表面贴装技术和SMD封装

SMT技术概述

SMT 全称表面贴装技术。起源于1960年代，发展于70、80年代，完善于1990年代。表面贴装技术 （SMT） 是一种生产电子电路的方法，其中组件直接安装或放置在印刷电路板 （PCB） 的表面上。（来源自 en.wikipedia.org）

SMT组装的优点：

用SMT组装电子产品具有体积小、性能好、功能全、成本低等优点。广泛应用于航空、通讯、医疗电子、汽车及家用电器。

组装密度高，电子印制电路板尺寸小，重量轻。

芯片元件的体积和重量仅为传统插件元件的1/10左右。

一般使用SMT后，电子PCBA的体积减少40%~60%，重量减少60%~80%。

可靠性高、抗震性强、焊点不良率低。

高频特性好，减少电磁和射频干扰。

易于自动化生产并提高生产力。将成本降低 30% 到 50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。

SMT工艺介绍

1.锡膏混合

锡膏从冰箱中取出解冻后，用手或机器搅拌以适应印刷和焊接。

2.锡膏印刷

将锡膏放在钢网上，用刮刀将锡膏印刷在PCB焊盘上。印刷是整个生产的第一道工序，印刷的好坏直接影响整个生产过程的合格率。在一般的PCBA行业中，60%的不良品都归咎于印刷问题。

PCB的表面处理工艺是沉金，灰色部分是已经刷过锡膏的焊盘。这是失败的图片，可以看到锡膏实际上是偏离焊盘的，所以工程师需要重新调整程序和钢网的位置。

3.SPI

SPI是一款锡膏厚度检测仪，可以检测锡膏印刷并控制锡膏印刷效果。

4.馈线

将贴片元件放置在送料器上，准备拾放程序，然后将程序安装到计算机中。根据“拾放”中精确的X、Y坐标数据，机器将参考PCB上的Mark点，用吸嘴拾取相应的元件，并将其放置在相应的位置。

5. 回流焊接

然后贴好的PCB板经过回流炉，膏状焊膏经过内部高温后被加热成液态，最后冷却固化完成焊接。

下图为炉温工作曲线

6. AOI

AOI是一种自动光学检测，可以通过扫描检测PCB的焊接效果，可以检测PCB板的缺陷。

7.修复

修复 AOI 或手动检测到的缺陷。

贴片介绍

SMD是Surface Mounted Devices的缩写，意思是：表面贴装器件，是SMT（Surface Mount Technology）元件之一，包括CHIP、SOP、SOJ、PLCC、LCCC、QFP、BGA、CSP、FC、MCM等上。

简单来说，SMT是一种技术，SMD是可以用于SMT的元件。我们可以简单地从封装中看出该组件是否为SMD。

SMD 封装类型

1） 芯片

最常见的是电阻器和电容器。我们可以从包的四个数字中简单地区分组件是否是补丁。作为0201，他代表这个电阻或电容的长度和宽度。

2） 到

这种类型的包也可以使用三个插件。它的特点是一个引脚，另一端是散热片。一般管脚的数量不超过两个。

3）SOT

最常见的 SMD 类型，两端都有引脚。引脚数一般在3-7个之间。

4） 标准操作程序

SOP中的SO就是Small Outline的意思。引脚为三个 L 形，分别绘制在元件本体的两侧。比 SOT 更密集、更整齐，引脚数在 8-32 左右。

5）QFP

最常见的IC封装，使用率比较高。由于高密度管脚为L形，暴露在IC外，便于检测焊接状态，便于维护。AOI检测机识别度高。

6）QFN

QFN也用于IC封装。它类似于以前的 QFP。不同的是QFN管脚在IC本体下方，不延伸。无法焊接或目视检查此封装的 SMD。因为与PCB焊盘接触的引脚被元件本身挡住了。

7）PLCC

这种封装在早期的 SMD 设计中非常常见，因为这种封装的引脚在 SMD 底部周围呈 J 形，并与相应的 IC 支架一起使用。在预设计测试期间，很容易更换和插入相应的 IC 支架。但由于体积较大，在后期生产中更换。

8） BGA

这种封装是目前最复杂的并且具有非常高的引脚密度。由于引脚为球形，与PCB焊盘的接触面较小，因此对SMT的要求更为精确。两个引脚之间的最小距离为 0.4mm，因此不允许有偏差。并且由于所有引脚都在元件下方，因此需要 X 射线来检测焊接状态。没有办法手动修复它。

无源和有源组件

SMD从是否依赖能源的角度也可以分为有源元件和无源元件。

有源元件内通有源元件是在电流方向上起作用或取决于电流流动方向的元件。如：三极管、IC、二极管、晶体等。

无源组件是不需要能源的特定功能。比如很多电阻、电容、电感等元件的信息。

被动设备特点：

1. 电力本身的消耗，或将电能转化为其他形式的其他能量

2、只要输入信号，无需外接电源即可工作。

活动部件特点：

1、电能自耗

2、除输入信号外，必须有外接电源才能正常工作。

二极管和三极管是特定的有源无源，具体取决于外部条件：

A. 协调变容二极管是无源器件

B.用作参量放大器的变容二极管是有源器件

C、三极管在有电源偏置开关调节时是无源器件。

这些只是最常见和使用的 SMD 组件。在一篇文章中完全解释所有可能的 SMD 组件既不切实际也不完全可能。

审核编辑：郭婷