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20世纪中期，微电子贴装元件（Surface Mounted Devices，SMD）的出现代表着表面贴装技术（Surface Mounted Technology，SMT）的诞生。SMT是指通过一定的工艺、设备、材料将表面安装器件（SMD）贴装在PCB（或其他基板）表面，并进行焊接、清洗、测试而最终完成组装。SMT是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。自20世纪70年代初推向市场以来，SMT已逐渐替代传统“人工插件”的波焊组装方式，已成为现代电子组装产业的主流，被人们称为电子组装技术的第二次革命。在国际上，这种安装技术已形成了世界潮流，它导致了整个电子设备的生产的社科变化。进入21世纪以来，中国电子信息产品制造业加快了发展步伐，每年都以20%以上的速度高速增长，成为国民经济的支柱产业，整体规模连续三年居全球第2位。随着中国电子制造业的高速发展，中国的SMT技术及产业也同步迅猛发展，整体规模也居世界前列。
贴装是SMT技术中最重要的工艺环节，这一环节用到的最核心的设备就是贴片机。贴片机是通过控制贴片头沿 X - Y - Z 轴运动，将适合于表面组装的SMD元件（如电容、电阻、IC等）移动并准确贴放到电路板或其他印制电路板（以下简称PCB板）指定位置上的专用设备。贴装的具体步骤：首先在需要贴装PCB板的焊盘上涂布锡膏；然后通过控制机械手的移动精准地将电子元件放置到PCB板的焊盘上；再通过波峰焊或再流焊等工艺对其进行加热直至焊锡膏熔化；最后经过冷却工艺便实现了电子元件的贴装工作。SMT技术中所涉及的主要设备包括：上板机、锡膏印刷机、贴片机、点胶机、回流焊机（或波峰焊机）、清洗机和检测机等，其生产线设备如图1-1所示。SMT还是一门涉及机械、电子、计算机、视觉、焊接、材料以及自动控制等多门学科的综合性技术。
图1-1 SMT生产线设备
20世纪60年代，人们对表面贴装元器件的深入探索，代表着SMT技术开始萌芽。70年代，日本首先发现了SMT技术未来的市场价值，很快进入SMT一系列产品的研发工作，推出了能够半自动化表面贴装相关的专用设备，并研制了贴装专用焊料（焊锡膏），不仅丰富了SMT的范畴，更为贴片机的发展开创了先导方向。80年代，SMT技术已应用到电子行业的大部分领域，成为电子行业最流行的技术，这一技术的快速发展，被称为电子行业的一场革命。经过几十年的不断创新和研究，目前SMT技术已经由初期在军事、航空等尖端机密产品中的应用，发展到工业、自动化、通信等各行各业的电子产品的制造和应用中，电子市场已经离不开SMT技术。
在性能上贴片机向高速、高精度、多功能和智能化方向发展。贴片机的贴装速度与贴装精度和贴装功能一直以来是相对矛盾的，新型贴片机一直在向高速、高精度、多功能方向努力发展。由于表面安装元器件（SMC/SMD）的不断发展，其封装形式也在不断变化，新的封装不断出现，如BGA、FC、CSP等，对贴片机的性能要求越来越高。
一些公司的贴片机为了提高贴装速度采用了“飞行检测”技术，在贴片机工作时，贴片头吸片后边运行边检测，以提高贴片机的贴装速度。通常的“飞行检测”多用于片式元件和小规模的集成电路，因而许多机器贴片式元件的速度比较快，贴大型的集成电路就比较慢，新型贴片机将视觉系统与贴片头配置在一起，提高了较大集成电路的贴装速度。例如Europlacer的贴片机在其旋转工作头的旁边加有视觉系统，当第一个吸嘴吸起元器件后，第二个吸嘴吸元件的同时，第一个元器件已送到视觉系统进行检测，这样不仅缩短了工作头的贴片时间，而且增强了贴装功能，因而用它贴片式元件和贴集成电路速度是一样的，这就模糊了高速机与高精度机的概念。
德国Siemens（西门子）公司在其新的贴片机上引入了智能化控制，可以使贴片机保持较高的产能下有最低失误率，在机器上装置的FC Vision模块和Flux Dispenser等以适应FC的贴装需要。
日本Yamaha公司在新推出的YV-88X机型中引入了双组旋转贴片头和数码摄像头，不但提高了集成电路的贴装速度，而且保证了较好的贴装精度。
韩国Mirae的贴片机在驱动装置上采用了直线电机和悬浮技术，使得机器在运行时噪声低、振动小。
新一代贴片机的贴片速度有了较大的提高，富士的QP132E贴片速度可达每小时13.3万片，飞利浦的FCM BASE Ⅱ贴片速度可达每小时9.6万片，西门子的HS-50贴片速度可达每小时5.0万片。
随着全球经济一体化步伐的快速推进，各国之间密切的科技合作使得电子产业得到进一步发展，电子产品开始向着微型化、多功能化的方向发展。元件出现尺寸微型化、功能多元化、引脚间距微米化等诸多变化。电子产品和元件发生的诸多改变，颠覆了原有的贴装形式，这无疑给SMT的发展带来了更大的挑战。贴装工艺作为SMT技术中最重要的工序之一，贴装速度和精度是衡量产品技术和生产效率的重要因素，而贴片机是贴装工艺最直接的生产执行设备，因此提升贴片机结构的动态性能，保证贴片机的贴装精度，提高贴装速度，对SMT技术的进一步发展将起着相当重要的作用。
SMT是无须对印制电路板钻插装孔，直接将表面微型元器件贴焊到印制电路板（PCB）或其他基板表面规定位置上的电子装联技术。它具有的优点如下。
（1）机构紧凑，组装密度高，体积小，重量轻
表面组装元器件（SMC/SMD）比传统通孔插装原件所占面积和重量都大为减少，从而贴装时不受引线间距、通孔间距的限制，从而可大大提高电子产品的组装密度。
（2）高频性好
表面组装元器件无引线或引线短，从而可大大降低寄生电容和引线间的寄生电感，减少了电磁干扰和射频干扰，耦合通道的缩短，改善了高性能。
（3）抗振动冲击性能好
表面组装元器件比传统插装元器件重量大为减少，因而在受到振动冲击时，元器件对印制电路板对焊盘的动反力较插装元器件大为减少，而且焊盘焊接面积相对较大，故改善了抗振动冲击性能。
（4）有利于提高可靠性
焊点为面接触，消除了元器件与印制电路板之间的二次互联，减少了焊接点的不可靠性因素。
贴片机是生产线上的最重要的设备之一，也是整条生产线上的最重要一环。首先，贴片机性能的好坏、速度的高低直接决定了整条生产线的生产效率、生产能力和产品精度。其次，购买贴片机所付出的费用几乎占到了整条生产线上所有设备一半以上的投资额。因此，国内外许多企业、高校以及著名的科研单位都密切关注着电子行业中贴片机的发展。
当前中国一些公司了解到中国贴片机市场出现越来越好的状况，就开始研发属于中国自主产权的贴片机，PCB板传送装置是贴片机上重要的组成部分，对高速贴片机板传送装置的研究意义重大，为解决生产中遇到的效率不高的问题提供了一种新的思路，为产品的批量生产提供了一种新的途径，进一步加速了我国电子工业的快速发展。本课题的研究成功，显示我国在电子工业的高端技术领域也能拥有自己的创新设计能力，进而为电子工业其他关键技术的发展奠定基础。
①从研究的角度来讲，我国对贴片机的研究大多集中在软件控制和图像处理部分，对贴片机机械部分的制造加工有所忽视，我国贴片机的研发的总体水平与发达国家相比，还有很大的差距，尤其是在高端技术领域，还缺少自主知识产权，关键技术仍被国外垄断，国内制造业只能靠进口成品发展生产，自主生产完全受制于其他国家。从技术的角度来讲，掌握表面贴片技术意义更大，能加速我国工业化进程，促进我国工业的综合实力提升，在专业领域采用表面贴装技术制造的电子产品，因为组装密度显著提高，所以产品体积比以前更小，重量更轻，可靠性更高，同时这种技术也能够保证产品具有很高的抗振能力和良好的高频特性，更容易实现自动化，提高生产效率，降低生产成本。一般来说，采用表面贴装技术生产的产品，体积会缩小40%～60%，重量会减轻60%～80%。
②从我国整体水平来讲，我国内陆地区发展缓慢，沿海地区的电子工业发展比较迅速，大量引进和购买了各种类型的贴片工艺设备，而且由于国内电子信息工业的快速发展，也使国内尤其是沿海地区的贴片机生产与制造技术得到了长足的进步。现在国内应用的贴片机，基本上都是国外的成品，如果仅靠引进贴片机成品设备来发展国内电子工业，那么中国以后将成为其他国家电子工业的代工厂，消耗的是国内的人力物力资源，大量的资金会流失到国外，这也不利于我国综合国力的提高。
③随着经济的发展和科技的进步，电子产业已经成为我国的支柱产业之一，对贴片机的需求量逐年增加，中国已经成为贴片机的使用大国，但这些贴片机大部分是依靠进口。我国开始对贴片机的接触较晚，到20世纪80年代初期，我国才开始成套地从国外进口SMT设备，最初从日本、美国等国家引进用于电视机、录音机以及其他机器主板的生产；到了90年代，录音机在我国的广泛使用使我国引进贴片机进入新的时代；进入21世纪，国内电子产业的迅猛发展以及产品的多样化，更是加大了SMT生产设备的引进规模。根据相关部门的统计，2000年我国进口国外贴片机数量为1732台，2002年进口数量翻了3倍达到5243台，2004年进口数量为8993台，而到了2010年，引进数量已破万，达到11489台，其中进口金额达到20.8亿美元。现在我国已经成为全球最大的SMT市场，世界各国对贴片机的需求量也都在逐年增加，因此贴片机的自主研发和生产能够为我国节省很大的开支。我国对贴片机技术的研发起步较晚，虽然现在有了一定的基础，但是还满足不了市场的发展需求，而自主研发贴片机的生产厂家更是寥寥无几。
因此，本书对贴片机的设计研究，不仅能够展现我国自主研发贴片机的能力，还可以为其他电子工业设备的研发提供新的思路和方法，具体如下。
①从我国未来的发展角度来讲，我国已经成为世界上最大的SMT市场，实现贴片机的自主研发，可以为我国减少无形的支出。目前我国所用的贴片机大部分都是从国外引进的产品，如果未来还是靠引进其他国家的电子设备，我国只会成为其他国家的代加工厂。实现高端精密产品的自主研发，不仅能够减少引进其他国家设备的成本，更有利于我国科技的进步和综合实力的提高。
②从技术的角度来讲，实现贴片机的自主研发，改进和提高贴片机的性能和可靠性，能够增强我国科技研发的实力，实现电子产品生产自动化，推进我国电子产业的快速发展。
③从研发的角度来讲，我国在很多关键技术方面缺少自主知识产权，一些关键技术被国外垄断，大大加大了生产成本。我国的研发水平同一些技术成熟的国家相比，有着较大的差距，很多技术要依靠国外，自主生产完全受制于其他国家。实现贴片机的自主研发，掌握自己的技术，为我国未来高端设备的研发提供研究方法和技术支撑。
总之，表面贴装技术（SMT）是最新一代电子装联技术，该技术已经广泛地应用于各个领域的电子装联中，SMT作为新一代电子装联技术已经渗透到各个领域，SMT发展迅速、应用广泛，在许多领域中已经或完全取代传统的电子装联技术，SMT以自身的特点和优势，使电子装联技术产生了根本的、革命性的变革，在应用过程中，SMT在不断地发展完善。我国从20世纪80年代初开始尝试引进这种技术，到80年代中期开始实际应用，进入90年代随着我国经济的快速发展而得到广泛的应用，SMT已成为电子装联技术工艺水平的衡量尺度，没有采用SMT的电子装联会被认为是落后的工艺水平。SMT不仅在电子行业，更是在我国多种行业中得到了广泛的应用。因此，了解和学习SMT很有必要。