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1、表面组装技术（表面组装技术（SMT）3.4 3.4 表面安装技术（表面安装技术（SMTSMT）介绍）介绍 表表 面面 安安 装装 技技 术术（Surface Surface Mounting Mounting TechnologyTechnology）是是一一种种包包括括电电子子元元器器件件、装装配配设设备备、焊焊接接方方法法和和装装配配辅辅助助材材料料等等内内容容的的系系统统性性综综合合技技术术；是是把把无无引引线线或或短短引引线线的的表表面面安安装装元元件件（SMCSMC）和和表表面面安安装装器器件件（SMDSMD），直直接接贴贴装装在印制电路板的表面上的装配焊接技术。在印制电路板的表面上
2、的装配焊接技术。2021/9/171表面组装技术（表面组装技术（SMT）元器件的表面安装的图片元器件的表面安装的图片图图 元器件的表面安装元器件的表面安装2021/9/172表面组装技术（表面组装技术（SMT）1 1表面安装技术的特点（优点）表面安装技术的特点（优点）微型化程度高微型化程度高 高频特性好高频特性好 有利于自动化生产有利于自动化生产 简化了生产工序，降低了成本简化了生产工序，降低了成本2021/9/173表面组装技术（表面组装技术（SMT）2 2表面安装技术的安装方式表面安装技术的安装方式 （1 1）完全表面安装：）完全表面安装：指指所所需需安安装装的的元元器器件件全全部部采采用
3、用表表面面安安装装元元器器件件（SMCSMC和和SMDSMD），印印制制电电路路板板上上没没有有通通孔孔插插装元器件。装元器件。（2 2）混合安装：）混合安装：指在同一块印制电路板上，既装有贴片元指在同一块印制电路板上，既装有贴片元器件，又装有通孔插装的传统元器件。目前，器件，又装有通孔插装的传统元器件。目前，使用较多的安装方式还是混合安装法。使用较多的安装方式还是混合安装法。2021/9/174表面组装技术（表面组装技术（SMT）3 3表面安装技术的工艺流程表面安装技术的工艺流程 （1 1）安装印制电路板）安装印制电路板 （2 2）点胶）点胶 （3 3）贴装）贴装SMTSMT元器件元器件 （
4、4 4）烘干）烘干 （5 5）焊接）焊接 （6 6）清洗）清洗 （7 7）检测）检测2021/9/175表面组装技术（表面组装技术（SMT）10.1 10.1 概述概述10.2 SMT10.2 SMT组装技术组装技术 10.3 SMC/SMD10.3 SMC/SMD安装工艺安装工艺10.4 SMC/SMD10.4 SMC/SMD焊接工艺焊接工艺10.5 10.5 微组装技术微组装技术第第1010章章 表面组装技术表面组装技术（SMTSMT）2021/9/176表面组装技术（表面组装技术（SMT）l了解表面组装技术（SMT）发展、特点及组成等内容。l掌握SMT的组装方式与工艺流程。l了解SMC/
5、SMD贴装方法。l熟悉贴片机的基本组成及影响贴装的主要因数。l熟悉SMT的焊接方法与特点。l了解常用的SMT焊接工艺。本章要点本章要点2021/9/177表面组装技术（表面组装技术（SMT）10.1 概述概述10.1.1 组装技术的工艺发展组装技术的工艺发展 电子产品组装的目的就是以合理的结构安排、最简化的工艺实现整机的技术指标，快速有效地制造出稳定可靠的产品。电子技术的发展大大加速了电子产品的现代化，层出不穷的高性能、高可靠性、集成化、微型化的电子产品，正在改变人类的社会生活。组装工艺技术是实现电子产品集成化、微型化的关键。组装工艺技术的发展与电子技术的发展密切相关，每当新材料、新器件、新技
6、术出现的时候，都必然促使组装工艺技术的发展，其发展进程如表7.1所示。2021/9/178表面组装技术（表面组装技术（SMT）表10.1 组装技术的发展进程表2021/9/179表面组装技术（表面组装技术（SMT）目前，电子产品组装技术的发展有以下几个特点。1.与元器件的发展密切相关 晶体管及集成电路的出现是组装工艺技术第一次大的飞跃，典型技术为通孔安装技术（THT），使电子产品体积缩小，可靠性提高。表面安装元件的出现使组装工艺发生了根本性变革，使安装方式、连接方法都达到了新的水平。电子产品体积进一步缩小，功能进一步提高，推动了信息产业的高速发展，典型技术为表面安装技术（SMT）。到了20世纪
7、90年代后期，在SMT进一步发展的基础上，进入了新的发展阶段，即微组装技术（MPT）阶段，可以说它完全摆脱了传统的安装模式，把这项技术推向一个新的境地，目前处于发展阶段，但前景可观，它代表了电子产业安装技术发展的方向。2021/9/1710表面组装技术（表面组装技术（SMT）2.2.新工艺、新技术的应用提高了产品质量新工艺、新技术的应用提高了产品质量 在组装过程中，新工艺、新技术、新材料不断被采用，在组装过程中，新工艺、新技术、新材料不断被采用，例如焊接新材料的应用，表面防护处理采用的新工艺，新例如焊接新材料的应用，表面防护处理采用的新工艺，新型连接导线的应用等，对提高连接可靠性，减轻重量和缩
8、型连接导线的应用等，对提高连接可靠性，减轻重量和缩小体积都起到积极作用。小体积都起到积极作用。3.3.工装设备的改进工装设备的改进 电子产品的小型化、高可靠性，大大促进了工装设备电子产品的小型化、高可靠性，大大促进了工装设备的不断改进。采用小巧、精密和专用的工具、设备，如高的不断改进。采用小巧、精密和专用的工具、设备，如高精度的丝印设备，高精度细间隙安装机和更加严格的焊接精度的丝印设备，高精度细间隙安装机和更加严格的焊接工艺设备，使组装质量有了可靠的保证。工艺设备，使组装质量有了可靠的保证。4.4.检测技术的自动化检测技术的自动化 采用可焊性测试仪来对焊接质量的自动检测，它预先采用可焊性测试仪
9、来对焊接质量的自动检测，它预先测定引线可焊水平，达到要求的元器件才能安装焊接。测定引线可焊水平，达到要求的元器件才能安装焊接。2021/9/1711表面组装技术（表面组装技术（SMT）10.1.2 SMT的工艺特点 1.SMT1.SMT的基本特点的基本特点 表面安装技术，英文全称为表面安装技术，英文全称为“Surface Mount Technology”，简称，简称SMT，它是一种将表面安装器件（，它是一种将表面安装器件（SMD）以及其他适）以及其他适合于表面贴装的电子元件（合于表面贴装的电子元件（SMC）直接贴、焊到印制电路板）直接贴、焊到印制电路板（PCB）或其他基板表面的规定位置上的一
10、种电子装联技术。）或其他基板表面的规定位置上的一种电子装联技术。它的主要特征是所安装的元器件均为适合表面贴装的无引线或它的主要特征是所安装的元器件均为适合表面贴装的无引线或短引线的电子元器件（短引线的电子元器件（SMC/SMD），安装后的元器件主体与），安装后的元器件主体与焊点均处于印制电路板的同侧。表面安装技术（焊点均处于印制电路板的同侧。表面安装技术（SMT）与传）与传统的通孔插装技术（统的通孔插装技术（THT：Through Hole Packaging Technology）相比，具有组装密度高、可靠性好、抗干扰能力）相比，具有组装密度高、可靠性好、抗干扰能力强、电性能优异、便于自动化
11、生产等特点。如图强、电性能优异、便于自动化生产等特点。如图10-1所示为表所示为表面安装技术（面安装技术（SMT）与通孔插装技术服务（）与通孔插装技术服务（THT）的工艺特）的工艺特点。点。2021/9/1712表面组装技术（表面组装技术（SMT）图10-1 （SMT）与（THT）的工艺特点 2021/9/1713表面组装技术（表面组装技术（SMT）表面组装技术的基本组成 2021/9/1714表面组装技术（表面组装技术（SMT）10.2 SMT组装技术组装技术 10.2.1 表面组装印制电路板表面组装印制电路板表面组装用印制电路板（Printed Circuit Board，简称PCB）与通
12、孔插装元器件用的PCB在设计、材料等方面都有很多差异，为了区别，通常将专用于SMT的PCB称为SMB（Surface Mounting Printed Circuit Board）。SMB的特点是高密度、小孔径、多层数、高板厚孔径比、优良的运输特性、高平整光洁度和尺寸稳定性等。表面组装用印制电路板主要的技术要求是布线的细密化。这些发展都要求基板材料有更好的机械性能、电性能和热性能。由于元器件在板上的散热量增多，酚醛纸基板或环氧玻璃布基板散热性能差成为明显的缺点，而采用金属芯印制板能够解决这个问题。金属芯印制板就是用一块厚度适当的金属板代替环氧玻璃布基板，经过特殊处理以后，电路导线在金属板两面相
13、互连通，而与金属板本身高度绝缘。金属芯印制板的优点是散热性能好，尺寸稳定；所用金属材料具有电磁屏蔽作用，可以防止信号之间相互干扰；制造成本比较低。2021/9/1715表面组装技术（表面组装技术（SMT）表面组装印制电路板（表面组装印制电路板（SMB）的具体要求）的具体要求1）印制板厚度与最佳长宽比。）印制板厚度与最佳长宽比。2）定位孔、工艺边及图像识别标志；）定位孔、工艺边及图像识别标志；3）印制电路板翘曲度。）印制电路板翘曲度。4）印制电路板的耐热性。印制电路板在典型的再流）印制电路板的耐热性。印制电路板在典型的再流焊条件下两次经过再流炉，应无起泡、铜箔脱开焊条件下两次经过再流炉，应无起泡
14、、铜箔脱开和变色等现象。和变色等现象。5）印制电路板可焊性）印制电路板可焊性6）拼板工艺。有意识的将若干个单元印制板进行有）拼板工艺。有意识的将若干个单元印制板进行有规则的排列组合，把它们拼合成长方形或正方形规则的排列组合，把它们拼合成长方形或正方形图形。图形。7）组拼后的印制板技术要求）组拼后的印制板技术要求1PCB要求2021/9/1716表面组装技术（表面组装技术（SMT）表面组装印制电路板（表面组装印制电路板（SMB）的具体要求）的具体要求（1）在双面板设计的过程中，通常将）在双面板设计的过程中，通常将IC等大型器等大型器件尽可能地放置在件尽可能地放置在SMB的一侧，而将阻容元件放的一
15、侧，而将阻容元件放置在另一侧，以满足双面焊接工艺的需要，同时置在另一侧，以满足双面焊接工艺的需要，同时注意元器件的分布平衡，排列整齐和取向一致，注意元器件的分布平衡，排列整齐和取向一致，元器件之间要有足够的空间，尽量减少由此而引元器件之间要有足够的空间，尽量减少由此而引起的热应力不平衡。起的热应力不平衡。（2）对）对IC器件应考虑功耗及温升，在性能允许条器件应考虑功耗及温升，在性能允许条件下首先选用低功耗器件。件下首先选用低功耗器件。2元器件布局元器件布局2021/9/1717表面组装技术（表面组装技术（SMT）表面组装印制电路板（表面组装印制电路板（SMB）的具体要求）的具体要求l）走线长度
16、尽可能短，敏感的信号）走线长度尽可能短，敏感的信号/小信号先走线，以减少小小信号先走线，以减少小信号的延时与干扰。信号的延时与干扰。2）走线分支长度要求走线越短越好，同一层上的走线形状、）走线分支长度要求走线越短越好，同一层上的走线形状、信号线改变方向应走斜线或圆滑过渡，且曲率半径大一些好，信号线改变方向应走斜线或圆滑过渡，且曲率半径大一些好，以避免电场集中、信号反射和产生额外的阻抗。以避免电场集中、信号反射和产生额外的阻抗。3）数字电路与模拟电路在布线上应尽可能分隔开，以免互相）数字电路与模拟电路在布线上应尽可能分隔开，以免互相干扰。干扰。4）电路元件接地，接电源时走线尽量短、尽量近，以减小
17、电）电路元件接地，接电源时走线尽量短、尽量近，以减小电路内阻。路内阻。5）X、Y层走线应互相垂直，以减少耦合，切忌上下层对齐或层走线应互相垂直，以减少耦合，切忌上下层对齐或平行走线。平行走线。6）高频电路的输入）高频电路的输入/输出线及差分放大器和平衡放大器等的输输出线及差分放大器和平衡放大器等的输入入/输出线长度应相等，以避免产生不必要的延时或相移。输出线长度应相等，以避免产生不必要的延时或相移。7）为了测试的方便，设计上应设定必要的断点和测试点。）为了测试的方便，设计上应设定必要的断点和测试点。3布线原则布线原则2021/9/1718表面组装技术（表面组装技术（SMT）表面组装印制电路板（
18、表面组装印制电路板（SMB）的具体要求）的具体要求通常的设计原则是：通常的设计原则是：1）信号线应粗细一致，这样有利于阻抗匹配，一般）信号线应粗细一致，这样有利于阻抗匹配，一般推荐线宽为推荐线宽为0.20.3mm（812mil）；电源地线的走）；电源地线的走线面积越大越好，以减少干扰；高频信号最好用地线线面积越大越好，以减少干扰；高频信号最好用地线屏蔽，以提高效果。屏蔽，以提高效果。2）在高速电路与微波电路中，规定了传输线的特性）在高速电路与微波电路中，规定了传输线的特性阻抗，此时导线的宽度和厚度应满足特性阻抗的要求。阻抗，此时导线的宽度和厚度应满足特性阻抗的要求。3）在大功率电路设计中，还应
19、考虑到电源密度，此）在大功率电路设计中，还应考虑到电源密度，此时应考虑到线宽与厚度以及线间的绝缘性能。时应考虑到线宽与厚度以及线间的绝缘性能。4线宽、线厚与线中心距线宽、线厚与线中心距2021/9/1719表面组装技术（表面组装技术（SMT）表面组装印制电路板（表面组装印制电路板（SMB）的具体要求）的具体要求5过孔过孔6盲孔与埋孔盲孔与埋孔7测试点的设计测试点的设计在在SMT的大生产中，为了保证品质，降低成本，都离不的大生产中，为了保证品质，降低成本，都离不开在线测试。为了保证测试工作的顺利进行，在开在线测试。为了保证测试工作的顺利进行，在PCB设计时应考虑到测试点问题，与测试有关的设计要求
20、设计时应考虑到测试点问题，与测试有关的设计要求如下：如下：1）接触可靠性测试：应设计两个定位孔，原则上可）接触可靠性测试：应设计两个定位孔，原则上可用工艺孔代替。用工艺孔代替。2）电器可靠性设计：所有的电气节点都应提供测试）电器可靠性设计：所有的电气节点都应提供测试点，即测试点应能覆盖所有的点，即测试点应能覆盖所有的IO、电源地和返回信、电源地和返回信号（全受控）；每一块号（全受控）；每一块IC都应有电源和地的测试点，都应有电源和地的测试点，如果器件的电源和地脚不止一个，则应分别加上测试如果器件的电源和地脚不止一个，则应分别加上测试点点 2021/9/1720表面组装技术（表面组装技术（SMT
21、）表面组装印制电路板（表面组装印制电路板（SMB）的具体要求）的具体要求8SMD焊盘设计焊盘设计由于由于SMD与通孔元件有本质的差别，故对与通孔元件有本质的差别，故对SMD焊盘设计要求焊盘设计要求很严格。它不仅关系到焊点的强度，也关系到元件连接的可靠性很严格。它不仅关系到焊点的强度，也关系到元件连接的可靠性及焊接时的工艺性。设计优良的焊盘，其焊接过程几乎不会出现及焊接时的工艺性。设计优良的焊盘，其焊接过程几乎不会出现虚焊、桥连等毛病；相反，不良的焊盘设计，特别是带细间距的虚焊、桥连等毛病；相反，不良的焊盘设计，特别是带细间距的QFP等器件的等器件的SMB。由于国际上尚无统一的。由于国际上尚无统
22、一的SMCSMD的标准的标准规范，新器件推出又快，加上公英制单位的换算误差，以及各供规范，新器件推出又快，加上公英制单位的换算误差，以及各供应厂商提供的应厂商提供的SMCSMD的外形结构和安装尺寸也不尽相同给的外形结构和安装尺寸也不尽相同给SMB设计带来一定的难度。设计带来一定的难度。9元器件之间的间隙元器件之间的间隙10PCB可焊性设计可焊性设计PCB蚀刻及清洁后必须在表面先进行涂覆保护。涂覆保护有两蚀刻及清洁后必须在表面先进行涂覆保护。涂覆保护有两个主要作用：一是在非焊接区内涂覆阻焊膜，可以起到防止焊料个主要作用：一是在非焊接区内涂覆阻焊膜，可以起到防止焊料漫流引起的桥联以及焊接后防潮的作
23、用；二是在焊盘表面进行涂漫流引起的桥联以及焊接后防潮的作用；二是在焊盘表面进行涂覆可起到防止焊盘氧化的作用。覆可起到防止焊盘氧化的作用。2021/9/1721表面组装技术（表面组装技术（SMT）表面组装印制电路板（表面组装印制电路板（SMB）的具体要求）的具体要求11PCB光绘资料光绘资料在在PCB设计完成后设计完成后SMT印制板的设计者应向制造商提供磁盘文印制板的设计者应向制造商提供磁盘文件和说明文件。磁盘文件包括每层布线图、字符图、阻焊图、钻件和说明文件。磁盘文件包括每层布线图、字符图、阻焊图、钻孔图（不需孔金属化的要标明，包括孔径、金属化状态）、外形孔图（不需孔金属化的要标明，包括孔径、
24、金属化状态）、外形图（包括定位孔尺寸及位置要求，层与层之间应有对准标记）。图（包括定位孔尺寸及位置要求，层与层之间应有对准标记）。说明性文件应包括基板材料，最终厚度及公差要求；镀层厚度，说明性文件应包括基板材料，最终厚度及公差要求；镀层厚度，孔金属化最终尺寸要求；丝印油墨材料及颜色；阻焊膜材料及厚孔金属化最终尺寸要求；丝印油墨材料及颜色；阻焊膜材料及厚度；度；PCB拼版图纸；其他必须要说明的特殊要求。拼版图纸；其他必须要说明的特殊要求。2021/9/1722表面组装技术（表面组装技术（SMT）表面组装印制电路板（表面组装印制电路板（SMB）的具体要求）的具体要求12PCB质量验收质量验收PCB
25、质量验收应包括设计、工艺、综合性能等。一般应先试焊、质量验收应包括设计、工艺、综合性能等。一般应先试焊、封样再批量供货，具体包括：封样再批量供货，具体包括：l）电气连接性能，通常由）电气连接性能，通常由PCB制造厂家电检，采用的测试仪器制造厂家电检，采用的测试仪器有：有：光板测试仪（断通仪）可以测量出连线的通与断，包括金属化光板测试仪（断通仪）可以测量出连线的通与断，包括金属化孔在内的多层板的逻辑关系是否正确。孔在内的多层板的逻辑关系是否正确。图形缺陷自动光学测试仪图形缺陷自动光学测试仪AOI（Automated Optical Inspeexon），可以检查出），可以检查出PCB的综合性能，
26、包括线路、字符等。的综合性能，包括线路、字符等。2）工艺性包括外观、光洁度、平整、字符的清洁度、过孔的）工艺性包括外观、光洁度、平整、字符的清洁度、过孔的电阻率、电气性能、耐热、可焊性等综合性能。电阻率、电气性能、耐热、可焊性等综合性能。2021/9/1723表面组装技术（表面组装技术（SMT）表面组装材料表面组装材料1焊膏焊膏2贴片胶贴片胶3助焊剂助焊剂4清洗剂清洗剂2021/9/1724表面组装技术（表面组装技术（SMT）10.2.210.2.2焊接设备焊接设备焊接设备焊接设备1波峰焊机波峰焊机（1）波峰焊机结构及其工作原理）波峰焊机结构及其工作原理2021/9/1725表面组装技术（表面
27、组装技术（SMT）波峰焊机的内部结构示意图2021/9/1726表面组装技术（表面组装技术（SMT）（3）波峰焊机的类型）波峰焊机的类型 斜坡式波峰焊机斜坡式波峰焊机高波峰焊机高波峰焊机适用于THT元器件“长脚插焊”工艺，它的焊锡槽及其锡波喷嘴如上图(b)所示。电磁泵喷射波峰焊机在电磁泵喷射空心波焊接设备中，通过调节磁场与电流值，可以方便地调节特制电磁泵的压差和流量，从而调整焊接效果。这种泵控制灵活，每焊接完成一块电路板后，自动停止喷射，减少了焊料与空气接触的氧化作用。这种焊接设备多用于在焊接贴片/插装混合组装的电路板中，其原理示意如上图(c)所示。2021/9/1727表面组装技术（表面组装
28、技术（SMT）双波峰焊机双波峰焊机2021/9/1728表面组装技术（表面组装技术（SMT）（4）波峰焊的温度曲线及工艺参数控制）波峰焊的温度曲线及工艺参数控制22021/9/1729表面组装技术（表面组装技术（SMT）（5）波峰焊机的保养）波峰焊机的保养机械部分：如果机器运转时太长，未保养，没有定期检查，就会出现螺丝松脱，齿轮牙轮密和度不好，链条速度减慢，传动轴可能生锈导致轨道变形(如喇叭口，梯形等状)就会导致掉板，卡板现象，出现炉后品质不良，轨道水平变形等状况。既影响了机械的本身性能又浪费了生产时间。发热管部分：如果使用时间过长未对发热管保养和更换，会出现发热管发热温度不均匀，发热管老化，
29、断裂，影响熔锡焊接效果。如插装波峰焊就会影响助焊剂对PCB浸润的作用(达不到润焊效果)。锡槽的焊锡熔化时间延长，因温度不匀导致爆锡(因锡在熔化时爆到链条，轴承上而卡死)，温控表示不准确(可能会导致误判)等等。这样既对品质没有保证又浪费了生产时间，更会增加机械成本，人工成本和物料成本。2021/9/1730表面组装技术（表面组装技术（SMT）（5）波峰焊机的保养）波峰焊机的保养电气部分：如果机台运转时太长未保养，检修或未更换一些部件，就会产生电气部件(如：交流接触器，继电器电流表，电压表等等)损坏，电线的绝缘电阻增大，使之导电性能不强，接触不良，在通电时会拉弧光，短路，此时电路中的电流就会成倍增
30、长，可能烧坏电气部件，仪表。不仅使机械设备电气严重受损，耽误生产而且对人体的伤害后果难以预测。喷雾部份：如果长时间生产不对喷雾系统进行保养会导致光电感应失灵，PLC程序控制不准确，与轨道马达、喷雾马达同步的识码器识别资料不精确，喷雾马达速度减慢等故障。此故障会影响助焊剂喷雾不均匀(量不均匀，可能会提前或延后喷雾)，喷嘴堵塞，压力不够，流量减少，助焊剂水分增多等现象。不仅影响了出炉后的品质，还增加了炉后检修人员的工作量。2021/9/1731表面组装技术（表面组装技术（SMT）2回流焊机回流焊机（1）回流焊工艺流程2021/9/1732表面组装技术（表面组装技术（SMT）（2）回流焊工艺的特点、
31、要求）回流焊工艺的特点、要求2021/9/1733表面组装技术（表面组装技术（SMT）（3）回流焊炉的结构和主要加热方法）回流焊炉的结构和主要加热方法回流焊炉主要由炉体、上下加热源、PCB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。回流焊的核心环节是将预敷的焊料熔融、再流、浸润。回流焊对焊料加热有不同的方法，就热量的传导来说，主要有辐射和对流两种方式；按照加热区域，可以分为对PCB整体加热和局部加热两大类：整体加热的方法主要有红外线加热法、气相加热法、热风加热法、热板加热法；局部加热的方法主要有激光加热法、红外线聚焦加热法、热气流加热法、光束加热法。红外线回
32、流焊（红外线回流焊（Infra Red Ray Re-flow）2021/9/1734表面组装技术（表面组装技术（SMT）气相回流焊（气相回流焊（Vapor Phase Re-flow）热板传导回流焊热板传导回流焊2021/9/1735表面组装技术（表面组装技术（SMT）热风对流回流焊与红外热风回流焊热风对流回流焊与红外热风回流焊简易的红外热风回流焊设备2021/9/1736表面组装技术（表面组装技术（SMT）激光加热回流焊激光加热回流焊2021/9/1737表面组装技术（表面组装技术（SMT）（4）各种回流焊工艺主要加热方法的优缺点见表）各种回流焊工艺主要加热方法的优缺点见表加加热热方式方式
33、 原理原理优优点点缺点缺点红红外外吸吸收收红红外外线线辐辐射加射加热热1 1、连续连续，同，同时时成成组焊组焊接接2 2、加加热热效效果果好好，温温度度可可调调范范围围宽宽3 3、减少、减少焊焊料料飞溅飞溅、虚、虚焊焊及及桥桥接接1 1、材材料料、颜颜色色与与体体积积不不同同，热热吸吸收收不不同同，温温度度控控制制不不够够均匀均匀气相气相利利用用惰惰性性溶溶剂剂的的蒸蒸气气凝凝聚聚时时放放出出的的潜潜热热加加热热1 1、加、加热热均匀，均匀，热热冲冲击击小小2 2、升温快，温度控制准确、升温快，温度控制准确3 3、同、同时时成成组焊组焊接接4 4、可在无氧、可在无氧环环境下境下焊焊接接1 1、
34、设备设备和介和介质费质费用高用高2 2、容容易易出出现现吊吊桥桥和和芯芯吸吸现现象象热风热风高高温温加加热热的的气气体体在在炉炉内内循循环环加加热热1 1、加、加热热均匀均匀2 2、温度控制容易、温度控制容易1 1、容易、容易产产生氧化生氧化2 2、强强风风会会使使元元器器件件产产生生位位移移热热板板利利用用热热板板的的热热传导传导加加热热1 1、减少、减少对对元器件的元器件的热热冲冲击击2 2、设备结设备结构构简单简单，价格低，价格低1 1、受受基基板板热热传传导导性性能能影影响响大大2 2、不不适适用用于于大大型型基基板板、大大型元器件型元器件3 3、温度分布不均匀、温度分布不均匀激光激光
35、利利用用激激光光的的热热能加能加热热1 1、聚聚光光性性好好，适适用用于于高高精精度度焊焊接接2 2、非接触加、非接触加热热3 3、用光、用光纤传纤传送能量送能量1 1、激激光光在在焊焊接接面面上上反反射射率率大大2 2、设备设备昂昂贵贵2021/9/1738表面组装技术（表面组装技术（SMT）（5）回流焊设备的主要技术指标回流焊设备的主要技术指标温度控制精度（指传感器灵敏度）：应该达到温度控制精度（指传感器灵敏度）：应该达到0.10.2；传输带横向温差：要求传输带横向温差：要求5以下；以下；温度曲线调试功能：如果设备无此装置，要外购温度曲线采集温度曲线调试功能：如果设备无此装置，要外购温度曲
36、线采集器；器；最高加热温度：一般为最高加热温度：一般为300350，如果考虑温度更高的无铅，如果考虑温度更高的无铅焊接或金属基板焊接，应该选择焊接或金属基板焊接，应该选择350以上；以上；加热区数量和长度：加热区数量越多、长度越长，越容易调整加热区数量和长度：加热区数量越多、长度越长，越容易调整和控制温度曲线。一般中小批量生产，选择和控制温度曲线。一般中小批量生产，选择45个温区，加热个温区，加热长度长度1.8m左右的设备，即能满足要求。左右的设备，即能满足要求。传送带宽度：根据最大和最宽的传送带宽度：根据最大和最宽的PCB尺寸确定。尺寸确定。2021/9/1739表面组装技术（表面组装技术（
37、SMT）二、自动插件机二、自动插件机自动插件技术（Auto-Insert）是通孔安装技术(Through-holeTechnology)的一部分；是运用自动插件设备将电子元器件插装在印制电路板的导电通孔内。自动插件机是完成此项工作的主要设备，如图所示。自动插装具有以下特点：优点：提高安装密度可靠性、抗振能力提高使高频特性增强提高自动化程度和劳动效率降低了成本。缺点：焊后返修性差2021/9/1740表面组装技术（表面组装技术（SMT）1自动插件机基本知识自动插件机基本知识 （1）自动插件机的分类）自动插件机的分类 按所插元件分，可以分为：按所插元件分，可以分为：跨线机：完成跨接线（短路线）的插
38、装、剪切、折弯的机器。跨线机：完成跨接线（短路线）的插装、剪切、折弯的机器。跨线直径：跨线直径：0.45mm-0.60mm 插入方向：插入方向：0、90、180、270 插入间距；插入间距；5-30mm 切脚角度：内弯切脚角度：内弯045 插入速度（设计）：插入速度（设计）：32000件件/时、时、40000件件/时等速度时等速度 跨线安装如图所示。跨线安装如图所示。轴向插件机：完成轴向元件及跳线的插装剪切的机器，如图所示。轴向插件机：完成轴向元件及跳线的插装剪切的机器，如图所示。插入速度：插入速度：32000件件/H（B型）、型）、40000件件/H（C型）型）插入方向：插入方向：4个方向（
39、个方向（0、90、180、270）插入间距：插入间距：5-20mm 元件管脚直径：元件管脚直径：0.380.81mm 切脚角度：内弯切脚角度：内弯045 元件轴向安装如图所示。元件轴向安装如图所示。2021/9/1741表面组装技术（表面组装技术（SMT）径向插件机：完成径向元件自动插装的机器，径向插件机如图所示。径向插件机：完成径向元件自动插装的机器，径向插件机如图所示。插入速度：插入速度：9000件件/H（B、D型）型）16000件件/H（A B型）型）插入方向：插入方向：4个方向（插入旋转个方向（插入旋转090/工作台旋转工作台旋转0、90、180、270）插入间距：插入间距：2.5/5
40、.0mm（大多数为（大多数为5mm）切脚类型：切脚类型：T型和型和N型，型，T型只适用型只适用5 mm，N型适用于型适用于2.5 mm和和5mm 径向插装元件如图所示。径向插装元件如图所示。按送件方式（轴向、径向机）分，可按送件方式（轴向、径向机）分，可分为：分为：顺序式：使不同轴向元件按照顺序式：使不同轴向元件按照指令规定排列成编带的机器。指令规定排列成编带的机器。编带速度：编带速度：25000件件/H 在线元件在线元件 22500件件/H 元件种类：轴向元件（电阻、二元件种类：轴向元件（电阻、二极管、轴向电容器、跳线）极管、轴向电容器、跳线）编序式：完成元件编序的机器。编序式：完成元件编序
41、的机器。插入速度：插入速度：16000件件/H（B、D型）型）25000件件/H（F型）型）插入方向：插入方向：4个方向（个方向（0、90、180、270）插入间距：插入间距：5-20mm 元件直径：元件直径：0.380.81mm 切脚角度：内弯切脚角度：内弯0452021/9/1742表面组装技术（表面组装技术（SMT）（2）自动插件机对外界条件的要求）自动插件机对外界条件的要求 对环境的要求：温度：对环境的要求：温度：1535，湿度：不大于，湿度：不大于75%RH 对压缩空气的要求：压力对压缩空气的要求：压力90PSI，流量，流量2.75，空气质，空气质量：清洁、干燥量：清洁、干燥 对电的
42、要求：对电的要求：AC：200/230V 6.25A 50/60HZ （4）对工作）对工作PCB板的要求板的要求 尺寸：尺寸：10080mm-480400mm 厚度厚度=0.8-2.36mm 有平行于机器工作台水平轴线的定位孔。有平行于机器工作台水平轴线的定位孔。丝印清晰与孔位相互不错位。丝印清晰与孔位相互不错位。（3）安全事项及安全须知）安全事项及安全须知2021/9/1743表面组装技术（表面组装技术（SMT）（4）自动插件机的工作流程）自动插件机的工作流程 排料机排料机 双头轴向机双头轴向机工艺（物料准备）工艺（物料准备）铆钉机铆钉机 光线机光线机 轴向机轴向机 径向机径向机 下道工序下
43、道工序（5）机器组成概况）机器组成概况编序部分：元件传递链及链条驱动装置，缺件检测报警装置，分配头控制机构编序部分：元件传递链及链条驱动装置，缺件检测报警装置，分配头控制机构插件部分：插件头、剪脚器、旋转桌、插件部分：插件头、剪脚器、旋转桌、X、Y导轨及丝杆、元件传送器、自动光导轨及丝杆、元件传送器、自动光学校正（学校正（B、E、C）机构，控制箱（）机构，控制箱（I/O BOX）传感器、监视器等。）传感器、监视器等。（6）设备保养）设备保养保养的意义：保持设备的工作稳定性和精度，延长设备的寿命，另一角度讲，保养的意义：保持设备的工作稳定性和精度，延长设备的寿命，另一角度讲，保持设备高效率、高品
44、质产出。保持设备高效率、高品质产出。保养制度：分三级保养保养制度：分三级保养一级：操作工一级：操作工检查清洁、润滑检查清洁、润滑二级：操作工、专业修理工二级：操作工、专业修理工清洁检查、润滑清洁检查、润滑三级：专业人员：调整维修三级：专业人员：调整维修保养时间：日、周、月、半年度、年度保养，并有相应要求。保养时间：日、周、月、半年度、年度保养，并有相应要求。（7）AI工艺要求工艺要求2021/9/1744表面组装技术（表面组装技术（SMT）10.2.3 SMT生产线简介生产线简介图图 SMT生产线示例生产线示例 2021/9/1745表面组装技术（表面组装技术（SMT）上料装置：其作用是通过编
45、带或传送带，将元器件传送到生产线上。焊膏印刷机：焊膏印刷机就是通过印刷（丝网或模板）将焊膏涂敷在电路板的焊盘上。贴片机：SMT贴装机（亦称贴片机）是用来把SMC/SMD贴装到电路板上的设备。再流焊炉：是预先把焊膏涂在印制板规定的位置上，然后贴片，经烘干处理后进行焊接，焊接时，焊膏加热使之再次溶化，完成焊接。检测设备：随着SMT的发展和SMA组装密度的提高，SMT检测技术显得非常重要。下料装置：其作用是通过传送带，将合格SMA传送到下一道工序。2021/9/1746表面组装技术（表面组装技术（SMT）10.3 SMC/SMD贴装工艺贴装工艺10.3.1 SMC/SMD贴装方法贴装方法 1.手工贴
46、装:手工贴装只有在非生产线自己组装的单件研制（或者单件试验或返修过程中）的元器件更换等特殊情况下采用，而且一般也只能适用于元器件端子类型简单、组装密度不高、同一印制板上SMC/SMD数量较少等有限场合。2.自动贴装:着SMC/SMD的不断微型化和引脚细间距化，以及栅格阵列芯片、倒装芯片等焊点不可直观芯片的发展，不借助专用设备的SMC/SMD手工贴装已很困难。实际上，目前的SMC/SMD手工贴装也演化为借助返修装置等专用设备和工具的半自动化贴装。2021/9/1747表面组装技术（表面组装技术（SMT）10.3.2 贴装机简介贴装机简介 1.贴贴片片机机的的分分类类2021/9/1748表面组装
47、技术（表面组装技术（SMT）2.贴装机的基本组成 这里，我们以转盘式全自动贴装机为例说明贴装机的一般组成。其组成部分主要有机体、元器件供料器、PCB承载机构、贴装头、器件对中检测装置、驱动系统、计算机控制系统等。机体用来安装和支撑贴装的各种部件。供料器是能容纳各种包装形式的元器件、并将元器件传送到取料部位的一种元器件存储仓。PCB贴装承载机构包括承载平台、磁性或真空支撑杆，用于定位和固定PCB。贴装头用于拾取和贴装SMC/SMD。器件对中检测装置接触型的有机械夹爪，非接触型的有红外、激光及全视觉对中系统。驱动系统用于驱动贴片机构X-Y移动和贴片头的旋转等动作。计算机控制系统对贴装过程进行程序控
48、制。2021/9/1749表面组装技术（表面组装技术（SMT）3.贴装头及其功能 贴装头的基本功能是从供料器取料部位拾取SMC/SMD，并经检查、定心和方式校正后贴放到PCB的设定位置上。它安装在贴装区上方，可配置一个或多个SMC/SMD真空吸嘴或机械夹具，轴转动吸持器件到所需角度，Z轴可自由上下移动将器件贴装到PCB安装面。贴装头是贴装机上最复杂和最关键的部件，和供料器一起决定着贴装机的贴装能力。它由贴装工具（真空吸嘴）、定心爪、其它任选部件（如粘接剂分配器）、元器件检测夹具和光学PCB取像部件（如摄像机）等部件组成。根据定心原理划分，典型的贴装头有3种。（1）无定心爪式贴装头;（2）带有机
49、械定心爪的贴装头;（3）自定心贴装头。2021/9/1750表面组装技术（表面组装技术（SMT）10.3.3 影响贴装的主要因素影响贴装的主要因素 1.SMC/SMD贴装准确度分析 SMC/SMD在PCB上的贴装准确度取决于许多因素，包括PCB设计加工、SMC/SMD的封装形式、贴片机传动系统定位偏差等多种因素，前二者涉及器件入口检验和PCB设计制造的质量控制，后者显然与贴片机的性能相关。（1）引脚与焊盘图形的匹配性。SMD引脚需与PCB焊盘尺寸匹配，如果器件引脚与焊盘的偏差超出技术标准允许范围，即会造成电路组件焊接缺陷或故障。（2）贴装吸嘴与焊盘的对称性。2021/9/1751表面组装技术（
50、表面组装技术（SMT）贴装吸嘴从喂料器吸持器件后移到贴装区，在PCB二维平面上方对准焊盘完成SMC/SMD的贴装。器件的对准定位有X、Y、三个自由度。X轴坐标位置PCB装载在贴片机传送机构上，器件中心与PCB焊盘中心线自左向右的相对坐标位置。Y 轴坐标位置与X轴正交，器件中心线与PCB焊盘中心线上、下的相对坐标位置。角器件与PCB焊盘的相对角位置。X、Y、是器件与PCB焊盘各相对值的差，这些差值表示器件与PCB平面贴位置的偏差。X、Y、为0，则器件完美贴PCB上，如果器件引脚弯曲或印制板在制造过程中由于光学掩膜失真造成焊盘图形收缩变形等到不良因素都会对器件贴装位置造成很大偏差。焊盘图形与器件贴