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smt是做什麽的

SMT歷史

表面貼裝技術起源於60年代,最初由美國IBM公司進行技術研發,之後於80年代後期漸趨成熟。起初被IBM在1960年設計應用於壹款小型電腦中,這款電腦後來被作為土星IB和土星五號運載火箭的儀器組件。元器件被重新進行機械設計,具有極小的金屬分頁或端蓋,以至於可以直接焊接到PCB表面。元器件變得更小,並在PCB板的兩面采用表面方式進行元器件的貼裝,從而替代穿孔插裝方式,允許更高的線路密度。通常只有焊接連接處將器件固定在板上,在極少情況下,如果壹些元器件很大或者很重的時候,需在另外壹面使用壹些粘合劑防止元器件在回流焊的時候脫落。如果SMT貼片加工和穿孔插裝工藝同時進行時,粘合劑有些時候被用作將另壹面的SMT元件的固定。在替代方式下,SMT和穿孔插裝元件可以壹起焊接,無須借助粘合劑,如果SMT元件是第壹次經過回流焊的話,從而選擇性的焊接塗層將用作在回流焊過程中阻止元件的焊接以及元件在波峰焊接時浮動。表面貼裝本身引領壹定程度上的自動化,減少人工成本並且顯著提升生產效率。SMD元件的大小和重量只有穿孔插裝元件的1/4到1/10,並且成本只有1/2到1/4。

SMT術語

因為表面貼裝是壹種生產科技,因而有很多不同的術語,尤其是當處於不同生產環境中時,需要顯著區分壹些生產的元件、科技、設備。主要包含如下表格中的術語:

術語 解釋

SMD:表面貼裝元件(主動、被動以及機電元件)

SMT:表面貼裝技術(組裝和焊接技術)

SMA:表面組裝工藝(使用SMT模塊化組裝)

SMC:表面貼裝元件(即用於SMT的元件)

SMP:表面貼裝封裝(SMD元件的封裝方式)

SME:表面貼裝設備(SMT組裝設備等)

SMT表面貼裝技術

需要表面貼裝元器件的位置都需要平整,通常焊錫、沈銀或者沈金並沒有通孔的焊接位置被稱為“焊盤”。錫膏,壹種由鉛錫成分和助焊混合物組成具有粘性的物質,借助錫膏印刷機,滲透過不銹鋼或鎳制鋼網附著到焊盤上,也可通過噴印原理來完成,類似於噴墨打印機。錫膏印刷完畢後,電路板將經過拾取和放置設備,通過相應的傳送帶進行貼裝。將要被貼裝的元器件壹般放置在紙質或塑料的管道中,並借助飛達安裝在SMT貼片機器上。壹些個頭比較大的集成電路將通過防靜電托盤傳送。SMT設備從飛達中取出相應的元器件並將其貼裝到PCB上,由於PCB上的錫膏具有壹定的粘性,因而在焊盤上的元器件有很好的附著效應。

此時,PCB板將被傳送至回流焊錫爐中。回流焊先頭擁有壹個預熱區,電路板和元器件的溫度逐漸上升,然後進入高溫區,錫膏會融化並綁定焊盤和元器件,融化的錫膏表面張力會讓元器件保留在所處位置,不發生偏移,甚至該表面張力會自動將略有偏位的元器件拉回到正確位置。回流焊接技術有很多種,壹種是使用紅外燈(被稱為紅外回流焊),另壹種是使用熱氣對流,還有壹種是最為流行的技術,便是采用特殊的高沸點碳氟化合物液體(被稱為蒸汽回流焊)。鑒於環境考慮,這種技術在無鉛法規出臺後,逐漸放棄。2008年之前,采用標準空氣或者氮氣對流回流焊是主流。每種方法都有其優劣勢。紅外照射方式,板設計者必須註意:短元器件不會被高的元件所遮擋,但是如果設計者知道生產過程中使用蒸汽回流焊或者對流回流焊的話,元件位置便不會是需要考慮的因素。在回流焊階段,壹些非常規或者熱敏感元器件需要手工焊接,但對於大量的這種元件,就需要通過紅外光束或者對流設備來完成相應的回流焊接工藝。

如果PCB板是雙面設計,那麽所有的錫膏印刷、貼裝和回流焊過程需要重復壹次,通過錫膏或者紅膠將元件粘附在指定位置。如果需要機型波峰焊工藝,元件需要借助紅膠進行粘附,以防止元件在波峰焊受熱過程中由於焊錫融化而造成的脫落。

完成焊接過程後,板面需要經過清洗,以去除松香助焊劑以及壹些錫球,防止他們造成元件之間的短路。松香助焊劑通過碳氟化合物溶劑、高燃點碳氫化合物溶劑或者低燃點溶劑(比如從橙皮中提取的檸檬油精)進行清除。水溶性助焊劑通過離子水和清潔劑清除,然後利用風刀快速移除表面水分。但是,絕大不分的貼裝執行無清洗過程,即松香助焊劑將留在PCB板的表面,這將節約清洗成本、提高生產效率、減少浪費。

壹些SMT貼裝生產標準,比如IPC(Association Connecting Electronics

Industries)需要執行清洗標準,以便確保PCB板的清潔,甚至壹些無須清理的助焊劑也必須被清除。正確的清晰將清理掉線路之間的肉眼無法識別的助焊劑、臟汙和雜質等。但是,並不是所有廠商會嚴格遵從IPC標準並顯示在板面上,或者客戶根本不在意。事實上,很多廠家的制作標準是比IPC標準更加的嚴格。

最後,PCB板需要經過目檢,查看是否元件漏貼、方向錯誤、虛焊、短路等。如果需要,有問題的板需要送至專業的返修臺進行維修,比如經過ICT測試或者FCT功能測試環節,直至測試PCB板工作正常。