1、武汉职业技术学院SMT 技术的发展趋势摘 要在电子应用技术智能化，多媒体化，网络化的发展趋势下，SMT 技术应运而生。随着各学科领域的协调发展，SMT 在 90年代得到迅速发展和普及，并成为电子装联技术的主流。它不仅变革了传统电子电路组装的概念，其密度化，高速化，标准化等特点在电路组装技术领域占了绝对的优势。对于推动当代信息产业的发展起了重要的作用，并成为制造现代电子产品必不可少的技术之一。目前，它已经浸透到各个行业，各个领域，应用十分广泛。本论文以具体实践岗位为基础，详细讨论了 SMT技术的工艺流程及发展等相关内容。它大大节省了材料、能源、设备、人力、时间等，不仅降低了成本，还提高了产品性能
2、和生产效率，还给人们的生活带来了越来越多的便捷和享受。关键词：SMT 技术 特点 工艺流程 发展AbstractIn electron applied technology intellectualization, multimedia, under the network trend of development, the SMT technology arises at the historic moment. Along with various disciplines domains coordinated development, SMT obtains the news fast
3、development and the popularization in the 90s, and becomes the electronic attire to unite technical the mainstream. It not only transformed the tradition electronic circuit assembly concept, its density, the high speed, characteristics and so on standardization have occupied the absolute superiority
4、 in the electric circuit packaging technique domain. Regarding the impetus message of today industrys development vital role, and became one of manufacture modern electronic products essential technologies. At present, it already soaked each profession, each domain, the application is very widesprea
5、d.The present paper take the concrete practice post as a foundation, discussed the SMT technology technical process and the development in detail and so on related content.It has saved the material, the energy, the equipment, the manpower, the time greatly and so on, not only reduced the cost, but a
6、lso enhanced the product performance and the production efficiency, gave back to peoples life to bring more and more convenient and enjoys.Key words：SMT technology，Characteristic ，Technical process，Development目 录摘 要 1 1 绪 论 3 2 SMT 技术的发展史 32.1 表面组装技术的产生背景32.2 SMT 技术的展3 2.2.1 SMT 技术在世界的发展3 2.2.2 SMT
7、技术在中国的发展3 3 SMT 的特点及优势4 3.1SMT 技术的组装特点 4 3.2 SMT 工艺技术与传统通孔插装技术差别比较4 3.2.1 传统通孔插装技术4 3.2.2 SMT 工艺技术4 3.2.3 表面组装技术体现的优越性4 4 SMT 工艺流程5 4.1 SMT 工艺流程类型 5 5 SMT 工艺要求6 5.1 SMT 基本工艺要素6 5.1.1 点胶（丝印）6 5.1.2 贴装8 5.1.3 回流焊接10 5.1.4 检测12 5.1.5 返修15 6 安全生产及静电防护17 6.1 安全生产17 6.1.1 机械安全18 6.1.2 消防安全18 6.2 静电防护19 6.
8、2.1 电子产品制造中的静电源19 6.2.2 电子产品制造中的防静电措施 19 7 SMT 技术的发展和推广20 7.1 表面组装技术的发展动态 20 7.2 SMT 的应用 20 8 结 论 21 参考文献 221 绪 论SMT（Surface Mounted Technology)，即表面贴装技术,是一种无需对钻插装孔而直接将元器件贴焊到 PCB表面规定位置上的装联技术.SMT 的发明地是美国，1963 年世界出现第一只表面贴装元器件和飞利浦公司推出的第一块表面贴装电路以来，SMT 已由初期主要应用在军事，航空，航天等尖端产品和投资类产品逐渐应用到计算机，通讯，军事，工业自动化，消费类电
9、子行业等各行各业。SMT 发展非常迅猛，进入 80年代 SMT技术已成为国际上最热门的新一代电子组装技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。SMT是一项综合的系统工程技术，其涉及范围包括基板、设计、设备、元器件、组装工艺、生产辅料和管理等。SMT 是从厚、薄膜混合电路演变发展而来的。SMT设备和 SMT工艺对操作现场要求电压要稳定，要防止电磁干扰，要防静电，要有良好的照明和废气排放设施，对操作环境的温度、湿度、空气清洁度等都有专门要求，操作人员也应经过专业技术培训。SMT无需对印制板钻插装孔，直接将处式元器件或适合于表面组装的微型元件器贴、焊到印制或其他基板表面规定位置上的装联技术。
10、SMT与我们日常生活息息相关，我们使用的计算机手机BP 机打印机复印机掌上电脑快译通电子记事本DVDVCDCD随身听摄象机传真机微波炉高清晰度电视电子照相机IC 卡，还有许多集成化程度高体积小功能强的高科技控制系统，都是采用 SMT生产制造出来的，可以说如果没有 SMT做基础，很难想象我们能使用上这些使生活丰富多采的商品。2 SMT 技术的发展史2.1 表面组装技术的产生背景所谓表面组装技术，是指把片状结构的元器件或适合于表面组装的小型化元器件，按照电路的要求放置在印制板的表面上，用再流焊或波峰焊等焊接工艺装配起来，构成具有一定功能的电子部件的组装技术。近年来，电子应用技术的发展表现出三个显著
11、的特征。(1)智能化：使信号从模拟量转换为数字量，并用计算机进行处理。(2)多媒体化：从文字信息交流向声音、图像信息交流的方向发展，使电子设备更加人性化、更加深入人们的生活与工作。(3)网络化：用网络技术把独立系统连接起来，高速、高频的信息传输使整个单位、地区、国家以至全世界实现资源共享。这种发展趋势和市场需求对电路组装技术提出了如下要求：密度化：单位体积电子作品处理信息量的提高。高速化：单位时间内处理信息量的提高。标准化：用户对电子作品多元化的需求，使少量品种的大批量生产转化为多品种，小批量的生产，这样必然对元器件及装配手段提出更高的标准化要求。这些要求迫使对在通孔基板PCB上插装电子元器件
12、的工艺方式进行革命，从而导致电子作品的装配技术全方位地转向SMT。2.2 SMT 技术的发展2.2.1 SMT 技术在世界的发展SMT技术自 20世纪 60年代问世以来，经过 40年的发展，已進入完全成熟的阶段是当代电路组装技术的主流，而且正继续向纵深发展。美国是世界上最早应用 SMT的国家，而且一直重视在投资类电子作品和军事装备领域发挥 SMT高组装密度和高可靠性方面的优势。日本在 20世纪 70年代从美国引进 SMT技术并将之应用在消费类电子作品领域，并投入巨资大力加强基础材料、基础技术和推广应用方面的开发研究工作。日本从 20世纪 80年代中后期起，加速了 SMT在产业电子设备领域中的全
13、面推广应用，仅用四年时间使 SMT在计算机和通信设备中的应用数量增长了近 30，使日本很快超过了美国，在 SMT方面处于世界领先地位。20世纪 80年代中期以来，SMT 进入高速发展阶段，90 年代初已成为完全成熟的新一代电路组装技术，并逐步取代通孔插装技术。据国外资料报道，进入 20世纪 90年代以来，全球采用通孔组装技术的电子作品正以年 11的效率下降，而采用 SMT的电子作品正以 8的效率递增。到目前为止，日、美等国已有 80以上的电子作品采用了 SMT。欧洲各国 SMT的起步较晚，但他们重视发展并有较好的工业基础，发展效率也很快，其发展水平仅次于日本和美国。20 世纪 80年代以来，新
14、加坡、韩国和我国香港、台湾地区也不惜投入巨资，纷纷引进先进技术，使 SMT获得较快的发展。2.2.2 SMT 技术在中国的发展我国 SMT的应用起步于 20世纪 80年代初期，最初从美、日等国成套引进了 SMT生产线用于彩电调谐器生产。随后应用于录像机、摄像机及袖珍式高档多波段收音机、随身听等生产中，近几年在计算机、通信设备、航空航天电子作品中也逐渐得到应用。据 2000年不完全统计，我国约有 40多家公司从事表面组装元器件的生产，全国约有300多家公司引进了 SMT生产线，不同程度地采用了 SMT技术，全国已引进 7000余台贴装机。随着改革开放的深入以及加入 WTO，近年来美、日、新加坡的
15、部分厂商已将 SMT加工厂搬到了中国，仅 20012002 一年就引进了 4000余台贴装机。经过 20年持续增长，尤其是 2000年到 2004年连续 5年的超高速增长，中国已经成为世界第一的 SMT产业大国，预计这一地位 10年内不会改变。从 2005年起，中国的 SMT产业进入调整转型期，这个调整转型期是中国由 SMq、大国走向 SMT、强国的关键。我国 SMT的发展前景是非常广阔的。3 SMT 的特点及优势3.1 SMT 技术的组装特点1）组装密度高、结构紧凑、电子产品体积小、耐振动、抗冲击，高频特性好、重量轻、生产效率高等优点。一般采用 SMT之后，电子产品体积缩小 40%60%，重
16、量减轻 60%80%。SMT 在电路板装联工艺中已占据了领先地位。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。降低成本达 30%50%。 节省材料、能源、设备、人力、时间等。3.2 SMT 工艺技术与传统通孔插装技术差别比较3.2.1 传统通孔插装技术THT 采用有引线元器件，在印制板上设计好电路连接导线和安装孔，通过把元器件引线插入 PCB 上预先钻好的通孔中，暂时固定后在基板的另一面采用波峰焊接等软钎焊技术进行焊接，形成可靠的焊点，建立长期的机械和电气连接，元器件主体和焊点分别分布在基板两侧。采用这种方法，由于元器件有引线
17、，当电路密集到一定程度以后，就无法解决缩小体积的问题了。同时，引线间相互接近导致的故障、引线长度引起的干扰也难以排除。3.2.2 SMT 工艺技术所谓表面组装技术，是指把片状结构的元器件或适合于表面组装的小型化元器件，按照电路的要求放置在印制板的表面上，用再流焊或波峰焊等焊接工艺装配起来，构成具有一定功能的电子部件的组装技术。在传统的 THT 印制电路板上，元器件和焊点分别位于板的两面；而在 SMT 电路板上，焊点与元器件都处在板的同一面上。因此，在 SMT 印制电路板上，通孔只用来连接电路板两面的导线，孔的数量要少得多，孔的直径也小很多。这样，就能使电路板的装配密度极大提高。3.2.3 表面
18、组装技术体现的优越性1 实现微型化。SMT 的电子部件，其几何尺寸和占用空问的体积比通孔插装元器件小得多，一般可减小 6070，甚至可减小 90。重量减轻 6090。2 信号传输速度高。结构紧凑、组装密度高，在电路板上双面贴装时，组装密度可以达到5520 个焊点cm。 ，由于连线短、延迟小，可实现高速度的信号传输。同时，更加耐振动、抗冲击。这对于电子设备超高速运行具有重大的意义。3 高频特性好。由于元器件无引线或短引线，自然减小了电路的分布参数，降低了射频干扰。4 有利于自动化生产，提高成品率和生产效率。由于片状元器件外形尺寸标准化、系列化及焊接条件的一致性，使 SMT 的自动化程度很高，从而
19、使焊接过程造成的元器件失效大大减少，提高了可靠性。5 材料成本低。现在，除了少量片状化困难或封装精度特别高的品种，绝大多数 SMT 元器件的封装成本已经低于同样类型、同样功能的 iFHT 元器件，随之而来的是 SMT 元器件的销售价格比 THT 元器件更低。 (6)SMT 技术简化了电子整机产品的生产工序，降低了生产成本。在印制板上组装时，元器件的引线不用整形、打弯、剪短，因而使整个生产过程缩短，生产效率得到提高。同样功能电路的加工成本低于通孔插装方式，一般可使生产总成本降低 3050。4 SMT 工艺流程 4.1 SMT 工艺流程类型 1.三种装配工艺一、单面组装：来料检测 = 丝印焊膏(点
20、贴片胶) = 贴片 = 烘干(固化) = 回流焊接 = 清洗 = 检测 = 返修二、双面组装：A：来料检测 = PCB的 A面丝印焊膏(点贴片胶) = 贴片 = 烘干(固化) = A面回流焊接 = 清洗 = 翻板 = PCB的 B面丝印焊膏(点贴片胶) = 贴片 = 烘干 = 回流焊接(最好仅对 B面 = 清洗 = 检测 = 返修) 此工艺适用于在 PCB两面均贴装有 PLCC等较大的 SMD时采用。B：来料检测 = PCB的 A面丝印焊膏(点贴片胶) = 贴片 = 烘干(固化) = A面回流焊接 = 清洗 = 翻板 = PCB的 B面点贴片胶 = 贴片 = 固化 = B面波峰焊 = 清洗 =
21、 检测 = 返修)此工艺适用于在 PCB的 A面回流焊，B 面波峰焊。在 PCB的 B面组装的 SMD中，只有SOT或 SOIC(28)引脚以下时，宜采用此工艺。三、单面混装工艺：来料检测 = PCB的 A面丝印焊膏(点贴片胶) = 贴片 = 烘干(固化) = 回流焊接 = 清洗 = 插件 = 波峰焊 = 清洗 = 检测 = 返修四、双面混装工艺：A：来料检测 = PCB的 B面点贴片胶 = 贴片 = 固化 = 翻板 = PCB的 A面插件 = 波峰焊 = 清洗 = 检测 = 返修先贴后插，适用于 SMD元件多于分离元件的情况B：来料检测 = PCB的 A面插件(引脚打弯) = 翻板 = PC
22、B的 B面点贴片胶 = 贴片 = 固化 = 翻板 = 波峰焊 = 清洗 = 检测 = 返修先插后贴，适用于分离元件多于 SMD元件的情况C：来料检测 = PCB的 A面丝印焊膏 = 贴片 = 烘干 = 回流焊接 = 插件，引脚打弯 = 翻板 = PCB的 B面点贴片胶 = 贴片 = 固化 = 翻板 = 波峰焊 = 清洗 = 检测 = 返修A面混装，B 面贴装。D：来料检测 = PCB的 B面点贴片胶 = 贴片 = 固化 = 翻板 = PCB的 A面丝印焊膏 = 贴片 = A 面回流焊接 = 插件 = B 面波峰焊 = 清洗 = 检测 = 返修5 SMT 工艺要求5.1 SMT 基本工艺要素工艺
23、流程：印刷前准备工作开机初始化安装模板安装利刀 连续生产老产品印刷新产品 PCB 定位 图形对准 图形对准编程(设置印刷参数 ) 调老产品程序制作视觉图像添加焊膏首件试印刷并检验Yes No调整参数或对准图形用视觉系统连续印刷 不用视觉系统连续印刷检验结束关机5.1.1 点胶（丝印）1 丝网印刷技术是采用已经制好的网板，用一定的方法使丝网和印刷机直接接触，并使焊膏在网板上均匀流动，由掩膜图形注入网孔。当丝网脱开时，焊膏就以掩膜图形的形状从网孔脱落到的相应焊盘图形上，从而完成了焊膏在上的印刷。完成这个印刷过程而采用的设备就是丝网印刷机丝 印 机 目 前 分 为 垂 直 丝 印 机 、 斜 臂 丝
24、 印 机 、 转 盘 丝 印 机 、 四 柱 式 丝 印 机 及 全 自 动 丝 印 机 。 垂 直 丝 印 机 的 特 点 ： 针 对 高 精 密 的 印 刷 ， 如 高 科 技 电 子 行 业 、 套 印 多 色 、 网 点 印 刷 等 。与 斜 臂 丝 印 机 相 比 较 效 率 低 ， 但 精 准 度 高 。 斜 臂 丝 印 机 的 特 点 ： 针 对 包 装 行 业 ， 或 局 部 UV 等 印 刷 ， 效 率 高 ， 但 精 准 度 低 转 盘 丝 印 机 的 特 点 ： 针 对 服 装 行 业 ， 或 光 盘 行 业 ， 不 好 定 位 的 行 业 可 采 取 转 盘 式 。 四
25、 柱 丝 印 机 的 特 点 ： 针 对 面 积 大 的 行 业 ， 如 果 装 潢 ， 大 型 玻 璃 等 行 业 。 全 自 动 丝 印 机 的 特 点 ： 是 卷 对 卷 的 针 对 PET、 PP、 PC、 PE 等 软 质 材 料 的 印 刷 ， 是由 进 料 ， 印 刷 及 干 燥 集 于 一 体 工 艺 全 部 完 成 ， 是 大 批 量 量 产 的 最 佳 选 择 . 2 印 机 的 工 作 原 理经 传 动 机 构 传 递 动 力 ， 让 刮 墨 板 在 运 动 中 挤 压 油 墨 和 丝 网 印 版 ， 使 丝 网 印 版 与 承 印物 形 成 一 条 压 印 线 ， 由
26、于 丝 网 具 有 张 力 N1 和 N2， 对 刮 墨 板 产 生 力 F2， 回 弹 力 使 丝 网印 版 除 压 印 线 外 都 不 与 承 印 物 相 接 触 ， 油 墨 在 刮 墨 板 的 挤 压 力 F1 作 用 下 ， 通 过 网 孔 ，从 运 动 着 的 压 印 线 漏 印 到 承 印 物 上 。 3 丝 印 机 的 特 点1. 丝 印 机 独 特 变 频 调 速 装 置 ， 印 刷 速 度 由 2070 印 次 每 分 钟 丝 印 机2.电 子 计 数 器 可 准 确 预 调 数 计 时 ， 总 数 自 动 停 机 。 3. 丝 印 机 有 多 色 印 刷 电 眼 装 置 ，
27、 微 调 操 作 ， 对 点 对 色 准 确 ， 提 高 印 刷 品 质 。 4. 丝 印 机 适 合 印 大 面 积 底 色 、 细 字 、 纲 点 ， 均 清 晰 亮 丽 不 退 色 5.油 墨 附 着 力 好 、 墨 层 厚 、 不 退 色 、 不 掉 色 、 奈 候 性 好 ， 色 泽 鲜 艳 。 6. 丝 印 机 可 连 接 UV 干 燥 机 /上 光 模 切 机 （ JM-320） /分 条 机 /切 刀 机 /复 卷 机 或 单 独 使 用 。7. 丝 印 机 采 用 世 界 上 最 好 的 日 本 内 置 伺 服 电 机 ， 日 本 三 菱 变 频 器 ， NSK、 NTN、
28、IKO、日 本 进 口 轴 承 ， 仕 琳 工 控 。 静 电 喷 涂 -烤 漆 -奈 溶 剂 。 人 性 化 设 计 ， 利 于 操 作 。 8.操 作 容 易 减 少 试 版 时 之 高 单 价 印 材 损 耗 。 丝 印 机 的 技 术 参 数 ： 最大印刷面积 350200mm印件高度 160mm最大印刷速度 1000pcshr手动丝印机 1功率 110220v 6050Hz 50W耗气量 95Litremin6bar外形尺寸 1019612512mm重量 200kg4 丝 印 机 的 适 用 范 围丝印机适用系列：各种塑料、化妆品、包装盒、金属板、刻度板、压克力、电子产品、家庭用品、
29、贴纸、皮革转印纸各种型态之杯子、桶子、玻璃、棒球棒、木板等。可在平、曲面物体上，作最美观及高品质效率的印刷。5 刮板的使用(1)刮板的选择。要求耐磨，耐溶剂，通常使用聚氨脂橡胶，刮板角度 705。硬度 7010刮板装上刮板架上一般外露约 2mm。(2)刮板的使用。刮板长度选择。根据所印刷的图形大小用合适的橡胶刮板，一般要求刮板长度比图形两边各长15毫米以上。刮板的安装。选择刮板橡胶平直边缘锋利的一面安装在刮板柄上靠外面，以利于使用，拧紧螺丝固定好刮板。磨刮板。若刮板边缘有伤痕，缺口，刃口不锐利，应在磨刮板机上进行研磨，使刮板端面保持良好状态。6 丝印定位方式丝印定位的目的,保证每一次印刷时，待
30、印的印制板和网版之间不发生错位，从而保证丝印重复精度一致,数量不大，显影机显影压力足够大，丝印技巧运用得当时，印刷液态感光阻焊油墨常用空白网，这时丝印定位要求不严格，但丝印字元油墨，或需用网点图档住双面多层板的孔，以避免油墨漏入孔内显影冲不干净，这时就应充分考虑定位问题了。阻焊塞导通孔，印碳油墨，印兰胶都涉及一个丝印定位问题。7 刷板(1)刷板机结构。刷板是丝印阻焊前的一个十分重要的工序，成品板检查发现阻焊膜掉，胶带试验不过关，最终客户波峰焊后板于阻焊起泡，阻焊下的大铜面有污渍等问题都同刷板有关。经过多年的实验摸索，目前多数工厂对刷板机都形成了以下的结构形式：入板酸洗水洗磨板水洗吸干烘干出板酸
31、洗段目的是除板面氧化膜，通常用 13硫酸；磨板段使用上下各两对尼龙刷，第一对 500目，第二对粒度 800目。若使用粗目如 300400滚刷，作高密度线路板时易产生线间微短路丝印阻焊前的表面处理还有其他形式代替尼龙滚刷磨板。如用浮石粉喷洗和软刷刷洗，也有的工厂用化学法清洗表面，这二种方式都能作出高档次高质量的线路板，如何运用，要根据本企业的实际，作板的档次要求，设备能力和工艺控制维护水平等因素作决定。5.1.2贴装SMT生产中的贴片技术通常是指用一定的方式将片式元器件准确地贴放到 PCB指定的位置, 这个过程英文称之为“Pick and Place”， 显然它是指吸取 /拾取与放置两个动作。在
32、SMT初期，由于片式元器件尺寸相对较大，人们用镊子等简单的工具就可以实现上述动作，至今尚有少数工厂仍采用或部分采用人工放置元件的方法。但为了满足大生产的需要，特别是随着 SMC/SMD的精细化，人们越来越重视采用自动化的机器-贴片机来实现高速高精度的贴放元器件。近 30年来，贴片机已由早期的低速度（1-1.5 秒/片）和低精度（机械对中）发展到高速（0.08 秒/片）和高精度（光学对中，贴片精度+-60um/4） 。高精度全自动贴片机是由计算机、光学、精密机械、滚珠丝杆、直线导轨、线性马达、谐波驱动器以及真空系统和各种传感器构成的机电一体化的高科技装备。从某种意义上来说，贴片机技术已经成为 S
33、MT的支柱和深入发展的重要标志，贴片机是整个 SMT 生产中最关键、最复杂的设备，也是人们初次建立 SMT生产线时最难选择的设备。贴装机相当于机器人的机械手，把元器件按照事先编制好的程序从它的包装中取出，并贴放到印制板相应的位置上。 1贴装机的的基本结构 (1)底座用来安装和支撑贴装机的全部部件，目前趋向采用铸铁件。铸铁件具有质量大、振动小的特点，有利于保证贴装精度。(2)供料器供料器用来放置各种包装形式的元器件，有散装、编带、管装和托盘四种类型。贴装时将各种类型的供料器分别安装到相应的供料器架上。 (3)印制电路板传输装置目前大多数贴装机直接采用轨道传输，也有一些贴装机采用工作台传输，即把
34、PCB固定在工作台上，工作台在传输轨道上运行。 (4)贴装头贴装头是贴装机上最复杂、最关键的部件，它相当于机械手，用来拾取和贴放元器件。 (5)贴装头的 x、Y 定位传输装置有机械丝杠传输(一般采用直流伺服电机驱动)；磁尺和光栅传输。从理论上讲，磁尺和光栅传输的精度高于丝杠传输；但是在维护修理方面，丝杠传输比较容易。 (6)贴装工具(吸嘴)不同形状、大小的元器件要采用不同的吸嘴进行拾放，一般元器件采用真空吸嘴，对于异形元件(例如没有吸取平面的连接器等)也有采用机械爪结构的。 (7)对中系统有机械对中、激光对中、激光加视觉对中，以及全视觉对中系统。 (8)计算机控制系统计算机控制系统是贴装机所有
35、操作的指挥中心，目前大多数贴装机的计算机控制系统采用 Windows界面。 2贴装机的主要技术指标 (1)贴装精度：贴装精度包括三个内容：贴装精度、分辨率和重复精度。 贴装精度是指元器件贴装后相对于印制板标准贴装位置的偏移量。一般来讲，贴装Ch中元件要求达到0.1mm，贴装高密度窄间距的 SMD至少要求达到0.06mm。 分辨率分辨率是贴装机运行时最小增量(例如丝杠的每个步进为 0.01 mm，那么该贴装机的分辨率为 0.1mm)的一种度量，衡量机器本身精度时，分辨率是重要指标。但是，实际贴装精度包括所有误差的总和，因此，描述贴装机性能时很少使用分辨率，一般在比较贴装机性能时才使用分辨率。重复
36、精度重复精度是指贴装头重复返回标定点的能力。贴装精度、分辨率、重复精度之间有一定的相关关系。 (2)贴片速度：一般高速机贴装速度为 0.2SChip 元件以内，目前最高贴装速度为0.06SCh 中元件；高精度、多功能机一般都是中速机，贴装速度为 0.3-0.6SChip 元件左右。 (3)对中方式：贴片的对中方式有机械对中、激光对中、全视觉对中、激光和视觉混合对中等。其中，全视觉对中精度最高。 (4)贴装面积：由贴装机传输轨道以及贴装头运动范围决定，一般最小 PCB尺寸为 50x50mm，最大 PCB尺寸应大于 250x300mm。 (5)贴装功能：一般高速贴装机主要可以贴装各种 Chip元件
37、和较小的 SMD器件(最大 25x30mm左右)；多功能机可以贴装从 1.0x0.5mm(目前最小可贴装 0.6x0.3mm)54x54mill(最大60x60mm)SMD器件，还可以贴装连接器等异形元器件，最大连接器的长度可达 150mm。 (6)可贴装元件种类数：可贴装元件种类数是由贴装机供料器料站位置的数量决定的(以能容纳 8mm编带供料器的数量来衡量)。一般高速贴装机料站位置大于 120个，多功能机制站位置在 60120之间。 (7)编程功能：是指在线和离线编程以及优化功能。5.1.3 回流焊接回流焊的设备结构及原理 1 回流焊接的过程回流焊的基本原理比较简单，它首先对 PCB板的表面
38、贴装元件（SMD）焊盘印刷锡膏，然后通过自动贴片机把 SMD贴放到预先印制好锡膏的焊盘上。最后，通过回流焊接炉，在回流焊炉中逐渐加热，把锡膏融化，称为回流（Reflow），接着，把 PCB板冷却，焊锡凝固，把元件和焊盘牢固地焊接到一起（见图 9）。在回流焊中，焊盘和元件管脚都不融化。这是回流焊（Reflow Soldering）与金属融焊（Welding）的不同。 深入的了解回流焊就必须从焊锡膏的作用原理和焊接过程中发生的物理化学变化入手。锡膏的成分主要锡铅合金的粉末和助焊剂混合而成。在受热的条件下，融化的焊锡材料中的锡原子和焊盘或焊接元件（主要成分是铜原子）的接触界面原子相互扩散，形成金属间
39、化合物（IMC），首先形成的 Cu6Sn5，称 n-phase，它是形成焊接力的关键连接层， 只有形成了 n-phase，才表示有真正的可靠焊接。随着时间的推移，在 n-phase和铜层之间中会继续生成 Cu3Sn，称为-phase，它将减弱焊接力量和减低长期可靠性。在焊点剖面的金相图中，可以清楚地看到这个结构。 电子扫描显微镜（SEM）显示的 Cu-Sn IMC金属间化合物是焊点强度的关键因素，因此许多人员专门研究金属间化合物的变化对焊点的长期可靠性带来的影响 410。为了保护焊盘或元件管脚的可焊性，一般它们表面都镀有锡铅合金层或有机保护层。对非铜的金属材料的管脚一般在管脚镀层和金属之间加有
40、镀镍层作为阻断层防止金属扩散。这个镍镀层还用来阻挡与焊锡不可焊或不相容的金属与焊锡层的接触 5。另一个有关镀层的问题是关于镀金层的问题，有文章5指出如果焊点中金的成分达到 34%以上，焊点有潜在的脆性增大的危险。2 回流焊温度曲线要得到好的回流焊接效果必须有一个好的回流温度曲线（Profile）。那么什么是一个好的回流曲线呢？一个好的回流曲线应该是对所要焊接的 PCB板上的各种表面贴装元件都能够达到良好的焊接，且焊点不仅具有良好的外观品质而且有良好的内在品质的温度曲线。3 回流炉的参数设定要得到一个炉温曲线首先应给回流炉一个参数设定。回流炉的参数设定一般称为Recipe。Recipe 一般包括
41、炉子每区的温度设定，传送带带速设定，以及是使用空气还是氮气。下表是 BTU炉的一个 Recipe的设定。温度设定：（单位：） 带速设定：（单位：cm/分）气体设定：表中 1T7T，1B7B 分别表示回流炉上下温区的温度设定，传送带带速为 75 cm/分，焊接环境使用空气，不使用氮气。设定一个回流曲线要考虑的因素有很多，一般包括： 所使用的锡膏特性，PCB 板的特性，回流炉的特点等。下面分别讨论。4 锡膏特性与回流曲线的重要关系锡膏特性决定回流曲线的基本特性。不同的锡膏由于助焊剂（Flux）有不同的化学组分，因此它的化学变化有不同的温度要求，对回流温度曲线也有不同的要求。一般锡膏供应商都能提供一
42、个参考回流曲线，用户可在此基础上根据自己的产品特性优化。它可分为 4个主要阶段：1）把 PCB板加热到 150左右，上升斜率为 1-3 /秒。 称预热（Preheat）阶段。2）把整个板子慢慢加热到 183 。称均热（Soak 或 Equilibrium）阶段。时间一般为 60-90秒。3）把板子加热到融化区（183 以上），使锡膏融化。称回流（Reflow Spike）阶段。在回流阶段板子达到最高温度，一般是 215 +/-10 。回流时间以 45-60秒为宜，最大不超过 90秒。4）曲线由最高温度点下降的过程。称冷却（Cooling）阶段。一般要求冷却的斜率为 2 -4/秒。典型的回流焊接
43、温度曲线预热阶段的目的是把锡膏中较低熔点的溶剂挥发走。锡膏中助焊剂的主要成分包括松香，活性剂，黏度改善剂，和溶剂。溶剂的作用主要作为松香的载体和保证锡膏的储藏时间。预热阶段需把过多的溶剂挥发掉，但是一定要控制升温斜率，太高的升温速度会造成元件的热应力冲击，损伤元件或减低元件性能和寿命，后者带来的危害更大，因为产品已流到了客户手里。另一个原因是太高的升温速度会造成锡膏的塌陷，引起短路的危险，尤其对助焊剂含量较高（达 10%）的锡膏均热阶段的设定主要应参考焊锡膏供应商的建议和 PCB板热容的大小。因为均热 阶段有两个作用，一个是使整个 PCB板都能达到均匀的温度（175左右），均热的目的是为了减少
44、进入回流区的热应力冲击，以及其它焊接缺陷如元件翘起，某些大体积元件冷焊等。均热阶段另一个重要作用就是焊锡膏中的助焊剂开始发生活性反应，它将清除焊件表面的氧化物和杂质，增大焊件表面润湿性能（及表面能），使得融化的焊锡能够很好地润湿焊件表面。由于均热段的重要性，因此均热时间和温度必须很好地控制，既要保证助焊剂能很好地清洁焊面，又要保证助焊剂到达回流之前没有完全消耗掉。助焊剂要保留到回流焊阶段是必需的，它能促进焊锡润湿过程和防止焊接表面的再氧化。尤其是目前使用低残留，免清洗（no-clean）的焊锡膏技术越来越多的情况下，焊膏的活性不是很强，且回流焊接的也多为空气回流焊，更应注意不能在均热阶段把助焊剂消耗光。回流阶段，温度继续升高越过回流线（183），锡膏融化并发生润湿反应，开始生成金属间化合物层。到达最高温度（215 左右）
