1 電子產(chǎn)品制作新技術(shù)—— 表面安裝技術(shù)SMT

1、電子產(chǎn)品制作新技術(shù) 表面安裝技術(shù)（SMT）電子系統(tǒng)的微型化和集成化是當(dāng)代技術(shù)革命的重要標(biāo)志，也是未來(lái)發(fā)展的重要方向。日新月異的各種高性能、高可靠、高集成、微型化、輕型化的電子產(chǎn)品，正在改變我們的世界，影響人類文明的進(jìn)程。安裝技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)微型化和集成化的關(guān)鍵，盡管傳統(tǒng)的安裝技術(shù)還將繼續(xù)發(fā)揮作用，但新的安裝技術(shù)以不容置疑的優(yōu)勢(shì)將逐步取代傳統(tǒng)方式，這是大勢(shì)所趨。表面安裝技術(shù)，也稱SMT技術(shù)，是伴隨著無(wú)引腳元件或引腳極短的片狀元器件（也稱SMD元器件）的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的，是目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的安裝焊接技術(shù)。它打破了在印制電路板上要先進(jìn)行鉆孔再安裝元器件、在焊接完成后還要將多余的引腳剪掉的傳統(tǒng)工

2、藝，直接將SMD元器件平臥在印制電路板的銅箔表面進(jìn)行安裝和焊接?，F(xiàn)代電子技術(shù)大量采用表面安裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電子設(shè)備的微型化，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。從事電子技術(shù)工作的人員一定要了解這種新技術(shù)。 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)是將電子元器件直接安裝在印制電路板或其他基板導(dǎo)電表面的裝接技術(shù)。在電子工業(yè)生產(chǎn)中，SMT實(shí)際是包括表面安裝元件（SMC）、表面安裝器件（SMD）、表面安裝印制電路板（SMB）、普通混裝印制電路板（PCB）、點(diǎn)粘合劑、涂焊錫膏、元器件安裝設(shè)備、焊接以及測(cè)試等技術(shù)在內(nèi)的一整套完整的工藝技術(shù)的統(tǒng)稱。當(dāng)前SMT產(chǎn)品的形式有多種.表面安裝技術(shù)涉及材料、化工、機(jī)械、電子等多科學(xué)、多領(lǐng)域

3、，是一種綜合性的高新技術(shù)。1表面安裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)（1）高密集性表面安裝元件的體積只有傳統(tǒng)元器件的13110左右，可以裝在PCB板的兩面，有效的利用了印制板的面積，減輕了電路板的重量。一般采用表面安裝元件后可使電子產(chǎn)品的體積縮小4060，重量減輕6080。（2）高可靠性表面安裝元件無(wú)引線或引線很短，重量輕，因而抗震能力強(qiáng)，焊點(diǎn)失效率可比傳統(tǒng)安裝至少降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。（3）高性能性表面安裝元件采用密集安裝減小了電磁干擾和射頻干擾，尤其在高頻電路中，減小了分布參數(shù)的影響，提高了信號(hào)傳輸速度，改善了高頻特性，使整個(gè)產(chǎn)品的性能有所提高。（4）高效率性表面安裝元件更適合于自動(dòng)化大規(guī)模生

4、產(chǎn)，采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（CIMS）可使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程高度自動(dòng)化，將生產(chǎn)效率提高到新的水平。（5）低成本性表面安裝元件使PCB的面積減小，成本降低；無(wú)引線和短引線使元器件的成本也降低，在安裝過(guò)程中省去了引線成形、打彎，剪線的工序；電路的頻率特性提高，減少了調(diào)試費(fèi)用；焊點(diǎn)的可靠性提高，降低了調(diào)試和維修成本。在一般情況下，電子產(chǎn)品采用表面安裝元件后可使產(chǎn)品總成本下降30以上。2表面安裝技術(shù)存在的的問(wèn)題（1）表面安裝元件本身的問(wèn)題表面安裝元器件的規(guī)格目前在國(guó)際和國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，給使用帶來(lái)不便；表面安裝元件的品種不齊全；表面安裝元件的價(jià)格高于普通元器件；表面安裝元件的數(shù)值誤差比較大，精度不高。（2）表面

5、安裝元件對(duì)安裝設(shè)備要求比較高表面安裝元件在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備有專門要求，幾乎不用人工直接安裝，都采用自動(dòng)化裝配設(shè)備。另外對(duì)電路板的要求也比較高。（3）表面安裝技術(shù)的初始投資比較大主要是生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程涉及的技術(shù)面寬，初期投資費(fèi)用昂貴。3表面安裝技術(shù)的特點(diǎn)電子產(chǎn)品采用表面安裝技術(shù)有如下特點(diǎn)：（1） 表面安裝技術(shù)減少了焊接工序，提高了生產(chǎn)效率，無(wú)需在印制電路板上打孔，無(wú)需進(jìn)行印制板上孔的金屬化。（2） 表面安裝技術(shù)減少了印制電路板的體積，一方面由于采用了SMD元器件，元件的體積明顯減少，另一方面由于沒(méi)有印制電路板帶鉆孔的焊盤，銅箔線條可以做得很細(xì)（可達(dá)0.10.025mm），線條

6、之間的間隔也可減少（可達(dá)0.1mm），因而在印制電路板上元器件的安裝密度可以做得很高，還可將印制電路板多層化。（3） 表面安裝技術(shù)改善了電路的高頻特性，由于元器件無(wú)引線或引線極短，減小了印制電路板的分布參數(shù)，改善了電路的高頻特性。4表面安裝技術(shù)的基本工藝表面安裝技術(shù)的基本工藝有兩種基本類型，主要取決于焊接方式。采用波峰焊的工藝流程基本上是四道工序：點(diǎn)膠，將膠水點(diǎn)到要安裝元件的中心位置；方法：手動(dòng)半自動(dòng)自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)。 貼片，將無(wú)引線元件放到電路板上； 方法：手動(dòng)半自動(dòng)自動(dòng)貼片機(jī)。固化，使用相應(yīng)的固化裝置將無(wú)引線元件固定在電路板上；焊接，將固化了無(wú)引線元件的電路板經(jīng)過(guò)波峰焊機(jī)，實(shí)現(xiàn)焊接。這種生產(chǎn)工藝

7、適合于大批量生產(chǎn)，對(duì)貼片的精度要求比較高，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化程度要求也很高。采用再流焊的工藝流程基本上是三道工序：涂焊膏，將專用焊膏涂在電路板上的焊盤上；方法：絲印涂膏機(jī)。貼片，將無(wú)引線元件放到電路板上；方法：手動(dòng)半自動(dòng)自動(dòng)貼片機(jī)。再流焊，將電路板送入再流焊爐中，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)完成對(duì)元件的加熱焊接。 方法：要有再流焊爐。這種生產(chǎn)工藝比較靈活，既可用于中小批量生產(chǎn)，又可用于大批量生產(chǎn)，而且這種生產(chǎn)方法由于無(wú)引線元器件沒(méi)有被膠水定位，經(jīng)過(guò)再流焊時(shí)，元件在液態(tài)焊錫表面張力的作用下，會(huì)使元器件自動(dòng)調(diào)節(jié)到標(biāo)準(zhǔn)位置. 采用波峰焊對(duì)無(wú)引線元件焊接時(shí)，由于焊點(diǎn)上無(wú)插件孔，因而助焊劑在高溫氣化時(shí)所產(chǎn)生的大量蒸

8、汽無(wú)法排放，在印制電路板和錫峰表面交接處會(huì)產(chǎn)生“錫爆炸”，無(wú)數(shù)個(gè)細(xì)小的錫珠會(huì)濺到印制電路板上的銅錫線和元器件之間，形成“橋連”電路。為了解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)在的波峰焊工藝對(duì)焊錫波峰采用雙T型波峰，較好解決了這個(gè)問(wèn)題。 采用再流焊對(duì)無(wú)引線元件焊接時(shí)，以為在元器件的焊接處都已經(jīng)預(yù)焊上錫，印制電路板上的焊接點(diǎn)也已涂上焊膏，通過(guò)對(duì)焊接點(diǎn)加熱，使兩種工件上的焊錫重新融化到一起，實(shí)現(xiàn)了電氣連接，所以這種焊接也稱作重熔焊。常用的再流焊加熱方法有熱風(fēng)加熱、紅外線加熱和激光加熱，其中紅外線加熱方法具有操作方便、使用安全、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中使用的較多。5安裝技術(shù)的發(fā)展電子產(chǎn)品的安裝技術(shù)是現(xiàn)代發(fā)展最快的制造技

9、術(shù)，從安裝的工藝特點(diǎn)可將安裝技術(shù)的發(fā)展過(guò)程分為五代，如下表所示。 安裝技術(shù)的發(fā)展過(guò)程年代技術(shù)縮寫元器件典型代表安裝基板安裝方法焊接技術(shù)第一代5060年代長(zhǎng)引線元件、電子管接線板、鉚接端子手工安裝手工烙鐵焊第二代6070年代THT晶體管、軸向引線元件單面和雙面PCB手工半自動(dòng)插裝手工焊、浸焊 第三代 7080年代單列和雙列直插IC、軸向引線元件單面及多層PCB 自動(dòng)插裝波峰焊、浸焊、手工焊第四代8090年代SMT片式封裝器件、軸向引線元件高質(zhì)量多層PCB自動(dòng)貼片機(jī)波峰焊、再流焊第五代90年代至今MPT微型片式封裝器件陶瓷硅片自動(dòng)安裝倒裝焊、特種焊由表可看出，第二代與第三代安裝技術(shù)，元器件發(fā)展特征

10、明顯，而安裝方法并沒(méi)有根本改變，都是以長(zhǎng)引線元器件穿過(guò)印刷板上通孔的安裝方式，一般稱為通孔安裝（THT）。第四代表面安裝技術(shù)則發(fā)生了根本性變革，從元器件到安裝方式，從PCB板的設(shè)計(jì)到焊接方法都以全新的面貌出現(xiàn)，它使電子產(chǎn)品體積大大縮小，重量變輕，功能增強(qiáng)，產(chǎn)品的可靠性提高，極大的推動(dòng)了信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。技術(shù)部門預(yù)計(jì)，將來(lái)90以上的電子產(chǎn)品都將采用表面安裝技術(shù)。第五代安裝技術(shù)是表面安裝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，從技術(shù)工藝上講它仍屬于“安裝”范疇，但與我們通常所說(shuō)的安裝相差甚遠(yuǎn)，使用一般的工具、設(shè)備和工藝是無(wú)法完成的，目前正處于技術(shù)完善和在局部領(lǐng)域應(yīng)用的階段，但它代表了當(dāng)前電子產(chǎn)品安裝技術(shù)發(fā)展的方向。2

11、表面安裝元器件表面安裝元器件的結(jié)構(gòu)、尺寸和包裝型式都與傳統(tǒng)的元器件不同，表面安裝元器件的發(fā)展趨勢(shì)是元件尺寸逐漸小型化。片狀元器件的尺寸是以四位數(shù)字來(lái)表示的，前面兩位數(shù)字代表片狀元器件的長(zhǎng)度，后面兩位數(shù)字代表片狀元器件的寬度，例如1005表示這個(gè)片狀元器件的長(zhǎng)度為為1.0mm，寬度為0.5mm。片狀元器件的尺寸變化：32253216252021252012160810050603，目前最小尺寸的極限產(chǎn)品為0603，該產(chǎn)品已經(jīng)面世。2.1表面安裝元器件的分類1.按照表面安裝元器件的功能分類 表面安裝元器件可以分成無(wú)源元件、有源元件和機(jī)電元件。(1)無(wú)源元件無(wú)源元件主要包括：電阻器：厚膜電阻、薄膜電

12、阻、敏感電阻。電位器：微調(diào)電位器、多圈電位器。電容器：陶瓷電容、電解電容、薄膜電容、云母電容等。電感器：疊層電感、線繞電感。（2）有源元件有源元件主要包括：分立器件：二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等。集成電路（3）機(jī)電元件機(jī)電元件主要包括： 開(kāi)關(guān)：輕觸開(kāi)關(guān)。繼電器連接器：片狀跨線、插片連接器、插座。電機(jī)。2.按照表面安裝元器件的形狀分類按照表面安裝元器件的形狀分類，主要有薄片矩形、扁平封裝、圓柱形、其他形狀。（1）薄片矩形：適用于各種無(wú)源器件和機(jī)電元件。（2）扁平封裝：主要有雙列封裝四面引線封裝無(wú)引線片式載體焊球陣列 （3）圓柱形：主要有各種電阻、電容、二極管等。（4）其他形狀 可調(diào)電阻、線繞電阻。

13、可調(diào)電容、電解電容。濾波器、晶體振蕩器。開(kāi)關(guān)、繼電器、電機(jī)。2.2無(wú)源表面安裝元件在表面安裝元件中使用最廣泛、品種規(guī)格最齊全的是電阻和電容，他們的外形結(jié)構(gòu)、標(biāo)識(shí)方法、性能參數(shù)都和普通的安裝元件有所不同，在選用時(shí)應(yīng)注意其差別。1表面安裝電阻表面安裝電阻主要有矩形片狀和圓柱形兩種。（1）矩形片狀電阻矩形片狀電阻的結(jié)構(gòu)外形大都采用陶瓷（AI2O3）制成，具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和電絕緣性。電阻膜采用RuO2制作的電阻漿料印制在基片上，再經(jīng)過(guò)燒結(jié)制成。由于RuO2的成本較高，近年來(lái)又開(kāi)發(fā)出一些低成本的電阻漿料，如氮化系材料（TaNTa），碳化物系材料（WCW）和Cu系材料。電阻膜的外面有一層保護(hù)層，采用玻璃

14、漿料印制在電阻膜上，在經(jīng)過(guò)燒結(jié)成釉狀，所以片狀元件看起來(lái)都亮晶晶的。片狀電阻的電極由三層材料構(gòu)成：內(nèi)層是AgPd合金，以保證與電阻膜接觸良好，并且電阻小、附著力強(qiáng)；中層為Ni材料，主要作用是防止端頭電極脫落；外層為可焊層，采用電鍍Sn或PbSn合金。矩形片狀電阻的外形尺寸為目前矩形片狀電阻最小功率（132W）的尺寸，括號(hào)內(nèi)的尺寸為矩形片狀電阻功率為18W的尺寸。矩形片狀電阻的額定功率系列有：1，12，14，18，110，116，132，單位是瓦，矩形片狀電阻的阻值范圍在110M之間，有各種規(guī)格。電阻值采用數(shù)碼法直接標(biāo)在元件上，阻值小于10用R代替小數(shù)點(diǎn)，例如8R2表示8.2，0 R為跨接片，電

15、流容量不超過(guò)2A。片狀電阻的包裝一般都是編帶包裝，片狀電阻的焊接溫度要控制在235±5，焊接時(shí)間為3±1秒，最高的焊接溫度不得超過(guò)260。（2）圓柱形電阻圓柱形電阻是普通圓柱型長(zhǎng)引線電阻去掉引線將兩端改為電極的產(chǎn)物。圓柱形電阻的材料、制造工藝和標(biāo)記都和普通圓柱型長(zhǎng)引線電阻基本相同，只是外形尺寸要小的多，其中18W碳膜圓柱型電阻的尺寸僅為1.25×2（mm），兩端電極的長(zhǎng)度僅為0.3mm，這種電阻目前僅有18W和14W兩種規(guī)格。矩形片狀電阻和圓柱形電阻兩種表面安裝電阻的主要性能對(duì)比見(jiàn)下表。 矩形片狀電阻和圓柱形電阻的主要性能對(duì)比電阻項(xiàng)目矩形片狀圓柱形結(jié)構(gòu)電阻材料Ru

16、O2等貴金屬氧化物碳膜、金屬膜電極AgPdNi焊料三層FeNi鍍Sn或黃銅保護(hù)層玻璃釉耐熱漆基體高鋁陶瓷片圓柱陶瓷阻值標(biāo)志三位數(shù)碼色環(huán)（3，4，5環(huán)）電氣性能阻值穩(wěn)定、高頻特性好溫度范圍寬、噪聲電平低、諧波失真低安裝特性無(wú)方向但有正反面無(wú)方向，無(wú)反正面使用特性提高安裝密度提高安裝速度2表面安裝電容在表面安裝電容器中使用最多的是多層片狀陶瓷電容，其次是鋁和鉭電解電容，有機(jī)薄膜電容和云母電容用的較少。表面安裝電容器的外形同電阻一樣，也有矩形片狀和圓柱形兩大類，幾種主要表面安裝電容的技術(shù)規(guī)范見(jiàn)下表。表面安裝電容的規(guī)格目前在國(guó)際尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)各大公司均采用自己的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)目前執(zhí)行的主要是日本標(biāo)準(zhǔn)。

17、片狀陶瓷電容的電容值采用數(shù)碼法表示，但不印在元件上。其它參數(shù)如偏差、耐壓值等表示方法與普通電容相同。表面安裝電容器的安裝和焊接與表面安裝電阻相同。3其他幾種無(wú)源表面安裝元件無(wú)源表面安裝元件還有電位器、電感器、濾波器、繼電器、開(kāi)關(guān)和連接器等。連接器就有邊緣連接器、條形連接器、扁平電纜連接器等多種形式。此外還有表面安裝敏感元器件，如片狀熱敏電阻、片狀壓敏電阻等，但就其封裝與安裝特性而言，一般不超出上述元件的范圍。8.2.3有源表面安裝器件有源表面安裝器件主要是二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管和集成電路，這些器件與無(wú)源表面安裝器件的主要區(qū)別在于外形封裝。1.二極管和三極管的封裝形式二極管的封裝一般采用圓柱無(wú)

18、引線形式，常見(jiàn)的有1.5×3mm和2.7×5.2mm兩種，功耗一般在4001000mW，用色環(huán)表示二極管的極性，同普通封裝二極管的標(biāo)志方法相同。三極管的封裝一般都采用三端片式封裝，雙二極管元件也采用這種封裝，常見(jiàn)的尺寸有2.1×2.0mm，功耗一般在300mW到2W之間。2集成電路的封裝由于集成電路的規(guī)模不斷發(fā)展，集成電路的外引線數(shù)目不斷增加，促使其封裝形式不斷向小間距方向發(fā)展，目前常用的有以下幾類：（1）雙列扁平封裝（SOP）雙列扁平封裝是由雙列直插封裝（DIP）演變來(lái)的，這類封裝有兩種形式：J形（又叫鉤形）和L形（又稱翼形）。L形封裝的安裝和焊接及檢測(cè)比較方便

19、，但占用PCB板的面積較大，J形封裝的則與之相反。目前常用的雙列扁平封裝集成電路的引線間距有1.27mm和0.8mm兩種，引線數(shù)為832條，最新的引線間距只有0.76mm，引線數(shù)可達(dá)56條。（2）方形扁平封裝（QFP）方形扁平封裝可以使集成電路容納更多的引線。方形扁平封裝有正方形和長(zhǎng)方形兩種，引線間距有1.27、1.016、0.8、0.65、0.5、0.4（mm）等數(shù)種，外形尺寸從5mm×5mm到44mm×44mm有數(shù)種規(guī)格，引線數(shù)從32567條，但最常用的是44160條。圖8-9是64條引線的QFP（L形）的外形尺寸。目前最新推出的薄形方形扁平封裝（又稱TQFP）的引線間

20、距小至0.254mm，厚度僅有1.2mm。（3）塑封有引線芯片載體封裝（PLCC）塑封有引線芯片載體封裝的四邊都有向封裝體底部彎成“J”形的短引線，顯然這種封裝比方形扁平封裝更節(jié)省PCB板的面積，但同時(shí)也使器件的檢測(cè)和維修更為困難。塑封有引線芯片載體封裝的引線數(shù)為1884條，主要用于計(jì)算機(jī)電路和專用集成電路（ASIC、GAL）等芯片的封裝。（4）針柵陣列與焊球陣列封裝（PGA與BGA）針柵陣列（PGA）與焊球陣列（BGA）封裝是針對(duì)集成電路引線增多、間距縮小、安裝難度增加而另辟蹊徑的一種封裝形式。它讓眾多擁擠在器件四周的引線排列成陣列，引線均勻分布在集成電路的底面。采用這種封裝形式使集成電路在

21、引線數(shù)很多的情況下，引線的間距也不必很小。針柵陣列封裝通過(guò)插座與印制板電路連接，用于可更新升級(jí)的電路，如臺(tái)式計(jì)算機(jī)的CPU等，陣列的間距一般為2.54mm，引線數(shù)從52到370條或更多。焊球陣列封裝則直接將集成電路貼裝到印制板上，陣列間距為1.5mm或1.27mm，引線數(shù)從72到736以上。在手機(jī)、筆記本電腦、快譯通的電路里，多采用這種封裝形式。（5）板載芯片封裝（COB）板載芯片封裝即通常所稱的“軟封裝”，它是將集成電路芯片直接粘在PCB板上，同時(shí)將集成電路的引線直接焊到PCB的銅箔上，最后用黑塑膠包封。這種封裝形式成本最低，主要用于民用電子產(chǎn)品，例如各種音樂(lè)門鈴所用的芯片都采用這種封裝形式

22、。除上述5種常用封裝形式外，還有LCCC（無(wú)引線陶瓷芯片載體）及LDCC（有引線陶瓷芯片載體）等封裝形式，但由于這種封裝形式成本太高，安裝也不方便，目前僅在要求高可靠性的領(lǐng)域如軍工和航天產(chǎn)品上采用。3 表面安裝材料和設(shè)備3.1 表面安裝的印制電路板表面安裝用的印制電路板，與普通的PCB在基板要求、設(shè)計(jì)規(guī)范和檢測(cè)方法方面都有很大差異，表面安裝用的印制電路板簡(jiǎn)稱為SMB(surface mounting printed circuit board)。1 表面安裝用的印制電路板的特點(diǎn)（1）高密度布線隨著表面安裝元件的引線間距由1.270.7620.6350.5080.380.305（mm）不斷縮小，

23、SMB普遍要求在2.54mm的網(wǎng)絡(luò)間過(guò)雙線（線寬減到0.23mm0.18mm）甚至過(guò)三線（線寬及線間距0.20mm0.12mm），并且向過(guò)五根導(dǎo)線（線寬及線間距減小到0.15mm0.08mm）的方向發(fā)展。（2）小孔徑、高板厚孔徑比在SMB上由于“通孔”已不再用于插裝元件（混裝的THT除外）而只起“過(guò)孔”作用，因而孔徑也日益減小。一般SMB上金屬化孔的直徑為0.6mm0.3mm，發(fā)展方向?yàn)?.3mm0.1mm。同時(shí)SMB特有的“盲孔”與“埋孔”直徑也小到0.3mm0.1mm。減小孔徑與SMB布線密度相適應(yīng)，孔徑越小制造難度越高。由于板上的孔徑減小，而SMB板的厚度一般并不能減小，且由于用多層板，

24、所以SMB的板厚孔徑比一般在5以上（THT一般在3以下），甚至高達(dá)21。（3）多層數(shù)為提高SMT的裝配密度，SMB板的層數(shù)不斷增加，在大型電子計(jì)算機(jī)中用的SMB板競(jìng)多達(dá)68層。（4）高電氣性能由于SMT元件多用于高頻電路和高速信號(hào)傳輸電路，電路的工作頻率由100MHz向1GHz甚至更高頻段發(fā)展，對(duì)SMB的阻抗特性、表面絕緣性、介電常數(shù)、介電損耗等高頻特性提出了更高要求。（5）高平整光潔度和高穩(wěn)定性在SMB板上，即使微小的翹曲，不僅影響元件自動(dòng)貼裝的定位精度，而且會(huì)使片狀元器件及焊點(diǎn)產(chǎn)生缺陷而失效。另外板表面的粗糙或凸凹不平也會(huì)引起焊接不良，基板本身的熱膨脹系數(shù)如果超過(guò)一定限制也會(huì)使元器件及焊點(diǎn)

25、受熱應(yīng)力而損壞，因此SMB對(duì)基板的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通PCB。（6）高質(zhì)量基板SMB的基板必須在尺寸穩(wěn)定性、高溫特性、絕緣介電特性及機(jī)械特性上滿足安裝質(zhì)量和電氣性能的要求；一般在制作PCB板常用的環(huán)氧玻璃布板僅能適應(yīng)制作安裝密度不高的SMB，高密度多層板都采用聚四氟乙烯、聚酰亞胺、氧化鋁陶瓷等高性能基板。8.3.2 表面安裝的其他材料1黏合劑常用的黏合劑有三類：按材料分有環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂及其他聚合物黏合劑；按固化方式分有熱固化、光固化、光熱雙固化及超聲波固化黏合劑；按使用方法分有絲網(wǎng)漏印、壓力注射、針式轉(zhuǎn)移所用的黏合劑。除對(duì)一般黏合劑要求外，SMT使用的黏合劑要求要快速固化（固化溫度150，時(shí)

26、間20min、觸變特性好（觸便性是膠體物質(zhì)的黏度隨外力作用而改變的特性）、耐高溫（能承受焊接時(shí)240270的溫度）、化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性好（要求體積電阻率1013·cm）2焊錫膏焊錫膏由焊料合金粉末和助焊劑組成，簡(jiǎn)稱焊膏。焊膏由專業(yè)工廠生產(chǎn)成品，使用者應(yīng)掌握選用方法。(1)焊膏的活性，根據(jù)SMB的表面清潔度確定，一般可選中等活性，必要時(shí)選高活性或無(wú)活性級(jí)、超活性級(jí)。（2）焊膏的黏度，根據(jù)涂覆法選擇，一般液料分配器用100200Pa，絲印用100300Pa，漏模板印刷用200600Pa。（3）焊料粒度選擇，圖形越精細(xì)，焊料粒度應(yīng)越高。（4）電路采用雙面焊時(shí)，板兩面所用的焊膏熔點(diǎn)應(yīng)相差30

27、40。（5）電路中含有熱敏感元件時(shí)用選用低熔點(diǎn)焊膏。3助焊劑和清洗劑SMT對(duì)助焊劑的要求和選用原則，基本上與THT相同，只是更嚴(yán)格，更有針對(duì)性。SMT的高密度安裝使清洗劑的作用大為增加，至少在免清洗技術(shù)尚未完全成熟時(shí)，還離不開(kāi)清洗劑。目前常用的清洗劑有兩類：CFC113（三氟三氯乙烷）和甲基氯仿，在實(shí)際使用時(shí)，還需加入乙醇酯、丙稀酸酯等穩(wěn)定劑，以改善清洗劑的性能。清洗方式則除了浸注清洗和噴淋清洗外，還可用超聲波清洗、汽相清洗等方法。3.3 表面安裝設(shè)備表面安裝設(shè)備主要有三大類：涂布設(shè)備、貼片設(shè)備和焊接設(shè)備。1涂布設(shè)備涂布設(shè)備包括涂布粘合劑和焊膏，有以下三種方法：（1）針印法針印法是利用針狀物浸

28、入黏合劑中，在提起時(shí)針頭就掛上一定的黏合劑，將其放到SMB的預(yù)定位置，使黏合劑點(diǎn)到板上。當(dāng)針蘸入黏合劑中的深度一定且膠水的黏度一定時(shí)，重力保證了每次針頭攜帶的粘合劑的量相等，如果按印制板上元件安裝的位置做成針板，并用自動(dòng)系統(tǒng)控制膠的黏度和針插入的深度，即可完成自動(dòng)針印工序。（2）注射法注射法如同用醫(yī)用注射器一樣的方式將黏合劑或焊膏注到SMB上，通過(guò)選擇注射孔的大小和形狀，調(diào)節(jié)注射壓力就可改變注射膠的形狀和數(shù)量。（3）絲印法用絲網(wǎng)漏印的方法涂布粘合劑或焊膏，是現(xiàn)在常用的一種方法。絲網(wǎng)是用80200目的不銹鋼金屬網(wǎng)，通過(guò)涂感光膜形成感光漏孔，制成絲印網(wǎng)板。絲印方法精確度高，涂布均勻，效率高，是目前

29、SMT生產(chǎn)中主要的涂布方法。生產(chǎn)設(shè)備有手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)式的各種型號(hào)規(guī)格商品絲印機(jī)。2貼片設(shè)備貼片設(shè)備是SMT的關(guān)鍵設(shè)備，也是在設(shè)備投資中占比例最大的一項(xiàng)設(shè)備，一般稱為貼片機(jī)。貼片機(jī)有小型、中型和大型之分。一般小型機(jī)有20個(gè)以內(nèi)的SMCSMD料架，采用手動(dòng)或自動(dòng)送料，貼片速度較低。中型機(jī)有2050個(gè)材料架，一般為自動(dòng)送料，貼片速度為低速或中速。大型機(jī)則有50個(gè)以上的材料架，貼片速度為中速或高速。貼片機(jī)主要由材料儲(chǔ)運(yùn)裝置、工作臺(tái)、貼片頭和控制系統(tǒng)組成。（1）材料儲(chǔ)運(yùn)裝置由于SNCSMD有散裝、編帶包裝、盤式和管式包裝等多種類型，所以儲(chǔ)藏材料的支架也各不相同。運(yùn)送裝置由電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，將材料按

30、要求送到貼片頭拾取的位置上。（2）工作臺(tái)工作臺(tái)大都由兩臺(tái)電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成XY方向可快速移動(dòng)和準(zhǔn)確定位，工作臺(tái)的移動(dòng)速度和定位精度制約了貼片機(jī)的主要指標(biāo)。（3）貼片頭貼片頭由真空吸附系統(tǒng)、貼裝角度旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和檢測(cè)定位系統(tǒng)構(gòu)成。一般中型以上貼片機(jī)的吸附裝置都是復(fù)合式，即用410個(gè)吸嘴組成一個(gè)貼片頭，吸嘴的形狀根據(jù)元器件形狀選擇。角度旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)根據(jù)貼片機(jī)的檔次可有0°和90°兩方向旋轉(zhuǎn)以及0°360°任意角度的旋轉(zhuǎn)，采用氣動(dòng)或步進(jìn)電機(jī)裝置驅(qū)動(dòng)。檢測(cè)貼片頭拾取元器件是否正常，采用測(cè)負(fù)壓或光電傳感器方法。負(fù)壓測(cè)試簡(jiǎn)單可靠，是大部分貼片機(jī)采用的方法，兩種方式并用則是高

31、檔機(jī)的模式。定位系統(tǒng)也有機(jī)械和光學(xué)校正兩種，用于不同檔次的機(jī)器。最新的設(shè)備則帶有人工智能視覺(jué)系統(tǒng)。（4）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)及多路傳感系統(tǒng)構(gòu)成，隨機(jī)器檔次的不同而異，一般都配有專門的程序，須根據(jù)不同的產(chǎn)品進(jìn)行編程。（5）貼片機(jī)的技術(shù)指標(biāo)貼片機(jī)的技術(shù)指標(biāo)有多項(xiàng)，其中主要的有三項(xiàng)：PCB板的尺寸，反映貼片機(jī)可貼最大PCB尺寸，一般最大可達(dá)508×380mm。貼片精度，有兩種表示方式，一種直接給出貼裝精度和重復(fù)精度，現(xiàn)在已可達(dá)到0.05mm貼裝精度和0.02mm的重復(fù)精度；另一種用可貼裝元器件最小尺寸表示，現(xiàn)在可達(dá)到貼裝片式元件1.0mm×0.5mm或更小。貼片速度，一般

32、用貼裝一個(gè)片式元件所需時(shí)間來(lái)表示，目前高速機(jī)可做到0.25S，最快可達(dá)0.1S以下。4 手工操作SMT簡(jiǎn)介 盡管在現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化和智能化是必然趨勢(shì)，但在研究、試制、維修領(lǐng)域，手工操作方式還是無(wú)法取代的，不僅有經(jīng)濟(jì)效益的因素，而且所有自動(dòng)化、智能化方式的基礎(chǔ)仍然是手工操作，因此電子技術(shù)人員有必要了解手工SMT的基本操作方法。手工SMT所用的SMCSMD及SMB與自動(dòng)安裝沒(méi)有什么兩樣，以下三個(gè)方面是技術(shù)關(guān)鍵：1涂布黏合劑和焊膏最簡(jiǎn)單的涂布是人工用針狀物直接點(diǎn)膠或涂焊膏，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，技術(shù)高超的人同樣可以達(dá)到機(jī)械涂布黏合劑的效果。手動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)及手動(dòng)點(diǎn)滴機(jī)可滿足小批量生產(chǎn)的要求，我國(guó)已有這方面的

33、專用設(shè)備生產(chǎn)，可供使用單位選擇。2貼片貼片機(jī)是SMT設(shè)備中最昂貴的設(shè)備。手工SMT操作最簡(jiǎn)單的方法，是用鑷子借助于放大鏡，仔細(xì)的將片式元器件放到設(shè)定的位置。由于片式元器件的尺寸太小，特別是窄間距的QFP引線很細(xì)，用夾持的辦法很可能損傷元器件，采用一種帶有負(fù)壓吸嘴的手工貼片裝置是最好的選擇，這種裝置一般備有尺寸形狀不同的若干吸嘴以適應(yīng)不同形狀和尺寸的元器件，裝置上自帶視像放大裝置。還有一種半自動(dòng)貼片機(jī)也是投資少而適應(yīng)廣泛的貼片機(jī)，它帶有攝像系統(tǒng)通過(guò)屏幕放大可準(zhǔn)確的將元件對(duì)準(zhǔn)位置安裝，并帶有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可記憶手工貼片的位置，當(dāng)?shù)谝粔KSMB經(jīng)過(guò)手工放置元件后，它就可自動(dòng)放置第二塊SMB。3焊接最簡(jiǎn)單的

34、焊接是手工烙鐵焊接，最好采用恒溫或電子控溫的烙鐵，焊接的技術(shù)要求和注意事項(xiàng)同普通印制板的焊接相同，但更強(qiáng)調(diào)焊接的時(shí)間和溫度。短引線或無(wú)引線的元器件較普通長(zhǎng)引線元器件的焊接技術(shù)難度大。合適的電烙鐵加上正確的操作，可以達(dá)到同自動(dòng)焊接相媲美的效果。有一臺(tái)小型再流焊機(jī)是比較理想的。相對(duì)于貼片機(jī)而言，焊劑的投資不是很大，手工操作SMT對(duì)焊膏、黏合劑、焊劑及清洗劑的要求一點(diǎn)不能降低。4FM微型電調(diào)諧收音機(jī)簡(jiǎn)介（1）產(chǎn)品特點(diǎn)·采用電調(diào)諧單片F(xiàn)M收音機(jī)集成電路，調(diào)諧方便準(zhǔn)確。· 接收頻率為87108MHZ。·有較高的接收靈敏度。·外形小巧，便于隨身攜帶。·電源范圍1.23.5V，充電電池（1.2V）和一次性電池（1.5V）均可工作。·內(nèi)設(shè)靜噪電路，有效抑制調(diào)諧過(guò)程中的噪聲。（2）工作原理該收音機(jī)電路的核心是專用單片收音機(jī)集成電路SC1088。它采用特殊的低中頻（70KHZ）技術(shù)，在外圍電路省去了中頻變壓器和陶瓷濾波器，使電路簡(jiǎn)單可靠，調(diào)試