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1、第一章、概論,SMTSurface Mounting Technology，表面組裝技術(shù)的縮寫，也叫表面裝配技術(shù)或表面安裝技術(shù)。表面組裝是將電子元器件貼裝在印制電路板表面(而不是將它們插裝在電路板的孔中)一種裝聯(lián)技術(shù)。,1.1 SMT發(fā)展及特點(diǎn),1.1.1 表面組裝技術(shù)的發(fā)展過程 1、產(chǎn)生背景 電子應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展:智能化、多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化 對(duì)電路組裝技術(shù)提出更高的要求:密度化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化 表面組裝技術(shù),2、表面組裝技術(shù)的發(fā)展史 (1)20世紀(jì)60年代:問世 美國(最早應(yīng)用):注重投資類電子產(chǎn)品和軍事裝備 日本(70年代從美國引進(jìn)開始發(fā)展):注重消費(fèi)類電子產(chǎn)品，80年代開始迅速發(fā)展。 (2)

2、 20世紀(jì)80年代:高速發(fā)展期 (3) 20世紀(jì)90年代:成熟期,我國表面組裝技術(shù)的發(fā)展概況 (1) 20世紀(jì)80年代初開始起步 彩電調(diào)諧器(成套引進(jìn)) (2)2000年后開始進(jìn)入發(fā)展高峰期 (3)截止2004年我國已經(jīng)成為世界第一的SMT產(chǎn)業(yè)大國 (4)2005年起進(jìn)入調(diào)整轉(zhuǎn)型期 SMT強(qiáng)國,3、表面組裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) (1)元器件體積進(jìn)一步小型化 (2)進(jìn)一步提高SMT產(chǎn)品的可靠性 (3)新型生產(chǎn)設(shè)備的研制 (4)柔性PCB表面組裝技術(shù)的剛性固定,1.1.2 SMT的組裝技術(shù)特點(diǎn) 1、SMT與THT(Through Hole Technology)比較: (1)元器件的差別 (2)焊點(diǎn)形態(tài)

3、不同 (3)基板 (4)組裝工藝,2、SMT技術(shù)的特點(diǎn) (1)元器件實(shí)現(xiàn)微型化 (2)信號(hào)傳輸速度高 (3)高頻特性好 (4)有利于自動(dòng)化生產(chǎn)，提高成品率和生產(chǎn)效率 (5)材料成本低 (6)SMT技術(shù)簡化了電子整機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)工序，降低了生產(chǎn)成本,1.2 SMT及SMT工藝技術(shù)的基本內(nèi)容,1.2.1 SMT主要內(nèi)容,SMT,表面組裝元器件,組裝工藝,電路基板,組裝設(shè)計(jì),組裝系統(tǒng)控制和管理,1.2.2 SMT工藝技術(shù)基本內(nèi)容,組裝材料：涂敷材料、工藝材料,組裝工藝設(shè)計(jì)：組裝方式、工藝流程、工序優(yōu)化設(shè)計(jì),組裝技術(shù)：涂敷技術(shù)、貼裝技術(shù)、焊接技術(shù)、清洗技術(shù)、 檢測技術(shù),組裝設(shè)備：涂敷設(shè)備、貼裝設(shè)備、焊接

4、設(shè)備、清洗設(shè)備、 測設(shè)設(shè)備,表面組裝工藝技術(shù),1.2.3 SMT工藝技術(shù)要求 制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn):表面組裝工藝通用技術(shù)要求、印制板組裝件裝聯(lián)技術(shù)要求、 電子元器件表面安裝要求,1.2.4 SMT生產(chǎn)系統(tǒng)組成 1、采用再流焊技術(shù)的SMT生產(chǎn)線基本組成 2、生產(chǎn)線的一般工藝過程 絲印點(diǎn)膠貼裝固化再流焊接清洗檢測返修,上料裝置,全自動(dòng)印刷機(jī),貼片機(jī),自動(dòng)檢測儀,再流焊爐,在線測試儀,下料裝置,第二章、表面組裝元器件,2.1 表面組裝元器件的特點(diǎn)、種類和規(guī)格 2.1.1 特點(diǎn) 1、定義:表面組裝元器件是指無引腳元器件。 SMC:指表面組裝無源元件，如片式電阻、電容、電感稱為。 SMD:指有源器件，如小外形

5、晶體管(SOT)及四方扁平組件(QFP) 。,2、特點(diǎn)： (1)在表面組裝器件的電極上，完全沒有引線，或只有非常短小的引線，引線間距小。 (2)表面組裝元器件直接貼裝在PCB的表面，將電極焊接在與元器件同一面的焊盤上。,2.1.2 種類和規(guī)格,1、按結(jié)構(gòu)形狀分：薄片矩形、圓柱形、扁平異形。 2、按功能分：無源元件SMC、有源器件SMD和機(jī)電元件。 3、按使用環(huán)境分：非氣密性封裝器件和氣密性封裝器件。,2.2 表面組裝無源元件(SMC),2.2.1 SMC的外形尺寸表示及技術(shù)參數(shù) 1、外形尺寸 矩形六面體、圓柱體、異形 矩形SMC系列型號(hào)的表示方法:前兩位表示長度、后兩位表示寬度 如3216矩形

6、貼片元件，長=3.2mm，寬=1.6mm,2、標(biāo)稱數(shù)值的表示 SMC元件種類用型號(hào)加后綴的方法表示: 如3216C、2012R (1)片式元件標(biāo)稱數(shù)值表示方法: 3216、2012、1608系列片狀SMC的標(biāo)稱數(shù)值用標(biāo)在元件上的三位數(shù)字表示，前兩位是有效數(shù)，第三位是倍率成數(shù)。 如電阻器表面印有114，表示阻值110k,(2)圓柱型電阻器 三色環(huán) 四色環(huán) 五色環(huán) 精度為1的精密電阻器還可以用兩位數(shù)字代碼加一位字母代碼表示。（查表）,普通電阻器標(biāo)注,精密電阻器標(biāo)注,2.2.2 表面組裝電阻器,1、普通表面組裝電阻器(圖) 按制造工藝分為:厚膜 薄膜 按封裝外形分為:片狀采用厚膜工藝制造 圓柱形(M

7、ELF)采用薄膜工藝 2、表面組裝電阻排(圖) 是電阻網(wǎng)絡(luò)的表面組裝形式 按結(jié)構(gòu)分為SOP型、芯片功率型、芯片載體型、芯片陣列,3、表面組裝電位器(片式電位器) (1)敞開式結(jié)構(gòu):無外殼保護(hù)，適用于消費(fèi)類產(chǎn)品而且只能用于再流焊工藝 (2)防塵式結(jié)構(gòu):有外殼保護(hù)，性能好，適用于高檔消費(fèi)電子產(chǎn)品 (3)微調(diào)式結(jié)構(gòu):精細(xì)調(diào)節(jié)，性能好，價(jià)格昂貴，適用于投資類電子整機(jī)中 (4)全密封式結(jié)構(gòu):調(diào)節(jié)方便、可靠、壽命長,2.2.3 表面組裝電容器,1、陶瓷系列電容器(MLC) 以陶瓷材料為電容介質(zhì)，通常是無引腳結(jié)構(gòu) 可靠性高，用于汽車、軍事和航空航天產(chǎn)品。 2、電解電容器 鋁電解電容器:異型結(jié)構(gòu)/鉭電解電容器

8、:片狀矩形 3、云母電容器 以天然云母為電介質(zhì)，一般為矩形片狀 耐熱性好、損耗低，用于無線通信和硬盤系統(tǒng)中,2.2.4 表面組裝電感器,1、繞線型表面組裝電感器：工字形(開磁路、閉磁路)、槽形、棒形、腔體。 2、多層型表面組裝電感器(MLCI) 特點(diǎn):(1)可靠性高 (2)磁路閉合，不干擾也不受干擾，適宜高密度組裝(3)無引線，小型化 3、卷繞型表面組裝電感器 優(yōu)點(diǎn):尺寸較小、成本低 缺點(diǎn):圓柱形故接觸面積小，因此組裝性不好,2.2.5 其他表面組裝元件,1、片式濾波器 (1)片式抗干擾濾波器(EMI濾波器) 作用:抑制同步信號(hào)中的高次諧波噪聲，防止信號(hào)失真 (2)片式LC濾波器 (3)片式表

9、面波濾波器(晶體濾波器) 2、片式振蕩器:陶瓷、晶體、LC,2.2.6 SMC的焊端結(jié)構(gòu),無引線片狀元件SMC的電極焊端一般由三層金屬構(gòu)成： 內(nèi)部是鈀銀合金電極 中間是鎳阻擋層:避免高溫焊接時(shí)元件厚膜電極脫帽導(dǎo)致虛焊或脫焊；對(duì)內(nèi)部電極起保護(hù)阻擋作用。 外部是鉛錫合金:提高可焊接性,2.2.7 SMC元件的規(guī)格型號(hào)的表示方法,容量誤差J表示5 G表示2 F表示1 包裝形式T表示編帶包裝 B表示散裝,2.3 表面組裝器件(SMD),2.3.1 表面組裝分立器件 包括各種分立半導(dǎo)體，有二極管、晶體管、場效應(yīng)管，也有由2、3支晶體管、二極管組成的簡單復(fù)合電路。 1、表面組裝分立器件的外形 電極引腳數(shù)為

10、26個(gè) 二極管:2端或3端封裝；小功率晶體管: 3端或4端封裝；46端SMD內(nèi)大多封裝兩支晶體管或場效應(yīng)管。,2、表面組裝二極管 無引線柱形玻璃封裝二極管:穩(wěn)壓開關(guān)、通用二極管 片狀塑料封裝二極管:舉行片狀 3、小外形塑封晶體管(SOT) 采用帶翼形短腳引線的塑料封裝,2.3.2 表面組裝集成電路,1、集成電路的封裝定義：是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)電熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部與外部電路的橋梁，芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印制電路板上的導(dǎo)線與其他元器件建立連接。,2、表面組裝元件(SMD)引腳形狀 翼形 鉤形

11、 球形 I形 針形,3、封裝方式,(1)SO封裝:引線比較少的小規(guī)模集成電路一般采用這種小型封裝。大多采用翼形引腳 SOP封裝:芯片寬度小于0.15in，引腳在840之間 SOL封裝:芯片寬度在0.25in以上，引腳在44以上 SOW封裝:芯片寬度在0.6in以上，引腳在44以上,(2)QFP封裝(20世紀(jì)90年代主要采用的方式) 定義:矩形四面都有電極引腳的表面組裝集成電路稱作QFP封裝。封裝的芯片一般是大規(guī)模集成電路。采用翼形引腳 PQFP:封裝的芯片四角有突出 TQFP:薄型封裝，厚度小于1.0mm或0.5mm,(3)LCCC封裝 是陶瓷芯片載體封裝的表面組裝集成電路中沒有引腳的一種封裝

12、。 芯片被封裝在陶瓷載體上，無引線的電極焊端排列在封裝底面上的四邊。 優(yōu)點(diǎn):全封閉式、可靠性高 主要用于軍用產(chǎn)品中,(4)PLCC封裝 PLCC是集成電路的有引腳塑封芯片載體封裝，引腳采用鉤形引腳，大多用于可編程存儲(chǔ)器。 (5)PGA封裝(大規(guī)模集成電路的封裝，BGA前身) CPU集成度增加和個(gè)人用戶更換更方便 PGA封裝:將CPU引腳由翼形引腳改成針形引腳 缺點(diǎn):必須配合專用插座、封裝成本高,(5)大規(guī)模集成電路的BGA封裝 發(fā)展緣由:集成電路的集成度迅速提高，封裝尺寸必須縮小。電極采用球形引腳 球形引腳優(yōu)點(diǎn):尺寸小利于高密度組裝；再流焊時(shí)有自校準(zhǔn)效應(yīng)，降低了貼片精度，提高組裝可靠性。 BG

13、A品種: 陶瓷BGA(CBGA)、塑料BGA(PBGA)、微型BGA(Micro-BGA、BGA、CSP),2.3.4 集成電路封裝形式的比較與發(fā)展,1、封裝比概念=芯片面積/封裝面積 比值越接近1，封裝面積越接近芯片本身面積 2、封裝形式的發(fā)展過程與比較： DIP、SIP: 20世紀(jì)70年代的直插封裝 SO、LCCC、PLCC、QFP: 20世紀(jì)80年代的芯片載體封裝 BGA: 20世紀(jì)90年代 BGA CSP(封裝比為1：1.1，芯片尺寸封裝) MCM(多芯片組件),2.4 表面組裝元器件的包裝方式與使用要求,2.4.1 表面組裝元器件的包裝 包裝方式分為： 1、散裝:無引線且無極性的表面組裝元器件 2、盤狀編帶包裝：QFP、PLCC、LCCC 3、管式包裝：SOP、PLCC 4、托盤包裝：QFP、SOP、PLCC、BGA,2.4.2 表面組裝元器件的要求,1、裝配適應(yīng)性 2、焊接適應(yīng)性,2.4.3 表面組裝元器件使用注意事項(xiàng),1、表面組裝元器件存放的環(huán)境條