现代电子元件装配技术.

现代电子元件装配技术

第一章表面贴装技术概述

一、什么表面贴装技术

表面贴装技术，是使用自动组装设备将表面贴装元器件贴装和焊接到印刷电路板表面指定位置的一种电子装联技术，简称SMT(Surface Mount Technology)

二、表面贴装技术的内涵

表面贴装技术是一门涉及微电子、精密机械、自动控制、焊接、精细化工、材料、检测、管理等多种专业和多门学科的系统工程。

表面贴装技术的重要基础之一是表面贴装元器件，其发展需求和发展程度也是主要受表面贴装元器件发展水平的制约。

表面贴装技术从20世纪60、70开始出现，并逐渐发展起来。

三、表面贴装技术的基本组成

表面贴装技术是一项复杂的系统工程，它主要包含表面组装元器件、表面贴装电路板、材料、组装工艺、组装设计、检测技术、组装和检测设备、控制和管理等技术。

SMT的主要组成部分

设计——结构尺寸、端子形式、耐焊接热等

(1)表面贴装元器件制造——各种元器件的制造技术

包装——编带式、棒式、散装等

(2)表面贴装电路板——单(多)层PCB、陶瓷、瓷釉金属板等

(3)组装设计——电设计、热设计、元器件布局、基板图形布线设计等

组装材料——粘接剂、焊锡膏、助焊剂、清洁剂等

(1)组装工艺组装技术——各种组装设备的工艺参数控制技术

包装——编带式、托盘示、棒式、散装等

四、表面贴装技术的优缺点

1.传统的通孔插装技术(THT)

通孔插装技术，是一种将元器件的引脚插入印刷电路板的通孔中，然后在电路板的引脚伸出面上进行焊接的电子装联技术，简称THT(Through Hole Packaging Technology)

优点：工艺简单，可手工焊接，可用于高电压、强电流电路板的装联

缺点：体积大，重量大，难以实现双面组装

2.表面贴装技术的优缺点

优点：组装密度高，体积小，重量轻，功耗小

缺点：使用专用设备组装，设备成本投入高，工艺复杂

五、典型表面贴装生产流程

第二章表面贴装元器件

表面贴装元件(SMC，Surface Mount Component)

表面贴装器件(SMD，Surface Mount Device)

表面贴装元器件的包装方式

一、表面贴装元件(SMC)

1.电阻器(Resistance)

2.电容器(Capacity)

3.电感器(Inductance)

特点：微小型化、无引脚(或扁平、短小引脚)，适合在印刷电路板表面组装。

1.电阻器(Resistance)

从封装方式来分可分成

a. Chip矩形片式元件

一般标出数值，黑底白字，以三位数据为主

例如：470

代表47×10E0＝47欧姆

b. Melf圆柱型元件

c. 电阻网络(已SOP小型扁平封装为主)

SOP 小型扁平封装(Small Outline Package)

d. 可调电阻

2.电容器(Capacity)

以材料或结构来分，可分成

片式瓷介电容器，MLC(Multilayer Ceramic Capacity)，独石电容器

钽电解电容器

铝电解电容器

从封装方式来分可分成

a. Chip矩形片式元件

一般没有标出数值，多数没有极性

b. Melf圆柱型元件

c.片式钽电解电容器

比片式瓷介电容器厚，多数标出极性

d.片式铝电解电容器

e.可调电容器

3.电感器(Inductance)

从封装方式来分可分成

a. Chip矩形片式元件

一般没有标出数值，多数没有极性

二、表面贴装器件(SMD)

1. SOD小型二极管(Small Outline Diode)

2. SOT小型晶体管(Small Outline Transistor)

3. SOP小型扁平封装(Small Outline Package)

4. QFP四边扁平封装器件(Quad Flat Package)

5. PLCC塑封有引线芯片载体(Plastic Leaded Chip Carrier)

6. BGA球形栅格阵列(Ball Grid Array)

主要分成三种类型：

塑料球形栅格阵列(PBGA，Plastic Ball Grid Array)

陶瓷球形栅格阵列(CBGA，Ceramic Ball Grid Array)

陶瓷柱栅格阵列(CCGA，Ceramic Column Grid Array)

三、表面贴装元器件的包装方式

主要分成四种包装方式

1. 编带包装(Tape)

适用于Chip、Melf、SOP等小型元器件

2. 托盘包装(Tray)

适用于SOP、QFP、BGA等较大型的元器件

3. 棒式包装(Stick)

适用于DIP、SOP等元元件

4. 散装(Bulk)

适用于SOT等元器件

第三章表面贴装材料

焊锡膏(Solder Paste)

助焊剂(Flux)

贴装胶

清洗剂

其它材料

一、焊锡膏(Solder Paste)

焊锡膏是由合金焊料粉末和糊状助焊接剂均匀混合而成的浆料或膏状体。

1.焊锡膏的化学组成

焊锡膏主要由合金焊料粉末和助焊剂组成。

其中合金焊料粉末占总重量的85%-90%，助焊剂占15%-20%。

a. 合金焊料粉末

根据合金焊料粉末的金属成分不同，主要分成有铅焊料和无铅焊料。

表3-1 焊锡膏的组成和功能

表3-2 合金焊料温度

b. 助焊剂

通过助焊剂中活性剂的作用，能清除被焊材料表面以及合金粉末本身的氧化膜，使焊料迅速扩散并附着在被焊金属表面。

助焊剂的组成对焊膏的扩展性、润湿性、塌陷、粘度变化、清洗性质、焊珠飞溅及储存寿命均有较大影响。