【干货】SMT贴片加工基础知识详解

◆SMT的特色

1、 拼装密度高、电子产品体积小、分量轻，贴片元件的体积和分量只要传统插装元件的1/10左右，一般选用SMT之后，电子产品体积缩40%~60%，分量减轻60%~80%。

2、可靠性高、抗振能力强。焊点缺点率低。

3、高频特性好。削减了电磁和射频搅扰。
4、易于完成自动化，进步出产效率。降低本钱达30%~50%。 节约资料、动力、设备、人力、时刻等。

◆为什么要用外表贴装技能(SMT)？

1、电子产品寻求小型化，曾经运用的穿孔插件元件已无法缩小，电子产品功用更完好，所选用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不选用外表贴片元件产品批量化，出产自动化，厂方要以低本钱高产量，出产优质产品以投合顾客需求及加强市场竞争力。

2、电子元件的开展，集成电路(IC)的开发，半导体资料的多元运用，

电子科技革新势在必行，追逐世界潮流。

◆为什么在外表贴装技能中运用免清洗流程？

1、出产过程中产品清洗后排出的废水，带来水质、大地以致动植物的污染。

2、除了水清洗外，运用含有氯氟氢的有机溶剂(CFC&HCFC)作清洗，亦对空气、大气层进行污染、损坏。
3、清洗剂残留在机板上带来腐蚀现象，严重影响产品质素。
4、减低清洗工序操作及机器保养本钱。
5、免清洗可削减组板(PCBA)在移动与清洗过程中形成的损伤。仍有部分元件不胜清洗。
6、助焊剂残留量已受操控，能合作产品外观要求运用，避免目视查看清洁状况的问题。

7、 残留的助焊剂已不断改进其电气功能，以避免制品产生漏电，导致任何损伤。
8、免洗流程已通过世界上多项安全测验，证明助焊剂中的化学物质是稳定的、无腐蚀性的。

◆回流焊缺点剖析：

锡珠(Solder Balls)：原因：

1、丝印孔与焊盘不对位，印刷不精确，使锡膏弄脏PCB。

2、锡膏在氧化环境中露出过多、吸空气中水份太多。

3、加热不精确，太慢并不均匀。

4、加热速率太快并预热区间太长。

5、锡膏干得太快。

6、助焊剂活性不行。

7、太多颗粒小的锡粉。

8、回流过程中助焊剂挥发性不适当。锡球的工艺认可标准是：当焊盘或印制导线的之间隔离为0.13mm时，锡珠直径不能超越0.13mm，或许在600mm平方范围内不能呈现超越五个锡珠。

锡桥(Bridging)：一般来说，形成锡桥的要素就是因为锡膏太稀，SMT贴片加工包括 锡膏内金属或固体含量低、摇溶性低、锡膏简略榨开，锡膏颗粒太大、助焊剂外表张力太小。焊盘上太多锡膏，回流温度峰值太高级。

开路(Open)：原因：

1、锡膏量不行。

2、元件引脚的共面性不行。

3、锡湿不行(不行熔化、流动性欠好)，锡膏太稀引起锡丢失。

4、引脚吸锡(象灯芯草相同)或邻近有连线孔。引脚的共面性对密间隔和超密间隔引脚元件特别重要，一个解决办法是在焊盘上预先上锡。引脚吸锡能够通过怠慢加热速度和底面加热多、上面加热少来避免。也能够用一种浸湿速度较慢、活性温度高的助焊剂或许用一种Sn/Pb不同比例的阻滞熔化的锡膏来削减引脚吸锡。

◆SMT有关的技能组成

1、电子元件、集成电路的规划制作技能
2、电子产品的电路规划技能
3、电路板的制作技能
4、自动贴装设备的规划制作技能
5、电路装置制作工艺技能
6、装置制作中运用的辅助资料的开发出产技能

◆贴片机：

拱架型(Gantry)：

元件送料器、基板(PCB)是固定的，贴片头(装置多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，通过对元件方位与方向的调整，然后贴放于基板上。因为贴片头是装置于拱架型的X/Y坐标移动横梁上，所以得名。

对元件方位与方向的调整办法：

1)、机械对中调整方位、吸嘴旋转调整方向，这种办法能到达的精度有限，较晚的机型已再不选用。

2)、激光辨认、X/Y坐标体系调整方位、吸嘴旋转调整方向，这种办法可完成飞翔过程中的辨认，但不能用于球栅列陈元件BGA。

3)、相机辨认、X/Y坐标体系调整方位、吸嘴旋转调整方向，一般相机固定，贴片头飞翔划过相机上空，进行成像辨认，比激光辨认耽搁一点时刻，但可辨认任何元件，也有完成飞翔过程中的辨认的相机辨认体系，机械结构方面有其它献身。

这种方式因为贴片头来回移动的间隔长，所以速度受到限制。OEM代工代料现在一般选用多个真空吸料嘴一起取料(多达上十个)和选用双梁体系来进步速度，即一个梁上的贴片头在取料的一起，另一个梁上的贴片头贴放元件，速度简直比单梁体系快一倍。可是实践运用中，一起取料的条件较难到达，并且不同类型的元件需要换用不同的真空吸料嘴，换吸料嘴有时刻上的延误。

这类机型的优势在于：体系结构简略，可完成高精度，适于各种巨细、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘方式。适于中小批量出产，也可多台机组合用于大批量出产。

转塔型(Turret)：

元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板(PCB)放于一个X/Y坐标体系移动的工作台上，贴片头装置在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器移动到取料方位，贴片头上的真空吸料嘴在取料方位取元件，经转塔滚动到贴片方位(与取料方位成180度)，在滚动过程中通过对元件方位与方向的调整，将元件贴放于基板上。

对元件方位与方向的调整办法：

1)、机械对中调整方位、吸嘴旋转调整方向，这种办法能到达的精度有限，较晚的机型已再不选用。

2)、相机辨认、X/Y坐标体系调整方位、吸嘴自旋转调整方向，相机固定，贴片头飞翔划过相机上空，进行成像辨认。
一般，转塔上装置有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上装置2~4个真空吸嘴(较早机型)至5~6个真空吸嘴(现在机型)。因为转塔的特色，将动作纤细化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件辨认、角度调整、工作台移动(包括方位调整)、贴放元件等动作都能够在同一时刻周期内完成，所以完成真实意义上的高速度。现在最快的时刻周期到达0.08~0.10秒钟一片元件。

此机型在速度上是优越的，适于大批量出产，但其只能用带状包装的元件，如果是密脚、大型的集成电路(IC)，只要托盘包装，则无法完成，因而还有赖于其它机型来一起合作。这种设备结构杂乱，造价贵重，最新机型约在US$50万，是拱架型的三倍以上。