表面贴装工艺简介

TQFP
薄塑封四边扁平 封装
44, 48, 64, 80, 100, 120, 128
0.50, 0.80
SOJ
J型引线小外廓封 装
20, 24, 26, 28, 32, 36, 40, 42, 50
0.80, 1.27
贴片设备的分类及特性
按贴装机的结构特点分类 按结构特点分类的特性对比 按贴装机的贴装速度分类 按贴装速度分类的特性对比
什么是SMA
SMA的特点： 与传统工艺相比，SMA的特点是高密度、高可靠、低成本、小型化、 生产的自动化。
表贴元件的分类与识别
表面贴装元件介绍： 表面贴装元件具备的条件： 元件的形状适合于自动化表面贴装 尺寸，形状在标准化后具有互换性 有良好的尺寸精度 适应于流水或非流水作业 • 有一定的机械强度 • 可承受有机溶液的洗涤 • 可执行零散包装又适应编带包装 • 具有电性能以及机械性能的互换性 • 耐焊接热应符合相应的规定
贴片设备的分类及特性
对元器件位置与方向的调整方法：
机械对准调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度有 限，较晚的机型已不再采用。
●
激光识别X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，这方法可实现 飞行过程中的识别，但不能用于球、栅阵列器件BGA.
● ●
相机识别X/Y坐标系统调整位置、 吸嘴旋转调整方向，一般相机 固定，贴装头飞行划过相机上空， 进行成像识别，比激光识别耽 误一点时间，但可识别任何元 器件，也有实现飞行过程中的 相机识别系统。
表贴元件的分类与识别
片式电阻、电容识别标记： 电阻 电容
标印值
2R2 5R6 102 682 333 104
电阻值
2.2Ω 5.6Ω 1KΩ 6.8KΩ 33KΩ 100KΩ
标印值
0C5 010 110 471 332 223
电容值
0.5PF 1PF 11PF 470PF 3300PF 22000PF
贴装设备的工作原理及构造
1.贴装设备工作的基本流程 （1）待贴装的PCB进入传送轨道， 轨道入口处的传感器发现PCB,系统通 知传送带电机工作。将PCB传入下 Байду номын сангаас道位置。 基本流程图
输入PCB PCB定位并基准校准 贴片头拾取元器件
（2）PCB进入工作区起点，传 送装置将PCB传送到贴片位置， 在即将到位时触发贴片位置的 传感器，系统控制相关机构使 PCB停留在预定的贴片位置，机 械定位装置工作，将PCB固定在 预定位置。夹紧装置工作， 将 PCB加紧固定，避免PCB移动。
贴片设备的分类及特性
（2）拱架型 此类机型元器件送料器、PCB基板是固定的，贴装头（安装多个 真空吸料嘴）在送料器与基板之间来回移动，将元器件从送料器取出， 经过对元器件位置与方向调整，然后贴放在PCB基板上。由于贴装头安 装于拱架型的沿X/Y坐标移动的横梁上而得名。 其优点在于： 系统结构简单，可实现高精度。适合各种大小，形状的元器件， 甚至异形元器件，送料器有带状、管状、托盘形式等，适合于中小批量 生产，也可多台机组合用于大批量生产。 存在的缺点： 贴装头来回移动的距离长，所以速度受到限制，单个贴装头的产 出低。
表贴元件的分类与识别
2．容阻元件的识别方法 元件尺寸公英制换算（0.12英寸=120mil、0.08英寸=80mil） Chip 阻容元件 英制名称 1206 0805 0603 0402 0201 公制(mm) 3.2×1.6 2.0×1.25 1.6×0.8 1.0×0.5 0.6×0.3 IC集成电路（间距） 英制名称 50 30 25 25 12 公制(mm) 1.27 0.8 0.65 0.5 0.3
564
560KΩ
513
51000PF
表贴元件的分类与识别
3.IC第1脚的识别方法
① IC有缺口标志
② 以圆点作标识
③ 以横杠作标识
④ 以文字作标识（正看IC下排引 脚的左边第一个脚为“1”）
表贴元件的分类与识别
4.常见IC的贴装方式
种类 DIP
双列直插式组装
典型样品 (未 按 比 例 )
引脚数 8, 14, 16,18, 20, 22, 24, 28, 32, 36, 40, 42, 48 30, 42, 64
≥0603 良好 0402按机器设定 0201、01005 良好 卷带、人工盘装、自动 盘装；良好
有源器件
间距≥0.635mmIC 卷带限定送 良好，大尺寸封装速度低、 给器件，极大降低产能 限定组群、卷带、人工盘装、 自动盘装
贴片设备的分类及特性
2.按贴装速度分类： 设备类型 高速贴片机 贴装速度
贴装设备的工作原理及构造
（10）将错误元件抛到接收抛料盒内。 （11）按照程序设定，通过贴片头的旋转调整元件的角度；通过贴装头 的移动，或是PCB的移动调整X/Y方向坐标到系统设定的位置，使元件中 心与贴装位置点重合。 （12）吸嘴下降到预先设定高度，真空关闭，元件落下，完成贴装。 （13）从第5开始循环，直至贴装完毕。 （14）贴片部分移动到与卸载装置水平，将贴装好的PCB传送到卸载轨 道，轨道开始位置处的传感器被触发，系统通知传送带电机工作，将 PCB传送到下一位置，直到送出机器。
贴片设备的分类及特性
1.按贴装机的结构特点分类 （1）转塔型 元件送料器将放于一个单坐标移动的料车上，PCB放于一个沿 X/Y坐标系统移动的工作台上，贴装头安装在一个转塔上。工作时，料 车将元器件送料器移到取料位置，贴装头上的真空吸料嘴在取料位置取 下元器件，经传塔转动到贴装位置（与取料位置成180℃），再转动过 程中对原器件位置与方向进行调整，再将元器件贴放于PCB上。 其优势在于： 一般转塔上安装有十几到二十几的贴装头，每个贴装头上安装 2~4个真空吸嘴（较早机型）至5~6个真空吸嘴（现在机型）。由于转塔 的特点是将动作细微化，即选换吸嘴、送料器已送到位、取元器件、元 器件识别、角度调整、工作台移动（包含位置调整）、贴放元件等动作 都可以在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的高速度。目前最 快的时间周期可达到0.07~0.10S贴装一片元器件。
贴片设备的分类及特性
（3）平行装贴结构 这一贴装系统以多贴装头为基础，每个贴装头都由精细的送料器 送料，贴装头平行运作，同时执行拾取、元件排列和贴装任务。这一技 术大大减少了周期循环时间，设备具有处理多种类型元器件的能力，以 及灵活性、多功能和模组性、易于安装和操作等特性。
其优势为： 能够为大批量，高复杂性电路 组装提供高柔性化与可扩展性。该 平台的核心是可扩展、多功能贴装 模块，每个贴装头实现了智能化。 这种分布式智能化机器在许多平行 贴装技术中起到了极其重要的作用。
引脚间距 (mm) 2.54
SDIP
收缩型DIP
1.778
ZIP
锯齿式插脚型管 壳
20, 24, 28, 40
1.27
SOP
小型外壳封装
8, 16
1.27
表贴元件的分类与识别
种类 SOP 24, 28, 32, 40, 44
小型外壳封装
典型样品 (未 按 比 例 )
引脚数
引脚间距 (mm) 1.27
贴片设备的分类及特性
上述三类贴片机特性对比：
项目 吸持方法 PCB状态 影响精度 及产能因 素 视觉系统 转塔型
往复式料架，旋转贴装头
拱架型
送料器、PCB固定，提高贴装 速度需采用组群吸持方法， 限定吸持位置变换 静置 器件尺寸、组群吸持、摄影 系统检测时间
平行贴装型
送料器固定，自动吸持 位置变换，无需组群吸 持 静置 无
表面贴装工艺概述
——关于SMT贴片方面的介绍
目录
1.什么是SMA 2.表贴元件的分类和识别 3.贴装设备的分类及特性 4.贴装设备的工作原理及构造 5.表贴元件的上线规范 6.贴装过程的工艺质量及控制
什么是SMA
SMA(Surface Mount Assembly)的英文缩写，中文意思是 表面贴装工程。是新一代电子组装技术，它将传统的 电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件。 表面安装不是一个新的概念，它源于较早的工艺，如 平装和混合安装。 电子线路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且 根本没有基片。第一个半导体器件的封装采用放射形的引 脚，将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通 孔中。50年代，平装的表面安装元件应用于高可靠的军方， 60年代，混合技术被广泛的应用，70年代，受日本消费类 电子产品的影响，无源元件被广泛使用，近十年有源元件 被广泛使用。
表贴元件的分类与识别
1.表面安装元器件分类：
轴式电阻器 无源器件 SMC泛指无源表面 安装元件总称 单片陶瓷电容 钽电容 厚膜电阻器 薄膜电阻器
CLCC 陶瓷密封带引线芯片载体 有源器件 （陶瓷封装）SMD泛指有源表面 安装元件总称 DIP双列直插封装 SOP小尺寸封装 QFP四面引线扁平封装 BGA球栅阵列
贴片设备的分类及特性
存在的缺点： 转盘的直径及作用在贴装器件的离心力是影响元器件贴装速度的关键因 素之一。转盘直径越大，贴装头的速度越慢，以防离心力的负面影响。 因此，对于传统转盘结构的高速贴片机： 不适合贴装重量大、尺寸较大规格的器件（如IC) 只能贴装袋式包装或散料包装的元件，而管料和盘料就无法贴装。 转塔式贴片机相对于PCB贴装位置，贴片头是固定的，PCB通过沿 X/Y方向移动，获得贴装位置。 对元器件位置与方向的调整方法： 机械对准调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度有 限，较晚的机型已不再采用。 相机识别X/Y坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向，相机固 定，贴装头飞行划过相机上空，进行成像识别。
元器件对中 （通过飞行或固定CCD与标准图像比较）
贴片头将元件贴到PCB上 完成否？ 松开PCB 输出PCB
贴装设备的工作原理及构造
（3）PCB定位装置工作，确保PCB的位置是在预定的位置上，否则对PCB 位置坐标参照系统坐标系进行修正。 （4）按照程序设定对加工光学判别标志点进行检查，确定需要加工的 PCB。 （5）专用供料器中包装的元器件按照程序设定的位置被传送或准备 到预定位置上。 （6）贴装吸头移动到拾取元件位置，真空打开，吸嘴下降，吸取元件。 （7）通过真空压力传感器或光电传感器检测是否吸取到元件。 （8）通过摄像头或光电传感器检测元件的厚度（垂直方向）。 （9）通过摄像头或光电传感器检测元件的转角（水平方向），并识别 元件特征，然后读取元件数据库中预设的元件特征值。将实际值与检 验值相比较，从而对元件特征进行判断。当特征值不符时，则判别拾取 元件错误，重新拾取。当特征值相符时，则对元件的位置、转角进行计 算。
适用范围
以贴片式元件 为主体，贴片 器件品种不多
中速贴片机
≤36 000/h
可以实现各种 大小、异性元 件、管状、盘 装类元件贴片 能贴装大型器 件和异型器件
多功能贴片机
≤10 000/h
贴装设备的工作原理及构造

贴装设备工作的基本流程 PCB基准校正原理 元器件贴装位置对中方式与对中原理 贴装设备的基本构造
SSOP
窄间距小外形封 装
20, 28, 30, 32, 60, 64, 70
0.65, 0.80, 0.95, 1.00 0.5 0.50, 0.65, 0.80, 1.27
TSOP(1)
薄型小尺寸封装
32, 48
TSOP(2)
薄型小尺寸封装
20, 24,26,28,32, 40,44, 48, 50, 54,64, 66, 70, 86
≥36 000/h
优点
速度较快，造合 于大批量生产， 将动作细微化， 吸嘴自动切换 系统结构简单， 可以实现高精度， 适合于小批量生 产 贴装精度高，灵 活性好
缺点
占用空间大，生 产时噪音大，结 构复杂，造价高， 不适用于异性器 件 速度受限制、不 同类型元件需要 换用不同型号的 吸嘴，有时间上 的延误 在处理小型片状 元件时的速度远 远不能和高速贴 片机相比
表贴元件的分类与识别
种类 QFP
四边扁平封装
典型样品 (未 按 比 例 )
引脚数 44, 56, 64, 80, 100, 128, 160, 208, 240, 272, 304
引脚间距 （ mm) 0.50, 0.65, 0.80, 1.00 0.5
LQFP
薄型四边引线扁 平封装
144, 176, 208
运动 器件尺寸、转盘速度、工作台 定位、往复式料架定位、光学 检测时间 限定光照/检测选项、可编程 光照强度
可编程光照强度、限定光照 角度选择、（人工定位）可 编程灰度调整 ≥0603 良好 0402按机器设定 0201、01005 非常低
可编程光照强度与光源 选择灰度、色彩
片式元件
≥0603 良好 0402按机器设定 0201、01005 差