第8章_SMT表面贴装

1、SMT历史印刷制程贴装制程焊接制程检测制程质量控制ESDSMT历史SMT工艺流程什么是SMT？Surface mountThrough-holeSMT Introduce什么是什么是SMTSMT？自动化程度自动化程度类型类型THT(Through Hole Technology)SMT(Surface Mount Technology)元器件元器件双列直插或双列直插或DIP,DIP,针阵列针阵列PGAPGA有引线电阻，电容有引线电阻，电容SOIC,SOT,SSOIC,LCCC,PLCC,SOIC,SOT,SSOIC,LCCC,PLCC,QFP,PQFP,QFP,PQFP,片式电阻电容片式电阻电

2、容基板基板印制电路板，印制电路板，2.54mm2.54mm网格，网格，0.8mm0.9mm0.8mm0.9mm通孔通孔印制电路板，印制电路板，1.27mm1.27mm网格或更细，导网格或更细，导电孔仅在层与层互连调用电孔仅在层与层互连调用（ 0.3mm0.5mm0.3mm0.5mm），布线密度高），布线密度高2 2倍以上，厚膜电路，薄膜电路，倍以上，厚膜电路，薄膜电路，0.5mm0.5mm网格或更细网格或更细焊接方法焊接方法波峰焊波峰焊再流焊再流焊面积面积大大小，缩小比约小，缩小比约1 1：3131：1010组装方法组装方法穿孔插入穿孔插入表面安装表面安装-贴装贴装自动插件机自动插件机自动贴片

3、机，生产效率高自动贴片机，生产效率高SMT IntroduceSMT历史历史年年 代代代表产品代表产品器器 件件元元 件件组装技术组装技术电子管电子管收音机收音机电子管电子管带引线的带引线的大型元件大型元件札线，配线札线，配线, ,手工焊接手工焊接60 60 年年 代代黑白电视机黑白电视机晶体管晶体管 轴向引线轴向引线小型化元件小型化元件半自动插半自动插装浸焊接装浸焊接70 70 年年 代代彩色电视机彩色电视机集成电路集成电路整形引线的整形引线的小型化元件小型化元件自动插装自动插装波峰焊接波峰焊接80 80 年年 代代 录象机录象机电子照相机电子照相机大规模集成电路大规模集成电路表面贴装元件表

4、面贴装元件 SMCSMC表面组装自动贴表面组装自动贴 装和自动焊接装和自动焊接电子元器件和组装技术的发展电子元器件和组装技术的发展SMT的发展历经了三个阶段： 第一阶段（19701975年） 这一阶段把小型化的片状元件应用在混合电路（我国称为厚膜电路）的生产制造之中。 第二阶段（19761985年） 这一阶段促使了电子产品迅速小型化、多功能化；SMT自动化设备大量研制开发出来 。 第三阶段（1986现在） 主要目标是降低成本，进一步改善电子产品的性能-价格比； SMT工艺可靠性提高 。SMT历史历史SMT IntroduceSMTSMT工艺流程工艺流程SMT有关的技术组成有关的技术组成 电子元

5、件、集成电路的设计制造技术电子元件、集成电路的设计制造技术电子产品的电路设计技术电子产品的电路设计技术电路板的制造技术电路板的制造技术自动贴装设备的设计制造技术自动贴装设备的设计制造技术电路装配制造工艺技术电路装配制造工艺技术装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术 SMT IntroduceSMTSMT工艺流程工艺流程SMT的主要组成部分的主要组成部分表面组装元件表面组装元件设计设计-结构尺寸结构尺寸,端子形式端子形式,耐焊接热等耐焊接热等各种元器件的制造技术各种元器件的制造技术包装包装-编带式编带式,棒式棒式,散装式散装式组装工艺组装工艺组装材料组装材料

6、-粘接剂粘接剂,焊料焊料,焊剂焊剂,清洁剂等清洁剂等组装设计组装设计-涂敷技术涂敷技术,贴装技术贴装技术, 焊接技术焊接技术,清洗技术清洗技术,检测技术等检测技术等组装设备组装设备-涂敷设备涂敷设备,贴装机贴装机, 焊接机焊接机, 清洗机清洗机,测试设备等测试设备等电路基板电路基板-但但(多多)层层PCB, 陶瓷陶瓷,瓷釉金属板等瓷釉金属板等组装设计组装设计-电设计电设计, 热设计热设计, 元器件布局元器件布局, 基板图形布线设计等基板图形布线设计等表面组装技术片元器件关键技术各种SMD的开发与制造技术产品设计结构设计，端子形状，尺寸精度，可焊型包装盘带式，棒式，华夫盘，散装式装联工艺贴装材料

7、焊锡膏与无铅焊料黏接剂/贴片胶助焊剂导电胶贴装印制板涂布工艺贴装方式基板材料：有机玻璃纤维，陶瓷板，合金板电路图形设计：图形尺寸设计，工艺型设计锡膏精密印刷工艺贴片胶精密点涂工艺及固化工艺纯片式元件贴装，单面或双面SMD与通孔元件混装，单面或双面贴装工艺：最优化编程焊接工艺波峰焊再流焊：红外热风式，N2保护再流焊，汽相焊，激光焊，通孔器件再流焊助焊剂涂布方式：发泡，喷雾双波峰，0型波，温度曲线的设定设备：印刷机，贴片机，焊接设备，清洗设备(在较早的工艺中使用），检测设备，维修设备清洗技术：清洗剂，清洗工艺检测技术：焊点质量检测，在现测试，功能检测防静电生产管理SMTSMT工艺流程工艺流程SMT

8、SMT工艺流程工艺流程一、单面组装：一、单面组装： 来料检测来料检测 = = 丝印焊膏（点贴片胶）丝印焊膏（点贴片胶）= = 贴片贴片 = = 烘干（固化）烘干（固化）= = 回流焊接回流焊接= = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 印刷焊膏贴装元件再流焊清洗锡膏锡膏再流焊工艺再流焊工艺 简单，快捷通常先作B面再作A面印刷锡高贴装元件再流焊翻转贴装元件印刷锡高再流焊翻转清洗双面再流焊工艺双面再流焊工艺A面布有大型IC器件 B面以片式元件为主充分利用 PCB空间，实现安装面积最小化，工艺控制复杂，要求严格常用于密集型或超小型电子产品，如 手机二、双面组装；二、双面组装； A A：来料

9、检测：来料检测 =PCB=PCB的的B B面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）= = 贴片贴片 =烘干（固化）烘干（固化）= = A A面回流焊接面回流焊接 =清洗清洗 =翻板翻板=PCB=PCB的的A A面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）=贴片贴片=烘干烘干 =回流焊接（最好仅对回流焊接（最好仅对B B面面 = = 清洗清洗 =检测检测 = = 返修）返修） 此工艺适用于在此工艺适用于在PCBPCB两面均贴装有两面均贴装有PLCCPLCC等较大的等较大的SMDSMD时采用。时采用。 B B：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的A A面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（

10、点贴片胶）= = 贴片贴片 = = 烘干（固化）烘干（固化）= A= A面回流焊接面回流焊接 = = 清洗清洗 = = 翻板翻板= PCB= PCB的的B B面点贴片胶面点贴片胶 = = 贴片贴片 = = 固化固化 = B= B面波峰焊面波峰焊 = = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修）返修） 此工艺适用于在此工艺适用于在PCBPCB的的A A面回流焊，面回流焊，B B面波峰焊。在面波峰焊。在PCBPCB的的B B面组装的面组装的SMDSMD中，只有中，只有SOTSOT或或SOICSOIC（2828）引脚以下时，宜采用此工艺。）引脚以下时，宜采用此工艺。 SMTSMT工艺流程工艺流程涂

11、敷粘接剂红外加热表面安装元件固化翻转插通孔元件波峰焊清洗贴片贴片波峰焊工艺波峰焊工艺价格低廉，但要求设备多，难以实现高密度组装三、单面混装工艺：三、单面混装工艺： 来料检测来料检测 = PCB= PCB的的A A面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）= = 贴片贴片 = = 烘干（固烘干（固化）化）=回流焊接回流焊接 = = 清洗清洗 = = 插件插件 =波峰焊波峰焊 =清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 四、双面混装工艺：四、双面混装工艺： A A：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的B B面点贴片胶面点贴片胶 = = 贴片贴片 = = 固化固化 = = 翻板翻板 =

12、 = PCB PCB的的A A面插件面插件 = = 波峰焊波峰焊 = = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 先贴后插，适用于先贴后插，适用于SMDSMD元件多于分离元件的情况元件多于分离元件的情况 B B：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的A A面插件（引脚打弯）面插件（引脚打弯）= = 翻板翻板 = PCB= PCB的的B B面点面点 贴片胶贴片胶 = = 贴片贴片 = = 固化固化 = = 翻板翻板 = = 波峰焊波峰焊 = = 清洗清洗 = 检测检测 = = 返修返修 先插后贴，适用于分离元件多于先插后贴，适用于分离元件多于SMDSMD元件的情况元件的情况 C C：

13、来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的A A面丝印焊膏面丝印焊膏 = = 贴片贴片 = = 烘干烘干 = = 回流焊接回流焊接 = = 插件，引脚打弯插件，引脚打弯 = = 翻板翻板 =PCB=PCB的的B B面点贴片胶面点贴片胶 = = 贴片贴片 = = 固化固化 = 翻板翻板 = = 波峰焊波峰焊 = = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 A A面混装，面混装，B B面贴装。面贴装。 SMTSMT工艺流程工艺流程D D：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的B B面点贴片胶面点贴片胶 = = 贴片贴片 = = 固化固化 = = 翻板翻板 = PCB= PCB的的A

14、A面面 丝印焊膏丝印焊膏 = = 贴片贴片 = A A面回流焊接面回流焊接 = = 插件插件 = B= B面波峰焊面波峰焊 = = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 A A面混装，面混装，B B面贴装。先贴两面面贴装。先贴两面SMDSMD，回流焊接，后插装，波峰焊，回流焊接，后插装，波峰焊 E E：来料检测：来料检测 = PCB= PCB的的A A面丝印焊膏（点贴片胶）面丝印焊膏（点贴片胶）= = 贴片贴片 = = 烘干（固化）烘干（固化）= = 回流焊接回流焊接 = = 翻板翻板 = PCB PCB的的B B面丝印焊膏面丝印焊膏 = = 贴片贴片 = = 烘干烘干 = = 回流焊

15、接回流焊接1 1（可采用局部焊接）（可采用局部焊接）= = 插件插件 = = 波峰焊波峰焊2 2 （如插装元件少，可使用手工焊接）（如插装元件少，可使用手工焊接）= = 清洗清洗 = = 检测检测 = = 返修返修 A A面贴装、面贴装、B B面混装。面混装。SMTSMT工艺流程工艺流程波峰焊插通孔元件清洗混合安装工艺混合安装工艺多用于消费类电子产品的组装印刷锡高贴装元件再流焊翻转点贴片胶贴装元件加热固化翻转先作A面：再作B面：插通孔元件后再过波峰焊：(8) SMT自动生产线的组合 上板贴片焊接 SMT生产设备 电子产品生产过程电子产品生产过程SMT历史印刷制程贴装制程焊接制程检测制程质量控制

16、ESDScreen PrinterSolder paste 焊膏焊膏SqueegeeStencil模板模板STENCIL PRINTING1. 锡膏 锡膏丝网漏印焊锡膏 手动刮锡膏自动刮锡膏自动刮锡膏Screen PrinterScreen Printer Screen Printer 的基本要素：的基本要素：Solder (Solder (又叫锡膏）又叫锡膏） 由粉末状焊料合金、焊剂和一些起粘性作用及其他作用的添加剂混由粉末状焊料合金、焊剂和一些起粘性作用及其他作用的添加剂混合制成具有一定粘度和良好触变性的焊料膏。简称焊膏。合制成具有一定粘度和良好触变性的焊料膏。简称焊膏。 为了满足对焊点的

17、焊锡膏量的要求，通常选用为了满足对焊点的焊锡膏量的要求，通常选用85-92金属含量金属含量的焊膏，焊膏制作厂商一般将金属含量控制在的焊膏，焊膏制作厂商一般将金属含量控制在89或或90，使用效果，使用效果较好。焊剂是焊膏载体的主要组分之一，现有的焊膏焊剂有三大类型：较好。焊剂是焊膏载体的主要组分之一，现有的焊膏焊剂有三大类型：R型（松香焊剂），型（松香焊剂），RMA型（适度活化的松香）以用型（适度活化的松香）以用RA型（全部活型（全部活化的松香）。一般采用的是含有化的松香）。一般采用的是含有RMA型焊剂是以松香和称为活化剂型焊剂是以松香和称为活化剂的盐溶液组成的。这种焊剂靠盐激活，适合于消除轻微

18、的氧化膜及其的盐溶液组成的。这种焊剂靠盐激活，适合于消除轻微的氧化膜及其它污染，增加了熔化的焊料与焊盘、元件端焊头或孔线之间的润湿作它污染，增加了熔化的焊料与焊盘、元件端焊头或孔线之间的润湿作用。用。 Screen PrinterScreen Printer锡膏的主要成分：锡膏的主要成分：成成 分分焊料合焊料合金粉末金粉末助助焊焊剂剂主主 要要 材材 料料作作 用用 Sn/Pb Sn/PbSn/Pb/Ag Sn/Pb/Ag 活化剂活化剂增粘剂增粘剂溶溶 剂剂摇溶性摇溶性附加剂附加剂 SMD SMD与电路的连接与电路的连接 松香，甘油硬脂酸脂松香，甘油硬脂酸脂盐酸，联氨，三乙醇酸盐酸，联氨，三乙

19、醇酸 金属表面的净化金属表面的净化 松香，松香脂，聚丁烯松香，松香脂，聚丁烯净化金属表面，与净化金属表面，与SMDSMD保保持粘性持粘性丙三醇，乙二醇丙三醇，乙二醇对焊膏特性的适应性对焊膏特性的适应性CastorCastor石腊（腊乳化液）石腊（腊乳化液）软膏基剂软膏基剂防离散，塌边等焊接不良防离散，塌边等焊接不良Screen PrinterScreen Printer Screen Printer 的基本要素：的基本要素： 经验公式：经验公式：三球定律三球定律 至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上 至少有三个最大直径的锡珠能水平

20、排在模板的最小孔的宽度方向至少有三个最大直径的锡珠能水平排在模板的最小孔的宽度方向上上 单位：锡珠使用米制（单位：锡珠使用米制（Micron)Micron)度量，而模板厚度工业标准是美国度量，而模板厚度工业标准是美国的专用单位的专用单位Thou.(1m=1Thou.(1m=1* *10-3mm,1thou=110-3mm,1thou=1* *10-3inches)10-3inches) Squeegee(Squeegee(又叫刮板或刮刀）又叫刮板或刮刀）菱形刮刀菱形刮刀拖裙形刮刀拖裙形刮刀聚乙烯材料聚乙烯材料或类似材料或类似材料金属金属10mm10mm4545度角度角SqueegeeSquee

21、geeStencilStencil菱形刮刀菱形刮刀Screen Printer拖裙形刮刀拖裙形刮刀SqueegeeSqueegeeStencilStencil45-6045-60度角度角SqueegeeSqueegee的压力设定：的压力设定：第一步第一步：在每：在每50mm50mm的的SqueegeeSqueegee长度上施加长度上施加1kg1kg的压力。的压力。第二步第二步：减少压力直到锡膏开始留在模板上刮不干净，再增加：减少压力直到锡膏开始留在模板上刮不干净，再增加 1kg1kg的压力的压力第三步第三步：在锡膏刮不干净开始到挂班沉入丝孔内挖出锡膏之间：在锡膏刮不干净开始到挂班沉入丝孔内挖出

22、锡膏之间 有有1-2kg1-2kg的可接受范围即可达到好的印制效果。的可接受范围即可达到好的印制效果。Screen PrinterSqueegeeSqueegee的硬度范围用颜色代号来区分：的硬度范围用颜色代号来区分： very soft very soft 红色红色 soft soft 绿色绿色 hard hard 蓝色蓝色 very hard very hard 白色白色 在前几个世纪，人们逐渐从在前几个世纪，人们逐渐从医学和化学上认识到了铅（医学和化学上认识到了铅（PBPB）的毒性。而被限制使用。现在电的毒性。而被限制使用。现在电子装配业面临同样的问题，人们子装配业面临同样的问题，人们关

23、心的是：焊料合金中的铅是否关心的是：焊料合金中的铅是否真正的威胁到人们的健康以及环真正的威胁到人们的健康以及环境的安全。答案不明确，但无铅境的安全。答案不明确，但无铅焊料已经在使用。欧洲委员会初焊料已经在使用。欧洲委员会初步计划在步计划在20042004年或年或20082008年强制执行。目前尚待批准，但是电子装配业还是年强制执行。目前尚待批准，但是电子装配业还是要为将来的变化作准备。要为将来的变化作准备。无铅焊锡化学成份无铅焊锡化学成份 48Sn/52In 48Sn/52In 42Sn/58Bi42Sn/58Bi91Sn/9Zn 91Sn/9Zn 93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu 9

24、3.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu 95.5Sn/3.5Ag/1Zn 95.5Sn/3.5Ag/1Zn 93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu 99.3Sn/0.7Cu99.3Sn/0.7Cu95Sn/5Sb 95Sn/5Sb 65Sn/25Ag/10Sb65Sn/25Ag/10Sb96.5Sn/3.5Ag96.5Sn/3.5Ag熔点范围熔点范围 118118C C 共熔共熔138138C C 共熔共熔 199199C C 共熔共熔 218218C C 共熔共熔218221218221C C209209 212 212C C 227

25、227C C232240232240C C233233C C221221C C 共熔共熔说说 明明 低熔点、昂贵、强度低低熔点、昂贵、强度低 已制定、已制定、BiBi的可利用关注的可利用关注 渣多、潜在腐蚀性渣多、潜在腐蚀性 高强度、很好的温度疲劳特性高强度、很好的温度疲劳特性 高强度、好的温度疲劳特性高强度、好的温度疲劳特性高强度、好的温度疲劳特性高强度、好的温度疲劳特性高强度、高熔点高强度、高熔点好的剪切强度和温度疲劳特性好的剪切强度和温度疲劳特性摩托罗拉专利、高强度摩托罗拉专利、高强度高强度、高熔点高强度、高熔点97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag 97Sn/2Cu/0.8Sb/0.

26、2Ag 226228226228C C高熔点高熔点无铅焊接的问题无铅焊接的问题 无铅焊接的影响无铅焊接的影响生产成本生产成本 元件和基板方面的开发元件和基板方面的开发 回流炉的性能问题回流炉的性能问题 生产线上的品质标准生产线上的品质标准无铅焊料的应用问题无铅焊料的应用问题无铅焊料开发种类问题无铅焊料开发种类问题无铅焊料对焊料的可靠性问题无铅焊料对焊料的可靠性问题最低成本超出最低成本超出45%45%左右左右高出传统焊料摄氏高出传统焊料摄氏4040度度焊接温度提升焊接温度提升品质标准受到影响品质标准受到影响稀有金属供应受限制稀有金属供应受限制无铅焊料开发标准不统一无铅焊料开发标准不统一焊点的寿命

27、缺乏足够的实验证明焊点的寿命缺乏足够的实验证明SMT历史印刷工程贴装工程焊接工程检测工程质量控制ESD贴装：贴装： 其作用是将表面组装元器件准确安装到其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置的固定位置上。所用设备为贴片机，位于上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中丝印机的后面。生产线中丝印机的后面。表面贴装对表面贴装对PCBPCB的要求：的要求： 外观的要求：光滑平整外观的要求：光滑平整, ,不可有翘曲或高低不平不可有翘曲或高低不平. .否者基板会出现否者基板会出现 裂纹，伤痕，锈斑等不良裂纹，伤痕，锈斑等不良. .热膨胀系数的关系热膨胀系数的关系. .元件小于元件小于3.23.2

28、* *1.6mm1.6mm时只遭受部分应力，元件时只遭受部分应力，元件 大于大于3.23.2* *1.6mm1.6mm时，必须注意。时，必须注意。导热系数的关系导热系数的关系. .耐热性的关系耐热性的关系. .耐焊接热要达到耐焊接热要达到260260度度1010秒的实验要求，其耐热性秒的实验要求，其耐热性 应符合：应符合：150150度度6060分钟后，基板表面无气泡和损坏不良。分钟后，基板表面无气泡和损坏不良。铜铂的粘合强度一般要达到铜铂的粘合强度一般要达到1.5kg/cm1.5kg/cm* *cmcm弯曲强度要达到弯曲强度要达到25kg/mm25kg/mm以上以上电性能要求电性能要求对清洁

29、剂的反应，在液体中浸渍对清洁剂的反应，在液体中浸渍5 5分钟，表面不产生任何不良，分钟，表面不产生任何不良， 并有良好的冲载性并有良好的冲载性表面贴装元件具备的条件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尺寸，形状在标准化后具有互换性有良好的尺寸精度有良好的尺寸精度适应于流水或非流水作业适应于流水或非流水作业有一定的机械强度有一定的机械强度可承受有机溶液的洗涤可承受有机溶液的洗涤可执行零散包装又适应编带包装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耐焊

30、接热应符合相应的规定(1)SMT元件引脚距离短，目前引脚中心间距最小的已经达到0.3mm。 (2) SMT元器件直接贴装在印制电路板的表面，将电极焊接在与元器件同一面的焊盘上。 1. 表面装配元器件的特点 2. 表面装配元器件的种类和规格 从结构形状分类，有薄片矩形、圆柱形、扁平异形等； 从功能上分类为无源元件（SMC，Surface Mounting Component）、有源器件（SMD，Surface Mounting Device）和机电元件三大类。 典型典型SMC系列的外形尺寸（单位：系列的外形尺寸（单位：mm/inch）1inch=1000mil；1inch=25.4mm，1mm4

31、0mil。 片状元器件可以用三种包装形式提供给用户：散装、管状料斗和盘状纸编带。 电 容 表面安装电容器 表面安装多层陶瓷电容器 表面安装钽电容器 钽质电容(Tantalum Capacitor)钽质电容(Tantalum Capacitor) 正极正极表面安装钽电容器的外型都是矩形，按两头的焊端不同，分为非模压式和塑模式两种。 表面安装电阻器 二种封装外形电阻排 SOP（ Small Outline Package）封装表面安装电阻网络 常见封装外形有：0.150英寸宽外壳形式（称为SOP封装）有8、14和16根引脚； 0.220英寸宽外壳形式（称为SOMC封装）有14和16根引脚； 0.2

32、95英寸宽外壳形式（称为SOL封装件）有16和20根引脚。 SMC的焊端结构 镍的耐热性和稳定性好，对钯银内部电极起到了阻挡层的作用； 镀铅锡合金的外部电极可以提高可焊接性。 SMC元件的规格型号表示方法 SMT元件的规格型号表示方法因生产厂商而不同 。 如1/8W，470，5%的陶瓷电阻器： 日本某公司生产： RX 39 1 G 471 J TA 种类 尺寸 外形 温度特性 标称阻值 阻值误差 包装形式 国内某企业生产： RI 11 1/8 471 J 种类 尺寸 额定功耗 标称阻值 阻值误差 SMD分立器件 SMD分立器件包括各种分立半导体器件，有二极管、三极管、场效应管，也有由两、三只三

33、极管、二极管组成的简单复合电路。 SMD分立器件的外形尺寸 SMD分立器件的外形尺寸 二极管 无引线柱形玻璃封装二极管 塑封二极管 三极管 三极管采用带有翼形短引线的塑料封装（SOT，Short Out-line Transistor），可分为SOT23、SOT89、SOT143几种尺寸结构。 MOSFET SMD集成电路 IC的主要封装形式有QFP， TQFP， PLCC， SOT， SSOP ，BGA等。 SOP- Small Outline Package.小型封装SSOP- Shrink Small Outline Package .缩小型封装TQFP- Thin Quad Plat

34、Package.薄四方型封装QFP - Quad Plat Package.四方型封装TSSOP- Thin Shrink Small Outline Package.薄缩小型封装PLCC-Plastic Leaded Chip Carrie .宽脚距塑料封装SOT- Small Outline Transistor.小型晶体管DIP -Dual In-Line Package.双列直插封装BGA - Ball Grid Array.球状栅阵列SIP -Single In-Line Package.单列直插封装SOJ- Small Outline J.J形脚封装CLCC-Ceramic Lea

35、ded Chip Carrie .宽脚距陶瓷封装PGA - Pin Grid Array.针状栅阵列Outline（表面粘贴类）小型三小型三极管类极管类SOT SOP QFP SSOP TQFP TSSOP PQFP两边四边鸥翼型脚鸥翼型脚Outline（表面粘贴类）BGA SOJ LCCPLCC CLCC 两边两边四边四边J型脚型脚球形球形引脚引脚焊点在元件底部焊点在元件底部MOUNT表面贴装元件的种类表面贴装元件的种类 有源元件有源元件（陶瓷封装）（陶瓷封装）无源元件无源元件单片陶瓷电容单片陶瓷电容钽电容钽电容厚膜电阻器厚膜电阻器薄膜电阻器薄膜电阻器轴式电阻器轴式电阻器CLCC CLCC

36、（ceramic leaded chip carrierceramic leaded chip carrier）陶瓷密封带引线芯片载体陶瓷密封带引线芯片载体DIPDIP（dual -in-line packagedual -in-line package）双列直插封装）双列直插封装 SOPSOP（small outline packagesmall outline package）小尺寸封装）小尺寸封装QFP(quad flat package) QFP(quad flat package) 四面引线扁平封装四面引线扁平封装BGA( ball grid array) BGA( ball gri

37、d array) 球栅阵列球栅阵列 SMCSMC泛指无源表面泛指无源表面 安装元件总称安装元件总称SMDSMD泛指有源表泛指有源表 面安装元件面安装元件 OB36HC081132412厂标型号OB36HC081132412厂标型号OB36HC081132412厂标型号T931511HC02A1132412厂标型号SMT电子工艺视频电子工艺视频MOUNT来料检测的主要内容3:常见元件在常见元件在PCB板上的丝印板上的丝印(1)、贴片电阻的丝印、贴片电阻的丝印:电阻元件代号电阻元件代号元件位置元件位置 (2)、二极管的丝印：、二极管的丝印： 元件位置元件位置元件位号元件位号二极管负极标识二极管负极

38、标识3:常见元件在常见元件在PCB板上的丝印板上的丝印(3)、贴片三极管丝印图、贴片三极管丝印图元件标号元件标号元件位置元件位置3:常见元件在常见元件在PCB板上的丝印板上的丝印 (4)、贴片、贴片IC的丝印的丝印:IC代号代号IC方向标识方向标识元件位置元件位置元件位置元件位置IC第一脚标示第一脚标示IC第一脚标示第一脚标示3:常见元件在常见元件在PCB板上的丝印板上的丝印(5)、晶振的丝印、晶振的丝印: 晶振标号晶振标号元件位置元件位置3:常见元件在常见元件在PCB板上的丝印板上的丝印MOUNT贴片机的介绍贴片机的介绍拱架型拱架型(Gantry)(Gantry) 元件送料器、基板元件送料器

39、、基板(PCB)(PCB)是固定的，贴片头是固定的，贴片头( (安装多个真空吸料嘴安装多个真空吸料嘴) )在在送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的X/YX/Y坐坐标移动横梁上，所以得名。标移动横梁上，所以得名。这类机型的优势在于：这类机型的优势在于： 系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘

40、形式。适于中小批量生产，至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产。也可多台机组合用于大批量生产。 这类机型的缺点在于：这类机型的缺点在于： 贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。 MOUNT转塔型转塔型(Turret)(Turret) 元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板(PCB)(PCB)放于一放于一个个X/YX/Y坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器移动到取料位置

41、，贴片头上的真空吸料嘴在时，料车将元件送料器移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置( (与取料位置成与取料位置成180180度度) )，在，在转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。 一般，转塔上安装有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装一般，转塔上安装有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装2424个真空吸嘴个真空吸嘴( (较早机型较早机型) )至至5656个真空吸嘴个真空吸嘴( (现在机型现在机型) )。由于转塔的。由于转塔的特点，将动作细微

42、化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识特点，将动作细微化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作台移动别、角度调整、工作台移动( (包含位置调整包含位置调整) )、贴放元件等动作都可以、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达到时间周期达到0.080.100.080.10秒钟一片元件。秒钟一片元件。 这类机型的优势在于：这类机型的优势在于：这类机型的缺点在于：这类机型的缺点在于： 贴装元件类型的限制，并且价格昂贵。贴装元件类型的限制，并且价格昂贵。 MOUNT

43、对元件位置与方向的调整方法：对元件位置与方向的调整方法： 产品名称：产品名称：全视觉泛用型贴片机全视觉泛用型贴片机Full-Vision Multi-Functional Chip Mounter型号：型号：EM-360/EM-360S全视觉取置头/Heads:4搭载最佳速度/Speed: CHIP-0.25sec, IC-1.00sec (QFP100pin)产能/Chips per Hour: 最佳-13000/hr (opt), IPC9850-10000/hr供料站数Feeder Lanes:80/40MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 目前 ，世界上生产贴片机的厂家有

44、几十家，贴片机的品种达几百个之多，但无论是全自动贴片机还是手动贴片机，无论是高速贴片机还是中低速贴片机，它的总体结构均有类似之处。 贴片机的结构可分为:机架，PCB传送机构及支撑台X，Y与Z/伺服，定位系统，光学识别系统，贴片头，供料器，传感器和计算机操作软件。 MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 机架 机架是机器的基础，所有的传动、定位、传送机构均牢固地固定在它上面，大部分型号的贴片机及其各种送料器也安置在上面，因此机架应有足够的机械强度和刚性。目前贴片机有各种形式的机架，大致可分为两类。 1. 整体铸造式 整体铸造的机架的特点是整体性强，刚性好，整个机架铸造后采用时效处理，

45、机架的变形微小，工作时稳固。高档机多采用此类结构。 2. 钢板烧焊式 这类机架由各种规格的钢板等烧焊而成,再经时效处理以减少应力变形.它的整体性比整体铸造低一点,但具有加工简单,成本较低的特点.在外观上(去掉机器外壳)可见到焊缝. 机器采用那种结构的机架,取决于机器的整体设计和承重.通常机器在运行过程中应平稳,轻松,无震动感 (用金属币立于机器上不会出现翻倒),从某种意义上来讲机架起着关键作用. MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 传送机构 传送机构的作用是将需要贴片的PCB送到预定位置,贴片完成后再将SMA送至下道工序。 传送机构是安放在轨道上的超薄型皮带传送系统。通常皮带安

46、置在轨道边缘，皮带分为A，B，C三段，并在B区传送部位设有PCB夹紧机构，在A，C区装有红外传感器，更先进的机器还带有条形码阅读器，它能识别PCB的进入和送出，记录PCB的数量。 传送机构根据贴片机的类型又分为两种。 （1）整体式导轨通常光学定位的精度高于机械定位，但定位时间较长。 （2）活动式导可做X-Y移动的PCB承载台，并可做上下升降运动。MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： X，Y与Z/伺服，定位系统 X，Y定位系统是贴片机的关键机构，也是评估贴片机精度的主要指标，它包括X，Y传动结构和X，Y伺服系统。它的功能有两种，一种是支撑贴片头，即贴片头安装在X导轨上，X导轨沿Y方

47、向运动从而实现在X-Y方向贴片的全过程，这类结构在通用型贴片机泛用机中多见，另一种功能是支撑PCB承载平台并实现PCB在X-Y方向移动，这类结构常见于塔式旋转头类的贴片机转塔式中。这类高速机中，其贴片头仅做旋转运动，而依靠送料器的水平移动和PCB承载平面的运动完成贴片过程。上述两种X，Y定位系统中，X导轨沿Y方向运动，从运动的形式来看，属于连动式结构，其特点是X导轨受Y导轨支撑，并沿Y轴运动，它属于动式导轨（Moving Rail）结构。 MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 光学对中系统光学对中系统 贴片机的对中是指贴片机在吸取元件时要保证吸嘴吸在元件中心，使元件的中心与贴片头

48、主轴的中心线保持一致,因此,首先遇到的是对中问题。早期贴片机的元件对中是用机械方法来实现的(称为“机械对中”)。当贴片头吸取元件后，在主轴提升时，拨动四个爪把元件抓一下，使元件轻微的移动到主轴中心上来，目前这种对中方式已不在使用，取而代之的是光学对中。 贴片头吸取元件后，CCD摄象机对元器件成像，并转化成数字图象信号，经计算机分析出元器件的几何尺寸和几何中心，并与控制程序中的数据进行比较，计算出吸嘴中心与元器件中心在X，Y和的误差，并及时反馈至控制系统进行修正，保证元器件引脚与PCB焊盘重合。1)1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，

49、这种方法能达到的精 度有限，较晚的机型已再不采用。度有限，较晚的机型已再不采用。贴装头对元件位置与方向的调整方法：贴装头对元件位置与方向的调整方法：MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 贴片头贴片头 贴片头是贴片机关键部件,它拾取元件后能在校正系统的控制下自动校正位置,并将元器件准确地贴放到指定的位置。贴片头的发展是贴片机进步的标志，贴片头已由早期的单头、机械对中发展到多头光学对中，下列为贴片头的种类形式： 单头 贴片头 固定式 多头 水平旋转式/转塔式 旋转式 垂直旋转/转盘式MOUNT贴装头示意图贴装头示意图MOUNT 贴装头也叫吸放头，是贴装机上最复杂、最关键的部分，它相当

50、于贴装头也叫吸放头，是贴装机上最复杂、最关键的部分，它相当于机械手，它的动作由拾取贴放和移动定位两种模式组成。机械手，它的动作由拾取贴放和移动定位两种模式组成。 第一，贴装头通过程序控制，完成三维的往复运动，实现从供料系统取第一，贴装头通过程序控制，完成三维的往复运动，实现从供料系统取料后移动到电路基板的指定位置上。料后移动到电路基板的指定位置上。 第二，贴装头的端部有一个用真空泵控制的贴装工具（吸嘴）。不同形第二，贴装头的端部有一个用真空泵控制的贴装工具（吸嘴）。不同形状、不同大小的元器件要采用不同的吸嘴拾放：一般元器件采用真空吸嘴，状、不同大小的元器件要采用不同的吸嘴拾放：一般元器件采用真

51、空吸嘴，异形元件（例如没有吸取平面的连接器等）用机械爪结构拾放。异形元件（例如没有吸取平面的连接器等）用机械爪结构拾放。 当换向阀门打开时，吸嘴的负压把当换向阀门打开时，吸嘴的负压把SMTSMT元器件从供料系统（散装料仓、元器件从供料系统（散装料仓、管装料斗、盘状纸带或托盘包装）中吸上来；管装料斗、盘状纸带或托盘包装）中吸上来； 当换向阀门关闭时，吸盘把元器件释放到电路基板上。贴装头通过上当换向阀门关闭时，吸盘把元器件释放到电路基板上。贴装头通过上述两种模式的组合，完成拾取放置元器件的动作。贴装头还可以用来在述两种模式的组合，完成拾取放置元器件的动作。贴装头还可以用来在电路板指定的位置上点胶，

52、涂敷固定元器件的粘合剂。电路板指定的位置上点胶，涂敷固定元器件的粘合剂。 第三，第三， 贴装头的贴装头的X-Y-Z-X-Y-Z-定位系统一般用直流伺服电机驱动、通过机定位系统一般用直流伺服电机驱动、通过机械丝杠传输力矩，磁尺和光栅定位的精度高于丝杠定位，但后者容易维护械丝杠传输力矩，磁尺和光栅定位的精度高于丝杠定位，但后者容易维护修理。修理。贴装头工作过程贴装头工作过程MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 供料器 供料器（feeder）的作用是将片式元器件SMC/SMD按照一定规律和顺序提供给贴片头以便准确方便地拾取，它在贴片机中占有教多的数量和位置，它也是选择贴片机和安排贴片工

53、艺的重要组成部分，随着贴片速度和精度要求的提高，近几年来供料器的设计与安装，愈来愈受到人们的重视。根据SMC/SMD包装的不同，供料器通常有带状（tape）、管状（stick）、盘状（waffle）和散料等几种。MOUNT贴片机的结构与特性贴片机的结构与特性 ： 传感器 贴片机中装有多种传感器，如压力传感器、负压传感器和位置传感器，随着贴片机智能化程度的提高，可进行元件电器性能检查，它们象贴片机的眼睛一样，时刻监视机器的正常运转。传感器运用越多，表示贴片机的智能化水平越高，现将各种传感器的功能简介如下。（1）压力传感器（2）负压传感器（3）位置传感器（4）图象传感器（5）激光传感器（6）区域传

54、感器（7）元器件检查（8）贴片头压力传感器SMT历史印刷制程贴装制程焊接制程检测制程质量控制ESD焊接工程包括焊接工程包括ReflowReflow回流焊接回流焊接 Wave SolderWave Solder波峰焊波峰焊REFLOWREFLOW回流焊接 其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。REFLOWREFLOW回流焊接 再流焊炉主要有热板式、红外、热风、红外热风和气相焊等形式。 再流焊热传导方式主要有辐射和对流两种方式。 辐射传导主要有红外炉。其优点是热效率高，温度陡度大，易控制温度曲线，双面焊接时PCB上、下温度

55、易控制。其缺点是温度不均匀；在同一块PCB上由于器件的颜色和大小不同、其温度就不同。为了使深颜色和大体积的元器件达到焊接温度、必须提高焊接温度，容易造成焊接不良和损坏元器件等缺陷。 对流传导主要有热风炉。其优点是温度均匀、焊接质量好。缺点是PCB上、上温差以及沿焊接长度方向的温度梯度不易控制。 目前再流焊倾向采用热风小对流方式，在炉子下面采用制冷手段，以保护炉子上、下和长度方向的温度梯度，从而达到工艺曲线的要求。TemperatureTime (BGA Bottom)1-3 /Sec200 Peak 225 5 60-90 Sec140-170 60-120 Sec PreheatDryout

56、ReflowcoolingREFLOW工艺分区：工艺分区：（一）预热区（一）预热区 目的：目的： 使使PCBPCB和元器件预热和元器件预热 ，达到平衡，同时除去焊膏中的水份，达到平衡，同时除去焊膏中的水份 、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保证升温比较、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保证升温比较 缓慢，溶剂挥发。较温和，对元器件的热冲击尽可能小，缓慢，溶剂挥发。较温和，对元器件的热冲击尽可能小， 升温过快会造成对元器件的伤害，如会引起多层陶瓷电容升温过快会造成对元器件的伤害，如会引起多层陶瓷电容 器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使在整个器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使在整个PCBPCB

57、的非焊接的非焊接 区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。REFLOW目的：保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，同时还起目的：保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，同时还起 着焊剂活化的作用，清除元器件、焊盘、焊粉中的金着焊剂活化的作用，清除元器件、焊盘、焊粉中的金 属氧化物。时间约属氧化物。时间约6012060120秒，根据焊料的性质有所差异。秒，根据焊料的性质有所差异。工艺分区：工艺分区：（二）保温区REFLOW目的：焊膏中的焊料使金粉开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊目的：焊膏中的焊料使金粉开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊 剂润湿剂润湿 焊盘和元器件，

58、这种润湿作用导致焊料进一步扩展，对焊盘和元器件，这种润湿作用导致焊料进一步扩展，对 大多数焊料润湿时间为大多数焊料润湿时间为60906090秒。再流焊的温度要高于焊膏的熔秒。再流焊的温度要高于焊膏的熔 点温度，一般要超过熔点温度点温度，一般要超过熔点温度2020度才能保证再流焊的质量。有度才能保证再流焊的质量。有 时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。（四）冷却区（四）冷却区 焊料随温度的降低而凝固，使元器件与焊膏形成良好的电接触，焊料随温度的降低而凝固，使元器件与焊膏形成良好的电接触，冷却速度要求同预热速度相同。冷却速度要求同预热速度相同。（二）

59、再流焊区（二）再流焊区工艺分区：工艺分区：REFLOW影响焊接性能的各种因素：影响焊接性能的各种因素：工艺因素工艺因素 焊接前处理方式，处理的类型，方法，厚度，层焊接前处理方式，处理的类型，方法，厚度，层数。处理后到焊接的时间内是否加热，剪切或经过数。处理后到焊接的时间内是否加热，剪切或经过其他的加工方式。其他的加工方式。焊接工艺的设计焊接工艺的设计 焊区：指尺寸，间隙，焊点间隙焊区：指尺寸，间隙，焊点间隙 导带（布线）：形状，导热性，热容量导带（布线）：形状，导热性，热容量 被焊接物：指焊接方向，位置，压力，粘合状态等被焊接物：指焊接方向，位置，压力，粘合状态等REFLOW焊接条件焊接条件

60、指焊接温度与时间，预热条件，加热，冷却速度指焊接温度与时间，预热条件，加热，冷却速度 焊接加热的方式，热源的载体的形式（波长，导热焊接加热的方式，热源的载体的形式（波长，导热速度等）速度等）焊接材料焊接材料 焊剂：成分，浓度，活性度，熔点，沸点等焊剂：成分，浓度，活性度，熔点，沸点等 焊料：成分，组织，不纯物含量，熔点等焊料：成分，组织，不纯物含量，熔点等 母材：母材的组成，组织，导热性能等母材：母材的组成，组织，导热性能等 焊膏的粘度，比重，触变性能焊膏的粘度，比重，触变性能 基板的材料，种类，包层金属等基板的材料，种类，包层金属等影响焊接性能的各种因素：影响焊接性能的各种因素：典型SMT焊