4.1 表面组装技术概述
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 表面组装技术概述
小外型集成电路的封装
形式
• 常见封装外形有：0.150英寸宽外壳形式（称为 SOP封装）有8、14和16根引脚； • 0.220英寸宽外壳形式（称为SOMC封装）有14和
16根引脚；
• 0.295英寸宽外壳形式（称为SOL封装件）有16和
20根引脚。
SMC电位器
适用于SMT的微调电位器按结构可分为敞开式
SMC--片式元件向小型薄型发展
其尺寸从1206(3.2mm×1.6mm)
•
• • • •
向0805(2.0mm×1.25mm)
向0603(1.6mm×0.8mm) 向0402(1.0×0.5mm) 向0201(0.6×0.3mm)发展。 最新推出01005 （0.4×0.2mm）
新型元器件
常见的SO封装的集成电路
a) SO封装实物 c) SOL封装
b) SOP封装 d) SOW封装
SSOP
TSSOP
QFP
TQFP
SIP ---Single In-Line Package.单列直插封装 DIP ---Dual In-Line Package.双列直插封装 SOT--- Small Outline Transistor.小型晶体管
4.2
SMT元器件
4. 2. 1 SMT元器件的特点
(1) SMT元器件引脚距离短，目前引脚中心间距 最小的已经达到0.3mm。 (2) SMT元器件体积小, 直接贴装在印制电路板 的表面，将电极焊接在与元器件同一面的焊 盘上。
4.2.2 表面装配元器件的种类和规格
从结构形状分类，有薄片矩形、圆柱形、
1. 无源元件SMC SMC包括片状电阻器、电容器、电感器、滤波器 和陶瓷振荡器等。
《表面组装技术》课程标准
表面组装技术课程标准一、概述（一）课程性质《表面组装技术》，又称SMT（Surface Mounting Technology），是应用电子专业学生必修的综合性、实践性很强的专业课程和核心课程，目的是使学生掌握现代电子制造技术中焊膏印刷、贴片、再流焊接与检测返修、SMT设备操作、编程与维护等SMT岗位所需的能力、知识与素质，为提高学生专业技能，培养其职业素质，增强职业适应性奠定坚实的基础。
（二）课程基本理念1、以“以能力为本位”的教学理念为宗旨2、以“产学研相结合”的教育方法为指导。
3、以企业要求和标准培养学生现场分析和解决问题的能力。
4、引入SMT企业文化，完善到课程教育中；5、引入SMT职业标准，完善课程标准；6、引入SMT职业培训内容，完善课程教学内容；7、引入SMT职业资格认证项目，完善专业人才培养方案。
（三）课程设计思路1、根据江苏联合职业技术学院应用电子技术专业人才培养方案确定课程标准。
2、表面组装技术的教学内容设计可以分为理论基础模块和实践操作模块两大部分，理论基础模块教学主要介绍表面组装技术的基础知识。
实践操作模块主要是介绍表面组装技术中的工艺、设备操作、编程等。
3、教学模式现场教学、多媒体教学、产学研结合教学、案例教学、分组讨论法、角色扮演法、理实一体化教学二、课程目标1、总目标通过本课程的学习，使学生具备应用电子专业从事各类电子产品制造、检测以及生产设备的维护等表面组装技术岗位所需的理论与实践知识、实际生产能力以及企业文化等，为提高学生专业技能，培养其职业素质，增强职业适应性，成为通信产品制造行业的生产、管理等各项工作的第一线高等应用型专门型人才打下基础。
2、具体目标(1)、基本知识目标1）、了解和掌握SMT技术的概念、特点、作用、现状及发展。
2）、掌握SMT元器件的型号、规格及识别方法；3）、掌握SMT生产工艺流程；4）、掌握焊膏印刷、贴片、再流焊接等工艺方法。
5）、掌握SMT的检测与返修方法。
表面组装技术(SMT工艺)
5、与PCB表面非常接近，间隙小，清洗困难。
二、分类： 1、按功能分为三大类（两类：SMC、SMD） 无源元件(SMC):片式电阻、电容、电感等 有源元件(SMD):SOT、SOP、PLCC、QFP、LCCC等
机电元件：异型元件，如继电器、开关、变压器等
2、按结构形状分：薄片矩形、圆柱形、扁平异型
A B
A面回流焊 清洗
B面胶水固化
翻板
B面波峰焊
检测
3.单面混合组装工艺流程
⑴ 先贴法 来料检测 B面点胶
A B
B面贴装元器件
A面插装元器件
B面波峰焊
翻板
检测
B面胶水固化
清洗
3.单面混合组装工艺流程
A B
⑵ 后贴法
来料检测 B面胶水固化 翻板 A面插装元器件 B面贴装元器件 B面波峰焊 检测 翻板 B面点胶 清洗
★ 环境温度
最佳: 23±3 ℃
一般：17～28℃
极限：15～35℃
★ 环境湿度 45%～70%RH
SMT发展趋势
一、绿色化生产 1、无铅焊料，无铅焊接 2、PCB制造过程中不再使用阻燃剂 3、使用无VOC助焊剂
二、元器件的发展 1、无源元件（小型化） 1812 1210 1206 0805 0603 0402 0201 01005 2、有源器件 SOT SOP PLCC QFP BGA CSP FC COB MCM
A
A B A B
4、双面混合组装
① ②
A B A B
二、基本工艺流程（两条
） ※ 先在印制电路板焊盘上印刷适量的焊膏，再将 片式元器件贴放到印制板规定位置上，最后将贴装 好元器件的印制板通过回流炉完成焊接过程。
※ 焊膏-回流焊工艺（表贴元器件）
第一章 表面组装技术基础
第一章 表面组装技术基础
19
§1—3 SMT 生产线
一条基本的 SMT 生产线，主要由表面涂敷设备、贴装设备、焊接 设备、清洗设备和检测设备组成，设备的总价值通常在数百万元至千万 元不等。 学习目标 1. 熟悉 SMT 生产线的基本组成。 2. 掌握 SMT 生产的一般工艺流程。 3. 了解 SMT 生产对环境及人员的要求。
第一章 表面组装技术基础
11
一、SMT 的组成
1. 表面组装技术的组成
第一章 表面组装技术基础
12
一、SMT 的组成
2. SMT与THT的区别 SMT是从传统的THT发展起来的，但又区别于传统的THT。表面组装 技术和通孔插装技术相比，具有以下优点： （1）组装密度高，电子产品体积小、质量轻。 （2）可靠性高，抗振能力强，焊点缺陷率低。 （3）高频特性好，减少了电磁和射频干扰。 （4）易于实现自动化，提高了生产效率。 （5）成本可降低 30%～50%。
33
二、SMT 生产对环境及人员的要求
2. SMT 生产对操作人员的要求
操作人员的一般工作职责如下：
（1）服从管理、听从指挥。
（2）服从技术人员的工艺指导，严格执行产品质量标准和工艺规程。
（3）严格遵守生产工艺文件、安全操作规程、设备操作规程，不违
章操作。
（4）合理领用辅料，控制辅料的消耗。
第一章 表面组装技术基础
31
二、SMT 生产对环境及人员的要求
1. SMT 车间生产环境要求
（5）排风
再流焊和波峰焊设备都要求排风良好。
（6）防静电
生产设备必须接地良好，应采用三相五线制并独立接地。生产场所
的地面、工作台垫、座椅等均应符合防静电要求。
表面组装技术简介
表面组装技术概述一、表面组装技术的概念及其类型表面组装技术，又称表面安装技术或表面贴装技术，用SMT（Surface Mounting Technology）表示。
它是将片式元器件安装在印刷电路板或其它基板表面上，通过波峰焊、再流焊等方法焊接的一种新型的组装技术。
采用表面组装技术，可使电子产品小型化、薄型化、提高装配密度和装配速度，提高产品的质量，降低产品的成本。
表面组装技术包括片式元器件的设计、制造和选用，基板的选择，表面组装方案的制定和设计，印制线路板的设计与制造，粘结剂的点涂，焊膏印刷，片式元器件贴放，贴装部件的焊接，贴装部件的清洗，部件质量的检验和性能测试，部件的返修等。
表面组装技术的内容详见图1-1所示。
性能要求：电气性能、机械性能、稳定性、可靠性、一致性等片式元器件设计技术与制造：选用什么材料、结构形状、焊接端形式、尺寸精度、可焊性、制造技术包装形式：散装（塑料袋）、盒装（料盒）、带装（编带）、盘式。
基板材料、单（多）层印刷电路板、陶瓷、被釉金属、金属聚合物等基板电路图形制作：图形设计、元器件位置、焊盘、焊区间隙、尺寸大小、通孔金属化、测试点等片片式元器件在基板上单面组装式片式元器件和有引线元器件在基板两面混装元组装片式元器件在基板两面组装器多芯片组装件组装粘合剂：环氧树脂系、丙烯系等、用印刷或涂敷方法形成的组装技术材料工艺材料：助焊、清洗剂、阻焊剂、助溶剂表焊料：锡、锡-铅面流动材粘结剂涂敷：丝网印刷、涂布头组料涂敷粘结剂固化：紫外线照射加热、红外线照射加热、超声波加热装焊料涂敷：丝网印刷、涂布头技浸焊术流动焊波峰焊（水平喷流、倾斜喷流）焊接电热、红外线、喷热气、气相饱和蒸汽再流焊用焊料膏法、预焊料膏法顺序式：将印制电路板放在X-Y工作台上，元器件按程序逐个依次贴装上去组装机一次式：可通过模板一次同时将多个元器件贴装到印制电路板上序列式：有多个贴装头，印制电路板从一个工位移动至另一个工位，每个工位贴装一个元器件图1-1 表面组装技术的内容表面组装的类型根据有源器件和无源元件在基板上贴装的情况一般分为三种类型，如图1-2所示。
表面组装技术
一.名词解释。
（每小题2分）1.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.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.SOP封装特点：小型集成电路，两边引脚呈J型外弯。
4.FC封装特点：面朝下焊接类型的倒装片集成电路。
5.QFP封装特点：四面引脚扁平呈J型外弯。
6.SOJ外形封装：两边引脚内弯的IC集成电路。
7.PLCC外形封装: 四面引脚内弯，塑料有线芯片。
8.DIP外形封装：双列直插形式的集成电路。
9.SOIC外形封装：小型的集成IC电路。
10.三极管外形两种封装：（1）SOT23的形式封装。
（2）D型的形式封装。
11.CERQUAD外形封装：四面引出陶瓷载体，短引脚，地列封装管壳。
12.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。
13.SMC外形封装：长引脚的插件的片式电子元器件。
14.SMD外形封装：无引脚的贴片的电子元器件。
15.PFP外形封装：外观呈矩形，四边有“鸥翼”形引脚。
二.填空题：（1分/空，总分30分）1.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。
2. 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。
3.SMC和_SMD是SMT的基础。
4. 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。
5.PBGA、TBGA、FBGA、CSP和FC是当今IC封装发展潮流。
6.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。
8.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。
(完整word)表面组装技术课程标准
(完整word)表面组装技术课程标准《表面组装技术》课程标准一、概述（一）课程性质《表面组装技术》，又称SMT（Surface Mounting Technology)，是应用电子专业学生必修的综合性、实践性很强的专业课程和核心课程，目的是使学生掌握现代电子制造技术中焊膏印刷、贴片、再流焊接与检测返修、SMT设备操作、编程与维护等SMT岗位所需的能力、知识与素质,为提高学生专业技能，培养其职业素质,增强职业适应性奠定坚实的基础.(二）课程基本理念1、以“以能力为本位”的教学理念为宗旨2、以“产学研相结合"的教育方法为指导。
3、以企业要求和标准培养学生现场分析和解决问题的能力。
4、引入SMT企业文化，完善到课程教育中;5、引入SMT职业标准，完善课程标准；6、引入SMT职业培训内容，完善课程教学内容;7、引入SMT职业资格认证项目，完善专业人才培养方案。
(三）课程设计思路1、根据江苏联合职业技术学院应用电子技术专业人才培养方案确定课程标准.2、表面组装技术的教学内容设计可以分为理论基础模块和实践操作模块两大部分, 理论基础模块教学主要介绍表面组装技术的基础知识。
实践操作模块主要是介绍表面组装技术中的工艺、设备操作、编程等。
3、教学模式现场教学、多媒体教学、产学研结合教学、案例教学、分组讨论法、角色扮演法、理实一体化教学二、课程目标1、总目标通过本课程的学习,使学生具备应用电子专业从事各类电子产品制造、检测以及生产设备的维护等表面组装技术岗位所需的理论与实践知识、实际生产能力以及企业文化等，为提高学生专业技能,培养其职业素质，增强职业适应性，成为通信产品制造行业的生产、管理等各项工作的第一线高等应用型专门型人才打下基础。
2、具体目标（1）、基本知识目标1）、了解和掌握SMT技术的概念、特点、作用、现状及发展。
2）、掌握SMT元器件的型号、规格及识别方法;3）、掌握SMT生产工艺流程；4）、掌握焊膏印刷、贴片、再流焊接等工艺方法。
电子产品制造工艺表面组装焊接技术课件
CSP焊接工艺
CSP焊接工艺是一种将芯片尺寸 封装（CSP）元件焊接到PCB板
上的制造工艺。
CSP焊接工艺需要使用特殊的焊 料和焊接设备，通过精确控制温 度和时间，将元件与板子紧密连
接在一起。
CSP焊接工艺具有小型化、轻量 化、高可靠性等优点，广泛应用
焊接是通过加热或加压，或两 者并用，使两个分离的物体产 生原子间相互扩散和联结，形 成一个整体的工艺过程。
焊接是通过加热或加压，或两 者并用，使两个分离的物体产 生原子间相互扩散和联结，形 成一个整体的工艺过程。
焊接是通过加热或加压，或两 者并用，使两个分离的物体产 生原子间相互扩散和联结，形 成一个整体的工艺过程。
焊剂特性
焊剂的作用是去除焊接表面的 氧化物，提高焊接润湿性，需 根据焊料选择合适的焊剂。
焊料与焊剂的匹配性
选择合适的焊料与焊剂组合， 以达到最佳的焊接效果。
辅助材料的选用
辅助材料种类
包括导电胶、绝缘胶、散热材料等，每种材料有其特 定的用途。
材料性能要求
辅助材料需满足一定的物理和化学性能要求，以确保 其稳定性和可靠性。
材料选择原则
根据产品特点和工艺要求选择合适的辅助材料，以达 到最佳的工艺效果。
05
表面组装焊接技术实例
SMT贴片元件焊接
SMT贴片元件焊接技术是一种将电子元件直接贴装 在PCB板表面，并通过焊接工艺实现元件与板子的连 接的制造工艺。
焊接过程中，需要使用焊料、焊膏等材料，通过加 热、加压等方式，使元件与板子紧密连接在一起， 实现电气连接。
详细描述
焊膏印刷应保证焊膏量适中、分布均匀，无堵塞、拉丝等问题，同时要控制印 刷厚度和精度，以确保焊接质量。
先进电子制造技术表面组装技术介绍
• 3 耐振动抗冲击。
THC 1/8W电阻
•SMC 0603电阻
THT
SMT
SMT技术的优势
• 4 有利于提高可靠性——焊点面接触，消除了元器件与PCB之 间的二次互连。减少了焊接点的不可靠因素。
SMT技术的优势
BTU
MPM Pansert Pansert
Heller
小批量多品种生产线
传统配置： • 方式1：1台多功能机（或1台复合机） • 方式2：1~2台高速机+ 1台多功能（泛用）机
中大型生产线 例如手机、电脑主板生产线
• 方式1：传统配置（1台多功能机+2~3台高速机） • 方式2：复合式系统。例如Simens的HS系列。 • 方式3：平行（模块化）系统。例如PHILIPS公
• 在线测
• 在线测试设备采用专门的隔离技术可以测试电阻 器的阻值、电容器的电容值、电感器的电感值、 器件的极性、以及短路（桥接）、开路（断路） 等参数，自动诊断错误和故障，并可把错误和故 障显示、打印出来，可直接根据错误和故障进行 修板或返修，在线测的检测正确率和效率较高。
功能测
• 功能测用于表面组装板的电功能测试和检验。功能 测就是将表面组装板或表面组装板上的被测单元作 为一个功能体输入电信号，然后按照功能体的设计 要求检测输出信号，大多数功能测都有诊断程序， 可以鉴别和确定故障。但功能测的设备价格都比较 昂贵。
流焊炉入口到出口大约需要5~6分钟就完成了干燥、预热、熔化、冷
却全部焊接过程。
→
→
印刷焊膏
贴装元器件
再流焊
•
b 波峰焊工艺——用微量的贴片胶将片式元器件粘接在印制板
第4章表面组装技术
•包装形式 •耐压 •容量误差 •标称容量 •温度特性 •尺寸 •材料种类
•2.SMD分立器件 •SMD分立器件包括各种分立半导体器件，有二 极管、三极管、场效应管，也有由两、三只三极 管、二极管组成的简单复合电路。
•⑴ SMD分立器件的外形尺寸
•
•SMD分立器件的外形尺寸
•
•⑵ 二极管 • 无引线柱形玻璃封装二极管
•1inch=1000mil；1inch=25.4mm，1mm≈40mil。
•
•常用典型SMC电阻器的主要技术参数
•
•片状元器件可以用三种包装形式提供给用户： 散装、管状料斗和盘状纸编带。
•
•⑴ 表面安装电阻器
•二种封装外形
•
•⑵ 表面安装电阻排（电阻网络 ）
•常见封装外形有：0.150 英寸宽外壳形式（称为 SOP封装）有8、14和16 根引脚；
•这一阶段把小型化的片状元件应用在混合电 路（我国称为厚膜电路）的生产制造之中。
•⑵ 第二阶段（1976～1985年） •这一阶段促使了电子产品迅速小型化、多功 能化；SMT自动化设备大量研制开发出来 。
•
•⑶ 第三阶段（1986～现在） •主要目标是降低成本，进一步改善电子产品的 性能-价格比； SMT工艺可靠性提高 。
第4章表面组装技术
2020年6月6日星期六
•一. 表面组装技术概述 •1. 表面组装技术的发展过程 •2. SMT的装配技术特点
•
•1. 表面组装技术的发展过程
•表面组装技术：SMT，Surface Mounting Technology，也称表面装配技术、表面组装技术。 •它是一种直接将表面组装技术（SMT）元器件贴装 、焊接到印制电路板表面规定位置，而无需在板上 钻插通孔的电路装联技术。
SMT表面组装技术介绍SMT实用工艺
SMT表面组装技术介绍SMT实用工艺目录第一章SMT概述41.1SMT概述41.2 SMT相关技术5一、元器件5二、窄间距技术（FPT）是SMT发展的必然趋势5三、无铅焊接技术5四、SMT主要设备发展情况61.3常用基本术语7第二章SMT工艺概述72.1 SMT工艺分类7一、按焊接方式，可分为再流焊和波峰焊两种类型7二、按组装方式，可分为全表面组装、单面混装、双面混装三种方式（见表2-1）82.2施加焊膏工艺8一、工艺目的8二、施加焊膏的要求9三、施加焊膏的方法92.3施加贴片胶工艺9一、工艺目的9二、表面组装工艺对贴片胶的要求及选择方法9三、施加贴片胶的方法和各种方法的适用范围112.4贴装元器件11一、定义11二、贴装元器件的工艺要求112.5再流焊11一、定义11二、再流焊原理12第三章波峰焊接工艺143.1波峰焊原理143.2波峰焊工艺对元器件和印制板的基本要求153.3波峰焊工艺材料163.4波峰焊工艺流程173.5波峰焊的主要工艺参数及对工艺参数的调整173.6波峰焊接质量要求19第四章表面组装元器件(SMC／SMD)概述194.1表面组装元器件基本要求194.2表面组装元件(SMC)的外形封装、尺寸主要参数及包装方式(见表4-1)214.3表面组装器件（SMD）的外表封装、引脚参数及包装方式（见表4-2）224.4表面组装元器件的焊端结构224.5表面组装电阻、电容型号和规格的表示方法；234.6表面组装元器件（SMC/SMD）的包装类型244.7表面组装元器件使人用注意事项25第五章表面组装工艺材料介绍――焊膏255.1焊膏的分类、组成255.2焊膏的选择依据及管理使用275.3焊膏的发展动态285.4无铅焊料简介28第六章SMT生产线及其主要设备306.1 SMT生产线306.2 SMT生产线主要设备31第七章SMT印制电路板设计技术337.1 PCB设计包含的内容：337.2如何对SMT电子产品进行PCB设计33第八章SMT印制电路板的设计要求368.1几种常用元器件的焊盘设计368.2焊盘与印制导线连接，导通孔．测试点．阻焊和丝网的设置418.3元器件布局设置438.4基准标志46第九章SMT工艺（可生产性）设计----贴装机对PCB设计的要求489.1可实现机器自动贴装的元器件尺寸和种类489.2 PCB外形和尺寸499.3 PCB允许翘曲尺寸499.4 PCB定位方式49第十章SMT不锈钢激光模板制作、外协程序及制作要求5010.1向模板加工厂发送技术文件5010.2模板制作外协程序及制作要求51第十一章SMT贴装机离线编程5511.1 PCB程序数据编辑5611.2自动编程优化编辑5711.3在贴装机上对优化好的产品程序进行编辑5711.4校对并备份贴片程序58第十二章后附(手工焊)修板及返修工艺介绍5812.1后附(手工焊)、修板及返修工艺目的5812.2后附(手工焊)、修板及返修工艺要求5812.3后附(手工焊)、修板及返修技术要求5912.4后附(手工焊)、修板及返修方法59第十三章BGA返修工艺6113.1 BGA返修系统的原理6113.2 BGA的返修步骤6113.3 BGA植球工艺介绍63第十四章表面组装检验(测)工艺6414.1表面组装检验(测)工艺介绍6414.2组装前检验（来料检验）6514.3工序检验6714.4表面组装板检验7114.5 AOl检测与X光检测简介74第十五章SMT回流焊接质量分析7715.1 PCB焊盘设计7715.2焊膏质量及焊膏的正确使用7915.4贴装元器件 .8015.5回流焊温度曲线8015.6回流焊设备的质量81第十六章波峰焊接质量分析8116.1设备要求8216.2材料要求8216.3印制电路板8416.4元器件8416.5工艺8416.6设备维护85第十七章中小型SMT生产线设备选型8617.1中小型SMT生产线设备选型依据8717.2中小型SMT生产线设备选型步骤8817.3 SMT生产线设备选型注意事项93 附录SMT 在焊接中不良故障96一.再流焊的工艺特点97二.影响再流焊质量的原因分析99三、SMT再流焊接中常见的焊接缺陷分析与预防对策103SMT实用工艺基础第一章SMT概述SMT（表面组装技术）是新一代电子组装技术。
第四章表面组装技术
4. TO—252型 适用于大功率晶体管，在管子的一侧有三条较粗的引线，芯
片贴在散热铜片上。
SMD集成电路
（1）SO封装 引线比较少的小规模集成电路的封装方式 SOP封装:芯片宽度小于0.15in 引脚数目在8-40 SOL封装：芯片宽度在0.25以上，引脚数目在44
矩形与圆柱型两种： 圆柱形是采用铝外壳、底部装有耐热树脂底座的结构。 矩形是采用在铝壳外再用树脂封装的双层结构
铝电解常被大容量的电容器所采用。
3.片状钽电解电容器 阳极：以高纯度的钽金属粉末，与粘合剂混合后，加压成型、
经烧结形成多孔性的烧结体； 绝缘介质：阳极表面生成的氧化钽； 阴极：绝缘介质表面被覆二氧化锰层
特点：减小了封装尺寸，明显扩大了电路功能。如:同样封装 尺寸为20mm 20mm、引间距为0.5mm的QFP的器件I/O数为156个， 而BGA器件为1521个。
发展方向：进一步缩小,其尺寸约为芯片的1-1.2倍,被称作 “芯片尺寸封装” （简称：CSP或BGA）
5.裸芯片组装 随着组装密度和IC的集成度的不断提高，为适应这种趋势，
3.1.5.4 小外型封装晶体管
(Small Outline Transistor)
小外型封装晶体管又称作微型片状晶体管，常用的封装形 式有四种。 1.SOT—23型：它有三条“翼型”短引线。 2.SOT—143型 结构与SOT—23 型相仿， 不同的是有四条 “翼型”短引线。
3. SOT—89型
4.2.3.1SMT的包装 （1）散装 （2）盘状编带包装 （3）塑料管包装 （4）托盘包装
4.2.3包装方式与使用要求
SMT元器件基本要求 （1）装配适配性 上表面适合真空嘴拾取。 下表面应保留胶粘剂的空间。 尺寸形状标准化 具有一定的机械强度
第1章 表面组装概论
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四、与传统技术比较
• 组装的元器件引线短或无引线 • THT与SMT组装之比较 THT与SMT组装之比较
样品比较
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五、SMT工艺方法 五、SMT工艺方法
表面组装方法可分为三类六种组装方式。 表面组装方法可分为三类六种组装方式。 1、单面混合组装工艺：是一种采用单面印制板和双波峰 、单面混合组装工艺： 焊工艺进行组装的工艺方法，有先贴法和后贴法之分。 焊工艺进行组装的工艺方法，有先贴法和后贴法之分。 先贴法：是先在PCB的B面贴 面贴SMD(表面组装元器件 ，然 表面组装元器件)， 先贴法：是先在 的 面贴 表面组装元器件 后在A面插 面插THC(通孔插装元件 ，这种方法易涂覆粘接剂， 通孔插装元件)， 后在 面插 通孔插装元件 这种方法易涂覆粘接剂， 但需留下THC的操作空间，组装密度低，而且插装 的操作空间， 但需留下 的操作空间 组装密度低，而且插装THC元 元 件时易碰到已贴好的SMD。 件时易碰到已贴好的 。 后贴法：是先插THC，后贴 后贴法：是先插 ，后贴SMD，这样可以提高组装密 ， 但涂覆粘接剂困难。 度，但涂覆粘接剂困难。大部分消费类产品都采用这种组 装方式。 装方式。
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六、表面组装工艺流程
第二种是波峰焊工艺: 第二种是波峰焊工艺 波峰焊是先将微量 的贴片胶(绝缘粘接胶 绝缘粘接胶)施加到印制板的元 的贴片胶 绝缘粘接胶 施加到印制板的元 器件底部或边缘位置上， 器件底部或边缘位置上，再将片式元器 件贴放在印制板表面规定的位置上， 件贴放在印制板表面规定的位置上，并 进行胶固化。 进行胶固化。片式元器件被牢固地粘接 在印制板的焊接面， 在印制板的焊接面，然后插装分立元器 件，最后对片式元器件与插装元器件同 时进行波峰焊接。 时进行波峰焊接。
表面组装技术及工艺管理
表面组装技术及工艺管理近年来，随着科技的不断发展和应用的广泛推广，表面组装技术在电子产品制造中扮演着至关重要的角色。
本文将重点探讨表面组装技术的概念、工艺以及管理方法，以期为相关行业提供一定的参考和指导。
一、表面组装技术的概念与发展表面组装技术，简称SMT（Surface Mount Technology），是电子元器件组装的一种重要方式。
与传统的插件式组装技术相比，SMT技术具有体积小、重量轻、可靠性高等优点，因此在现代电子产品的制造中得到广泛应用。
SMT技术起源于20世纪60年代，当时被视为一项革命性的技术创新。
在70年代至80年代，随着电子产品小型化与功能的不断增强，SMT技术迅速发展，并逐渐成为了电子制造业的主流技术。
目前，SMT技术已广泛应用于手机、电脑、智能家居等领域，推动了电子产业的发展。
二、表面组装技术的工艺流程1. 元器件贴装表面组装的第一步是将元器件粘贴在PCB（Printed Circuit Board）上。
这一过程中需要借助贴片机完成自动化贴装，也可采用手工贴装的方式。
贴装的关键是保证元器件的位置和姿态的准确性，以确保后续的焊接工艺能够进行。
2. 焊接工艺元器件贴装完成之后，需要进行焊接工艺。
常见的焊接方式有波峰焊、回流焊和手工焊接。
波峰焊和回流焊是主流方式，能够提高焊接效率和可靠性。
手工焊接适用于少量生产和修复工作。
3. 焊接检测焊接完成后，需要对焊接质量进行检测。
这是保证电子产品质量的关键环节。
常用的焊接缺陷检测方法有AOI（Automated Optical Inspection）和X射线检测。
AOI通过光学镜头识别焊点异常，X射线检测可以检测隐蔽焊点问题。
三、表面组装技术的管理方法为了确保表面组装工艺的可靠性和稳定性，有效的工艺管理是必不可少的。
以下是几种常用的管理方法：1. 设计优化在产品设计阶段，应考虑元器件的可焊性和可贴装性，合理布局元器件的尺寸和间距。
通过优化设计，可降低组装难度和提高贴装效率。
表面组装技术
表面组装技术发展动态
技术现状：进入20世纪90年代以来，全球采用 通孔插装技术的电子产品正以每年ll％的速度下降 ，而采用SMT的电子产品种类正以8％的速度递 增。
时至今日，日、美等国家已有90％以上的电子 产品采用了SMT技术，中国只有60%左右。
表面组装技术的特点
SMT技术特点主要体现在与传统THT （Through Hole Technology）技术的不同 【1】装配工艺上的根本区别在于“贴”和“插”
SMT的发展历程-中国的SMT 发展
✓中国的SMT应用起步于20世纪80年代初，最初从美、日 等国成套引进SMT生产线用于彩电调谐器生产。 ✓20世纪80年代中期以来，SMT进入高速发展阶段，90年 代初已成为较为成熟的新一代电路组装技术，并逐步取代通 孔插装技术。 ✓近年来，美国、欧洲、日本和中国台湾等企业已将大量 SMT生产厂移至中国，中国成为了世界电子产品制造基地。
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表面组装技术发展动态
SMT发展总趋势是电子产品功能越来越强、体 积越来越小、价格越来越低、更新换代速度也越来 越快。
电子产品的小型化促使半导体集成电路的集成度 越来越高，SMC/SMD和IC的引脚间距也越来越短 ，引脚间距从0.3mm的细间距甚至缩小至0.1mm ，窄引脚间距已经成为现实。
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SMT元器件的分类
类别 有 源 表 面 安 装 器 件 SMD 封装形式 种类 圆柱形 二极管
表2
陶瓷组件 无引脚陶瓷芯片载体 LCCC、 （扁平） 有引脚陶瓷芯片载体 CBGA 塑料组件 SOT、SOP、 SOJ、PLCC、 （扁平） QFP、BGA、CSP 等
机 电 元 件
异形
继电器、开关、连接器、延 迟器、薄型微电机等
扁平异形等；
从功能上分类为无源元件（SMC，Surface
Mounting Component）、有源器件（SMD，
Surface Mounting Device）和机电元件三大类。
SMT元器件的分类
类别 封装形式
表1
种类 厚膜和薄膜电阻器、 热敏电阻、 压敏 无 源 矩形片式 电阻、 单层或多层陶瓷电容器、 钽电 表 面 解电容器、片式电感器、磁珠等 安 装 炭膜电阻器、 金属膜电阻器、 陶瓷电 圆柱形 元 件 容器、热敏电容器、陶瓷晶体等 SMC 电位器、 微调电位器、 铝电解电容器、 异形 微调电容器、 线绕电感器、 晶体振荡 器、变压器等 复合片式 电阻网络、电容网络、 类
CH 102 J
温 度 特 性 标 称 容 量
50 T 包 装 形 式
尺 寸
容 耐 量 压 误 差
2. SMD分立器件 SMD分立器件包括各种分立半导体器件， 有二极管、三极管、场效应管，也有由两、三 只三极管、二极管组成的简单复合电路。 ⑴ SMD分立器件的外形尺寸
SMD分立器件的外形尺寸
和密封式两类。
⑶ 表面安装电容器 表面安装用电容器简称片状电容器，从目前应用 情况来看，适用于表面安装的电容器已发展到数百 种型号，主要有下列品种： 多层片状瓷介电容器 （占 80%） 钽电解电容器 铝电解电容器 有机薄膜电容器（较少）
云母电容器电容器（较少）
① 表面安装多层陶瓷电容器 （独石电容）
3216/1206 3.2/0.12 1608/0603 1.6/0.06 1005/0402 1.0/0.04 0603/0201 0.6/0.02
2012/0805 2.0/0.08 1.25/0.05 0.4/0.016 0.4/0.016 0.6/0.016 0.8/0.03 0.3/0.012 0.3/0.012 0.45/0.018 0.5/0.02 0.2/0.008 0.25/0.01 0.35/0.014 0.3/0.01 0.2/0.005 0.2/0.006 0.25/0.01
⑷ 表面安装电感器 片状电感器是继片状电阻器、片状电容器之后迅
速发展起来的一种新型无源元件，它的种类很多。
按形状可分为: 矩形和圆拄型； 按结构可分为：绕线型、多层型和卷绕型。
目前用量较大的是前两种。
贴 片 电 感
贴 片 电 感 排
表 面 安 装 电 感 器
绕线型电感器 它是将导线缠绕在芯状材料上，外表面涂敷环氧
1inch=1000mil；1inch=25.4mm，1mm≈40mil。
⑴ 表面安装电阻器
电阻基体：氧化铝陶瓷基板；
基体表面：印刷电阻浆料，烧结形成电阻膜，刻出 图形调整阻值； 电阻膜表面：覆盖玻璃釉保护层， 两侧端头： 三层结构。
常用典型SMC电阻器的主要技术参数
系列型号 3216 2012 1608 1005 阻值范围（Ω ） 0.39 ~10M 2.2~10M 1~10M 10~10M 允许偏差（％） ±1，±2， ±1， ±2，±2，±5 ±2，±5 ±5 ±5 额定功率 （W ）1/4，1/8 1/10 1/16 1/16 最大工作电压 200 150 50 50
④ TO—252型
适用于大功率晶体管，在管子的一侧有三条
较粗的引线，芯片贴在散热铜片上。
3. SMD集成电路 IC(Integration circuit) 大规模集成电路：Large Scale IC（简称：LSI） 超大规模集成电路：Ultra LSIC （简称：USI） 小外型塑料封装 （Small Outline Package）(简称:SOP或SOIC) 引线形状： 翼型、J型、I型； 引线间距（引线数)： 1.27mm(8-28条) 1.0mm (32条) 、 0.76mm(40-56条)
正极 钽质电容(Tantalum Capacitor) 钽质电容(Tantalum Capacitor)
表面安装钽电容器的外型都是矩形，按两头的 焊端不同，分为非模压式和塑模式两种。
阳极：以高纯度的钽金属粉末，与粘合剂混合后，加压
成型、经烧结形成多孔性的烧结体；
绝缘介质：阳极表面生成的氧化钽； 阴极：绝缘介质表面被覆二氧化锰层 片状钽电解电容器有三种类型： 裸片型、模塑型和端帽型。
⑹ SMT技术简化了电 子整机产品的生产工 序，降低了生产成本。
(4) 材料成本低。
2.SMT的发展动态
① 电子产品功能越来越强、体积越来越小、造 价越来越低、更新换代的速度也越来越快。 ② 无铅焊接技术的研究与推广应用。 ③ 电子设备和工艺向半导体和SMT两类发展，半 导体和SMT的界线逐步模糊，尤其封装技术。 ④可靠性逐渐提高 ⑤不断研制新设备
常见的SO封装的集成电路
a) SO封装实物 c) SOL封装
b) SOP封装 d) SOW封装
SSOP
TSSOP
QFP
TQFP
SIP ---Single In-Line Package.单列直插封装 DIP ---Dual In-Line Package.双列直插封装 SOT--- Small Outline Transistor.小型晶体管
简称:MLC 绝缘介质：陶瓷膜片 金属极板：金属（白金、 钯或银）的浆料印刷在膜 片上，经叠片(采 用交替层叠的形式)、 烧结成一个整体， 根据容量的需要， 少则二层，多则 数十层,甚至上百层。 端头：三层结构。
SMC铝电解电容器
② 表面安装钽电容器
在容量超过0.33μF时，大都采用钽电解电容器 正极
小外型集成电路的封装
形式
• 常见封装外形有：0.150英寸宽外壳形式（称为 SOP封装）有8、14和16根引脚； • 0.220英寸宽外壳形式（称为SOMC封装）有14和
16根引脚；
• 0.295英寸宽外壳形式（称为SOL封装件）有16和
20根引脚。
SMC电位器
适用于SMT的微调电位器按结构可分为敞开式
MOSFET
SOT (Small Outline Transistor)
小外型封装晶体管又称作微型片状晶体管，
常用的封装形式有四种。
① SOT—23型：它有三条“翼型”短引线。
② SOT—143型 结构与SOT—23 型相仿，不同的 是有四条“翼型” 短引线。
③ SOT—89型 适用于中功率的晶体管 (300mw—2w)，它的三条短 引线是从管子的同一侧引出。
1. 无源元件SMC SMC包括片状电阻器、电容器、电感器、滤波器 和陶瓷振荡器等。
长方体SMC是根据其外形尺寸的大小划分成 几个系列型号 。欧美产品大多采用英制系列，日 本产品大多采用公制系列，我国还没有统一标准， 两种系列都可以使用。
典型SMC系列的外形尺寸（单位：mm/inch）
公制/英制 型号 L W 1.6/0.06 a 0.5/0.02 b 0.5/0.02 t 0.6/0.024
第4章 表面组装技术（Ⅰ）
4.1 表面组装技术概述 4.2 SMT元器件 4.3 SMT组装工艺方案
教学目标
1．了解 SMT 组装技术的特点，与通
孔式装配技术的区别； 2．了解 SMT 元器件的外形、封装和 包装特点；
3. 掌握双面混装工艺方案。
4.1 表面组装技术概述
4.1.1 表面组装技术的发展过程
（V）
工作温度范围/ -55~+125/7 55~+125/ -55~+125/ -55~+125/ 额定温度（℃） 0 70 70 70
圆柱形电阻器(简称MELF)
电阻基体：氧化铝磁棒；
基体表面：被覆电阻膜(碳膜或金属膜)，印刷电阻
浆料，烧结形成电阻膜，刻槽调整阻值； 电阻膜表面：覆盖保护漆； 两侧端头：压装金属帽盖。
L=2.0(+0.1,-0.05)mm, D=1.25(±0.05)mm, T=0.3(+0.1)mm, H=1.4mm。
⑵ 表面安装电阻网络
将多个片状矩形电 阻按不同的方式连接组
成一个组合元件。
电路连接方式：A、
B、C、D、E、F六种形
式； 封装结构：是采用
电阻排 SOP( Small Outline Package) 封装
SOJ--- Small Outline J.
SMC--片式元件向小型薄型发展
其尺寸从1206(3.2mm×1.6mm)
•
• • • •
向0805(2.0mm×1.25mm)
向0603(1.6mm×0.8mm) 向0402(1.0×0.5mm) 向0201(0.6×0.3mm)发展。 最新推出01005 （0.4×0.2mm）
新型元器件
表面组装技术(SMT)：
Surface Mounting Technology，也称表面装配技
术、表面组装技术。它是将电子元器件直接安装
在印制电路板的表面，它的主要特征是元器件是
无引线或短引线，元器件主体与焊点均处在印制
电路板的同一侧面。
SMT的发展历经了三个阶段：
⑴ 第一阶段（1970～1975年） 这一阶段把小型化的片状元件应用在混合电路 （我国称为厚膜电路）的生产制造之中。
⑵ 二极管
• 无引线柱形玻璃封装二极管
• 塑封二极管
还有一种 SOT-23封装的
片状二极管，如
右图所示，多用 于封装复合二极 管，也用于高速 开关二极管和高