表面安裝技術，簡稱SMT，作為新一代電子裝聯技術已經滲透到各個領域，SMT產品具有結構緊湊、體積小、耐振動、抗衝擊，高頻特性好、生產效率高等優點。SMT在電路板裝聯工藝中已占據了領先地位。
基本介紹
- 中文名：表貼
- 簡稱：SMT
- 實質：表面安裝技術
- 適用於：電路板裝聯
- 結構特點：結構緊湊、體積小
貼裝工藝,方法介紹,
貼裝工藝
典型的表面貼裝工藝分為三步：施加焊錫膏----貼裝元器件-----回流焊接
第一步：施加焊錫膏
其目的是將適量的焊膏均勻的施加在PCB的焊盤上，以保證貼片元器件與PCB相對應的焊盤在回流焊接時，達到良好的電器連線，並具有足夠的機械強度。
焊膏是由合金粉末、糊狀焊劑和一些添加劑混合而成的具有一定黏性和良好觸變特性的膏狀體。常溫下，由於焊膏具有一定的黏性，可將電子元器件貼上在PCB的焊盤上，在傾斜角度不是太大，也沒有外力碰撞的情況下，一般元件是不會移動的，當焊膏加熱到一定溫度時，焊膏中的合金粉末熔融再流動，液體焊料浸潤元器件的焊端與PCB焊盤，冷卻後元器件的焊端與焊盤被焊料互聯在一起，形成電氣與機械相連線的焊點。
焊膏是由專用設備施加在焊盤上，其設備有：
全自動印刷機、半自動印刷機、手動印刷台、半自動焊膏分配器等。
施加方法 適用情況 優 點 缺 點
機器印刷 批量較大,供貨周期較緊,經費足夠 大批量生產、生產效率高 使用工序複雜、投資較大
手動印刷 中小批量生產，產品研發 操作簡便、成本較低 需人工手動定位、無法進行大批量生產
手動滴塗 普通線路板的研發，修補焊盤焊膏 無須輔助設備，即可研發生產 只適用於焊盤間距在0.6mm以上元件滴塗
第二步：貼裝元器件
本工序是用貼裝機或手工將片式元器件準確的貼裝到印好焊膏或貼片膠的PCB表面相應的位置。
貼裝方法有二種，其對比如下：
施加方法 適用情況 優 點 缺 點
機器貼裝 批量較大，供貨周期緊 適合大批量生產 使用工序複雜，投資較大
手動貼裝 中小批量生產，產品研發 操作簡便，成本較低 生產效率須依操作的人員的熟練程度
人工手動貼裝主要工具：真空吸筆、鑷子、IC吸放對準器、低倍體視顯微鏡或放大鏡等。
第三步：回流焊接
回流焊是英文Reflow Soldring的直譯，是通過重新熔化預先分配到印製板焊盤上的膏裝軟釺焊料，實現表面組裝元器件焊端或引腳與印製板焊盤之間機械與電氣連線的軟釺焊。
從SMT溫度特性曲線（見圖）分析回流焊的原理。首先PCB進入140℃～160℃的預熱溫區時，焊膏中的溶劑、氣體蒸發掉，同時，焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件焊端和引腳，焊膏軟化、塌落，覆蓋了焊盤，將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離；並使表貼元件得到充分的預熱，接著進入焊接區時，溫度以每秒2－3℃國際標準升溫速率迅速上升使焊膏達到熔化狀態，液態焊錫在PCB的焊盤、元器件焊端和引腳潤濕、擴散、漫流和回流混合在焊接界面上生成金屬化合物，形成焊錫接點；最後PCB進入冷卻區使焊點凝固。
方法介紹
回流焊方法介紹：
機器種類 加熱方式 優點 缺點
紅外回流焊 輻射傳導 熱效率高，溫度陡度大，易控制溫度曲線，雙面焊時PCB上下溫度易控制。 有陰影效應，溫度不均勻、容易造成元件或PCB局部燒壞
熱風回流焊 對流傳導 溫度均勻、焊接質量好。 溫度梯度不易控制
強制熱風回流焊 紅外熱風混合加熱 結合紅外和熱風爐的優點，在產品焊接時，可得到優良的焊接效果
強制熱風回流焊，根據其生產能力又分為兩種：
機器種類 適用情況 優點 缺點
溫區式設備 大批量生產 適合大批量生產 PCB板放置在走帶上，要順序經過若干固定溫區，溫區過少會存在溫度跳變現象，不適合高密度組裝板的焊接。而且體積龐大，耗電高。
無溫區小型台式設備 中小批量生產快速研發 在一個固定空間內，溫度按設定條件隨時間變化，操作簡便，特別適合BGA QFP PLCC。可對有缺陷表貼元件（特別是大元件）進行返修 不適合大批量生產
由於回流焊工藝有"再流動"及"自定位效應"的特點，使回流焊工藝對貼裝精度要求比較寬鬆，比較容易實現焊接的高度自動化與高速度。同時也正因為再流動及自定位效應的特點，回流焊工藝對焊盤設計、元器件標準化、元器件端頭與印製板質量、焊料質量以及工藝參數的設定有更嚴格的要求。
清洗是利用物理作用、化學反應去除被清洗物表面的污染物、雜質的過程。無論是採用溶劑清洗或水清洗，都要經過表面潤濕、溶解、乳化作用、皂化作用等，並通過施加不同方式的機械力將污物從表面組裝板表面剝離下來，然後漂洗或沖洗乾淨，最後吹乾、烘乾或自然乾燥。
回流焊作為SMT生產中的關鍵工序，合理的溫度曲線設定是保證回流焊質量的關鍵。不恰當的溫度曲線會使PCB板出現焊接不全、虛焊、元件翹立、焊錫球過多等焊接缺陷，影響產品質量。
SMT是一項綜合的系統工程技術，其涉及範圍包括基板、設計、設備、元器件、組裝工藝、生產輔料和管理等。SMT設備和SMT工藝對操作現場要求電壓要穩定，要防止電磁干擾，要防靜電，要有良好的照明和廢氣排放設施，對操作環境的溫度、濕度、空氣清潔度等都有專門要求，操作人員也應經過專業技術培訓。
