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SMT表麵貼裝(zhuāng)技術簡述


SMT技術起源於60年代,最初由美國IBM公司進行技術研發,之後於80年代(dài)後期漸趨成熟。顧名思義,SMT是指表麵貼(tiē)裝技術(shù)(英文:Surface Mounted Technology),是一種將(jiāng)元器(qì)件(jiàn)貼裝或(huò)直接(jiē)放置在印刷電路板表麵的電子線路生產技術。

1、SMT表麵貼裝技術

     需要表麵貼裝元(yuán)器件的位置都(dōu)需(xū)要平整,通常焊錫、沉銀或者沉金並沒有通孔的焊(hàn)接位置被稱為“焊盤”。

    1.1印(yìn)刷錫膏:錫膏,一種由(yóu)鉛錫成分和助焊混合物組成具有粘性的物質,借助錫膏印刷(shuā)機,滲透過不鏽鋼或鎳(niè)製鋼網附著到(dào)焊盤上,也可通過噴印原理來完成,類似(sì)於噴墨打印機。

    1.2元器件(jiàn)貼裝:錫膏印刷完畢後,電路板將經過拾取和放置(zhì)設備,通過相應的傳送帶(dài)進行貼裝。將要被貼裝的元器件一般放置在(zài)紙質或塑料的管道中,並借助飛達(dá)安(ān)裝在SMT貼片機器上。一些個頭(tóu)比較大的集成電(diàn)路將通過防靜電托盤傳(chuán)送。SMT設備從飛(fēi)達(dá)中取出相應的元器件並將其貼裝到PCB上,由於(yú)PCB上的錫膏具有一定的(de)粘性,因而在焊盤上的元器件有很好的附著效應。

     1.3 此後(hòu),PCB板(bǎn)將被傳送至回流焊錫爐中。回流焊先頭(tóu)擁有一個預熱區,電路板和元器件的溫度逐漸上升,然後進入高溫區(qū),錫膏(gāo)會融化並綁定焊盤和元器件,融化的錫膏表麵張力會讓元器(qì)件保留在所(suǒ)處位置,不發生(shēng)偏移,甚至該表麵張力會自動將略有偏位的元器件(jiàn)拉回到正確位置。回流焊接技術有很多種,一種(zhǒng)是使用紅外燈(dēng)(被稱為紅外回流焊),另一種(zhǒng)是使用熱氣對流,還有一種是最為流行的技術,便(biàn)是采用特(tè)殊的高沸點碳氟化合物液體(被(bèi)稱為蒸汽回流(liú)焊)。鑒於環(huán)境考慮(lǜ),這種技(jì)術(shù)在無鉛法規(guī)出台後,逐漸放棄。2008年之前,采(cǎi)用標準空氣或(huò)者氮氣對流回流焊是主流。每種方法都有其優劣(liè)勢。紅外(wài)照射方式(shì),板設計者必須注意:短元器(qì)件(jiàn)不會被(bèi)高的(de)元(yuán)件所遮擋,但是如果設計者知道生產(chǎn)過程中使用蒸汽回流(liú)焊或者對流回流焊的話,元件位(wèi)置便不(bú)會(huì)是需要考慮的因素(sù)。在回流焊階段,一些非常規或者熱敏感元器(qì)件需要(yào)手工焊接,但對於大量的這種元件,就需要通(tōng)過紅外光束或者對流設備來完(wán)成相應的回流焊接工藝。

      如果PCB板是雙麵(miàn)設計,那麽所有的錫膏印刷、貼裝和回流焊過程需要重複(fù)一次(cì),通過錫膏或者紅膠將元件粘附在指(zhǐ)定位置。如果需要機型波峰焊工藝,元件需要借助紅膠進行(háng)粘附,以防止元件在波峰焊受熱過程中由(yóu)於焊錫融化而造成的脫落。


      1.4清洗:完成焊接過(guò)程後,板麵需要經過清洗,以去除鬆香助焊劑以及一些錫球,防止他們造成元件之間的短路。鬆(sōng)香助焊劑通過碳氟化合物溶劑、高(gāo)燃(rán)點(diǎn)碳氫化合物溶劑或者低燃點(diǎn)溶劑(比如從橙皮中提取(qǔ)的檸檬油精(jīng))進行清(qīng)除。水溶性助焊劑通過(guò)離子水和清潔(jié)劑清(qīng)除,然後利(lì)用風刀快速移除表麵水分。但是,絕大不分的貼裝執(zhí)行無清洗(xǐ)過程,即鬆香助焊劑將留在(zài)PCB板的表麵,這將(jiāng)節約清洗成本、提高生產效率、減少浪費。

       一些SMT貼裝(zhuāng)生產標準,比如IPC(Association Connecting Electronics Industries)需(xū)要執行清洗標準,以便確保PCB板的(de)清潔,甚至一些無須清理的助焊劑也必須被清除。正確的清(qīng)晰將清理掉線路之間的肉(ròu)眼無法(fǎ)識別的(de)助焊劑(jì)、髒汙和雜質等。但是,並不是所有廠商會嚴(yán)格遵從IPC標準並顯示在板麵上,或(huò)者客戶根本不(bú)在意。事實上,很多廠家的製作標準是比(bǐ)IPC標準更加的嚴格。

        1.5.檢查:最後,PCB板需要經過目檢,查看是否(fǒu)元件漏貼(tiē)、方向錯誤、虛焊、短路等(děng)。如果需要,有問題的板(bǎn)需要送至專業的返修台進行維修,比如經(jīng)過ICT測試或者(zhě)FCT功能測試環節(jiē),直至測試(shì)PCB板工(gōng)作正常。

2、THT焊接

      在該行業,有SMD(surface-mount device,表麵貼裝器件)和THT(through-hole technology穿孔插裝技術)兩種方法。兩種技(jì)術可以在同一塊PCB板上應用,隻(zhī)不(bú)過穿孔插裝技術應用在哪些不適合表麵貼裝的元器件(比如大的變壓器、連接器、電解(jiě)電容等)。THT采用有引線元器件,在印製板上設計好電路連接導線和安裝孔,通過把元器件引線(xiàn)插入PCB上預先鑽好的通孔中,暫時固定後在基板(bǎn)的另一麵采用波峰焊接等(děng)軟釺焊技術進行焊接,形成可靠的焊點,建立長期的機(jī)械和電氣連接,元器(qì)件主體和焊點分別分布(bù)在基板兩側。采用這種方法,由於元器件有引線(xiàn),當電路密集到一定程(chéng)度以後,就無法解決縮小體積的問(wèn)題了。同時,引線間相互接近(jìn)導致的故障、引(yǐn)線長(zhǎng)度引起(qǐ)的幹擾也難以排除。


3,其它:除了上麵(miàn)典型的SMT技術外,還有很多特殊封裝元件的SMT貼片加工工藝,比如BGA焊接、PoP工藝等(děng),具有非常複雜的貼裝和波峰焊接要(yào)求。
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