深圳电子展
2024年11月6-8日
深圳国际会展中心(宝安)

表面贴装展|详解SMT表面贴装技术

表面安装技术,英文称之为“Surface Mount Technology”,简称SMT,它是将表面贴装元器件贴、焊到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术,所用的负责制电路板无无原则钻孔。具体地说,就是先在印制板电路盘上涂布焊锡膏,再将表面贴装元器件准确地放到涂有焊锡膏的焊盘上,通过加热印制电路板直至焊锡膏熔化,冷却后便实现了元器与印制板之间的互联。今天就由表面贴装展小编将为你解读更多行业新趋势。

20世纪80年代,SMT生产技术日趋完善,用于表面安装技术的元器件大量生产,价格大幅度下降,各种技术性能好,价格低的设备纷纷面世,用SMT组装的电子产品具有体积小,性能好、功能全、价位低的优势,故SMT作为新一代电子装联技术,被广泛地应用于航空、航天、通信、计算机、医疗电子、汽车、办公自动化、家用电器等各个领域的电子产品装联中。到了20世纪90年代,SMT关产业更是发生了惊人的变化,片式阻容元件自20世纪70年代工业人生产以来,尺寸从初的3.2mm×1.6mm×1.2mm已以展到现在的0.6mm×0.3mm×0.3mm,体积从初的6.014mm3,其体积缩到原来的0.88%.片式元器的发展还可以从IC外形封装尺寸的演变过程看,IC端子中心距已从初的1. 27mm快速过渡到0.65mm、0.5mm和0.4mm。如今IC封装形式又以崭新的面貌出现在人们面前,继PLCC(Plastic Leadless Chip Carrier)和QFP(Quad Flat Package)之后出现了BGA、(Ball Grid Array)、CSP(Chip Scale Package)等,令人目不暇接。与元件相匹配的印制电路板从早期的双面板发展为多层板,多可达50多,板面上线宽已从0.2~0.3mm,缩小到0.15mm甚至到0.05mm。

用于SMT大生产的主要设备-----贴片机也从早期的低速(1s/片)、机械对中,发展为高速(0.06s/片)、光学对中,并向多功能,柔性连接模块化发展,再流焊炉也由初的热板式加热发展为氮气热风红外式加热,能适应通孔元件再流且带局部强制冷却的再流焊炉也已实现用化,再流焊的不良焊点率已下降到百分之十发下,几乎接近无缺陷焊接。

SMT技术的特点

(1)组装密度高

SMT片式元器件比传统穿孔元器所占面积和重量都大为减小,一般来说,采用SMT可使电子产品体积缩小60%,重量减轻75%。通孔安装技术元器件,它们按2. 54mm网格安装元件,而SMT组装元件网格从1.27mm发展到目前0.63mm网格,个别达0.5mm网格的安装元件,密度更高。例如一个64端子的DIP集成块,它的组装面积为25mm×75mm,而同样端子采用引线间距为0.63mm的方形扁平封装集成块(QFP)它的组装面积仅为12mm×12mm。

(2)可靠性高

由于片式元器件小而轻,抗振动能力强,自动化生产程度高,故贴装可靠性高,一 般不良焊点率小于百分之十,比通孔插装元件波峰接技术低一个数量级,用SMT组装的电子产品平均无故障时间(MTBF)为2.5×105h,目前几乎有90%的电子产品采用SMT工艺。

(3)高频特性好

由于片式元器件贴装牢固,器件通常为无引线或短引线,降低了寄生电容的影响,提高了电路的高频特性。采用片式元器件设计的电路高率达3GHZ。而采用通孔元件仅仅为500mhZ。采用SMT也可缩短传输延迟时间,可用于时钟频率为16MHZ以上的电路。若使用多芯模块MCM技术,计算机工作站的端时钟可达100MHZ,由寄生电抗引起的附加功耗可降低2-3倍。

(4) 降低成本

1、印制使用面积减小,面积为采用通孔面积的1/12,若采用CSP安装,则面积还可大幅度下降。

2、频率特性提高,减少了电路调试费用

3、片式元器体积小,重量轻,减少了包装,运输和储存费用。

4、片式元器件发展快,成本迅速下降,一个片式电阻已同通孔电阻价格相当,约0.3美分,合2分人民币。

(5)便于自动化生产

目前穿孔安装印制板要实现完全自动化,还需扩大40%原印制板面积,这样才能使自动插件的插装头将元件插入,若没有足够的空间间隙,将碰坏零件。而自动贴片机采用真空吸嘴吸放元件,真空吸嘴小于元件外形,可提高安装密度,事实上小元件及细间距器件均采用自动贴片机进行生产,也实现全线自动化。

SMT技术作为新一代装联技术,仅有40年的历史,但却显示出其强大的生命力,它以非凡的速度,走完了从诞生,完善直到成熟的路程,迈入了大范围工业应用的旺盛期。

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文章来源:电子发烧友