25mm×75mm，而同样引线采用引线间距为0.63mm的QFP，它的组装面积为12mm×12mm，面积为通孔技术的1/12。

2. 可靠性高
由于片式元器件的可靠性高，器件小而轻，故抗震能力强，采用自动化生产，贴装可靠性高，一般不良焊点率小于百万分之十，比通孔插元件波峰焊接技术低一个数量级，用SMT 组装的电子产品MTBF平均为25万小时，目前几乎有90%的电子产品采用SMT工艺。

3. 高频特性好
由于片式元器件贴装牢固，器件通常为无引线或短引线，降低了寄生电感和寄生电容的影响，提高了电路的高频特性，采用SMC及SMD设计的电路最高频率达3GHz，而采用通孔元器件仅为500MHz。

采用SMT乜可缩短传输延迟时间，可用于时钟频率为16MHz以上的电路。

若使用MCM技术，计算机工作站的高端时钟频率可达100MHz，由寄生电抗引起的附加功耗可降低2～3倍。

4. 成本降低
印制板使用面积减小，面积为通孔技术的1/12，若采用CSP安装则其面积还要大幅度下降；
印制板上钻孔数量减少，节约返修费用；
由于频率特性提高，减少了电路调试费用；
由于片式元器件体积小、质量轻，减少了包装、运输和储存费用；
SMC及SMD发展快，成本迅速下降。

5. 便于自动化生产
表面组装技术与通孔插装技术相比更适合自动化生产。

通孔插装技术根据插装元器件的不同需要不同的插装设备，如跳线机、径向插装机、轴向插装机等，设备生产调整准备时间较长。

由于通孔的孔径较小，插装的精度也较差，返修的工作量也较大，而且换料时必须停机，缩短了工作时间。

而表面组装元器件在一台泛用机上就可以完成贴装任务，且具有不停机换料功能，节省了大量时间。

同时由于表面组装技术的相关设备具有视觉功能，所以贴装精度高，返修工作量低，自动化程度和生产效率就高得多。

当然，SMT生产中也存在一些问题，如元器件上的标称数值看不清，维修工作困难；维修调换器件困难，并需专用工具；元器件与印制板之间热膨胀系数一致性差。

但这些问题均是发展中的问题，随着寺用拆装设备的出现，以及新型低膨胀系数印制板的出现，均已不再
成为阻碍SMT深入发展的障碍。

4.1.3 表面组装技术的基本组成
表面组装技术通常包括：表面组装元器件、表面组装电路板及图形设计、表面组装专用料——焊锡膏及贴片胶、表面组装设备、表面组装焊接技术（包括双波峰焊、再流焊、汽相焊、激光焊）、表面组装测试技术、清洗技术以及表面组装生产管理等多方面。

表面组装技术（SMT）的基本组成如图4-2所示。

这些内容可以归纳为三个方面：一是设备，人们称它为SMT的硬件；二是装联工艺，人们称它为SMT的软件；三是电子元器件，它既是SMT的基础，又是SMT发展的动力，它推动着SMT专用设备和装联工艺不断更新和深化。

图4-2 SMT的基本组成
4.1.4 表面组装技术的发展趋势
表面组装技术自20世纪60年代中期问世以来，经过40多年的发展，已经成为了当今电子装联技术的主流，而且正在继续向纵深发展。

其发展趋势主要表现为以下几个方面：1. ＳＭＴ设备正向高效、灵活、智能、环保等方向发展
提高ＳＭＴ设备的生产效率一直是人们的追求目标，ＳＭＴ生产设备巳从过去的单台设备工作，向多台设备组合连线的方向发展；从多台分步控制方式向集中在线控制方向发展；从单路连线生产向双路组合连线生产方向发展。

此外，ＳＭＴ设备主要是利用计算机来操作，提高自动化控制程度，把一些工艺参数储存固定，提高机器的自动化程度，稳定和提高产品质量。

随着欧盟《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令(RoHS)》在全球逐步执行，表面组装技术也迅速向无铅化方向发展，无铅焊料、各向异性导电胶、各向异性导电胶薄膜与焊料树脂导电材料都已经获得实际应用。

与此同时，为了实现真正无铅化，与之相适应的工艺材料、元器件、生产设备、检测方法及设备也在不断完善，并已进入实用阶段。

所以，ＳＭＴ总的发展趋势是正向高效、灵活、智能、环保等方向发展。

2. 元器件的发展
随着元器件的不断研发，元器件朝着体积更小、集成度更高的方向发展，元器件的封装形式也随着组装产品朝体积小、重量轻、工作频率更高、抗干扰更强、可靠性更高的要求在发展。

片式元件SMC的模块化等是其今后的发展方向。

由于元件尺寸已日益面临极限，自动生产设备的精度也趋于极限，片式元件复合化、模块化将得到迅速的发展和广泛的应用。

目前英制0603、0402和0201在PCB上的应用非常普遍，但01005已经接近设备和工艺的极限尺寸，因此，01005只适合模块的组装工艺和高性能的手机等场合。

集成电路封装技术的发展也非常迅速，从双列直插DIP向表面组装期间SMD发展，SMD 又迅速向小型、薄型和细间距发展；引脚间距从过去的1.27mm、1mm、0.86mm、0.65mm到目
前的0.5mm、0.4mm、0.3mm发展；引脚排列从周边引脚向器件底部球栅阵列引脚发展；近年来又向二维、三维发展，出现了多芯片组件MCM（Multi Chip Module）、封装上堆叠POP(Package on Package)，最后还要向单片系统SOC(System on a Chip)发展。

随着SMT技术的成熟，特别是低热膨胀系数的PCB以及专用焊料和填充材料的成功开发，裸芯片直接贴装到PCB上的技术发展十分迅速，目前裸芯片技术主要有板载芯片COB（Chip on Board）技术和倒装芯片FC（Flip Chip）技术，这将成为21世纪芯片应用的发展主流。

3. 生产设备及工艺的发展
为了适应新型元器件的贴装，生产设备的贴装精度越来越高，可贴装超细间距元器件的技术越来越成熟，制造工艺技术不断提高，通孔回流焊工艺和选择性波峰焊工艺的应用越来越广泛。

总之，随着小型化高密度封装的发展，随着新型元器件的不断涌现，一些新技术、新工艺也随之产生，从而极大地促进了表面组装技术的创新和发展。

4.5 表面组装设备
由表面涂敷设备、贴装机、焊接机、清洗机、测试设备等表面组装设备形成的SMT生产系统习惯上称为SMT生产线。

如图4-16所示。

图4-16 小规模全自动SMT生产线
4.5.1 焊膏印刷机
焊膏印刷机是将焊锡膏或贴片胶均匀正确地印刷或涂到PCB相应位置的一种SMT设备。

焊膏印刷现在被认为是，表面贴装技术中控制最终焊锡节点品质的关键的过程步骤。

目前焊膏印刷机可大致分三个档次：手动或半自动印刷机、配有视觉识别系统的半自动印刷机以及全自动印刷机。

印刷机大致上可分为三类：
1）手动锡膏印刷机
手工印刷机是最简单而且最便宜的印刷系统, PCB放置及取出均需人工完成,其刮刀可用手把或附在机台上,印刷动作亦需人手完成,PCB与钢板平行度对准或以板边缘保证位置度均需依靠作业者的技巧,如此将导致每印一块PCB,印刷的参数均需进行调整变化。

此种印刷方式速度慢且印刷质量低，根本不能满足现在生产的需求，基本已经淘汰。

图4-17（a）所示为一台手动印刷机的实物照片。

2）半自动锡膏印刷机
半自动印刷机是当前使用最为广泛的印刷设备, 它们实际上很类似手工印刷机,其PCB 的放置及取出仍需依赖手工操作,与手工机的主要区别是印刷头的发展,它们能够较好地控制印刷速度,刮刀压力、刮刀角度,印刷距离以及非接触间距,工具孔或PCB边缘仍被用来定位,而钢板系统以助人员良好地完成PCB与钢板的平行度调整,此种印刷机比手动锡膏印刷机有了很大的完善，在产量和质量上有了很大的提高。

图4-17(b)所示为一台半自动印刷机
的实物照片。

3）全自动锡膏印刷机
全自动印刷机配有视觉识别、PCB自动装载等系统后，能实现全自动运行，印刷精度高，印刷速度快，适合大规模大批量自动化生产。

图 4-17(c)所示为一台全自动印刷机的实物照片。

（a）手动印刷机（b）半自动印刷机（c）全自动印刷机
图 4-17 印刷机实物图
焊锡膏的印刷是SMT整个工艺过程中最关键的一道工序，几乎70%左右的焊接问题与焊锡膏的印刷质量有关。

焊锡膏印刷除了对印刷机性能要求较高外，与模板、焊锡膏的好坏、印刷机的工艺参数设置、工艺过程、PCB的设计等多种因素密切相关，其中任何一个因素、一个环节出现问题都会直接影响整个印刷质量。

（1）焊锡膏简介
焊锡膏是焊料粉末与糊状助焊剂组成的一种膏状焊料。

焊料粉末是合金粉末，是焊膏的主要成分，约占焊膏的90%左右，助焊剂主要是一些化学成分。

焊料粉末的合金成分与配比以及颗粒尺寸的大小对焊膏的特性和焊接质量有较大的影响；同时要求焊膏有足够的粘性，能粘住贴装在PCB上SMT元器件直至再流焊接完毕。

焊锡膏的研制与制造非常复杂，涉及多门学科，如材料学、流体力学、金属冶炼学、有机化学、物理学等。

根据焊锡膏的合金成分及其配比，可将焊膏分为：高温焊料、低温焊料、有铅焊料、无铅焊料等。

不同合金成分与配比的焊膏其温度特性、性质及用途也不相同，使用着必须掌握选用的方法。

（2）模板
模板又称网板，是焊锡膏印刷的必备工具之一，通过模板将焊锡膏准确地、定量得漏印到PCB的焊盘上。

模板的外框一般用铸铝框架，中间是金属板（薄铜板或薄钢板），在框架与金属板之间
用丝网绷紧，保证了金属模板不但平整而且具有弹性，在焊锡膏印刷时能与整个PCB 表面紧贴。

模板的材料、制造方法、模板窗口形状和尺寸大小、模板的厚度等会对印刷质量造成很大影响，所以加工模板时必须根据工艺要求、产品需要考虑包括价格在内的多种因素。

（3）焊锡膏印刷原理简介
焊锡膏印刷过程如图4-18所示。

当刮刀以一定速度和角度向前移动时，刮刀产生的压力可分解为推动焊膏前进的水平力与将焊膏注入模板窗口的压力；同时焊锡膏与模板之间产生一定的摩擦力，该摩擦力与焊锡膏移动方向相反，致使焊膏产生滚动现象，使焊膏在模板与刮刀之间的交接处发生切变，切变力使焊膏的粘性下降，保证焊膏顺利地注入模板的窗口并粘附在PCB 焊盘上，当模板抬起后随着外力的消失，焊膏粘性恢复从而顺利完成脱模。

图4-18 焊锡膏印刷过程
（4）SMT 印刷工艺参数
1）图形对准：通过印刷机相机对工作台上的基板和钢网的光学定位点（MARK 点）进行对中，再进行基板与钢网的X 、Y 、Θ精细调整，使基板焊盘图形与钢网开孔图形完全重合。

2）刮刀与钢网的角度：刮刀与钢网的角度越小，向下的压力越大，容易将锡膏注入网孔中，但也容易使锡膏被挤压到钢网的底面，造成锡膏粘连。

一般为45~60 °.目前，自动和半自动印刷机大多采用60 °。

如图4-19所示。

图4-19 刮刀与钢网的角度
3）锡膏的投入量（滚动直径）：锡膏的滚动直径∮h ≈13～23mm 较合适。

∮h 过小易Solder paste Squeegee
Stencil
造成锡膏漏印、锡量少。

∮h过大，过多的锡膏在印刷速度一定的情况下，易造成锡膏无法形成滚动运动，锡膏无法刮干净，造成印刷脱模不良、印刷后锡膏偏厚等印刷不良；且过多的锡膏长时间暴露在空气中对锡膏质量不利。

在生产中作业员每半个小时检查一次网板上的锡膏条的高度，每半小时将网板上超出刮刀长度外的锡膏用电木刮刀移到网板的前端并均匀分布锡膏。

图4-20 所示为锡膏投入量示意图。

图4-20 锡膏投入量示意图
4）刮刀压力：刮刀压力也是影响印刷质量的重要因素。

刮刀压力实际是指刮刀下降的深度，压力太小，刮刀没有贴紧钢网表面，因此相当于增加了印刷厚度。

另外压力过小会使钢网表面残留一层锡膏，容易造成印刷成型粘结等印刷缺陷。

5）印刷速度：由于刮刀速度与锡膏的粘稠度呈反比关系，有窄间距，高密度图形时，速度要慢一些。

速度过快，刮刀经过钢网开孔的时间就相对太短，锡膏不能充分渗入开孔中，容易造成锡膏成型不饱满或漏印等印刷缺陷。

印刷速度和刮刀压力存在一定的关系，降速度相当于增加压力，适当降低压力可起到提高印刷速度的效果。

6）印刷间隙：印刷间隙是钢网与PCB之间的距离，关系到印刷后锡膏在PCB上的留存量。

7）钢网与PCB分离速度：锡膏印刷后，钢网离开PCB的瞬间速度即为分离速度，是关系到印刷质量的参数，在密间距、高密度印刷中最为重要。

先进的印刷机，其钢网离开锡膏图形时有1（或多个）个微小的停留过程，即多级脱模，这样可以保证获取最佳的印刷成型。

分离速度偏大时，锡膏粘力减少，锡膏与焊盘的凝聚力小，使部分锡膏粘在钢网底面和开孔壁上，造成少印和锡塌等印刷缺陷。

分离速度减慢时，锡膏的粘度大、凝聚力大而使锡膏很容易脱离钢网开孔壁，印刷状态好。

8）清洗模式和清洗频率：
清洗钢网底面也是保证印刷质量的因素。

应根据锡膏、钢网材料、厚度及开孔大小等情况确定清洗模式和清洗频率。

（设定干洗、湿洗、一次往复、擦拭速度等）钢网污染主要是由于锡膏从开孔边缘溢出造成的。

如果不及时清洗，会污染PCB表面，钢网开孔四周的残留锡膏会变硬，严重时还会堵塞钢网开孔。

（5）影响锡膏印刷质量的主要因素
1）首先是钢网质量：钢网厚度与开口尺寸确定了锡膏的印刷量。

锡膏量过多会产生桥接，锡膏量过少会产生锡膏不足或虚焊。

钢网开口形状及开孔壁是否光滑也会影响脱模质量。

2）其次是锡膏质量：锡膏的粘度、印刷性（滚动性、转移性）、常温下的使用寿命等都会影响印刷质量。

3）印刷工艺参数：刮刀速度、压力、刮刀与网板的角度以及锡膏的粘度之间存在的一定
制约关系，因此只有正确控制这些参数，才能保证锡膏的印刷质量。

4）设备精度方面：在印刷高密度细间距产品时，印刷机的印刷精度和重复印刷精度也会起一定影响。

5）环境温度、湿度、以及环境卫生：环境温度过高会降低锡膏的粘度，湿度过大时锡膏会吸收空气中的水分，湿度过小时会加速锡膏中溶剂的挥发，环境中灰尘混入锡膏中会使焊点产生针孔等缺陷。

（6）锡膏印刷的缺陷产生的原因及对策
锡膏印刷的缺陷产生的原因及对策如表4-8 所示。

4.5.2 贴片机
贴片机相当于机械手，按照事先编好的程序通过真空吸附的方式，将SMT元器件高速、准确地贴装到已经印制好焊膏或贴片胶的PCB表面相应位置上，是整个SMT生产线中最关键、最复杂的设备。

1.贴片机的类型
贴片机按功能分为以贴片元件为主体的高速/超高速贴片机和以大型元件和异型元件为主的多功能机，按贴装方式分为顺序式、同时式（仅适用于圆柱元件）和同时在线式；按结构大致可分为动臂式、转塔式、复合式和大型平行系统。

不同类型的贴片机各有优劣，通常取决于应用或工艺对系统的要求，在其速度和精度之
间也存在一定的平衡。

（1）动臂式
动臂式贴片机具有好的灵活性、高精度和低速特性，适用于大部分元件，尤其是QFP、BGA 等，支持多种不同类型的供料器，如带式、盘式、散装式和管式等。

大多数厂商均推出这一些列高精度的中速贴片机，品牌主要有安必昂ACM 系列，日立TIM-X 系列，富士QP-341E 和XP 系列，松下BM221 系列，环球GSM 系列，三星CP60 系列，雅马哈YV 系列，Juki 公司KE 系列，Mirae 公司MPS 系列。

动臂式贴片机分为单臂式和多臂式，单臂式是最早先发展起来的现在仍然使用的多功能贴片机。

在单臂式基础上发展起来的多臂式贴片机可将工作效率成倍提高，如雅马哈YV112 、环球GSM2 和三星SM310 贴片机，含有两个动臂贴装头，可同时对两块电路板进行安装。

（2）转塔式
转塔式贴片机由于拾取元件和贴片动作同时进行，使得贴片速度大幅度提高，这种结构的高速贴片机在我国的应用最为普遍，不但速度较高，而且性能非常稳定，但是这种机器由于机械结构所限，其贴装速度已达到一个极限值，不可能再大幅度提高，而且占用空间太大，噪音大。

转塔式只能贴装带式包装或散料包装的元件，而管料和盘料就无法进行贴装，多应用于阻容元件多，装配密度大场合，像计算机板卡、移动电话、家电等产品。

主要生产商松下、日立和富士，如松下MSH3 贴装速度为0.075 秒/片，富士 CP842E 贴装速度为0.068s/片。

（3 ）复合式
复合式贴片机是从动臂式发展而来，它集合了转塔式和动臂式特点，在动臂上安装有转盘，并可通过增加动臂数量来提高速度，具有较大灵活性，因此它的发展前景被看好。

如环球公司Genesis，有两个带有30 个吸嘴的旋转头，贴片速度每小时达6 万片；西门子HS50 和HS60，有4 个旋转头，贴装速度每小时可达5 万片。

（4）大型平行系统
大型平行系统由一系列的小型单独的贴装单元组成，每个单元自成体系，各自有丝杠定位系统机械手，机械手带有摄像机和贴装头。

各贴装头同时从几个带式供料器拾取元件，为多块电路板的多块分区进行安装。

对单个头来说，贴装速度不高（0.6s/片），贴装头运动惯性小，贴装精度能得以保证。

但由于多个贴装头同时工作，大大提高效率。

主要生产商有安必昂FCM，可安装16 个贴装头，实现了0.0375 秒/片的贴装速度，但就每个贴装头而言，贴装速度在0.6 秒/片左右；富士QP-132 型超高速机，整机速度高达13.3 万片/h。

贴片机按速度可分为超高速贴片机、高速贴片机和中速贴片机。

超高速贴片机速度大于4 万片/h，比如安必昂FCM 和FUJI-QP-132 贴片机，它们均由16 个贴片单元组合而成，贴片速度分别为9.6 万片/h 和12.7 万片/h。

高速贴片机速度为9000～40000 片/h，主要厂商有松下、西门子、富士、环球、安必昂、日立和三洋，其中松下、西门子和富士贴片机的市场占有量最高，号称“三驾马车”。

中速贴片机速度为3000～9000 片/h，厂商有Juki、雅马哈、三星、Mirae 和Mydata 。

值得注意的是，复合式和转塔式速度一般为 2 万～5 万个/h，大型平行系统一般为5 万～10 万片/h，它们属于高速贴装系统，常用于小型片状元件贴装。

动臂式速度一般为5 千～2 万个/h，适合QFP、BGA 等元件贴装。

2. 贴片机的基本组成结构
目前贴片机种类很多，但无论是全自动高速贴片机还是手动低速贴片机，它的总体结构均有类似之处。

全自动贴片机是由计算机控制，集光机电气一体的高精度自动化设备，主要由机架、PCB 传送及承载机构、驱动系统（X/Y 轴运动机构，Z/θ轴运动旋转机构）、定位及对中系统、贴装头、供料器、光学识别系统、传感器和计算机控制系统组成，其通过吸取
－位移－定位－放置等功能，实现了将SMD 元件快速而准确地贴装。

（1）机架
机架是机器的基础，所有的传动、定位机构均和供料器均牢固固定在它上面，因此必须具有足够的机械强度和刚性。

目前贴片机有各种形式的机架，主要包括整体铸造式和钢板烧焊式。

第一种整体性强，刚性好，变形微小，工作时稳定，一般应用于高档机；第二种具有加工简单，成本较低的特点。

机器具体采用哪种结构的机架取决于机器的整体设计和承重，运行过程中应平稳、轻松、无震动感。

（2） PCB 传送及承载机构
传送机构是安放在导轨上的超薄型皮带传送系统，通常皮带安装在轨道边缘，其作用是将PCB 送到预定位置，贴片后再将其送至下一道工序。

传送机构主要分为整体式和分段式两种，整体式方式下PCB 的进入、贴片和送出始终在同一导轨上，采用限位块限位、定位销上行定位、压紧机构将PCB 压紧、支撑台板上支撑杆上移支撑来完成PCB 的定位固定。

定位销定位精度较低，需要高精度时也可采用光学系统，只是定位时间较长。

分段式一般分为三段，前一段负责从上道工艺接收PCB，中间一端负责PCB 定位压紧，后一段负责将PCB 送至下一道工序，其优点是减少PCB 传送时间。

（3）驱动系统
驱动系统是贴片机的关键机构，也是评估贴片机精度的主要指标，它包括XYZ 传动结构和伺服系统，功能包括支撑贴装头运动和支撑PCB 承载平台运动，第一主要应用于多功能贴片机，第二种主要应用于转塔式贴片机。

还有一种贴片机为贴装头安装在X 导轨上，PCB 承载台安装在Y 导轨上，两者配合完成贴片过程，特点是XY 导轨均与机座固定，属于静导轨结构。

当所有运动都集中在贴装头上时，一般可以获得最高的贴装精度，因为这种情况下只有两个传动机构影响X-Y 定位误差。

当PCB 承载台运动时，由于大型元件的惯性会使已贴装元件移位，导致故障。

而当贴装头和PCB 都运动时，贴装头和PCB 承载台机构的运动误差相重叠，导致总误差增加，贴装精度下降。

a. 传动结构
XY 传动机构主要有两大类，一类是滚珠丝杠/直线导轨，另一类是同步带/直线导轨。

滚珠丝杠/直线导轨结构较为为典型，贴片头固定在滚珠螺母基座和对应的直线导轨上方基座上，马达工作时带动螺母做X 方向往复运动，有导向直线导轨支撑保证运动平行。

X 轴在两平行滚珠丝杠/直线导轨上做Y 方向移动，从而实现XY 方向正交平行移动。

由于运动马达和和滚珠丝杠之间摩擦产生热量，很容易影响贴装精度。

新型传动系统在导轨内部设有液氮冷却系统，保证热膨胀带来的误差。

新型高速贴片机中采用无摩擦线性马达和空气轴承导轨传动，运送速度更快。

同步带/直线导轨结构钟，同步带由传动马达驱动小齿轮，使同步带在一定范围内做直线往复运动。

由于同步带载荷能力相对较小，仅适用于支持贴片头运动，典型产品是德国西门子贴片机，如HS-50 型贴片机，该系统运动噪音低，工作环境好。

b. 伺服系统（定位系统）
随着SMC/SMD 尺寸的减少及精度的不断提高，对贴片机贴装精度要求越来越高，即对XY 定位系统的要求越来越高，而这是由XY 伺服系统来保证，即上述滚珠丝杠/直线导轨及同步带/直线导轨由伺服电机驱动，并在位移传感器及控制系统指挥下实现精确定位，因此位移传感器的精度起着关键作用。

目前传感器有旋转编码器、磁栅尺和光栅尺。

编码器是一种通过直接编码将被测线形位移量的编码器转化为二进制表达方式的数字测量装置。

编码器有接触式、电磁式和光电式，结构简单，抗干扰性强，测量精度取决于编码器中光栅盘上的光栅数及滚珠丝杠导轨的精度，一般位为1～5%，主要应用于多功能型贴。