【正文】 及面廣，內(nèi)容豐富，跨多學(xué)科的綜合性高新技術(shù)。目 錄第一章 SMT概述 4 4 SMT相關(guān)技術(shù) 5一、元器件 5二、窄間距技術(shù)（FPT）是SMT發(fā)展的必然趨勢(shì) 5三、無(wú)鉛焊接技術(shù) 5四、SMT主要設(shè)備發(fā)展情況 6 7第二章 SMT工藝概述 7 SMT工藝分類 7一、按焊接方式，可分為再流焊和波峰焊兩種類型 7二、按組裝方式，可分為全表面組裝、單面混裝、雙面混裝三種方式（見(jiàn)表21） 8 8一、工藝目的 8二、施加焊膏的要求 9三、施加焊膏的方法 9 9一、工藝目的 9二、表面組裝工藝對(duì)貼片膠的要求及選擇方法 9三、施加貼片膠的方法和各種方法的適用范圍 11 11一、定義 11二、貼裝元器件的工藝要求 11 11一、定義 11二、再流焊原理 12第三章 波峰焊接工藝 14 14 15 16 17 17 19第四章 表面組裝元器件(SMC／SMD)概述 19 19(SMC)的外形封裝、尺寸主要參數(shù)及包裝方式(見(jiàn)表41) 21（SMD）的外表封裝、引腳參數(shù)及包裝方式（見(jiàn)表42） 22 2電容型號(hào)和規(guī)格的表示方法； 23（SMC/SMD）的包裝類型 24 25第五章 表面組裝工藝材料介紹――焊膏 2組成 25 27 28 28第六章 SMT生產(chǎn)線及其主要設(shè)備 30 SMT生產(chǎn)線 30 SMT生產(chǎn)線主要設(shè)備 31第七章SMT印制電路板設(shè)計(jì)技術(shù) 33 PCB設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容： 33 33第八章 SMT印制電路板的設(shè)計(jì)要求 36 36，導(dǎo)通孔．測(cè)試點(diǎn)．阻焊和絲網(wǎng)的設(shè)置 41 43 46第九章 SMT工藝（可生產(chǎn)性）設(shè)計(jì)貼裝機(jī)對(duì)PCB設(shè)計(jì)的要求 48 48 PCB外形和尺寸 49 PCB允許翹曲尺寸 49 PCB定位方式 49第十章 SMT不銹鋼激光模板制作、外協(xié)程序及制作要求 50 50 51第十一章SMT貼裝機(jī)離線編程 55 PCB程序數(shù)據(jù)編輯 56 57 57 58第十二章 后附(手工焊)修板及返修工藝介紹 58(手工焊)、修板及返修工藝目的 58(手工焊)、修板及返修工藝要求 58(手工焊)、修板及返修技術(shù)要求 59(手工焊)、修板及返修方法 59第十三 章 BGA返修工藝 61 BGA返修系統(tǒng)的原理 61 BGA的返修步驟 61 BGA植球工藝介紹 63第十四章 表面組裝檢驗(yàn)(測(cè))工藝 64(測(cè))工藝介紹 64（來(lái)料檢驗(yàn)） 65 67 71 AOl檢測(cè)與X光檢測(cè)簡(jiǎn)介 74第十五章 SMT回流焊接質(zhì)量分析 77 PCB焊盤設(shè)計(jì) 77 79 . 80 80 81第十六章 波峰焊接質(zhì)量分析 81 82 82 84 84 84 85第十七章 中小型SMT生產(chǎn)線設(shè)備選型 86 87 88 SMT生產(chǎn)線設(shè)備選型注意事項(xiàng) 93附錄 SMT 在焊接中不良故障 96 97 99三、SMT再流焊接中常見(jiàn)的焊接缺陷分析與預(yù)防對(duì)策 103SMT實(shí)用工藝基礎(chǔ)第一章 SMT概述SMT（表面組裝技術(shù)）是新一代電子組裝技術(shù)。經(jīng)過(guò)20世紀(jì)80年代和90年代的迅速發(fā)展，已進(jìn)入成熟期。最新幾年，SMT又進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展高潮，已經(jīng)成為電子組裝技術(shù)的主流。由于各種片式元器件的幾何尺寸和占空間體積比插裝元器件小得多，這種組裝形式具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耐振動(dòng)、抗沖擊、高頻特性好和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。SMT在投資類電子產(chǎn)品、軍事裝備領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、彩電調(diào)諧器、錄像機(jī)、攝像機(jī)及袖珍式高檔多波段收音機(jī)、隨身聽(tīng)、傳呼機(jī)和手機(jī)等幾乎所有的電子產(chǎn)品生產(chǎn)中都得到廣泛應(yīng)用。SMT是從厚、薄膜混合電路演變發(fā)展而來(lái)的。日本在70年代從美國(guó)引進(jìn)SMD和SMT應(yīng)用在消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域，并投入世資大力加強(qiáng)基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)技術(shù)和推廣應(yīng)用方面的開(kāi)發(fā)研究工作，從80年代中后期起加速了SMT在產(chǎn)業(yè)電子設(shè)備領(lǐng)域中的全面推廣應(yīng)用，僅用四年時(shí)間使SMT在計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備中的應(yīng)用數(shù)量增長(zhǎng)了近30％，在傳真機(jī)中增長(zhǎng)40％，使日本很快超過(guò)了美國(guó)，在SMT方面處于世界領(lǐng)先地位。80年代以來(lái)，新加坡、韓國(guó)、香港和臺(tái)灣省亞洲四小龍不惜投入巨資，紛紛引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，使SMT獲得較快的發(fā)展。我國(guó)SMT的應(yīng)用起步于80年代初期，最初從美、日等國(guó)成套引進(jìn)了SMT生產(chǎn)線用于彩電諧器生產(chǎn)。據(jù)2000年不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)約有40多家企業(yè)從事SMC/SMD的生產(chǎn)，全國(guó)約有300多家引進(jìn)了SMT生產(chǎn)線，不同程度的采用了SMT。隨著改革 開(kāi)放的深入以及加入WTO，近兩年一些美、日、新加坡、臺(tái)商已將SMT加工廠搬到了中國(guó)，僅20012002一年就引進(jìn)了4000余臺(tái)貼裝機(jī)。我國(guó)SMT發(fā)展前景是廣闊的。最近幾年SMT又進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展高潮。由于BGA等元器件技術(shù)的發(fā)展，非ODS清洗和元鉛焊料的出現(xiàn)，引起了SMT設(shè)備、焊接材料、貼裝和焊接工藝的變化，推動(dòng)電子組裝技術(shù)向更高階段發(fā)展。 SMT相關(guān)技術(shù)一、元器件1. SMC――片式元件向小、薄型發(fā)展。2. SMD――表面組裝器件向小型、薄型和窄引腳間距發(fā)展。3. 出現(xiàn)了新的封裝形式BGA（球柵陣列，ball grid arrag）、CSP（UBGA）和FILP CHIP（倒裝芯片）。而B(niǎo)GA的引腳的球形的，均勻地分布在芯片的底部。其次是引腳間距較大，、組裝難度下降，加工窗口更大。同樣是31mm＊31mm的QFP208，只有208條引腳。二、窄間距技術(shù)（FPT）是SMT發(fā)展的必然趨勢(shì)－＊＊。目前。由于目前無(wú)鉛焊接的焊接溫度較高，因此焊接設(shè)、PCB材料及焊盤表面鍍錫的工藝、元器件耐高溫性能及端頭電極工藝、再流焊與波峰焊接工藝等等一系列新技術(shù)有待研究和解決。目前印刷機(jī)大致分為三種檔次：（1）半自動(dòng)印刷機(jī)（2）半自動(dòng)印刷機(jī)加視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)。（3）全自動(dòng)印刷機(jī)。目前又有PLOWER FLOWER軟料包（DEK擠壓式、MINAMI單向氣功式等）的成功開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。貼片機(jī)隨著SMC小型化、SMD多引腳窄間距化和復(fù)合式、組合式片式元器件、BGA、CSP、DCA（芯片直接貼裝技術(shù)）、以及表面組裝的接插件等新型片式元器件的不斷出現(xiàn)，對(duì)貼裝技術(shù)的要求越來(lái)越高。采用多貼裝頭、多吸嘴以及高分辨率視覺(jué)系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，使貼裝速度和貼裝精度大大提高。 多功能貼片機(jī)除了能貼裝0201(*)元件外,還能貼裝SOIC(小外型集成電路)、PLCC（塑料有引線芯片載體）、窄引線間距QFP、BGA和CSP以及長(zhǎng)接插件（150Mm長(zhǎng)）等SMD/SMC的能力。再流焊爐 再流焊爐主要有熱板式、紅外、熱風(fēng)、紅外＋熱風(fēng)和氣相焊等形式。 輻射傳導(dǎo)――主要有紅外爐。其缺點(diǎn)是溫度不均勻；在同一塊PCB上由于器件的顏色和大小不同、其溫度就不同。對(duì)流傳導(dǎo)――主要有熱風(fēng)爐。缺點(diǎn)是PCB上、上溫差以及沿焊接長(zhǎng)度方向的溫度梯度不易控制。（2）是否需要充N2選擇（基于免清洗要求提出的）充 N2的主要作用是防止高溫下二次氧化，達(dá)到提高可焊性的目的?？偟目雌饋?lái)，無(wú)鉛焊接，以及高密度，否則沒(méi)有太大必要。蒸 蒸汽焊爐有再次興起的趨勢(shì)。SMT――表面組裝技術(shù)；PCB――印制電路板；SMA――表面組裝組件；SMC\SMD――片式元件片/片式器件FPT――窄間距技術(shù)。MELF――園柱形元器件SOP――羽翼形小外形塑料封裝；SOJ――J形小外形塑料封裝；TSOP――薄形小小外塑料封裝；PLCC――塑料有引線（J形）芯片載體；QFP――四邊扁平封裝器件；PQFP――帶角耳的四邊扁平封裝器件；BGA――球柵陣列（ball grid array）。芯片封裝尺寸與芯片面積比≦）；THC――通孔插裝元器件。 波峰焊工藝――先將微量的貼片膠（絕緣粘接膠）施加到印制板的元器件底部或連忙緣位置上，再將片式元器件貼放在印制表面規(guī)定的位置上，并進(jìn)行膠固化。二、按組裝方式，可分為全表面組裝、單面混裝、雙面混裝三種方式（見(jiàn)表21）組裝方式示意圖電路基板元器件特征全表面組裝單面表面組裝單面PCB陶瓷基板表面組裝元器件工藝簡(jiǎn)單、適用于小型、薄型簡(jiǎn)單電路雙面表面組裝雙面PCB陶瓷基板表面組裝元器件高密度組裝、薄型化單面混裝SMD和THC都在A面雙面PCB表面組裝元器件和通孔插裝元器件一般采用先貼后插，工藝簡(jiǎn)單THC在A面SMD在B面單面PCB表面組裝元器件和通孔插裝元器件PCB成本低，工藝簡(jiǎn)單，先貼后插如采用先插后貼，工藝復(fù)雜。二、施加焊膏的要求 要求施加的焊膏量均勻，一致性好。 一般情況下。 基板不允許被焊膏污染。各種方法的適用范圍如下： 手工滴涂法――用于極小批量生產(chǎn)，或新產(chǎn)品的模型樣機(jī)和性能樣機(jī)的研制階段，以及生產(chǎn)過(guò)程中修補(bǔ)、更換元器件等。 金屬模板印刷――用于大批量生產(chǎn)以及組裝密度大，有多引線窄間距元器件的產(chǎn)品。一、工藝目的 在片式元件與插裝元器件混裝采用波峰焊工藝時(shí)，需要用貼片膠把片式元件暫時(shí)固定在PCB的焊盤位置上，防止在傳遞過(guò)程或插裝元器件、波峰焊等工序中元件掉落。二、表面組裝工藝對(duì)貼片膠的要求及選擇方法 表面組裝工藝對(duì)貼片膠的要求（1） 具有一定粘度，膠滴之間不拉絲，在元器件與PCB之間有一定的粘接強(qiáng)度，元器件貼裝后在搬運(yùn)過(guò)程中不掉落。（7） 有顏色，便于目視檢查和自動(dòng)檢測(cè)；（8） 應(yīng)無(wú)毒、無(wú)嗅、不可燃，符合環(huán)保要求； 貼片膠的選擇方法用于表面組裝的貼片膠主要有兩種類型：環(huán)氧樹(shù)脂和聚丙烯。20℃/5min以內(nèi)；聚丙烯型貼片膠屬于光固型，需要先用UV（紫外）燈照一下，打開(kāi)化學(xué)鍵，然后再用150177。（1）目前普通采用熱固型貼片膠，對(duì)設(shè)備和工藝的要求都比較簡(jiǎn)單。（2）要考慮固化前性能、固化性能及固化后性能，應(yīng)滿足表面組裝工藝對(duì)貼片膠的要求。目前較好的貼片膠的固化條件一般在120130℃/60c120s. 貼片膠的使用與保管（1） 必須儲(chǔ)存在510℃的條件下，并在有效期（一般36個(gè)月）內(nèi)使用；（2） 要求使用前一天從冰箱中取出貼片膠，待貼片膠達(dá)到室溫后才能打開(kāi)容器蓋，防止水汽凝結(jié)；（3） 使用前用不銹鋼攪拌棒將貼片膠攪拌均勻，待貼片膠完全無(wú)氣泡狀態(tài)下裝入注射器，添加完貼片膠后，應(yīng)蓋好容器蓋；（4） 點(diǎn)膠或印刷操作工藝應(yīng)在恒溫條件下（23177。（5） 采用印刷工藝時(shí)，不能使用回收的貼片膠；（6） 為預(yù)防貼片膠硬化和變質(zhì)，攪拌后貼片膠應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)使用完。 施加貼片膠的技術(shù)要求（1） 采用光固型貼片膠，元器件下面的貼片膠致少有一半的量處于被照射狀態(tài)；采用熱固型貼片膠，貼片膠可完全被元器件覆蓋，見(jiàn)圖21；（2） 小元件可涂一個(gè)膠滴，大尺寸元器件可涂敷多個(gè)膠滴；（3） 膠滴的尺寸與高度取決于元器件的類型，膠滴的高度應(yīng)達(dá)到元器件貼裝后膠滴能充分接觸到元器件底部的高度。（4） 為了保護(hù)可焊接以及焊點(diǎn)的完整性，要求貼片膠在貼裝前和貼裝后都不能污染元器件端頭和PCB焊盤三、施加貼片膠的方法和各種方法的適用范圍施加貼片膠主要有三種方法：分配器滴涂、針式轉(zhuǎn)印和印刷。手動(dòng)滴涂用于試驗(yàn)或小批量生產(chǎn)中；全自動(dòng)滴涂用于大批量生產(chǎn)中。 手動(dòng)滴涂方法與焊膏滴涂相同，只是要選擇更細(xì)的針嘴，壓力與時(shí)間參數(shù)的控制有所不同。此方法效率較高，用于單一品種大批量生產(chǎn)中。印刷貼片膠的方法與焊膏印刷工藝相同，只是絲網(wǎng)和模板的設(shè)計(jì)要求，印刷參數(shù)的設(shè)置有所不同。二、貼裝元器件的工藝要求 各裝配位號(hào)元器件的型號(hào)、標(biāo)稱值和極性等特征標(biāo)記要符合裝配圖和明細(xì)表要求。 元器件焊端或引腳不小于1/2的厚度要浸入焊膏。由于再流焊時(shí)有自定位效應(yīng)，因此元器件貼裝位置允許有一定的偏差。二、再流焊原理從溫度曲線（見(jiàn)圖22）分析再流焊的原理：當(dāng)PCB進(jìn)入升溫區(qū)（干燥區(qū)）時(shí)，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉，同時(shí)，焊膏中的助焊劑潤(rùn)濕焊盤、元器件端頭和引腳，焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤、元器件端頭和引腳與氧氣隔離→PCB進(jìn)入保溫區(qū)時(shí)，PCB和元器件得到充分的預(yù)熱，以防PCB突然進(jìn)入焊接高溫區(qū)而損壞PCB和元器件→當(dāng)PCB進(jìn)入焊接區(qū)時(shí)，溫度迅速上升使焊膏達(dá)到熔化狀態(tài)，液態(tài)焊錫對(duì)PCB的焊盤、元器件端頭和引腳潤(rùn)濕、擴(kuò)散、漫流或回流混合形成焊錫接點(diǎn)→PCB進(jìn)入冷卻區(qū)，使焊點(diǎn)凝固。一、 再流焊特點(diǎn)與波峰焊技術(shù)相比，再流焊有以下特點(diǎn)： 不像波峰焊尋樣，要把元器件直接浸漬在熔融的焊料中， 所以元器件受到的熱沖小。 有自定位效應(yīng)（self alignment）――當(dāng)元器件貼放位置有一定偏離時(shí)，由于熔焊料表面張力的作用，當(dāng)基全部焊端或引腳與相應(yīng)焊盤同時(shí)被潤(rùn)潤(rùn)時(shí)，能在表面張力的作用下自動(dòng)被拉回到近似目標(biāo)位置的現(xiàn)象。 可以采用局部加熱熱源，從而可在同一基板上采用不同焊接工藝進(jìn)行焊接。二、 再流焊的分類 按再流焊加熱區(qū)域可分為兩大類：一類是對(duì)PCB整體加熱，另一類是對(duì)PCB局部加熱。 對(duì)PCB局部加熱再流焊可分為：激光再流焊、聚焦紅外再流焊、光束再流焊、熱氣流再流焊。 要按照PCB設(shè)計(jì)時(shí)的焊接方向進(jìn)行焊接。 必須對(duì)首塊印制板的焊接效果進(jìn)行檢查。要根據(jù)檢查結(jié)果適當(dāng)調(diào)整溫度曲線。 第三章 波峰焊接工藝波峰焊接（波峰焊）主要用于傳統(tǒng)通孔插裝印制電路板電裝工藝，以及表面組裝與通孔插裝元器件的混裝工藝。用于表面組裝元器件的波峰焊設(shè)備一般都是雙波峰或電磁泵波峰焊機(jī)。 下面以雙波峰焊機(jī)的工藝流程為例，來(lái)說(shuō)明波峰焊原理(見(jiàn)圖31)。 隨著傳送帶運(yùn)行，印制板進(jìn)入預(yù)熱區(qū)，焊劑中的溶劑被揮發(fā)掉，焊劑中松香和活性劑開(kāi)始分解和活性化，印制板焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以