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“SMT”的新工艺探讨

作者:丁欢 来源:科技风

摘 要:随着科技的发展,微电子产业已经成为高新技术产业领域的一面旗帜。微电子产业的技术水平与规模已经成为评判一个国家科技实力的重要依据之一,微电子制造产业是微电子产业重要的发展基础.其中元器件的表面贴装技术(SMT)已成为当今世界电子高新技术的主流.由于该技术涉及多学科领域,使其在发展初期较為缓慢,随着各学科领域的协调发展,SMT技术迅速得到了发展和普及。SMT技术已经成为一个涉及面广,内容丰富,跨多学科的综合性高新技术。近几年,SMT又进入一个新的发展高潮,目前该技术已经成为电子产品组装技术的主流。

关键词:SMT;表面元器件组装技术;高新技术

SMT技术就是表面元器件组装技术(Surface Mounted Technology的缩写),就目前的电子组装技术来说,SMT技术技术处于行业里最流行的一种技术和工艺。这种技术最大的优点在于将传统的元器件的体积压缩成为仅有原来几十分之一体积的微型器件,从而解决了传统电子组装所面临的密度低、可靠性差、体积大、成本高等一些缺点。 这种微型化的元器件称为:SMY器件(或称SMC、贴片式器件)。将元件装配到印刷(或其它基板)上的工艺称为SMT技术。相关组装的设备则称为SMT设备。 目前,先进的电子产品,特别是在计算机及通讯类电子产品中,大多已采用SMT技术。近几年市场上SMD元器件每年的生产量都在持续增长,相对而言的传统元器件大势已去,明显的可以感觉到传统元器件的市场已逐渐萎缩,因此随着电子科技的发展,SMT表面元器件组装技术将逐渐会得到人们的认可。

一、SMT有什么特点

(1)元器件组装密度大,电子产品体积小、质量轻,功能相同的情况下,贴片元器件的重量和体积大概为传统插装式元件的1/10,一般情况下,采用SMT工艺后,电子产品的体积为35%~60%,重量为20%~50%。(2)可靠性高、抗震能力强。缺陷焊点率低。 (3)高频特性好,减少了电磁和射频干扰。 (4)便于自动化作业,生产率高。成本仅为原来的50%左右。 节省物力、财力等。

二、为什么推广表面贴装技术(SMT)

(1)电子产品追求小型化、轻便化,以前使用的穿孔插件元器件已无法再缩小。 (2)电子产品的功能更加完整,现在在电子产品当中多数都所采用的是IC电路(集成电路),所以穿孔原件的使用率大大减少,特别是大规模、高集成电路,采用SMT工艺是唯一的出路,否则产品将无法生产。 (3)产品批量化,生产自动化,生产厂家生产时要以最小的成本生产出最多的产品,生产优质产品来迎合顾客需求及提高市场竞争力。 (4)促进电子科技的发展,集成电路(IC)的开发,半导体材料的多元应用。 (5)电子科技革命势在必行,追随国际的潮流。

三、SMT工艺流程

原料采购来料检验焊膏丝印(点贴片胶)贴片固化(烘干)回流焊接残物清洗检测返修

丝印:通过丝印将焊膏或者贴片胶准确的印在PCB的焊盘上,为后续焊接做准备。使用的设备为丝网印刷机,此项操作位于整个生SMT产线的最前端

点胶:这个步骤是将胶水滴到PCB对应位置,作用是对PCB板上元器件起到的一个固定的作用。使用的仪器设备为点胶机,在SMT生产线中位于检测设备的后面。

贴装:这个步骤是将产品中的元器件安装在相对应的位置上。使用的仪器设备为贴片机,在SMT生产线中位于丝印机的后面。

固化:这个步骤是融化PCB板上的贴片胶,进而可使贴上去的元器件能够牢固的粘贴在PCB板上。使用的仪器设备为固化炉,在SMT生产线中位于固化炉的后面。

回流焊接:这个步骤是融化PCB板焊盘上的焊膏,进而可使贴上去的元器件能够焊接在PCB板上的相对应位置。使用的仪器设备为回流焊炉,在SMT生产线中位于贴片机的后面。

清洗:这个步骤是将已组装好的PCB板用洗板水进行清洗,因为此时板子虽已焊接完成,但上面残留大量对身体有害的焊接残留,如助焊剂等。使用的仪器设备为清洗机,在SMT生产线中它的位置不固定。

检测:这个步骤是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用仪器设备有万用表、示波器、自动光学检测(AOI)等。它在SMT生产线中它的位置不固定。

返修:这个步骤是对在检测环节有故障的PCB板进行修复。使用的仪器设备为电烙铁、残品修复站等,在SMT生产线中它的位置不固定。

SMT工作环境基本要求

室内温度 25±3℃ 如达不到需安装控温设备

室内高度 3m 要求过高则需掉顶

室内湿度 45%~75% 如达不到需安装湿度控制设备

静电要求 150KR±10% 工作台需要铺静电皮拉静电线

四、发展前景

近几年我国SMT技术呈现快速发展的态势,产业规模跃居世界第二,增长率连续几年都高居世界第一,电子信息产品的出口世界第一。市场上越来越多的电子产品标上“采用表贴工艺”,以SMT名称的大大小小的展示会、研讨会此伏彼起;“SMT”技术逐渐走进大众的视野,得到了越来越多人的认可。种种事例表明我国的SMT处于高效率的发展时期,未来微电子产业将会有一个革命性的发展与突破。