SMT工藝 | SMT工藝介紹和SMT貼片流程
SMT是表面貼裝技術(shù)（Surface Mount Technology）的縮寫，作為新一代電子組裝技術(shù)，SMT工藝由于其實(shí)現(xiàn)電子組裝產(chǎn)品的高密度、高可靠性、小型化、低成本等優(yōu)勢(shì)的能力，已逐漸成為現(xiàn)代電子組裝產(chǎn)業(yè)的主流。利用SMT組裝工藝的電子產(chǎn)品具有輕、薄、短、小等優(yōu)勢(shì)，并且產(chǎn)品品質(zhì)良好，充分符合現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)對(duì)產(chǎn)品小型化、高密度化、高傳輸效率的要求。
據(jù)初步了解，目前國(guó)際上SMD（Surface Mount Device）器件產(chǎn)量逐年上升，傳統(tǒng)器件產(chǎn)量逐年下降，因此，隨著時(shí)間的推移，SMT技術(shù)將越來(lái)越普及，越來(lái)越多地服務(wù)于更廣泛的電子產(chǎn)品。
本文將全面介紹SMT的主要工藝流程及相關(guān)設(shè)備，對(duì)SMT初學(xué)者及相關(guān)技術(shù)人員具有一定意義的指導(dǎo)作用。
SMT工藝優(yōu)勢(shì)
a. SMT組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕；
b. 產(chǎn)品可靠性高、抗振能力強(qiáng)、焊點(diǎn)缺陷率低；
c. 產(chǎn)品高頻特性好，減少了電磁和射頻干擾；
d. 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率；
e. 節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時(shí)間等，降低生產(chǎn)成本。
SMT工藝分類
SMT工藝按照不同分類標(biāo)準(zhǔn)可以有不同的分類：
?按焊接方式，可分為回流焊和波峰焊兩種類型；
?按組裝方式，可分為全表面組裝、單面混裝、雙面混裝三種方式。
單面混裝
單面混裝是指SMC（Surface Mount Component，表面組裝元件）/SMD（Surface Mount Device，表面組裝器件）與THC（Through Hole Component，通孔插裝元件）分布在PCB不同的一面上混裝，但其焊接面僅為單面。
單面混裝按照貼片與插件的順序分為先貼法和后貼法。前者指的是在PCB的B面（焊接面）先貼裝SMC/SMD，而后在A面插裝THC，工藝簡(jiǎn)單，組裝密度低；后者指的是現(xiàn)在PCB的A面插裝THC，然后在B面貼裝SMD，工藝較復(fù)雜，組裝密度高。
目前，單面混裝均采用單面PCB和波峰焊接工藝。
雙面混裝
雙面混裝是指在PCB的雙面既有SMC/SMD，也有THC。
雙面混裝方式中也有先貼和后貼SMC/SMD的區(qū)別，一般根據(jù)SMC/SMD的類型和PCB的大小合理選擇，通常采用先貼法較多。該類組裝常用兩種組裝方式：SMC/SMD和THC同側(cè)方式與SMC/SMD和THC不同側(cè)方式。在后者中，把表面組裝集成芯片（SMIC）和THC放在PCB的A面，而把SMC和小外形晶體管（SOT）放在B面。
全表面組裝
全表面組裝是指PCB上只有SMC/SMD而無(wú)THC。全表面組裝分為兩種組裝形式：?jiǎn)蚊姹砻娼M裝方式和雙面表面組裝方式。
單面表面組裝方式指的是貼片組裝只在PCB的一面進(jìn)行，工藝簡(jiǎn)單，適用于小型、薄型化的電路組裝。雙面表面組裝方式指的是PCB的兩面均有貼片組裝，適用于組裝密度高、薄型化的電路組裝。
SMT工藝流程
SMT基本工藝流程有：錫膏印刷、貼裝、固化、回流焊接、清洗、檢測(cè)、返修。
錫膏印刷
錫膏印刷是通過(guò)鋼網(wǎng)將焊錫膏漏印到PCB焊盤上，該步驟是通過(guò)印刷機(jī)完成的。
錫膏印刷的主要工序有：
一般來(lái)說(shuō)，IC引腳間距<0.5mm，刮刀速度在20到30mm/s，刮刀角度保持在45°到75°之間。
貼裝
貼裝的作用是將SMC/SMD準(zhǔn)確地?cái)[放到印有錫膏的PCB焊盤上，完成這一流程的儀器叫做貼片機(jī)，SMT貼片機(jī)由計(jì)算機(jī)控制，并集光、電、氣以及機(jī)械為一體的高精度自動(dòng)化設(shè)備，可分為中速貼片機(jī)、高速貼片機(jī)、泛用貼片機(jī)等。SMT貼片機(jī)的主要組成部分包括：機(jī)體、料件供應(yīng)器、PCB承載機(jī)構(gòu)、貼裝頭、器件對(duì)中檢測(cè)裝置、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。
選用何種SMT貼片機(jī)是受貼片精度、貼片速度和適應(yīng)性影響的。貼片精度決定貼片機(jī)能貼裝的元器件種類和它能適用的領(lǐng)域。例如，低精度的貼片機(jī)只能貼裝SMC和極少數(shù)的SMD，適用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域用的電路組裝；高精度的貼片機(jī)能貼裝CSP、BGA、QFP等多引線細(xì)間距器件，適用于汽車和軍用電子裝備領(lǐng)域的組裝。
貼片速度決定SMT貼片機(jī)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)能，對(duì)于OEM來(lái)說(shuō)關(guān)系到產(chǎn)品的交期和產(chǎn)品盈利的速度。
適應(yīng)性決定貼片機(jī)能貼裝的元器件類型和滿足各種不同貼裝要求的能力。適應(yīng)性差的貼片機(jī)只能滿足單一品種的電路組件的貼裝要求，當(dāng)對(duì)多品種電路組裝時(shí)，就須增加專用貼片機(jī)才能滿足不同貼片要求。
回流焊接
回流焊接是將錫膏融化，再通過(guò)其冷卻使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起的過(guò)程?；亓骱附釉赟MT貼片流程中占據(jù)著舉足輕重的作用，一旦處理不好，將對(duì)產(chǎn)品的可靠性和使用壽命產(chǎn)生災(zāi)難性影響。
熱風(fēng)對(duì)流法是回流焊接通常使用的方式。利用加熱器與風(fēng)扇，熱風(fēng)對(duì)流法使?fàn)t膛內(nèi)的空氣溫度不斷上升并進(jìn)行對(duì)流循環(huán)作為主要的傳熱方法。再流區(qū)內(nèi)還可分成若干個(gè)溫區(qū)，分別進(jìn)行溫度控制，以獲得合適的溫度曲線，必要時(shí)可向爐內(nèi)填充氮?dú)猓瑴p少焊接過(guò)程中的氧化作用。
清洗
清洗的目的在于將組裝好的PCB板上面的對(duì)人體有害的焊接殘留物，如助焊劑、錫膏等除去，達(dá)到清潔的目的。
檢測(cè)
檢測(cè)在SMT貼片過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用，尤其是批量生產(chǎn)的時(shí)候，適當(dāng)?shù)臋z測(cè)有利于缺陷及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修正，并調(diào)整相應(yīng)參數(shù)，徹底去掉缺陷。
由于生產(chǎn)效率、成本和交期的要求，檢測(cè)不可能放置在SMT貼片流程中的所有步驟之后，只需要在流程中的關(guān)鍵步驟之后安排檢測(cè)即可。一般來(lái)說(shuō)，SMT貼片流程中需要安排檢測(cè)的步驟有：錫膏印刷、貼片和回流焊后。
SMT貼片組裝檢測(cè)類型包括在線測(cè)試和功能測(cè)試，有的還逐步增加了自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）和X射線檢測(cè)。
返修
一旦檢測(cè)出缺陷，就要對(duì)PCB板進(jìn)行返修，對(duì)有缺陷的焊點(diǎn)可以采用電烙鐵進(jìn)行返修加工。
SMT工藝在組裝效率和密度上具有插裝技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，隨著用戶對(duì)電子產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，產(chǎn)品也需不斷完成升級(jí)。SMT工藝為我們提供了更多可能性，確保了PCB板的焊接質(zhì)量，也減少了人力和時(shí)間成本，生產(chǎn)效率明顯提高，今后會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景。