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SMT毕业论文

武汉职业技术学院

SMT技术的发展趋势

摘要

在电子应用技术智能化，多媒体化，网络化的发展趋势下，SMT技术应运而生。

随着各学科领域的协调发展，SMT在90年代得到迅速发展和普及，并成为电子装联技术的主流。

它不仅变革了传统电子电路组装的概念，其密度化，高速化，标准化等特点在电路组装技术领域占了绝对的优势。

对于推动当代信息产业的发展起了重要的作用，并成为制造现代电子产品必不可少的技术之一。

目前，它已经浸透到各个行业，各个领域，应用十分广泛。

本论文以具体实践岗位为基础，详细讨论了SMT技术的工艺流程及发展等相关内容。

它大大节省了材料、能源、设备、人力、时间等，不仅降低了成本，还提高了产品性能和生产效率，还给人们的生活带来了越来越多的便捷和享受。

关键词：

SMT技术特点工艺流程发展

Abstract

Inelectronappliedtechnologyintellectualization,multimedia,underthenetworktrendofdevelopment,theSMTtechnologyarisesatthehistoricmoment.Alongwithvariousdisciplinesdomain'scoordinateddevelopment,SMTobtainsthenewsfastdevelopmentandthepopularizationinthe90s,andbecomestheelectronicattiretounitetechnicalthemainstream.Itnotonlytransformedthetraditionelectroniccircuitassemblyconcept,itsdensity,thehighspeed,characteristicsandsoonstandardizationhaveoccupiedtheabsolutesuperiorityintheelectriccircuitpackagingtechniquedomain.Regardingtheimpetusmessageoftodayindustry'sdevelopmentvitalrole,andbecameoneofmanufacturemodernelectronicproductsessentialtechnologies.Atpresent,italreadysoakedeachprofession,eachdomain,theapplicationisverywidespread.

Thepresentpapertaketheconcretepracticepostasafoundation,discussedtheSMTtechnologytechnicalprocessandthedevelopmentindetailandsoonrelatedcontent.

Ithassavedthematerial,theenergy,theequipment,themanpower,thetimegreatlyandsoon,notonlyreducedthecost,butalsoenhancedtheproductperformanceandtheproductionefficiency,gavebacktopeople'slifetobringmoreandmoreconvenientandenjoys.

Keywords：

SMTtechnology，Characteristic，Technicalprocess，Development

摘要…………………………………………………………………………………1

1绪论…………………………………………………………………………………3

2SMT技术的发展史……………………………………………………………………3

2.1表面组装技术的产生背景……………………………………………………………3

2.2SMT技术的展…………………………………………………………………………3

2.2.1SMT技术在世界的发展……………………………………………………………3

2.2.2SMT技术在中国的发展……………………………………………………………3

3SMT的特点及优势……………………………………………………………………4

3.1SMT技术的组装特点…………………………………………………………………4

3.2SMT工艺技术与传统通孔插装技术差别比较………………………………………4

…………………………………………………………………4

3.2.2SMT工艺技术………………………………………………………………………4

………………………………………………………4

4SMT工艺流程…………………………………………………………………………5

4.1SMT工艺流程类型………………………………………………………………5

5SMT工艺要求……………………………………………………………………………6

5.1SMT基本工艺要素…………………………………………………………………6

……………………………………………………………………6

………………………………………………………………………………8

…………………………………………………………………………10

………………………………………………………………………………12

………………………………………………………………………………15

6安全生产及静电防护…………………………………………………………………17

6.1安全生产………………………………………………………………………………17

…………………………………………………………………………18

…………………………………………………………………………18

6.2静电防护………………………………………………………………………………19

………………………………………………………19

…………………………………………………19

7．SMT技术的发展和推广……………………………………………………………20

7.1表面组装技术的发展动态………………………………………………………20

7.2SMT的应用………………………………………………………………………20

8．结论…………………………………………………………………………21

参考文献………………………………………………………………………………22

1绪论

SMT（SurfaceMountedTechnology），即表面贴装技术,是一种无需对钻插装孔而直接将元器件贴焊到PCB表面规定位置上的装联技术.SMT的发明地是美国，1963年世界出现第一只表面贴装元器件和飞利浦公司推出的第一块表面贴装电路以来，SMT已由初期主要应用在军事，航空，航天等尖端产品和投资类产品逐渐应用到计算机，通讯，军事，工业自动化，消费类电子行业等各行各业。

SMT发展非常迅猛，进入80年代SMT技术已成为国际上最热门的新一代电子组装技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。

SMT是一项综合的系统工程技术，其涉及范围包括基板、设计、设备、元器件、组装工艺、生产辅料和管理等。

SMT是从厚、薄膜混合电路演变发展而来的。

SMT设备和SMT工艺对操作现场要求电压要稳定，要防止电磁干扰，要防静电，要有良好的照明和废气排放设施，对操作环境的温度、湿度、空气清洁度等都有专门要求，操作人员也应经过专业技术培训。

SMT无需对印制板钻插装孔，直接将处式元器件或适合于表面组装的微型元件器贴、焊到印制或其他基板表面规定位置上的装联技术。

SMT与我们日常生活息息相关，我们使用的计算机﹑手机﹑BP机﹑打印机﹑复印机﹑掌上电脑﹑快译通﹑电子记事本﹑DVD﹑VCD﹑CD﹑随身听﹑摄象机﹑传真机﹑微波炉﹑高清晰度电视﹑电子照相机﹑IC卡，还有许多集成化程度高﹑体积小﹑功能强的高科技控制系统，都是采用SMT生产制造出来的，可以说如果没有SMT做基础，很难想象我们能使用上这些使生活丰富多采的商品。

2SMT技术的发展史

2.1表面组装技术的产生背景

所谓表面组装技术，是指把片状结构的元器件或适合于表面组装的小型化元器件，按照电路的要求放置在印制板的表面上，用再流焊或波峰焊等焊接工艺装配起来，构成具有一定功能的电子部件的组装技术。

近年来，电子应用技术的发展表现出三个显着的特征。

（1）智能化：

使信号从模拟量转换为数字量，并用计算机进行处理。

（2）多媒体化：

从文字信息交流向声音、图像信息交流的方向发展，使电子设备更加人性化、更加深入人们的生活与工作。

（3）网络化：

用网络技术把独立系统连接起来，高速、高频的信息传输使整个单位、地区、国家以至全世界实现资源共享。

这种发展趋势和市场需求对电路组装技术提出了如下要求：

密度化：

单位体积电子作品处理信息量的提高。

高速化：

单位时间内处理信息量的提高。

标准化：

用户对电子作品多元化的需求，使少量品种的大批量生产转化为多品种，小批量的生产，这样必然对元器件及装配手段提出更高的标准化要求。

这些要求迫使对在通孔基板PCB上插装电子元器件的工艺方式进行革命，从而导致电子作品的装配技术全方位地转向SMT。

2.2SMT技术的发展

2.2.1SMT技术在世界的发展

SMT技术自20世纪60年代问世以来，经过40年的发展，已进入完全成熟的阶段是当代电路组装技术的主流，而且正继续向纵深发展。

美国是世界上最早应用SMT的国家，而且一直重视在投资类电子作品和军事装备领域发挥SMT高组装密度和高可靠性方面的优势。

日本在20世纪70年代从美国引进SMT技术并将之应用在消费类电子作品领域，并投入巨资大力加强基础材料、基础技术和推广应用方面的开发研究工作。

日本从20世纪80年代中后期起，加速了SMT在产业电子设备领域中的全面推广应用，仅用四年时间使SMT在计算机和通信设备中的应用数量增长了近30％，使日本很快超过了美国，在SMT方面处于世界领先地位。

20世纪80年代中期以来，SMT进入高速发展阶段，90年代初已成为完全成熟的新一代电路组装技术，并逐步取代通孔插装技术。

据国外资料报道，进入20世纪90年代以来，全球采用通孔组装技术的电子作品正以年11％的效率下降，而采用SMT的电子作品正以8％的效率递增。

到目前为止，日、美等国已有80％以上的电子作品采用了SMT。

欧洲各国SMT的起步较晚，但他们重视发展并有较好的工业基础，发展效率也很快，其发展水平仅次于日本和美国。

20世纪80年代以来，新加坡、韩国和我国香港、台湾地区也不惜投入巨资，纷纷引进先进技术，使SMT获得较快的发展。

2.2.2SMT技术在中国的发展

我国SMT的应用起步于20世纪80年代初期，最初从美、日等国成套引进了SMT生产线用于彩电调谐器生产。

随后应用于录像机、摄像机及袖珍式高档多波段收音机、随身听等生产中，近几年在计算机、通信设备、航空航天电子作品中也逐渐得到应用。

据2000年不完全统计，我国约有40多家公司从事表面组装元器件的生产，全国约有300多家公司引进了SMT生产线，不同程度地采用了SMT技术，全国已引进7000余台贴装机。

随着改革开放的深入以及加入WTO，近年来美、日、新加坡的部分厂商已将SMT加工厂搬到了中国，仅2001～2002一年就引进了4000余台贴装机。

经过20年持续增长，尤其是2000年到2004年连续5年的超高速增长，中国已经成为世界第一的SMT产业大国，预计这一地位10年内不会改变。

从2005年起，中国的SMT产业进入调整转型期，这个调整转型期是中国由SMq、大国走向SMT、强国的关键。

我国SMT的发展前景是非常广阔的。

3SMT的特点及优势

3.1SMT技术的组装特点

1）组装密度高、结构紧凑、电子产品体积小、耐振动、抗冲击，高频特性好、重量轻、生产效率高等优点。

一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。

SMT在电路板装联工艺中已占据了领先地位。

2）可靠性高、抗振能力强。

焊点缺陷率低。

3）高频特性好。

减少了电磁和射频干扰。

4）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。

3.2SMT工艺技术与传统通孔插装技术差别比较

THT采用有引线元器件，在印制板上设计好电路连接导线和安装孔，通过把元器件引线插入PCB上预先钻好的通孔中，暂时固定后在基板的另一面采用波峰焊接等软钎焊技术进行焊接，形成可靠的焊点，建立长期的机械和电气连接，元器件主体和焊点分别分布在基板两侧。

采用这种方法，由于元器件有引线，当电路密集到一定程度以后，就无法解决缩小体积的问题了。

同时，引线间相互接近导致的故障、引线长度引起的干扰也难以排除。

3.2.2SMT工艺技术

所谓表面组装技术，是指把片状结构的元器件或适合于表面组装的小型化元器件，按照电路的要求放置在印制板的表面上，用再流焊或波峰焊等焊接工艺装配起来，构成具有一定功能的电子部件的组装技术。

在传统的THT印制电路板上，元器件和焊点分别位于板的两面；而在SMT电路板上，焊点与元器件都处在板的同一面上。

因此，在SMT印制电路板上，通孔只用来连接电路板两面的导线，孔的数量要少得多，孔的直径也小很多。

这样，就能使电路板的装配密度极大提高。

1实现微型化。

SMT的电子部件，其几何尺寸和占用空问的体积比通孔插装元器件小得多，一般可减小60％～70％，甚至可减小90％。

重量减轻60％～90％。

2信号传输速度高。

结构紧凑、组装密度高，在电路板上双面贴装时，组装密度可以达到5．5～20个焊点／cm。

，由于连线短、延迟小，可实现高速度的信号传输。

同时，更加耐振动、抗冲击。

这对于电子设备超高速运行具有重大的意义。

3高频特性好。

由于元器件无引线或短引线，自然减小了电路的分布参数，降低了射频干扰。

4有利于自动化生产，提高成品率和生产效率。

由于片状元器件外形尺寸标准化、系列化及焊接条件的一致性，使SMT的自动化程度很高，从而使焊接过程造成的元器件失效大大减少，提高了可靠性。

5材料成本低。

现在，除了少量片状化困难或封装精度特别高的品种，绝大多数SMT元器件的封装成本已经低于同样类型、同样功能的iFHT元器件，随之而来的是SMT元器件的销售价格比THT元器件更低。

（6）SMT技术简化了电子整机产品的生产工序，降低了

生产成本。

在印制板上组装时，元器件的引线不用整形、打弯、剪短，因而使整个生产过程缩短，生产效率得到提高。

同样功能电路的加工成本低于通孔插装方式，一般可使生产总成本降低30％～50％。

4SMT工艺流程

4.1SMT工艺流程类型　

1.三种装配工艺

一、单面组装：

来料检测=>丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干（固化）=>回流焊接=>清洗=>检测=>返修

二、双面组装：

　　A：

来料检测=>PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干（固化）=>A面回流焊接=>清洗=>翻板=>PCB的B面丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干=>回流焊接（最好仅对B面=>清洗=>检测=>返修）

此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。

　　B：

来料检测=>PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干（固化）=>A面回流焊接=>清洗=>翻板=>PCB的B面点贴片胶=>贴片=>固化=>B面波峰焊=>清洗=>检测=>返修）

　　此工艺适用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。

在PCB的B面组装的SMD中，只有SOT或SOIC（28）引脚以下时，宜采用此工艺。

三、单面混装工艺：

　　来料检测=>PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=>贴片=>烘干（固化）=>回流焊接=>清洗=>插件=>波峰焊=>清洗=>检测=>返修

　　四、双面混装工艺：

　　A：

来料检测=>PCB的B面点贴片胶=>贴片=>固化=>翻板=>PCB的A面插件=>波峰焊=>清洗=>检测=>返修

　　先贴后插，适用于SMD元件多于分离元件的情况

　　B：

来料检测=>PCB的A面插件（引脚打弯）=>翻板=>PCB的B面点贴片胶=>贴片=>固化=>翻板=>波峰焊=>清洗=>检测=>返修

先插后贴，适用于分离元件多于SMD元件的情况

C：

来料检测=>PCB的A面丝印焊膏=>贴片=>烘干=>回流焊接=>插件，引脚打弯=>翻板=>PCB的B面点贴片胶=>贴片=>固化=>翻板=>波峰焊=>清洗=>检测=>返修

A面混装，B面贴装。

D：

来料检测=>PCB的B面点贴片胶=>贴片=>固化=>翻板=>PCB的A面丝印焊膏=>贴片=>A面回流焊接=>插件=>B面波峰焊=>清洗=>检测=>返修

5SMT工艺要求

5.1SMT基本工艺要素

工艺流程：

印刷前准备工作

开机初始化

安装模板

安装利刀连续生产老产品

印刷新产品

PCB定位

图形对准图形对准

编程（设置印刷参数）调老产品程序

制作视觉图像

添加焊膏

首件试印刷并检验

YesNo

调整参数或对准图形

用视觉系统连续印刷不用视觉系统连续印刷

检验

结束

关机

1丝网印刷技术是采用已经制好的网板，用一定的方法使丝网和印刷机直接接触，并使焊膏在网板上均匀流动，由掩膜图形注入网孔。

当丝网脱开时，焊膏就以掩膜图形的形状从网孔脱落到的相应焊盘图形上，从而完成了焊膏在上的印刷。

完成这个印刷过程而采用的设备就是丝网印刷机

丝印机目前分为垂直丝印机、斜臂丝印机、转盘丝印机、四柱式丝印机及全自动丝印机。

　　垂直丝印机的特点：

针对高精密的印刷，如高科技电子行业、套印多色、网点印刷等。

与斜臂丝印机相比较效率低，但精准度高。

　　斜臂丝印机的特点：

针对包装行业，或局部UV等印刷，效率高，但精准度低

　　转盘丝印机的特点：

针对服装行业，或光盘行业，不好定位的行业可采取转盘式。

　　四柱丝印机的特点：

针对面积大的行业，如果装潢，大型玻璃等行业。

　　全自动丝印机的特点：

是卷对卷的针对PET、PP、PC、PE等软质材料的印刷，是由进料，印刷及干燥集于一体工艺全部完成，是大批量量产的最佳选择.

2印机的工作原理

　　经传动机构传递动力，让刮墨板在运动中挤压油墨和丝网印版，使丝网印版与承印物形成一条压印线，由于丝网具有张力N1和N2，对刮墨板产生力F2，回弹力使丝网印版除压印线外都不与承印物相接触，油墨在刮墨板的挤压力F1作用下，通过网孔，从运动着的压印线漏印到承印物上。

3丝印机的特点

　　1.丝印机独特变频调速装置，印刷速度由20~70印次每分钟

丝印机

2.电子计数器可准确预调数计时，总数自动停机。

3.丝印机有多色印刷电眼装置，微调操作，对点对色准确，提高印刷品质。

4.丝印机适合印大面积底色、细字、纲点，均清晰亮丽不退色

5.油墨附着力好、墨层厚、不退色、不掉色、奈候性好，色泽鲜艳。

6.丝印机可连接UV干燥机/上光模切机（JM-320）/分条机/切刀机/复卷机或单独使用。

7.丝印机采用世界上最好的日本内置伺服电机，日本三菱变频器，NSK、NTN、IKO、日本进口轴承，仕琳工控。

静电喷涂-烤漆-奈溶剂。

人性化设计，利于操作。

8.操作容易减少试版时之高单价印材损耗。

丝印机的技术参数：

最大印刷面积

350×200mm

印件高度

≤160mm

最大印刷速度

1000pcs∕hr

手动丝印机[1]功率

110∕220v60∕50Hz50W

耗气量

95Litre∕min6bar

外形尺寸

1019×612×512mm

重量

200kg

4丝印机的适用范围

丝印机适用系列：

各种塑料、化妆品、包装盒、金属板、刻度板、压克力、电子产品、家庭用品、贴纸、皮革转印纸各种型态之杯子、桶子、玻璃、棒球棒、木板等。

可在平、曲面物体上，作最美观及高品质效率的印刷。

5刮板的使用

（1）刮板的选择。

要求耐磨，耐溶剂，通常使用聚氨脂橡胶，刮板角度70±5°。

硬度70±10刮板装上刮板架上一般外露约2mm。

（2）刮板的使用。

刮板长度选择。

根据所印刷的图形大小用合适的橡胶刮板，一般要求刮板长度比图形两边各长

15毫米以上。

刮板的安装。

选择刮板橡胶平直边缘锋利的一面安装在刮板柄上靠外面，以利于使用，拧紧螺丝固定好刮板。

磨刮板。

若刮板边缘有伤痕，缺口，刃口不锐利，应在磨刮板机上进行研磨，使刮板端面保持良好状态。

6丝印定位方式

丝印定位的目的,保证每一次印刷时，待印的印制板和网版之间不发生错位，从而保证丝印重复精度一致,数量不大，显影机显影压力足够大，丝印技巧运用得当时，印刷液态感光阻焊油墨常用空白网，这时丝印定位要求不严格，但丝印字元油墨，或需用网点图档住双面多层板的孔，以避免油墨漏入孔内显影冲不干净，这时就应充分考虑定位问题了。

阻焊塞导通孔，印碳油墨，印兰胶都涉及一个丝印定位问题。

7刷板

（1）刷板机结构。

刷板是丝印阻焊前的一个十分重要的工序，成品板检查发现阻焊膜掉，胶带试验不过关，最终客户波峰焊后板于阻焊起泡，阻焊下的大铜面有污渍等问题都同刷板有关。

经过多年的实验摸索，目前多数工厂对刷板机都形成了以下的结构形式：

入板→酸洗→水洗→磨板→水洗→吸干→烘干→出板

酸洗段目的是除板面氧化膜，通常用1~3％硫酸；磨板段使用上下各两对尼龙刷，第一对500目，第二对粒度800目。

若使用粗目如300~400滚刷，作高密度线路板时易产生线间微短路

丝印阻焊前的表面处理还有其他形式代替尼龙滚刷磨板。

如用浮石粉喷洗和软刷刷洗，也有的工厂用化学法清洗表面，这二种方式都能作出高档次高质量的线路板，如何运用，要根据本企业的实际，作板的档次要求，设备能力和工艺控制维护水平等因素作决定。

SMT生产中的贴片技术通常是指用一定的方式将片式元器件准确地贴放到PCB指定的位置,这个过程英文称之为“PickandPlace”，显然它是指吸取/拾取与放置两个动作。

在SMT初期，由于片式元器件尺寸相对较大，人们用镊子等简单的工具就可以实现上述动作，至今尚有少数工厂仍采用或部分采用人工放置元件的方法。

但为了满足大生产的需要，特别是随着SMC/SMD的精细化，人们越来越重视采用自动化的机器--贴片机来实现高速高精度的贴放元器件。

近30年来，贴片机已由早期的低速度（1-1.5秒/片）和低精度（机械对中）发展到高速（0.08秒/