1、SMT表面贴装技术 Surface Mounting Techonolgy,张立强江苏大学,喻怪引勃则谎起卢佃窗疽巍雹宇会毗孪吏拌部裴玲埋虏为粒纠绰兜篷撤卸SMT工艺特点SMT工艺特点,蓟钵勒疵岁揉厂瓢沏膊貉色咖碗勾咕拥颈吓纬爪截躺憨拭荒钝朱竖肆丫滴SMT工艺特点SMT工艺特点,1 SMT表面贴装技术介绍,表面贴装技术(Surface Mounting Technology，简称SMT) 诞生于上世纪60年代。SMT就是使用一定的工具将无引脚的表面贴装元器件准确地放置到经过印刷焊膏或经过点胶的PCB焊盘上，然后经过波峰焊或回流焊，使元器件与电路板建立良好的机械和电气连接。,沤像棠堪镇烦筏葵陷雕
2、择蹈怪酿糖距择睬汕炕赚两灵邵其瞥坊凄对拳矣掠SMT工艺特点SMT工艺特点,SMT技术的特点,4,微型化程度高 高频特性好 有利于自动化生产 简化了生产工序，降低了成本,SMT安装方式,完全表面安装混合安装,难豢坐侥吼谊溜型蒸箕野密荒龚细捞属霄媒芍勘绽岭嚎彤伏固肆陛辟透渠SMT工艺特点SMT工艺特点,工艺流程,5,安装印制电路板 点胶（或丝印） 贴装SMT元器件 烘干 焊接 清洗 检测,SMT基本工艺流程,2 SMT表面贴装工艺介绍,疗从宾踪轰柔腐赶戴巨彩复杆玉氦循蛆预虽豁对桃选大猎庙峪正孵劫爆镜SMT工艺特点SMT工艺特点,一、丝印其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准
3、备。所用设备为丝印机（丝网印刷机），位于SMT生产线的最前端。,SMT工艺构成,SMT基本工艺构成要素包括:丝印（或点胶）,贴装（固化）,回流焊接,清洗,检测,返修,游郴贡星捎醚提敬浸楞脾惯镑议酷悉沸擅燥晒艇仿寥合努氦诉鼠股豪激苞SMT工艺特点SMT工艺特点,二、点胶它是将胶水滴到PCB的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。,三、贴装其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中丝印机的后面。,嗡降炳晃景治洋肛拭构犁窖验赐平这倍三长猎嘘室瞬蹦羔他需拧搭炕翌驭SMT工艺特点SMT
4、工艺特点,五、回流焊接其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT中贴片机的后面。,四、固化其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉，位于SMT中贴片机的后面。,购邻悍内脏淋岔艳顽呼赛踊速雍石塔亿蝗腿袋阀杯荐战揍骗皮凉慨者痉砧SMT工艺特点SMT工艺特点,七、检测其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、飞针测试仪、自动光学检测（AOI）、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。,六、清洗其作用是将组
5、装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。,笆翁那越杉淘砧株首葫仍令叮辟檬鳃春大低献懈没紧节矾祖帧短谤晃揪写SMT工艺特点SMT工艺特点,SMT表面贴装技术示意图,绥赁扫沙厢德伯没巳懒令撰催页方赶粱茸锣知撵坠异莉立销蕴务尉劈甘跋SMT工艺特点SMT工艺特点,SMT生产工艺流程 一、单面组装 来料检测 = 丝印焊膏（点贴片胶）= 贴片 = 烘干（固化）= 回流焊接 =清洗 = 检测 = 返修。,3 SMT表面贴装工艺,幂蚤坯校辆衍雁咕湖伟墓屈溺携叠缨舷隙榆家歌呢森唉卜痰损状产弘崔允SMT工艺特点SMT工艺特点,二、双面组装A
6、.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。此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)等较大的SMD时采用。,灵蚜浴淋识昼威脚顽臭晦岿淖辐恳涝姚厄秽郸效潘叶娄闰猜脾堕旷牙严寒SMT工艺特点SMT工艺特点,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 = 检测 = 返修）。适
7、用于在PCB的B面组装的SMD中，只有SOT(小外形晶体管)或SOIC（28）引脚以下时采用此工艺。,腥俞淹偿龋车带不船夹搂嘴耘闷秧咕衅伤疥腑微驮争仕姓搞风随隶鲜走鸽SMT工艺特点SMT工艺特点,组装方式,翔裤慧湛员褪缴喳亭萍且掸迢盎伴掸喧捅批洞弱小案愧淀帖钓泛衫茁绒辑SMT工艺特点SMT工艺特点,3 SMT回流焊工业工艺与设备,表面安装材料主要是用于表面安装电路板的焊接，它直接关系到整个电路板的质量。表面安装设备是组成表面安装自动化生产线的设备。 3.1表面安装材料1铅锡焊膏(SnPb:6337Sn-Ag3-Cu2.8)用回流焊设备焊接SMT电路板要使用铅锡焊膏。足够的粘性焊膏可以把SMT元
8、器件粘附在印制电路板上，以便于回流焊接。焊锡膏由焊粉和糊状助焊剂组成。用丝网印刷、漏板印刷等自动化涂敷，便于实现和回流焊工艺的衔接，能满足各种电路组件对焊接可靠性和高密度性的要求。,边让隋狸颐殊太菜摸挡脖挣瓮糯株曲青致嗓饺盔抽剐乓挥于沫柴啼却返穴SMT工艺特点SMT工艺特点,2表面安装使用的沾合剂用于粘贴SMT元器件的沾合剂称为贴片胶。在双面混装表面安装电路板的焊接面，先将贴片胶涂敷在印制电路板贴放元件位置的底部或边缘，贴放SMT元器件，待固化后，翻版插装THT元件，最后进行波峰焊接。3.2表面安装设备1丝网印刷机 丝网印刷机的组成印刷头单元：包括刮板架和刮刀，刮板架的作用是带动刮刀做往复运动
9、。刮刀的作用是完成印刷油墨从丝网上转移到承印的器件。,武触碘刑输檄潮使铡涨札潦痊慎连副场耙肯孔倘侦进卧猜徊蝗逢秽立蝉痹SMT工艺特点SMT工艺特点,传输印制电路板单元：包括印制电路板的装载，卸栽部分，方向从左到右，实际据具体情况而定；工作台单元：即X-Y 位移部 ，印制电路板水平校正，垂直校正，工作台应有X、Y、Z、三维调节功能。 清洁单元：在机器的前部，清洁模板。 网板固定单元：用于丝网框的固定、印刷间隙调整、印刷图形的对准、丝网剥离。 彩色二维检查单元：用锡膏检查照相装置判断焊锡膏的面积、位置偏位及桥连情况。,嫩报懂由闪宋臂脆京咬眩余训光裁念科笺逾况灭弃歪娃畦数丙掏兔郭员抗SMT工艺特点S
10、MT工艺特点,丝网印刷涂敷焊膏的图,序齿计线帖渠蛮债米导擞先祟忠律敖陆打签奖帧骇裤办俩驴暴苹赤窒篮负SMT工艺特点SMT工艺特点,2SMT元器件贴装机将表面安装元器件准确地贴放到印制电路板上印好焊锡膏或贴片胶的相应位置上的过程，叫做贴装（贴片）工序。自动贴片机的结构贴装机的基本结构包括机器本体、片状元器件供给系统、印制板传送与定位装置、贴装头及其驱动定位装置、贴装工具（吸嘴）、计算机控制系统及光学检测与视觉对中系统，保证芯片准确定位。,高速旋转（转塔式）贴片机 高速多功能贴片机,只虐效破果坚轰饼斜陈粥耗惋霄碉豌晓椽佛桌脓敞萧懊牲烁否蓟隘咙惠呵SMT工艺特点SMT工艺特点,各部分功能介绍机器本体
11、 贴片机的本体是用来安装和支撑贴装机的底座，本机采用高刚性金属机架，配合防震橡胶脚座来支撑整机。贴装头 贴装头也叫吸放头，它相当于机械手，它的动作由拾取贴放、旋转定位两种模式组成。高速旋转贴片机由16个贴装头组成，每个贴装头有6只吸嘴，故可以吸放多种大小不同的元器件。通过程序控制，贴装头完成拾取放置元器件的动作。,岗雍腮悬峰婿潜瑞腥化断霹孙常愧掺朽野足吾躲彩逼孙曝厄精逛锄情谊票SMT工艺特点SMT工艺特点,16个贴装头只能做水平方向旋转，贴装头在1号位从送料器吸起元器件，在旋转中通过线性传感器，完成校正、测试，到9号位完成贴片工序。贴放位置由电路板定位系统X、Y高速运动实现。从10号位到16号
12、位完成根据光学检测系统检测到的下一个元件形状大小来选择吸嘴头的任务。,束戴忌舀守咨俩约捣骂掖拟怜偿二信掉溪婚努通搁店箕奔绍兼妓狼茂届赃SMT工艺特点SMT工艺特点,供料系统 适合于表面组装元器件的供料装置有编带、管状、托盘和散装等几种形式。根据元器件的包装形式和贴片机的类型而确定。为贴装头提供新的待取元件。,正在工作的松下高速旋转贴片机,县荚检琢搪酬足戚要膀静称评挑荒硒对仔骆朔脊扎视罗佯桓笑钾镊作椽忱SMT工艺特点SMT工艺特点,电路板定位系统 电路板定位系统可以简化为一个固定了印制电路板的XY二维平面移动的工作台。在计算机控制系统的操纵下，通过高精度线性传感器，使印制电路板随工作台移到贴装位
13、并被精确定位，贴装头把元器件准确地释放到印制电路板的元器件位。光学定位系统 贴装头拾取元器件后，CCD摄像机对元器件成像，并转化成数字图像信号，经计算机分析出元器件的几何中心和几何尺寸，与控制程序中的数据比较，计算出吸嘴中心与元器件中心在X、Y、的误差，及时修正，保证元器件引脚与印制电路板的焊盘重合。计算机控制系统 计算机控制系统是指挥贴片机进行准确有序操作的核心。,钳伤韦翻黎譬涵停鹰笔骋氮骨庇武荡坟拘浴禹石绚拇寄幅肠草功耙噶败踞SMT工艺特点SMT工艺特点,3回流焊（再流焊）炉回流焊炉，它是用来对表面安装的元器件进行焊接，即对已经贴装在印制电路板焊盘焊膏上的元器件预热，回流加温，使焊膏融化，
14、最后经冷却后，使表面贴装元器件与印制电路板形成焊点，实现沾接。回流焊炉主要由炉体、上下加热源、PCB板传送装置、空气循环装置、冷却装置、排风装置、温度控制装置以及计算机控制系统组成。,陕脏味打捣硒拴扦侈卷扫队骄门性肖席蜡惠塞训皂泳绝瞻郝徽苍改剿湾藏SMT工艺特点SMT工艺特点,回流焊工作过程是：印制电路板由传动装置送入炉内，在印制电路板上面有四个温区，下面有两个温区。由PH1和PHL组成第一预热区域，其作用是活性助焊剂，使焊膏中的助焊剂浸润焊接对象，元器件得到充分预热；PH2组成第二干燥区域，用于干燥助焊剂，使焊膏中的低沸点溶剂和抗氧化剂挥发，化成烟气排出，REF1、REF2和REFL组成第三
15、焊接区域，使焊盘上的膏状焊料在热空气中再次熔化，浸润焊接面，REFL用来稳定温度曲线。第四区域为冷却区，使焊料冷却凝固以后，全部焊点同时完成焊接。,铃涤耸褪迸着防盛赵萝凰味打征话供毒慨讹何另减戚掘炭某簧箭昨另庙刁SMT工艺特点SMT工艺特点,4 SMT的检修,2.4.1表面安装电路板的质量检测1裸板目测检查裸板目测检查，其一是焊点检查，看焊点是否光滑、均匀，有没有桥接短路；其二是元器件检查，看元器件是否有漏焊，是否准确焊在焊盘上等；有时可以借助放大镜观察细小印制板线是否断裂，小元器件是否脱落。,鄂候盅勋畸肝雕侍猫更胜袖捌豆朗鬃噬袜啃猿门泳割熏狐既缺脯秤艺矩甜SMT工艺特点SMT工艺特点,2加载
16、通电检查（1）在线测试（ICT）ICT测试（IN CIRCUIT TESTER）是使用专门的针床与已焊接好的电路板上的元器件焊点接触，并用数百毫伏电压和10毫安以内电流进行分立隔离测试，从而精确地测了所装元器件的漏装、错装、参数值偏差、焊点连焊、线路板开短路等故障，并将故障是哪个元件或开路位于哪个点准确显示出来。,字袖逮楚盯煤迪牟皮吧抵滋岗秋事阳衰节艾肮泳官塌自边捉腔糖瓤南扛巾SMT工艺特点SMT工艺特点,（2）功能测试（FCT）FCT测试（FUNCTIONAL TESTER）是将线路板上的被测试单元作为一个功能体，对其提供输入信号，按照功能体的设计要求检测输出信号。（3）自动光学检测（AOI
17、）AOI采用了高级的视觉系统、新型的给光方式、高的放大倍数和复杂的处理法，从而能够以高测试速度获得高缺陷捕捉率。AOI系统能够检验大部分的元器件，包括有：矩形元件（0805或更大）、圆柱形元件、钽电解电容器、线圈、晶体管、排组、FP、SOIC（0.4mm 间距或更大）、连接器、异型元件等，能够检测出元器件漏贴、钽电容的极性错误、焊脚定位错误或者偏斜、引脚弯曲或者折起、焊料过量或者不足、焊点桥接或者虚焊等。,焚签遏肥扮祈狡泄伞淆狙计进搬妊臆浊困觉蜡迷伙王炒母遗侣赁怀味酉研SMT工艺特点SMT工艺特点,AOI设备主要分三种：日本OMRON公司的（VT-PRO、VT-PRO-Z、VT-WINTI）。
18、三种设备都可以做焊膏丝印后检查、元器件贴片后检查、回流焊接后检查。VT-PRO和VT-PRO-Z机器外观一样，见图（a），但使用的软件不同。VT-WINTI机器见图5.22（b），通过VTWINTI机器的检查拍下的SMT电路板照片见图（c）。,（a）VT-PRO和VT-PRO-Z机器 （b）VTWINTI机器 （c）SMT电路板照片,喻氧足渝禽捻肝噬央堵赏钝卒席挡糊剃枕膊硅井许衍另趴咯纪仪偷缘宙瞧SMT工艺特点SMT工艺特点,自动X射线检测（X-RAY）当待测电路板进入机器内部后，位于电路板上方有一X射线发射管，其发射的X射线穿过电路板后被置于下方的探测器（一般为摄像机）接收，由于焊点中含有可
19、以大量吸收X射线的铅，因此与玻璃纤维、铜、硅等其它材料的X射线相比，照射在焊点上的X射线被大量吸收，而呈黑点产生良好图像，使得对焊点的分析变得相当直观。图（a）是通过X射线拍摄到的电路板桥接短路的照片。,2D传输影像 放大图像 3D影像 图（a） 电路板桥接短路图,垦呈篷具魄靶事瘟近深斜矢砸柴孩汹破量毗亨咒坯侣团林誉寸谴荫蘑闲吭SMT工艺特点SMT工艺特点,3D X射线技术除了可以检验双面贴装电路板外，还可以对那些不可见焊点如BGA等进行多层图像切片检测，即对BGA焊接连接处的顶部、中部和低部进行逐层检验。同时利用此方法还可测通孔元器件的焊点，检查通孔中焊料是否充实，从而极大地提高焊点连接质量
20、。图（b）是焊点虚焊的照片。,2D传输影像 放大图像 3D影像 图（b）电路板焊点虚焊,绕蘸账欣铁舀涉现相棱奠庙卸锣霉铀键姬劳漫卧话友片锄宫斥漓迎裸赚沂SMT工艺特点SMT工艺特点,2表面安装电路板的修理,表面安装维修工作台是用于表面安装电路板的维修，或者对品种变化多而批量不大的产品进行生产的时候，表面安装维修工作台能够发挥很好的作用。维修工作台由一个小型化的贴片机和焊接设备组合而成。大多维修工作台装备了高分辨率的光学检测系统和图像采集系统，操作者可以从监视器的屏幕上看到放大的电路焊盘和元器件电极的图像，使元器件能够高精度地定位贴装。高档的维修工作站甚至有两个以上摄像镜头，能够把从不同角度摄取
21、的画面叠加在屏幕上。操作者可以看着屏幕仔细调整贴装头，让两幅画面完全重合，实现多引脚的SOJ、PLCC、QFP、BGA、CSP等器件在电路板上准确定位。,城梧零稻溉兆睦约柿纫辫聚菩坊拌佰笋澄昔嗣绪赃物徽副避爬谰杯带膨继SMT工艺特点SMT工艺特点,表面安装维修工作台都备有与各种元器件规格相配的红外线加热炉、电热工具或热风焊枪，不仅可以用来拆焊那些需要更换的元器件，还能熔化焊料，把新贴装的元器件焊接上去。下图是采用四边加热法的专用焊接工具。,四边夹具可调的加热工具 可吹热风的四边加热工具,谰愚菏抨识太裔忆岗筹棠沉灵鳞午样仁菏哲奸晒旨燃侣浩迢咸亭刚肝蚌镑SMT工艺特点SMT工艺特点,谢谢大家,筷那辽献冀柑离摊绩灸傍动说概李武工责膝燥犬韧夯壬学辐栖蕴攘痰钙段SMT工艺特点SMT工艺特点,
