表面组装技术SMT现状/工艺与特点/发展趋势

一、表面组装技术SMT现状

SMT是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。自70年代初推向市场以来，SMT已逐渐替代传统“人工插件”的波峰焊组装方式，已成为现代电子组装产业的主流，人们称为电子组装技术的第二次革命。在国际上，这种组装技术已经形成了世界潮流，它导致了整个电子产业的变化。

SMT同时也推动和促进了电子元器件向片式化、小型化、薄型化、轻量化、高可靠、多功能方向发展，已经成为一个国家科技进步程度的标志。

二、表面组装技术SMT的工艺与特点

SMT（SurfaceMountTechnology）是表面安装技术的缩写或简称，它是指通过一定的工艺、设备、材料将表面安装器件（SMD）贴装在PCB（或其它基板）表面，并进行焊接、清洗、测试而最终完成组装。

SMT工艺

SMT工艺与焊接方式和组装方式均有关，具体如下：按焊接方式可分为再流焊和波峰焊两种类型。

按组装方式可分为全表面组装，单面混装，双面混装三种方式。

影响焊接质量的主要因素：PCB设计、焊料的质量（Sn63/Pb37）、助焊剂质量、被焊接金属表面的氧化程度（元器件焊端，PCB焊端）、工艺：印、贴、焊（正确的温度曲线）、设备、管理。

下面就几个对再流焊质量影响较大的因素进行讨论。

（1）焊膏印刷质量对再流焊工艺的影响：据资料统计，在PCB设计正确，元器件和印制板质量有保证的前提下，表面组装质量问题中有70%的质量问题出在印刷工艺。在印刷中出现的错位、塌边、粘连、少印都属于不合格，均应当返工。具体检查标准应符合IPC-A-610C的标准。

（2）贴装元器件的工艺要求：要想获得理想的贴装质量，工艺上应满足以下三要素：①元件正确；②位置准确；③压力合适。具体检查标准应符合IPC-A-610C的标准。

（3）设置再流焊温度曲线的工艺要求温度曲线是保证焊接质量的关键。160℃前的升温速率控制在1-2℃/s。如果升温斜率速度太快，一方面使元器件及PCB受热太快，易损坏元器件，易造成PCB变形。另一方面，焊膏中的熔剂挥发速度太快，容易溅出金属成分，产生焊锡球；峰值温度一般设定在比合金熔点高30-40℃左右（例如63Sn/37Pb的焊膏的熔点为183℃，峰值温度低应设置在215℃左右），再流时间为60-90s。

峰值温度低或再流时间短，会使焊接不充分，不能生成一定厚度的金属间合金层。严重时会造成焊膏不熔。峰值温度过高或再流时间长，使金属间合金层过厚，也会影响焊点强度，甚至会损坏元器件和印制板。

SMT的特点：

（1）组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。

（2）可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。

（3）高频特性好。减少了电磁和射频干扰。

（4）易于实现自动化，提高生产效率。

（5）降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。

3表面组装技术SMT的发展趋势

窄间距技术（FPT）是SMT发展的必然趋势

FPT是指将引脚间距在0.635—0.3mm之间的SMD和长*宽小于等于1.6mm*0.8mm的SMC组装在PCB上的技术。由于计算机、通信、航空航天等电子技术飞速发展在上的，促使半导体集成电路的集成度越来越高，SMC越来越小，SMD的引脚间距也越来越窄。目前，0.635mm和0.5mm引脚间距的QFP已成为工业和军用电子装备中的通信器件。

微型化、多引脚、高集成度是SMT封装元器件发展的必然趋势

表面贴装元器件（SMC）朝微型化大容量方向发展。目前已经发展到规格为01005；表面贴装器件（SMD）朝小体积、多引脚、高集成度方向发展。比如目前应用较广泛的BGA将向CSP方向发展。FC（倒装芯片）的应用将越来越多。

绿色无铅焊接工艺是SMT工艺发展的新趋势

铅（Pb），是一种有毒的金属，对人体有害。并且对自然环境有很大的破坏性，出于环境保护的要求，特别是ISO14000的导入，世界大多数国家开始禁止在焊接材料中使用含铅的成为，即无铅焊接（Leadfree）。日本在2004年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备。欧美在2006年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备。采用无铅焊接已是大势所趋，国内一些大型电子加工企业，更会加速推进中国无铅焊接的发展。
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