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SMT入门资料

SMT基本知识介绍

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。

◆为什么要用表面贴装技术（SMT）？

电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小

电子产品功能更完整，所采用的集成电路（IC）已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件

产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力

电子元件的发展，集成电路（IC）的开发，半导体材料的多元应用

电子科技革命势在必行，追逐国际潮流

◆为什么在表面贴装技术中应用免清洗流程？

生产过程中产品清洗后排出的废水，带来水质、大地以至动植物的污染。

除了水清洗外，应用含有氯氟氢的有机溶剂（CFC&HCFC）作清洗，亦对空气、大气层进行污染、破坏。

清洗剂残留在机板上带来腐蚀现象，严重影响产品质素。

减低清洗工序操作及机器保养成本。

免清洗可减少组板（PCBA）在移动与清洗过程中造成的伤害。

仍有部分元

件不堪清洗。

助焊剂残留量已受控制，能配合产品外观要求使用，避免目视检查清洁状态的问题。

残留的助焊剂已不断改良其电气性能，以避免成品产生漏电，导致任何伤害。

免洗流程已通过国际上多项安全测试，证明助焊剂中的化学物质是稳定的、无腐蚀性的

◆回流焊缺陷分析：

锡珠（SolderBalls）：

原因：

1、丝印孔与焊盘不对位，印刷不精确，使锡膏弄脏PCB。

2、锡膏在氧化环境中暴露过多、吸空气中水份太多。

3、加热不精确，太慢并不均匀。

4、加热速率太快并预热区间太长。

5、锡膏干得太快。

6、助焊剂活性不够。

7、太多颗粒小的锡粉。

8、回流过程中助焊剂挥发性不适当。

锡球的工艺认可标准是：

当焊盘或印制导线的之间距离为0.13mm时，锡珠直径不能超过0.13mm，或者在600mm平方范围内不能出现超过五个锡珠。

锡桥（Bridging）：

一般来说，造成锡桥的因素就是由于锡膏太稀，包括锡膏内金属或固体含量低、摇溶性低、锡膏容易榨开，锡膏颗粒太大、助焊剂表面张力太小。

焊盘上太多锡膏，回流温度峰值太高等。

开路（Open）：

原因：

1、锡膏量不够。

2、元件引脚的共面性不够。

3、锡湿不够（不够熔化、流动性不好），锡膏太稀引起锡流失。

4、引脚吸锡（象灯芯草一样）或附近有连线孔。

引脚的共面性对密间距和超密间距引脚元件特别重要，一个解决方法是在焊盘上预先上锡。

引脚吸锡可以通过放慢加热速度和底面加热多、上面加热少来防止。

也可以用一种浸湿速度较慢、活性温度高的助焊剂或者用一种Sn/Pb不同比例的阻滞熔化的锡膏来减少引脚吸锡。

◆SMT有关的技术组成

电子元件、集成电路的设计制造技术

电子产品的电路设计技术

电路板的制造技术

自动贴装设备的设计制造技术

电路装配制造工艺技术

装配制造中使用的辅助材料的开发生产技术

◆贴片机：

拱架型（Gantry）：

元件送料器、基板（PCB）是固定的，贴片头（安装多个真空吸料嘴）在送

料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与方向的调整，然后贴放于基板上。

由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上，所以得名。

对元件位置与方向的调整方法：

1）、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度有限，较晚的机型已再不采用。

2）、激光识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法可实现飞行过程中的识别，但不能用于球栅列陈元件BGA。

3）、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，一般相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别，比激光识别耽误一点时间，但可识别任何元件，也有实现飞行过程中的识别的相机识别系统，机械结构方面有其它牺牲。

这种形式由于贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。

现在一般采用多个真空吸料嘴同时取料（多达上十个）和采用双梁系统来提高速度，即一个梁上的贴片头在取料的同时，另一个梁上的贴片头贴放元件，速度几乎比单梁系统快一倍。

但是实际应用中，同时取料的条件较难达到，而且不同类型的元件需要换用不同的真空吸料嘴，换吸料嘴有时间上的延误。

这类机型的优势在于：

系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。

适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产。

转塔型（Turret）：

元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板（PCB）放于一个X/Y坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置（与取料位置成180度），在转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。

对元件位置与方向的调整方法：

1）、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度有限，较晚的机型已再不采用。

2）、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向，相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别。

一般，转塔上安装有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装2~4个真空吸嘴（较早机型）至5~6个真空吸嘴（现在机型）。

由于转塔的特点，将动作细微化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作台移动（包含位置调整）、贴放元件等动作都可以在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的高速度。

目前最快的时间周期达到0.08~0.10秒钟一片元件。

此机型在速度上是优越的，适于大批量生产，但其只能用带状包装的元件，如果是密脚、大型的集成电路（IC），只有托盘包装，则无法完成，因此还有赖于其它机型来共同合作。

这种设备结构复杂，造价昂贵，最新机型约在US$50万，是拱架型的三倍以上。

员工培训（元件部份）

元件是组成电路，构成产品的最基本单位。

要提高产品的质量，我们必须要了解，能识别元件，只有了解元件，能识别元件，才可能提高我们自身的素质，才可能避免在作业中出现放错，插反，或者损坏零件的现象,保证产品的品质。

下面是我们将讲述的内容：

常见元件的外形识别和标记——必须掌握的内容

常见元件的符号代码——要求掌握的内容

常见元件的单位及换算——要求了解的内容

常见元件的基本作用——要求了解的内容

1．

电阻

1．1代码：

R符号：

或

1．2单位：

欧姆Ω；千欧KΩ；兆欧　　MΩ。

1KΩ=1000Ω

1M=1000KΩ

1．3常见的有金属膜电阻，碳膜电阻，金属氧化膜电阻，绕线电阻，

从外形上分有色环电阻，片状电阻，排阻。

从功能上分有固定电阻，热敏电阻，压敏电阻，可变电阻，电位器

从额定功率分有：

1/16W，1/8W，1/4W，1/2W，1W，2W，3W…等。

功率由形状大小可以区分,体积越大，功率越大。

1．4电阻及阻值的识别：

1．4．1四色环电阻：

用四道颜色环来表示电阻的阻值与误差，第一

色环，第二色环表示顺序的两位有效数字，第三色环表示有

效数字后“0”的个数，第四色环表示误差：

金色表示±5%

银色表示±10%。

注意：

无色表示+20%-20%。

每种颜色代表数数字如下表：

颜色

棕

红

橙

黄

绿

蓝

紫

灰

白

黑

金

银

代表数字

0.1

0.2

代表误差%

+1-1

+2-2

0.50.5

0.25

0.1

+50-20

+5-5

+10-10

有效0个数

-1

-2

如有一电阻，四道色环依次为：

红，红，黄，金色。

第一色环红色表示2，第二色

环红色表示2,都为有效数字，

第三色环黄色为4，表示有效数

后有4个“0”，

第四色环为金色,表示误差为±5%,

所以该电阻的阻值为:

220000Ω=220KΩ,误差为±5%

1．4．2五色环电阻:

是一种精密电阻,用五道色环来表示电阻

阻值,方法与四色环电阻相同,只是它为第一,第二,第三色环

为有效数值,第四色环为有效数字后”0”的个数,第五色环表

示误差:

用棕色表示±1%,红色为±2%,绿色为±0.5%,

蓝色为±0.25%,紫色为±0.1%。

如一电阻的色环颜色依次为：

“黄，紫，绿，棕，棕”，

　　　　　　则该电阻阻值为：

4750Ω=4.75KΩ，误差为±1%

1．4．3片状电阻（SMD）:

片状电阻的阻值以数字法表示，

数字标示于电阻表面。

1．4．3．1采用三位数表示：

第一第二位为有效数，

第三位为有效数后“0”的个数。

如左图示电阻标示为“322”，则该电阻为3.2KΩ

1．4．3．2采用四位数表示：

第一第二第三位为有效数，

第四位为有效数后“0”的个数。

如左图示电阻标示为“8222”，则该电阻为82.2KΩ

1.4.4.3EIA--96MARKING.FOR06031%

01100

13133

2578

37237

49316

61422

73562

85750

02102

14137

26182

38243

50324

62432

74576

86758

03105

15140

27187

39249

51332

63442

75590

87787

04107

16143

28191

40255

52340

64453

76504

88806

05110

17147

29195

41261

53348

65464

77619

89825

06113

18150

30200

42267

54357

66475

78634

90845

07115

19154

31205

43274

55365

67487

79649

91855

08118

20158

32210

44280

56374

68499

80665

92887

09121

21162

33215

45287

57383

69511

81681

93909

10124

22165

34221

46294

58392

70523

82698

94931

11127

23169

35226

47301

59402

71526

83715

95953

12130

24174

36232

48309

60412

72549

84732

96976

alettermultiplier

Y=10-2

X=10-1

A=100

B=101

C=102

D=103

E=104

F=105

1．4．4直接标示法:

将数值直接标示在元件表面,

有些也将误差直接标示。

如左图示电阻标示为“75Ω，1W，±5%”。

1.4.5电阻的功率：

电阻的功率P（W）=I*V=I*I*R=V*V/R

不同功率的电阻在电路图中的表示方式如下：

2．

电容

2．1代码：

C符号：

或

2．2单位：

法拉F；微法uF；皮法pF。

1F=1000000uF

1uF=1000000pF

2．3常见的有:

电解电容，钽质电容,此两种有极性,插入时极性要正

确,否则在通电后会炸裂,极性在电容上有标出:

瓷片电容,涤纶电容,金属膜电容,此两种无极性.

2．4电容在电路中常用于滤除杂波，耦合信号，隔断直流

2．5电容及容值的识别：

2．5．1电容的容量和额定电压值,电解电容,钽质电容,会在

表面上直接标示，同时标明正负极性;

如：

一个电解电容标示如左图：

则该电容容量为：

2200uF

额定电压值为：

10VDC

标示负极朝下方。

2.5.2电解电容的分类（常见）

AUF、SEM：

直立、高耐压、大容量

BSM、SEM：

一般小型品

USM：

一般标准体积品

DSM：

一般超小型

耐压代号

代号0J1A1C1E1V1H1J1K

耐压6.310162535506380

代号2W2A2C2E2V25202F2G

耐压450100160250350180200315400

2.5.3钽电容

钽电容的表示：

误差表示金（J）+/-5%

银（K）+/-10%

绿（M）+/-20%

紫（S）-20%+50%

额定电压表示（V）

ABCDEFGH

36.3101620253550

如左图的钽电容（SMD），

标示出电容值为10uF，电压值为16VDC。

标示正极朝左边。

2.5.4MYLAR电容

容量误差J+5-5%

K+5-5%

容量范围（常用）0.001MF---0.47MF

额定电压1H2A202E2G

50V100V200V250V400V

2.5.5如瓷片电容

计算方式同“片状电阻”；

一个瓷片电容标示如左图：

则该电容容量为：

4700pF

额定电压表示（V）

ABCEMPST

121625505001K2K3K

误差表示（11P以下误差单位为P，11P以上为%）

CDF

+0.25-0.25P+0.5-0.5P+1-1P

JKMZP

+5-5%+10-10%+20-20%+80-20%+100-0%

2.5.6无极性片状电容则在元件表面不标示，识别时要从料

号上进行区分或直接测量。

外形如下图示。

3．

电感

3．1代码：

L符号：

3．2单位：

亨利H；毫亨mH；微亨uH；

1H=1000mH

1mH=1000uH

3．3常见的有外形象色环电阻一样电阻形电感，其电感值标示也同色

环电阻，单位为微亨；有绕在圆环形磁芯上绕线电感；磁珠也是

电感，外形为黑色圆柱体。

磁珠绕线电感

3．4电感在电路中通常用于滤波，振荡。

磁芯容易碎裂，在搬运／拿放时要小心。

4．变压器

4．1代码：

T符号：

4．2常见的有铁芯变压器和磁芯变压器，

4．2．1铁芯变压器用于低频电压的变换。

4．2．2磁芯变压器则用于高频电路（外形如下图所示）。

磁芯变压器

4．2．3变压器有分初级绕组和次级绕组，所以在插件时要分清脚位标志，插错会把变压器烧毁。

5．二极管

5．1代码：

DZDLED

5．2符号：

二极管分正负极，圆柱状在表面用一道白色或黑色色环标示负端，通

常二极管的型号也标示在表面，片状SMD二极管常用白色或压痕标示在

负端。

SMD元件上不标参数。

在作业时一定要分清极性，按要求装于PCB

上。

通常分为：

整流二极管，检波二极管，稳压二极管，发光二极管。

发光二极管也叫LED，它能发出有颜色的光，可以发单色光，如红色，

绿色，橙色…等，也可以一个二极管发出二种不同颜色的光，叫双色LED。

二极管LED

6．三极管

6．1代码：

“T”或”Q”

6．2

符号：

6．3三极管分为“PNP“和“NPN”两种类型。

有三个脚,分为基极（b）,

6．4集电极（c）,发射极（e）,在电路中常起放大和开关控制作用。

管子的型

6．5号标示在元件的正面。

在作业时要分清脚位和型号。

三极管（中功率）三极管（小功率）

7．

保险丝

7．1代码：

F符号：

7．2单位：

安培/伏特A/V

7．3在电路中起过电流保护作用。

有些保险丝为玻璃外壳，容易破裂，

作业时要小心；在CPS产品中，有一种温度保险丝，它承受温度

超过要求就会烧断，所以在作业时，焊接时间要求在3秒内，不

可超过3秒，否则就可能把保丝烧断。

外形如下右图所示。

保险丝（玻璃管外壳）温度保险丝

8．晶振

8．1代码：

“XTAL“或“X”符号：

8．2单位：

赫兹，Hz

1KHz=1000Hz

1MHz=1000KHz

8．3晶振也叫晶体振荡器，在电路中作为振荡电路，提供所需工作频

率。

晶振不可受外力撞击或大震动，因为里面晶体容易碎裂而使

晶振损坏。

8．4晶振的振荡频率每一种型号都不同，一般直接标示在元件表面，如

下图所示为8.00MHz的金属外壳晶体振荡器。

晶振

9．

蜂鸣器

9．1代码：

BZ符号：

9．2蜂鸣器是通过发出声音作为报警信号，

它有极性，在元件上会标示正极“+”。

零件插反就不能发出声音。

蜂鸣器

10.集成块

10．1代码：

IC符号：

10．2IC是通过光刻等一系列特殊工艺把一个或多个功能的电路集中制

造在同一片芯片上的元件，它的种类很多，如CPU，运算放大器

LM324，时基电路555等。

10．3IC分为直插式和表面贴装两种，有的两边有脚，有的四边都有脚，

脚的数量有多达几百个。

它的型号/牌号标示于元件表面。

脚位方

向通常以圆点，半圆缺口，三角面，斜面，箭头等表示。

10．4对于IC，要分清楚型号，不同型号的IC，不可混用。

另外，IC

要特别注意脚位标志，不可插错或贴错脚位方向。

10．5IC是对静电相当敏感的元件，在受到静电作用时就会损坏，因此，

在接触IC时一定要戴防静电带，ＩＣ要摆放在防静电的盒中或

管中。

IC要轻拿轻放，不可碰撞ＩＣ脚，以免引起ＩＣ脚变形或

翘高。

10．6附几种IC外形图示如下：

三脚直插式QFP

SOPSOJ

PLCCBGA

11．SMT片状电阻/电容尺寸规格

片状电阻/电容尺寸规格通常以”长×宽”形式分为几种规格,有英制

表示和公制表示,1英寸=25.4mm.常用的有0402/0603/0805/1206等几

种规格.它们的实际尺寸见下表:

规格简称（英制）

规格简称（公制）

实际尺寸（mm）

0402

1005

1.00×0.50

0603

1608

1.60×0.80

0805

2012

2.00×1.25

1206

3216

3.20×1.60

12.结束语：

有些元件虽然不分方向，但为便于查看元件标示或整齐统一，插放时

也可能会要求区分脚位或方向。

电子业的发展异常的迅速,元件的更新与种类的增加,使我们可能在生产

中会时常遇到不认识的元件,对于这个问题，我们一方面要不断学习新的东

西，另一方面在作业时要严格按照“作业指导书”的要求操作。

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