SMT贴片
一、SMT贴片是什么
1,什么是SMT
SMT是表面组装技术（Surface Mounted Technology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。电子电路表面组装技术（Surface Mount Technology，SMT），称为表面贴装或表面安装技术。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件（简称SMC/SMD，中文称片状元器件）安装在印制电路板（Printed Circuit Board，PCB)的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
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2,什么是SMT贴片
SMT贴片指的是在pcb基础上进行加工的系列工艺流程的简称PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
3，SMT贴片的优点
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%。 可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。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。
二、SMT贴片的流程
SMT基本工艺构成要素包括：印刷锡膏、元件贴装、回流焊接、外观检测、不良返修、焊盘清洗。
1,印刷锡膏：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备。所用设备为丝印机（丝网印刷机），位于SMT生产线的最前端。
2,贴片机贴装：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。
3,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生产线中贴片机的后面。
4,AOI外观检测：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。
5,不良返修：其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。
6,焊盘清洗：其作用是将组装好的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。
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三、SMT贴片加工过程详细说明
1,领料：
物料组接到《生产通知单》，根据生产所需材料进行领料。所领材料要求与材料清单相符，如规格、型号、数量、认证等。将领出的物料根据工艺要求进行剪脚或引脚整型。整形时需注意相近规格、形状的元件必须间插一种不同规格的物料，且整形完后要做好标识、包装好放回原处，避免元件混放。
整型的物料包括：整形的物料包括：跳线、电阻、电解电容、集成块、散热器、二极管、三极管、电感等。
2,锡膏准备：
锡膏应放在冰箱冷藏（5℃左右），取出待恢复到室温（约4 小时）后再打开盖，并搅拌均匀，约0.5-1小时可以使用；
3,安装并校正模板及钢网：
钢网上漏印图形与PCB焊盘图形重合并对准位置，最后锁紧相关旋钮。
4,刷锡膏（有铅、无铅）
用量根据PCB板尺寸、数量估计；使用中应注意补充焊锡，保持正常漏印，避免各焊盘漏印锡膏不均匀；刮板速度定为12-40mm/S，刮刀压力应为0.5Kg-/30mm。
刷锡膏可在半自动印刷机或全自动印刷机上完成。全自动印刷机=上板+印刷，30s可完成一个板，锡膏钢网每加工5块，印刷机自动清洗一次，每加工20块需人工清理一次，清洗的方法是酒精喷射钢网。
5,进入高速贴片机：
PCB板印刷完之后，直接进入高速贴片机，进行贴片， 贴片机实际上是一种精密的工业机器人，是机-电-光以及计算机控制技术的综合体。它通过吸取-位移-定位-放置等功能，在不损伤元件和印制电路板的情况下，实现了将SMC／SMD元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置上。贴片机外有各种物料盘，通过贴片机的吸料装置对物料进行吸取并进行贴装，物料的选取是按照程序员事先设定的程序运行的，所以各个物料能够有条不紊的进行贴片安装。高速贴片机主要贴装的是小物料（电阻、电容、二三级管之类的电子产品），贴装完成之后PCB板进入多功能贴片机进行大物料的贴装。
多功能贴片机贴装的物料是大物件，主要有：（SOP、PLCC、SOJ、BGA）等重要部件。具体工作原理多功能贴片机和高速贴片机差不多，只是多功能贴片机的贴片精度要比高速贴片机高，另外多功能贴片机的贴装范围和元件尺寸都比高速机宽许多。PCB板从多功能贴片机出来之后进入回流焊接：
6，回流焊接
由于电子产品不断小型化的需要，出现了片状元件，传统的焊接方法已不能适应需要。首先在混合集成电路组装中采用了回流焊工艺，组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感，贴装型晶体管及二极管等。随着SMT整个技术发展日趋完善，多种贴片元件（SMC）和贴装器件(SMD)的出现，作为贴装技术一部分的回流焊工艺技术及设备也得到相应的发展，其应用日趋广泛，几乎在所有电子产品领域都已得到应用，而回流焊技术，围绕着设备的改进也经历以下发展阶段。
回流焊炉的温区长度一般为45cm～50cm，温区数量可以有3、4、5、6、7、8、9、10、12、15甚至更多温区，从焊接的角度，回流焊至少有3个温区，即预热区、焊接区和冷却区，很多炉子在计算温区时通常将冷却区排除在外，即只计算升温区、保温区和焊接区。
7，回流焊温区
(1)预热段
该段的目的是把室温的电路板尽快加热，但快速的加热不能快到板子或零件的损坏及导致助焊剂中溶剂的丧失，通常的加热速率为1－3℃/秒。?
(2)保温段
溶剂的沸点在125－150℃之间，从保温段开始溶剂将不断蒸发，树脂或松香在70－100℃开始软化和流动，一旦熔化，树脂或松香能在被焊表面迅速扩散，溶解于其中的活性剂随之流动并与铅锡粉末的表面氧化物进行反应，以确保铅锡粉末在焊接段熔焊时是清洁的。
(3)回流焊接段
这一段把电路板带入铅锡粉末熔点之上，让铅锡粉末微粒结合成一个锡球并让被焊金属表面充分润湿。结合和润湿是在助焊剂帮助下进行的，温度越高助焊剂效率越高，粘度及表面张力则随温度的升高而下降，这促使焊锡更快地湿润。
4)冷却段
这一段焊膏中的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被焊接表面，快速度地冷却会得到明亮的焊点并有好的外形及低的接触角度，缓慢冷却会使板材溶于焊锡中，而生成灰暗和毛糙的焊点，并可能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。?
8，AOI检测
PCB从回流焊接出来之后，先是由人工对pcb焊点进行检查，然后由专门工作人员通过光学检测仪进行检查。
AOI光学检测仪主要是检查元件的缺失、偏移和歪斜情况，以及所有极性方面的缺陷，还对焊点的正确性以及焊膏不足、焊接短路和翘脚等缺陷进行检测，回流焊后端检测是目前AOI 最流行的选择，此位置可发现全部的装配错误，提供高度的安全性。照明方式有三种：同轴照明、中间照明、侧面照明。
AOI光学检测仪的原理：
用光学手段获取被测物图形，一般通过一传感器（摄像机）获得检测物的照明图像并数字化，然后以某种方法进行比较、分析、检验和判断，相当于将人工目视检测自动化、智能化。
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9，不良维修
接下来的工序就是将检测出来的PCB板送到QA站点进行维修，对于没有问题的PCB板移送到插装车间，进行组件插装。
10，插件
通过贴装加工的PCB板，转送插装车间进行插装，插装的元器件（三极管、晶振、电容器）是由预加工车间进行剪脚出来的元器件，工作人员必须手带静电环，防止静电发生，避免PCB元器件被击穿。插装之前工作人员需要对要插装的元器件的规格型号和插装位置进行核对，并且插装时只能对一种元器件进行插装，不能混合插装。
11，波峰焊接
插装好的PCB板随着传送带传送到波峰焊机进行焊接。不过在此之前要对PCB板进行固定（固定在托盘上），然后随着传送带送到波峰焊机。进入波峰焊机主要进行四个环节的加工喷雾、预热、波峰焊接、冷却。
线路板通过传送带进入波峰焊机以后，会经过助焊剂涂敷装置，在这里助焊剂利用波峰、发泡或喷射的方法涂敷到线路板上。由于大多数助焊剂在焊接时必须要达到并保持一个活化温度来保证焊点的完全浸润，因此线路板在进入波峰槽前要先经过一个预热区。助焊剂涂敷之后的预热可以逐渐提升PCB的温度并使助焊剂活化，这个过程还能减小组装件进入波峰时产生的热冲击。它还可以用来蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂，波峰焊机预热段的长度由产量和传送带速度来决定，产量越高，为使板子达到所需的浸润温度就需要更长的预热区。
然后进行波峰焊接：波峰焊是将熔融的液态焊料，借助与泵的作用，在焊料槽液面形成特定形状的焊料波，插装了元器件的PCB板放置在传送链上，经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。?
12，后焊元件补焊
焊接完成之后，将PCB板从托盘拆掉，随着传送链传送到补焊人员手中，进行补焊。进行补焊的原因是因为插装的元器件在进行波峰焊接时会出现漏焊现象，由人工进行焊接，焊接完成之后，由剪脚人员，对突出出来的焊角进行处理，随后是由质检人员对完成的PCB板进行质量检测，质检完成后进行包装。
包装材料要用防静电气泡袋或者其他材料包装，防止线路板在运输过程中碰撞和产生静电。
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四、SMT贴片的基本知识
1. 一般来说,SMT车间规定的温度为25±3℃;
2. 锡膏印刷时,所需准备的材料及工具锡膏、钢板﹑刮刀﹑擦拭纸、无尘纸﹑清洗剂﹑搅拌刀;
3. 一般常用的锡膏合金成份为Sn/Pb合金,且合金比例为63/37;
4. 锡膏中主要成份分为两大部分锡粉和助焊剂。
5. 助焊剂在焊接中的主要作用是去除氧化物﹑破坏融锡表面张力﹑防止再度氧化。
6. 锡膏中锡粉颗粒与Flux(助焊剂)的体积之比约为1:1, 重量之比约为9:1;
7. 锡膏的取用原则是先进先出;
8. 锡膏在开封使用时,须经过两个重要的过程回温﹑搅拌;
9. 钢板常见的制作方法为﹕蚀刻﹑激光﹑电铸;
10. SMT的全称是Surface mount(或mounting) technology,中文意思为表面粘着（或贴装）技术;
11. ESD的全称是Electro-static discharge, 中文意思为静电放电;
12. 制作SMT设备程序时, 程序中包括五大部分, 此五部分为PCB data; Mark data; Feeder data; Nozzle data; Part data;
13. 无铅焊锡Sn/Ag/Cu 96.5/3.0/0.5的熔点为 217C;
14. 零件干燥箱的管制相对温湿度为 < 10%;
15. 常用的被动元器件(Passive Devices)有：电阻、电容、点感（或二极体）等；主动元器件(Active Devices)有：电晶体、IC等;
16. 常用的SMT钢板的材质为不锈钢;
17. 常用的SMT钢板的厚度为0.15mm(或0.12mm);
18. 静电电荷产生的种类有摩擦﹑分离﹑感应﹑静电传导等﹔静电电荷对电子工 业的影响为﹕ESD失效﹑静电污染﹔静电消除的三种原理为静电中和﹑接地﹑屏蔽。
19. 英制尺寸长x宽0603= 0.06inch*0.03inch﹐公制尺寸长x宽3216=3.2mm*1.6mm;
20. 排阻ERB-05604-J81第8码“4”表示为4 个回路,阻值为56欧姆。电容ECA-0105Y-M31容值为C=106PF=1NF =1X10-6F;
21. ECN中文全称为﹕工程变更通知单﹔SWR中文全称为﹕特殊需求工作单﹐ 必须由各相关部门会签, 文件中心分发, 方为有效;
22. ５S的具体内容为整理﹑整顿﹑清扫﹑清洁﹑素养;
23. PCB真空包装的目的是防尘及防潮;
24. 品质政策为﹕全面品管﹑贯彻制度﹑提供客户需求的品质﹔全员参与﹑及时 处理﹑以达成零缺点的目标;
25. 品质三不政策为﹕不接受不良品﹑不制造不良品﹑不流出不良品;
26. QC七大手法中鱼骨查原因中４M1H分别是指（中文）: 人 ﹑机器﹑物料﹑方法﹑环境;
27. 锡膏的成份包含﹕金属粉末﹑溶济﹑助焊剂﹑抗垂流剂﹑活性剂﹔按重量分﹐金属粉末占85-92%﹐按体积分金属粉末占50%﹔其中金属粉末主要成份为锡和铅, 比例为63/37﹐熔点为183℃;
28. 锡膏使用时必须从冰箱中取出回温, 目的是﹕让冷藏的锡膏温度回复常温﹐以利印刷。如果不回温则在PCBＡ进Reflow后易产生的不良为锡珠;
29. 机器之文件供给模式有﹕准备模式﹑优先交换模式﹑交换模式和速接模式;
30. SMT的PCB定位方式有﹕真空定位﹑机械孔定位﹑双边夹定位及板边定位;
31. 丝印（符号）为272的电阻，阻值为 2700Ω ，阻值为4.8MΩ的电阻的符号（丝印）为485;
32. BGA本体上的丝印包含厂商﹑厂商料号﹑ 规格和Datecode/(Lot No)等信息;
33. 208pinQFP的pitch为0.5mm ;
34. QC七大手法中, 鱼骨图强调寻找因果关系;
37. CPK指: 目前实际状况下的制程能力;
38. 助焊剂在恒温区开始挥发进行化学清洗动作;
39. 理想的冷却区曲线和回流区曲线镜像关系;
40. RSS曲线为升温→恒温→回流→冷却曲线;
41. 我们现使用的PCB材质为FR-4;
42. PCB翘曲规格不超过其对角线的0.7%;
43. STENCIL 制作激光切割是可以再重工的方法;
44. 目前计算机主板上常被使用之BGA球径为0.76mm;
45. ABS系统为绝对坐标;
46. 陶瓷芯片电容ECA-0105Y-K31误差为±10%;
47. Panasert松下全自动贴片机其电压为3Ø200±10VAC;
48. SMT零件包装其卷带式盘直径为13寸, ７寸;
49. SMT一般钢板开孔要比PCB PAD 小4um可以防止锡球不良之现象;
50. 按照《PCBA检验规》范当二面角＞９０度时表示锡膏与波焊体无附着性;
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51. IC拆包后湿度显示卡上湿度在大于30%的情况下表示IC受潮且吸湿;
52. 锡膏成份中锡粉与助焊剂的重量比和体积比正确的是90%:10% ,50%:50%;
53.早期之表面粘装技术源自于20世纪60年代中期之军用及航空电子领域;
54.目前SMT最常使用的焊锡膏Sn和Pb的含量各为: 63Sn+37Pb;
55.常见的带宽为8mm的纸带料盘送料间距为4mm;
56. 在1970年代早期,业界中新门一种SMD, 为“密封式无脚芯片载体”, 常以HCC简代之;
57. 符号为272之组件的阻值应为2.7K欧姆;
58. 100NF组件的容值与0.10uf相同;
59. 63Sn+37Pb之共晶点为183℃;
60. SMT使用量最大的电子零件材质是陶瓷;
61. 回焊炉温度曲线其曲线最高温度215C最适宜;
62. 锡炉检验时，锡炉的温度245C较合适;
63. SMT零件包装其卷带式盘直径13寸,7寸;
64. 钢板的开孔型式方形﹑三角形﹑圆形,星形,本磊形;
65. 目前使用之计算机边PCB, 其材质为: 玻纤板;
66. Sn62Pb36Ag2之焊锡膏主要试用于何种基板陶瓷板;
67. 以松香为主之助焊剂可分四种: R﹑RA﹑RSA﹑RMA;
68. SMT段排阻有无方向性无;
69. 目前市面上售之锡膏，实际只有4小时的粘性时间;
70. SMT设备一般使用之额定气压为5KG/cm2;
71. 正面PTH, 反面SMT过锡炉时使用何种焊接方式扰流双波焊;
72. SMT常见之检验方法: 目视检验﹑X光检验﹑机器视觉检验
73. 铬铁修理零件热传导方式为传导+对流;
74. 目前BGA材料其锡球的主要成Sn90 Pb10;
75. 钢板的制作方法雷射切割﹑电铸法﹑化学蚀刻;
76. 迥焊炉的温度按: 利用测温器量出适用之温度;
77. 迥焊炉之SMT半成品于出口时其焊接状况是零件固定于PCB上;
78. 现代质量管理发展的历程TQC-TQA-TQM;
79. ICT测试是针床测试;
80. ICT之测试能测电子零件采用静态测试;
81. 焊锡特性是融点比其它金属低﹑物理性能满足焊接条件﹑低温时流动性比其它金属好;
82. 迥焊炉零件更换制程条件变更要重新测量测度曲线;
83. 西门子80F/S属于较电子式控制传动;
84. 锡膏测厚仪是利用Laser光测: 锡膏度﹑锡膏厚度﹑锡膏印出之宽度;
85. SMT零件供料方式有振动式供料器﹑盘状供料器﹑卷带式供料器;
86. SMT设备运用哪些机构: 凸轮机构﹑边杆机构 ﹑螺杆机构﹑滑动机构;
87. 目检段若无法确认则需依照何项作业BOM﹑厂商确认﹑样品板;
88. 若零件包装方式为12w8P, 则计数器Pinth尺寸须调整每次进8mm;
89. 迥流焊机的种类: 热风式迥焊炉﹑氮气迥焊炉﹑laser迥焊炉﹑红外线迥焊炉;
90. SMT零件样品试作可采用的方法﹕流线式生产﹑手印机器贴装﹑手印手贴装;
91. 常用的MARK形状有﹕圆形,“十”字形 ﹑正方形,菱形,三角形,万字形;
92. SMT段因Reflow Profile设置不当, 可能造成零件微裂的是预热区﹑冷却区;
93. SMT段零件两端受热不均匀易造成﹕空焊﹑偏位﹑墓碑;
94. SMT零件维修的工具有﹕烙铁﹑热风拔取器﹑吸锡枪,镊子;
95. QC分为﹕IQC﹑IPQC﹑.FQC﹑OQC;
96. 高速贴片机可贴装电阻﹑电容﹑ IC﹑晶体管;
97. 静电的特点﹕小电流﹑受湿度影响较大;
98. 高速机与泛用机的Cycle time应尽量均衡;
99. 品质的真意就是第一次就做好;
100. 贴片机应先贴小零件，后贴大零件;
101. BIOS是一种基本输入输出系统，全英文为：Base Input/Output System;
102. SMT零件依据零件脚有无可分为LEAD与LEADLESS两种;
103. 常见的自动放置机有三种基本型态, 接续式放置型, 连续式放置型和大量移送式放置机;
104. SMT制程中没有LOADER也可以生产;
105. SMT流程是送板系统-锡膏印刷机-高速机-泛用机-迥流焊-收板机;
106. 温湿度敏感零件开封时, 湿度卡圆圈内显示颜色为蓝色,零件方可使用;
107. 尺寸规格20mm不是料带的宽度;
108.制程中因印刷不良造成短路的原因﹕a. 锡膏金属含量不够，造成塌陷b. 钢板开孔过大，造成锡量过多c. 钢板品质不佳，下锡不良，换激光切割模板d. Stencil背面残有锡膏，降低刮刀压力，采用适当的VACCUM和SOLVENT
109.一般回焊炉Profile各区的主要工程目的:a.预热区；工程目的：锡膏中容剂挥发。b.均温区；工程目的：助焊剂活化，去除氧化物；蒸发多余水份。c.回焊区；工程目的：焊锡熔融。d.冷却区；工程目的：合金焊点形成，零件脚与焊盘接为一体;
110. SMT制程中，锡珠产生的主要原因﹕PCB PAD设计不良、钢板开孔设计不良、置件深度或置件压力过大、Profile曲线上升斜率过大，锡膏坍塌、锡膏粘度过低。
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五、SMT贴片相关文章知识
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