SMT基础知识新.docx

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SMT基础知识新

教材名称：

SMT基础知识

教材编号：

TRM—PDC001

教材目录

SMT基础知识

1.SMT简述……………………………………2

2.SMT生产流程及其相应设备…………………2

3.SMT元器件……………………………………2

4.SMT生产流程注意事项……………………7

制定人:

刘胜审核人:

日期:

2002/01/08日期:

SMT基础知識1.SMT简述

SMT为英文SurfaceMountTechnology的缩写，中文意为表面贴装技术。

它使组装的PCBA重量减轻和单位面积元器件覆盖率大大提高，提高了PCBA的抗冲击和抗振动能力，比插装技术更适于自动化生产且获得可控制的制造工艺，材料和仓储成本降低和可得一低噪音工作环境等优点。

2.SMT生產流程及其相应设备

2.1單面板生產流程及其相应设备

供板印刷紅膠（或錫漿）投板貼裝SMT元器件

（吸板机）（印刷机/点胶机）（自动送板机）（贴片机）

目视检查和投板回流固化（或焊接）目视檢查測試包裝

（回流焊接炉）（放大镜）（测试机）

2.2雙面板生產流程及其相应设备

2.2.1一面錫漿﹑一面紅膠之雙面板

供板印刷錫漿）投板貼裝SMT元器件

（吸板机）（印刷机/点胶机）（自动送板机）（贴片机）

目视检查和投板回流焊接目视檢查翻面供板印刷紅膠

（回流焊接炉）（放大镜）（吸板机）（印刷机/点胶机）

投板貼裝SMT元器件目视检查和投板回流固化

（自动送板机）（贴片机）（回流焊接炉）

目视檢查測試包裝

（放大镜）（测试机）

2.2.2雙面錫漿板

供板印刷錫漿投板貼裝SMT元器件

（吸板机）（印刷机/点胶机）（自动送板机）（贴片机）

目视检查和投板回流焊接目视檢查翻面供板印刷錫漿

（回流焊接炉）（放大镜）（吸板机）（印刷机/点胶机）

投板貼裝SMT元器件目视检查和投板回流焊接

（自动送板机）（贴片机）（回流焊接炉）

目视檢查測試包裝

（放大镜）（测试机）

3.SMT元器件

SMT元器件的設計﹑生產﹐為SMT的發展提供了物料保証。

常將其分為SMT元件（SMC:

含表面安裝電阻﹑電容﹑電感）和SMT器件（SMD:

包含表面安裝二極管﹑三極管﹑集成電路等）。

我們常接觸的元器件有﹕

3.1表面安裝電阻

3.1.1電阻以英文字母R代表﹐其基本單位為歐姆﹐符號為Ω。

換算關系有﹕1兆歐（MΩ）=1000千歐（KΩ）=1000000歐（Ω）。

3.1.2表面安裝電阻的主要參數有﹕阻值﹑電功率﹑誤差﹑体积﹑溫度系數和材料類型等。

表面安裝電阻阻值大小一般絲印于元件表面﹐常用三位數表示。

三位數表示的阻值大小為﹕第一﹑二位為有效數字﹐第三位為在有效數字後添0個數﹐單位為歐姆。

如﹕

103表示10KΩ10000Ω

101表示100Ω

124表示120KΩ120000Ω

但對于阻值小的電阻有如下表示

6R8…………………….6.8Ω

2R2…………………….2.2Ω

109…………………….1.0Ω

有時還會遇到四位數表示的電阻如﹕

3301…………………..3300Ω（3.3KΩ）

1203…………………..120000Ω（120KΩ）

3302…………………..33000Ω（33KΩ）

4702…………………..47000Ω（47KΩ）

电阻表面丝印字符易误判而致用料错误的电阻值有：

183………..103221…………122

152…………221332…………392

223………..822820…………220

303………..363101…………104

故在对易误判丝印的电阻使用时，务必小心谨慎，必要时可借助仪表（如LCR测试仪等）进行准确判定。

表面安裝電阻常用電功率大小有1/10w﹐1/8w﹐1/4w﹐1W。

一般用”2012”型電阻為1/10W,”3216”型號為1/8W。

電阻阻值誤差是元件的生產過程中不可能達到絕對精確﹐為了判定其合格與否﹐常統一規定其上﹑下限﹐即誤差范圍對其進行檢測。

電阻常用誤差等級有±1%﹐±5%﹐±10%,±20%等﹐分別用字母F﹑J﹑K和M代表。

體積大小常用長﹑寬尺寸表示﹐有公制和英制兩種表示﹐它們對應關系為﹕

體積類型長寬

（公制/英制）（毫米mm/密耳mil）（毫米mm/密耳mil）

1005/04021.0/40.5/2

1608/06031.6/60.8/3

2012/08052.0./81.2/5

3216/12063.2/121.6/6

注：

1密耳=0.001英寸=0.0254毫米

在元器件取用時﹐須確保其主要參數一致﹐方可代用﹐但必須經品保人員確認。

3.1.3一般保存在室温（温度小于30度、湿度小于70%RH）即可。

若超出3个月未使用需重新再由IQC复检判定。

3.1.4包装方式有带式（纸带和胶带）和散装两种。

3.2表面安裝電容

3.2.1電容以字母C代表,基本單位為法拉﹐符號F﹔常用單位有微法（UF）、納法（NF）﹑皮法（PF），相互間換算關系:

1F=10UF=10NF=10PF

3.2.2表面安裝電容的主要參數有容值﹑誤差﹑體積﹑溫度系數﹑材料類型和耐壓大小等。

電容容值用直接表示法和三位數表示法。

其中三位數表示法指﹕第一二位為有效數字﹐第三位表示在有效數字後添”0”的個數﹐且單位為皮法（PF）。

兩者間關系如下﹕

直接表示法三位數字表示法

0.1UF（100NF）104

100PF101

0.001UF（1NF）102

1PF109

因電容容值未絲印在元件表面﹐且体积大小﹑厚度﹑顏色相同的元件﹐容值大小不一定相同﹐故對電容容值判定必須借助檢測儀表（如：

LCR测试仪）測量。

誤差是表示容值大小在允許偏差范圍內均為合格品。

常用容值誤差有±5%﹐±10%和-20%+80%等﹐分別用字母J﹑K﹑Z表示。

借助元件誤差大小﹐方可准確判其所歸屬的容值。

如﹕

B104K容值在90~~110NF之間為合格品

F104Z容值在80~~180NF之間為合格品

表面安裝電容（片狀）的體積大小類同于片狀電阻﹕

體積類型長寬

（公制/英制）（毫米mm/密耳mil）（毫米mm/密耳mil）

1005/04021.0/40.5/2

1608/06031.6/60.8/3

2012/08052.0./81.2/5

3216/12063.2/121.6/6

注：

1密耳=0.001英寸=0.0254毫米

表面安裝電容還有鉭質電解電容﹑鋁殼電解電容類型﹐它們均有極性方向﹐其表面常絲印有容量大小（单位为微法）和耐壓（单位为伏特）。

耐壓表示此電容允許的工作電壓﹐若超過此電壓﹐將影響其電性能﹐乃至擊穿而損壞。

3.2.3一般保存在室温（温度小于30度、湿度小于70%RH）即可。

若超出3个月未使用需重新再由IQC复检判定。

3.2.4包装方式有带式（纸带和胶带）和散装两种。

3.3表面安裝二極管

3.3.1二極管以字母D代表,它是有極性的器件﹐原則上有色點或色環標示端為其負極。

在貼裝時﹐須確保其色環（或色點）與PCB上絲印陰影對應。

3.3.2表面安裝二極管有兩種類型﹕圓筒型和片狀型。

片狀型又有二引脚和三引脚兩種狀。

在外观检查中，必须注意其表面有无破损和脱落。

3.3.3一般保存在室温（温度小于30度、湿度小于70%RH）即可。

若超出3个月未使用需重新再由IQC复检判定。

3.3.4包装方式有带式（纸带和胶带）。

3.4表面安裝三極管

3.4.1三極管由兩個相結二極管復合而成﹐也是有極性的器件﹐貼裝時方向應與PCB上焊盘和絲印標識一致。

3.4.2表面安裝三極管為了表示不同类别﹐常在表面絲印數字或字母。

貼裝和檢查時可據其判別其型號、類別。

3.4.3一般保存在室温（温度小于30度、湿度小于70%RH）即可。

若超出3个月未使用需重新再由IQC复检判定。

3.4.4包装方式有带式（纸带和胶带）。

3.5表面安裝電感

電感以字母”L”代表，其基本單位為亨利（亨）﹐符號用H表示。

表面安裝電感平時常稱為磁珠﹐其外型與表面安裝電容類似﹐但色澤特深﹐可用”LCR測试儀“測量其電感量區分。

一般保存在室温（温度小于30度、湿度小于70%RH）即可。

若超出3个月未使用需重新再由IQC复检判定。

包装方式有带式（纸带和胶带）。

3.6表面安裝集成電路

3.6.1集成電路是用IC或U表示﹐它是有極性的器件﹐其判定方法為﹕字面向上正放IC﹐邊角有缺口（或凹坑或白條或圓點等）標識邊的左下角第一引腳為集成電路的第1引腳﹐再以逆時針方向依次計為第2﹑3﹑3…引腳。

3.6.2集成电路依引脚形状可分为：

J型与Z（鸥翼）型两种；

集成电路依封装形式可分为：

SOJ（小型J引脚IC）、SOP（小型封装）、TSOP（薄的小型封装）、QFP（方型扁平封装）、TQFP（薄的方型扁平封装）、BGA（球栅阵列封装）和PLCC（双列塑料封装）。

3.6.3集成电路一般用引脚间距来表示尺寸：

SOPSOJTSOPPLCC1.27mm

QFP0.4mm0.5mm0.65mm0.8mm

TQFP0.3mm0.4mm0.5mm0.65mm0.8mm1.0mm

3.6.2貼裝IC時﹐須確保第一引腳與PCB上相應絲印標識（斜口﹑圓點﹑圓圈或”1”）相對應﹐且保証引腳在同一平面﹐無變形損傷。

3.6.3搬運﹑使用IC時﹐必須小心輕放﹐防止損傷引腳﹔且人手接觸IC需戴靜電帶（環）將人體靜電導走﹐以免損傷。

3.6.4J型引脚PLCC类型IC的引脚弯向内部，回流焊接后检查时，需将PCBA与目光平行，以观其引脚有无变形、假焊等现象。

鸥翼型QFP封装类IC的引脚细小、强度不高，回流焊接后检查时，需重点检查引脚变形、短路和假焊等现象。

球栅阵列类BGA，因其引脚为球形在底部，回流焊接后检查时，主要检查有无超出PCB上白色框线；在允许情况下，可借助设备（如：

X光机）透视检查。

3.6.5集成电路的保存

有效期：

温度小于40度、湿度小于90%RH的条件下可保存12个月；

打开包装后，在温度小于等于30度、湿度小于60%RH条件下，需72小时之内用完；未用完之IC需以原封装装回并密封后暂存于防潮箱内，于使用同种IC时优先投入使用；

在打开包装时若湿度显示卡在18~28摄氏度条件下，显示湿度大于20%RH，则在使用前需进行烘烤；

具体烘烤时间参见“PCB（A）/IC烘烤时间参考卡”执行。

所有存放均需防静电操作。

3.6.6包装方式有带式（纸带和胶带）、盘式和管式三种。

4.SMT生產流程注意事項

4.1供板

印刷電路板（PCB）是針對某一特定控制功能而設計制造﹐供板時必須確認印刷電路板的正確性﹐一般以PCB面絲印編號和版本進行核對。

同時還需要檢查PCB有無破損、污漬和板屑等引致不良的現象。

如有發現PCB編號不符﹑有破損﹑污漬、严重变形和板屑等﹐作業員需取出并及時匯報管理人員。

若为拼板且有打叉，则必须依打叉位置、数量分类，投入前需开出“生产物料空贴通知书”与各相关部门协同生产。

对于有些PCB在生产前需烘烤，主要是为了除去板内湿气，防止回流焊时受热而致PCB变形和影响焊接效果。

4.2印刷紅膠（錫漿）

確保印刷的質量﹐需控制其三要素﹕力度﹑速度和角度（常为60~80度）。

據不同絲印鋼網﹐輔料（紅膠或錫漿）和印刷要求質量等合理調校

4.2.1印刷紅膠

紅膠平時存放于適溫冰箱中﹐使用前需取出解凍至室溫下方可開蓋攪拌使用﹐每次加入量以不超過2小時用量為宜。

印刷後需檢查紅膠飽滿﹑適量地印刷于PCB貼裝元器件之下端﹐確保貼裝元器件後紅膠無滲透到焊盤和元器端接頭（或引腳）的現象﹐同時回流固化後粘結固定、波峰焊接時不易掉件。

4.2.2印刷錫漿

錫漿平時保存于適溫冰箱中﹐使用前從冰箱取出解凍至室溫下方可開蓋攪拌至均勻﹑流暢後投入使用，并核查“锡浆使用时间跟踪单”的准确性。

印刷後需檢查錫漿是否均勻適量地印刷于PCB焊盤上、有無坍塌和散落于PCB面﹐確保回流焊接元器件良好﹐無錫珠散落于板面。

4.2.3使用印刷机印刷时，必须依印刷机操作指引正确安全操作，不可私自调整机器相关参数。

当发现机器工作不稳定时，及时汇报生产替位和技术员处理。

4.2.4当PCB上有金手指，则必须控制板面不得有异物粘附。

当双面板生产第二面时，必须检查第一面生产与否和有无损板等。

4.2.5对于印刷不良的PCB，若客户无明确要求禁用，则需清洗回收使用，但必须保证PCB通孔和表面无异物，必要时须借助放大镜或显微镜检查。

4.2.6原则上禁止将PCBA取离生产线于手中检视；检视时需将接驳台运动皮带关闭，完成后开启。

4.3投板

当检查印刷PCB质量可接收时，依技术员规定的进板方向投入相应机组。

当使用工装一次投入多块PCB时，需检查工装有无变形并将各PCB依规定方向和位置稳定地固定于工装上，以防止在生产过程中PCB松动引致机器损坏和贴装不良。

当使用自动送板机投板，则需依规定方向和间隔将PCB投入PCB周转架，依自动送板机操作指引正确放入PCB周转架。

原则上禁止将PCBA取离生产线于手中检视；检视时需将接驳台运动皮带关闭，完成后开启。

4.4貼裝SMT元器件

貼裝SMT元器件主要控制元器件的正確性和貼裝質量。

4.4.1元器件正確性的控制

使用正確型號和版本的上機紙核對物料站位﹑物料編號和物料名稱﹐经上料员和IPQC一同全面核对无误后，再依机器操作指引上入对应机组的相应料台和站位。

并及时作好“生产物料使用情况记录表”以备查验。

4.4.2貼裝質量的控制

生產技朮員依據客戶品質標准調校機組貼裝質量﹐生產線作業員全面檢查﹐反饋貼裝不良信息予生產技朮員以再次調校機組﹐直至達到客戶品質標准。

4.4.3安全操作和注意事项

必须先确认供气气压达到5.0KG.F/CM2，供料器FEEDER放置到位后才能开机；

换料和伸手入机内前必须先把面盖打开；若双人前后配合操作，则必须经信息确认后方可操作；

未经许可，不准改动机器内系统数据和删改程序。

4.5回流炉前目视检查和投板

主要目视检查贴装后PCBA有无漏料、极性不正确、短路、严重少锡和移位等不良，发现后及时汇报技术员处理。

再依技术员规定的PCBA方向、间隔投入相应温控参数的回流焊接炉内。

若为双面PCBA过第二次炉，需依实际要求加放工装等，以确保回流焊接炉内第一面元器件无脱落等不良现象。

主要执行抽检功能，原则上禁止将PCBA取离生产线于手中检视；检视时需将接驳台运动皮带关闭，完成后开启。

4.6回流固化（或焊接）

對已貼裝完成SMT元器件的PCBA﹐需經回流焊接爐固化紅膠（或熔焊錫漿）。

4.6.1回流固化

回流固化是針對使用紅膠的PCBA某一貼裝面將元器件固定于PCB面﹐利于後工序插件後的波峰焊接。

回流固化所需溫度條件由PCB大小﹑元器件量和紅膠類別等而設定的。

相對錫漿焊接溫度偏低﹐不可將紅膠板投于錫漿焊接爐﹐以免紅膠炭化而引致失效。

故在投入PCBA前﹐需有生產技朮員的爐溫確認和投板密度指導。

4.6.2回流焊接

回流焊接是針對使用錫漿的PCBA某一貼裝面將元器件與之焊接，以保证电路导通。

回流焊接所需溫度條件由PCB材質﹑PCB大小﹑元器件量和錫漿型號類別等設定。

相對紅膠固化溫度偏高﹐不可將錫漿板誤投于紅膠固化爐﹐以免不熔錫和錫漿中松香等助焊劑揮發等不良。

故在投入PCBA前﹐需由生產技朮員確認爐溫﹐指導投板密度和方向。

4.7目视檢查

4.7.1生產線炉后目视检查员依據客戶品質標准﹐全面檢查PCBA質量狀況﹐將不良點標識﹑數量記錄﹐并及時反饋與生產管理員以及時聯絡生產技朮員﹑品質人員針對不良情況分析原因﹐作出改善控制。

4.7.2外观主要不良为漏料、极性不对、短路、错料、元件竖立、假焊和多红胶等等不良，当发现不良及时标识和挂“不良品修理跟踪卡”并单独转于下一工位，完成所有工位检查后于卡上标示相关信息转修理组。

4.7.3在目视检查中的标准把握

理想状态：

所要求的但未必一定达到，可作为工作的目标去努力改善和进步；

可接收标准：

能维持产品在使用中的完整性和可靠性。

即可以接收但尚有改善的可能，若连续有三个同类现象必须及时汇报生产替位和技术人员处理；

缺陷：

不足以保证产品使用中的形状、完好或功能的情况。

此时必须及时汇报生产替位和技术员分析原因和作出改善措施，若连续三次出现同类不良则须立即汇报生产主管以决定是否停线解决。

4.8測試

若客戶要求對SMTPCBA進行測試﹐確認元器件貼裝質量和性能等時﹐需經ICT或FCT測試機對所有PCBA進行測試。

針對不良現象﹐以管理号跟踪修理情况并联络相關部門一同及時分析原因作出改善控制﹐并跟蹤至完全改善。

为保证测试机工作稳定，在每次测试前必须对其使用标准样板进行校准；测试过程中机器运行不稳定时，需再次校准，若异常则需对前面测试的PCBA重测。

测试不良的PCBA必须经连续两次测试OK方可确认为良品。

4.9包裝

依客戶包裝要求﹐對生產完成品用符合客戶要求的包裝材料和方式進行正確包裝﹐包裝時﹐需注意不混入異機種PCBA、不得損壞PCBA或PCBA面元器件，确保数量、类别和状态准确并用“PCBA状态管理单”控制。

4.10静电防护

为了防止静电对PCBA上元器件的潜在损坏，必须对PCBA使用的物料和生产过程进行静电防护，主要是建立静电系统、检测的佩戴静电带，在接触物料和PCBA时保持静电带与静电系统的地线可靠连接以导走人体静电；在物料和PCBA存放时，尽量使用防静电材料密闭封存。