◆ SMT的特點

　　組裝密度高、電子產品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產品體積縮小40%~60%，重量減輕60%~80%。

　　可靠性高、抗振能力強。焊點缺陷率低。

　　高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。

　　易于實現自動化，提高生產效率。降低成本達30%~50%。 節(jié)省材料、能源、設備、人力、時間等。

　　◆ 為什么要用表面貼裝技術(SMT)?

　　電子產品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已無法縮小

　　電子產品功能更完整，所采用的集成電路(IC)已無穿孔元件，特別是大規(guī)模、高集成IC，不得不采用表面貼片元件

　　產品批量化，生產自動化，廠方要以低成本高產量，出產優(yōu)質產品以迎合顧客需求及加強市場競爭力

　　電子元件的發(fā)展，集成電路(IC)的開發(fā)，半導體材料的多元應用

　　電子科技革命勢在必行，追逐國際潮流

　　◆ 為什么要用表面貼裝技術(SMT)?

　　電子產品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已無法縮小

　　電子產品功能更完整，所采用的集成電路(IC)已無穿孔元件，特別是大規(guī)模、高集成IC，不得不采用表面貼片元件

　　產品批量化，生產自動化，廠方要以低成本高產量，出產優(yōu)質產品以迎合顧客需求及加強市場競爭力

　　電子元件的發(fā)展，集成電路(IC)的開發(fā)，半導體材料的多元應用

　　電子科技革命勢在必行，追逐國際潮流

　　◆ 為什么在表面貼裝技術中應用免清洗流程?

　　生產過程中產品清洗后排出的廢水，帶來水質、大地以至動植物的污染。

　　除了水清洗外，應用含有氯氟氫的有機溶劑(CFC&HCFC)作清洗，亦對空氣、大氣層進行污染、破壞。

　　清洗劑殘留在機板上帶來腐蝕現象，嚴重影響產品質素。

　　減低清洗工序操作及機器保養(yǎng)成本。

　　免清洗可減少組板(PCBA)在移動與清洗過程中造成的傷害。仍有部分元件不堪清洗。

　　助焊劑殘留量已受控制，能配合產品外觀要求使用，避免目視檢查清潔狀態(tài)的問題。

　　殘留的助焊劑已不斷改良其電氣性能，以避免成品產生漏電，導致任何傷害。

　　免洗流程已通過國際上多項安全測試，證明助焊劑中的化學物質是穩(wěn)定的、無腐蝕性的

　　◆ 回流焊缺陷分析：

　　錫珠(Solder Balls)：原因：1、絲印孔與焊盤不對位，印刷不精確，使錫膏弄臟PCB。 2、錫膏在氧化環(huán)境中暴露過多、吸空氣中水份太多。3、加熱不精確，太慢并不均勻。4、加熱速率太快并預熱區(qū)間太長。5、錫膏干得太快。6、助焊劑活性不夠。7、太多顆粒小的錫粉。8、回流過程中助焊劑揮發(fā)性不適當。錫球的工藝認可標準是：當焊盤或印制導線的之間距離為0.13mm時，錫珠直徑不能超過0.13mm，或者在600mm平方范圍內不能出現超過五個錫珠。

　　錫橋(Bridging)：一般來說，造成錫橋的因素就是由于錫膏太稀，包括 錫膏內金屬或固體含量低、搖溶性低、錫膏容易榨開，錫膏顆粒太大、助焊劑表面張力太小。焊盤上太多錫膏，回流溫度峰值太高等。

　　開路(Open)：原因：1、錫膏量不夠。2、元件引腳的共面性不夠。3、錫濕不夠(不夠熔化、流動性不好)，錫膏太稀引起錫流失。4、引腳吸錫(象燈芯草一樣)或附近有連線孔。引腳的共面性對密間距和超密間距引腳元件特別重要，一個解決方法是在焊盤上預先上錫。引腳吸錫可以通過放慢加熱速度和底面加熱多、上面加熱少來防止。也可以用一種浸濕速度較慢、活性溫度高的助焊劑或者用一種Sn/Pb不同比例的阻滯熔化的錫膏來減少引腳吸錫。

　　◆ SMT有關的技術組成

　　電子元件、集成電路的設計制造技術

　　電子產品的電路設計技術

　　電路板的制造技術

　　自動貼裝設備的設計制造技術

　　電路裝配制造工藝技術

　　裝配制造中使用的輔助材料的開發(fā)生產技術

　　◆ 貼片機：

　　拱架型(Gantry)：

　　元件送料器、基板(PCB)是固定的，貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動，將元件從送料器取出，經過對元件位置與方向的調整，然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標移動橫梁上，所以得名。

　　對元件位置與方向的調整方法：1)、機械對中調整位置、吸嘴旋轉調整方向，這種方法能達到的精度有限，較晚的機型已再不采用。2)、激光識別、X/Y坐標系統(tǒng)調整位置、吸嘴旋轉調整方向，這種方法可實現飛行過程中的識別，但不能用于球柵列陳元件BGA。3)、相機識別、X/Y坐標系統(tǒng)調整位置、吸嘴旋轉調整方向，一般相機固定，貼片頭飛行劃過相機上空，進行成像識別，比激光識別耽誤一點時間，但可識別任何元件，也有實現飛行過程中的識別的相機識別系統(tǒng)，機械結構方面有其它犧牲。

　　這種形式由于貼片頭來回移動的距離長，所以速度受到限制。現在一般采用多個真空吸料嘴同時取料(多達上十個)和采用雙梁系統(tǒng)來提高速度，即一個梁上的貼片頭在取料的同時，另一個梁上的貼片頭貼放元件，速度幾乎比單梁系統(tǒng)快一倍。但是實際應用中，同時取料的條件較難達到，而且不同類型的元件需要換用不同的真空吸料嘴，換吸料嘴有時間上的延誤。

　　這類機型的優(yōu)勢在于：系統(tǒng)結構簡單，可實現高精度，適于各種大小、形狀的元件，甚至異型元件，送料器有帶狀、管狀、托盤形式。適于中小批量生產，也可多臺機組合用于大批量生產。

　　轉塔型(Turret)：

　　元件送料器放于一個單坐標移動的料車上，基板(PCB)放于一個X/Y坐標系統(tǒng)移動的工作臺上，貼片頭安裝在一個轉塔上，工作時，料車將元件送料器移動到取料位置，貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件，經轉塔轉動到貼片位置(與取料位置成180度)，在轉動過程中經過對元件位置與方向的調整，將元件貼放于基板上。

　　對元件位置與方向的調整方法：(1)、機械對中調整位置、吸嘴旋轉調整方向，這種方法能達到的精度有限，較晚的機型已再不采用。(2)、相機識別、X/Y坐標系統(tǒng)調整位置、吸嘴自旋轉調整方向，相機固定，貼片頭飛行劃過相機上空，進行成像識別。

　　一般，轉塔上安裝有十幾到二十幾個貼片頭，每個貼片頭上安裝2~4個真空吸嘴(較早機型)至5~6個真空吸嘴(現在機型)。由于轉塔的特點，將動作細微化，選換吸嘴、送料器移動到位、取元件、元件識別、角度調整、工作臺移動(包含位置調整)、貼放元件等動作都可以在同一時間周期內完成，所以實現真正意義上的高速度。目前最快的時間周期達到0.08~0.10秒鐘一片元件。

　　此機型在速度上是優(yōu)越的，適于大批量生產，但其只能用帶狀包裝的元件，如果是密腳、大型的集成電路(IC)，只有托盤包裝，則無法完成，因此還有賴于其它機型來共同合作。這種設備結構復雜，造價昂貴，最新機型約在US$50萬，是拱架型的三倍以上。

　　一、傳統(tǒng)制程簡介傳統(tǒng)穿孔式電子組裝流程乃是將組件之引腳插入PCB的導孔固定之后，利用波峰焊(Wave Soldering)的制程，如圖一所示，經過助焊劑涂布、預熱、焊錫涂布、檢測與清潔等步驟而完成整個焊接流程。

　　二、表面黏著技術簡介由于電子工業(yè)之產品隨著時間和潮流不斷的將其產品設計成短小輕便，相對地促使各種零組件的體積及重量愈來愈小，其功能密度也相對提高，以符合時代潮流及客戶需求，在此變遷影響下，表面黏著組件即成為PCB上之主要組件，其主要特性是可大幅節(jié)省空間，以取代傳統(tǒng)浸焊式組件(Dual In Line Package;DIP). 表面黏著組裝制程主要包括以下幾個主要步驟： 錫膏印刷、組件置放、回流焊接。 其各步驟概述如下：錫膏印刷(Stencil Printing)：錫膏為表面黏著組件與PCB相互連接導通的接著材料，首先將鋼板透過蝕刻或雷射切割后，由印刷機的刮刀(squeegee)將錫膏經鋼板上之開孔印至PCB的焊墊上，以便進入下一步驟。組件置放(Component Placement)：組件置放是整個SMT制程的主要關鍵技術及工作重心，其過程使用高精密的自動化置放設備，經由計算機編程將表面黏著組件準確的置放在已印好錫膏的PCB的焊墊上。由于表面黏著組件之設計日趨精密，其接腳的間距也隨之變小，因此置放作業(yè)的技術層次之困難度也與日俱增。回流焊接(Reflow Soldering)：回流焊接是將已置放表面黏著組件的PCB，經過回流爐先行預熱以活化助焊劑，再提升其溫度至183℃使錫膏熔化，組件腳與PCB的焊墊相連結，再經過降溫冷卻，使焊錫固化，即完成表面黏著組件與PCB的接合。

　　三、SMT設備簡介 1.Stencil Printing: MPM3000 / MPM2000 / PVⅡ 2.Component Placement: FUJI ( CP643E / CP742ME & QP242E / QP341E ) 3.Reflow Soldering: FURUKAWA( XN-425PHG / XN-445PZ / XNⅡ-651PZ ) ETC410, ETC411.

　　四、SMT 常用名稱解釋 SMT : surface mounted technology (表面貼裝技術):直接將表面黏著元器件貼裝，焊接到印刷電路板表面規(guī)定位置上的組裝技術。 SMD : surface mounted devices (表面貼裝組件): 外形為矩形片狀，圓柱行狀或異形，其焊端或引腳制作在同一平面內，并適用于表面黏著的電子組件。 Reflow soldering (回流焊接):通過重新熔化預先分配到印刷電路板焊墊上的膏狀錫膏，實現表面黏著組件端子或引腳與印刷電路板焊墊之間機械與電氣連接。 Chip : rectangular chip component (矩形片狀元件): 兩端無引線，有焊端，外形為薄片矩形的表面黏著元器件。 SOP : small outline package(小外形封裝): 小型模壓塑料封裝，兩側具有翼形或J形短引腳的一種表面組裝元器件。 QFP : quad flat pack (四邊扁平封裝): 四邊具有翼形短引腳，引腳間距：1.00,0.80,0.65,0.50,0.40,0.30mm等的塑料封裝薄形表面組裝集體電路。 BGA : Ball grid array (球柵列陣): 集成電路的包裝形式，其輸入輸出點是在組件底面上按柵格樣式排列的錫球。

　　五、組件包裝方式。 料條(magazine/stick)(裝運管) - 主要的組件容器：料條由透明或半透明的聚乙烯(PVC)材料構成，擠壓成滿足現在工業(yè)標準的可應用的標準外形。料條尺寸為工業(yè)標準的自動裝配設備提供適當的組件定位與方向。料條以單個料條的數量組合形式包裝和運輸。托盤(tray) - 主要的組件容器：托盤由碳粉或纖維材料制成，這些材料基于專用托盤的最高溫度率來選擇的。設計用于要求暴露在高溫下的組件(潮濕敏感組件)的托盤具有通常150°C或更高的耐溫。托盤鑄塑成矩形標準外形，包含統(tǒng)一相間的凹穴矩陣。凹穴托住組件，提供運輸和處理期間對組件的保護。間隔為在電路板裝配過程中用于貼裝的標準工業(yè)自動化裝配設備提供準確的組件位置。托盤的包裝與運輸是以單個托盤的組合形式，然后堆迭和捆綁在一起，具有一定剛性。一個空蓋托盤放在已裝組件和堆迭在一起的托盤上。帶卷(tape-and-reel) - 主要組件容器：典型的帶卷結構都是設計來滿足現代工業(yè)標準的。有兩個一般接受的覆蓋帶卷包裝結構的標準。EIA-481應用于壓紋結構(embossed)，而EIA-468 應用于徑向引線(radial leaded)的組件。到目前為止，對于有源(active)IC的最流行的結構是壓紋帶 (embossed tape).

　　六、為什幺在表面貼裝技術中應用免清洗流程? 1.生產過程中產品清洗后排出的廢水，帶來水質、大地以至動植物的污染。 2.除了水清洗外，應用含有氯氟氫的有機溶劑(CFC&HCFC)作清洗，亦對空氣、大氣層進行污染、破壞。 3.清洗劑殘留在機板上帶來腐蝕現象，嚴重影響產品質素。 4.減低清洗工序操作及機器保養(yǎng)成本。 5.免清洗可減少組板(PCBA)在移動與清洗過程中造成的傷害。仍有部分組件不堪清洗。 6.助焊劑殘留量已受控制，能配合產品外觀要求使用，避免目視檢查清潔狀態(tài)的問題。 7.殘留的助焊劑已不斷改良其電氣性能，以避免成品產生漏電，導致任何傷害。 8.免洗流程已通過國際上多項安全測試，證明助焊劑中的化學物質是穩(wěn)定的、無腐蝕性的。