smt表面贴装技术_技术

smt表面贴装技术

表面安装技术，英文称之为“Surface Mount Technology”,简称SMT，它是将表面贴装元器件贴、焊到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术，所用的负责制电路板无无原则钻孔。具体地说，就是首先在印制板电路盘上涂布焊锡膏，再将表面贴装元器件准确地放到涂有焊锡膏的焊盘上，通过加热印制电路板直至焊锡膏熔化，冷却后便实现了元器与印制板之间的互联。20世纪80年代，SMT生产技术日趋完善，用于表面安装技术的元器件大量生产，价格大幅度下降，各种技术性能好，价格低的设备纷纷面世，用SMT组装的电子产品具有体积小，性能好、功能全、价位低的优势，故SMT作为新一代电子装联技术，被广泛地应用于航空、航天、通信、计算机、医疗电子、汽车、办公自动化、家用电器等各个领域的电子产品装联中。到了20世纪90年代，SMT关产业更是发生了惊人的变化，片式阻容元件自20世纪70年代工业人生产以来，尺寸从最初的3.2mm×1.6mm×1.2mm已以展到现在的0.6mm×0.3mm×0.3mm，体积从最初的6.014mm3,其体积缩到原来的0.88%.片式元器的发展还可以从IC外形封装尺寸的演变过程看，IC端子中心距已从最初的1. 27mm快速过渡到0.65mm、0.5mm和0.4mm。如今IC封装形式又以崭新的面貌出现在人们面前，继PLCC(PlasTIc Leadless Chip Carrier)和QFP(Quad Flat Package)之后出现了BGA、(Ball Grid Array)、CSP(Chip Scale Package)等，令人目不暇接。与元件相匹配的印制电路板从早期的双面板发展为多层板，最多可达50多，板面上线宽已从0.2~0.3mm，缩小到0.15mm甚至到0.05mm。
　　用于SMT大生产的主要设备-----贴片机也从早期的低速(1s/片)、机械对中，发展为高速(0.06s/片)、光学对中，并向多功能，柔性连接模块化发展，再流焊炉也由最初的热板式加热发展为氮气热风红外式加热，能适应通孔元件再流且带局部强制冷却的再流焊炉也已实现用化，再流焊的不良焊点率已下降到百分之十发下，几乎接近无缺陷焊接。
　　SMT技术作为新一代装联技术，仅有40年的历史，但却显示出其强大的生命力，它以非凡的速度，走完了从诞生，完善直到成熟的路程，迈入了大范围工业应用的旺盛期。

　　SMT技术的特点

　　(1)组装密度高
　　SMT片式元器件比传统穿孔元器所占面积和重量都大为减小，一般来说，采用SMT可使电子产品体积缩小60%，重量减轻75%。通孔安装技术元器件，它们按2. 54mm网格安装元件，而SMT组装元件网格从1.27mm发展到目前0.63mm网格，个别达0.5mm网格的安装元件，密度更高。例如一个64端子的DIP集成块，它的组装面积为25mm×75mm，而同样端子采用引线间距为0.63mm的方形扁平封装集成块(QFP)它的组装面积仅为12mm×12mm。
　　(2)可靠性高
　　由于片式元器件小而轻，抗振动能力强，自动化生产程度高，故贴装可靠性高，一般不良焊点率小于百分之十，比通孔插装元件波峰接技术低一个数量级，用SMT组装的电子产品平均无故障时间(MTBF)为2.5×105h,目前几乎有90%的电子产品采用SMT工艺。
　　(3)高频特性好
　　由于片式元器件贴装牢固，器件通常为无引线或短引线，降低了寄生电容的影响，提高了电路的高频特性。采用片式元器件设计的电路最高率达3GHZ。而采用通孔元件仅仅为500mhZ。采用SMT也可缩短传输延迟时间，可用于时钟频率为16MHZ以上的电路。若使用多芯模块MCM技术，计算机工作站的端时钟可达100MHZ，由寄生电抗引起的附加功耗可降低2-3倍。
　　(4) 降低成本
　　1、印制使用面积减小，面积为采用通孔面积的1/12，若采用CSP安装，则面积还可大幅度下降。
　　2、频率特性提高，减少了电路调试费用
　　3、片式元器体积小，重量轻，减少了包装，运输和储存费用。
　　4、片式元器件发展快，成本迅速下降，一个片式电阻已同通孔电阻价格相当，约0.3美分，合2分人民币。
　　(5)便于自动化生产
　　目前穿孔安装印制板要实现完全自动化，还需扩大40%原印制板面积，这样才能使自动插件的插装头将元件插入，若没有足够的空间间隙，将碰坏零件。而自动贴片机采用真空吸嘴吸放元件，真空吸嘴小于元件外形，可提高安装密度，事实上小元件及细间距器件均采用自动贴片机进行生产，也实现全线自动化。
　　当然，SMT大生产中也存一些问题。
　　!、元器件上的标称数值看不清楚，维修工作困难。
　　2、维修调换器件困难，并需专用工具。
　　3、元器件与印制板之间热膨胀系数(CTE)一致性差。
　　4、初始投资大，生产设备结构复杂，涉及技术面宽，费用昂贵。
　　随着专用拆装及新型的低膨胀系数印制板的出现，它们已不再成为阻碍SMT深入发展的障碍。