SMT概述
表面组装技术,英文名称为Surface Mount Technology,缩写为SMT,是一种将表面组装元器件(SMD)安装到印制电路板(PCB)上的板级组装技术,它是现代电子组装技术的核心,如图1-1所示为一条实际配制的表面组装生产线。
图1-1 表面组装生产线
表面组装技术,在电子工程业界,也称表面安装技术、表面贴装技术。它最早起源于20世纪60年代的厚膜电路外贴元器件技术,在20世纪80年代随着彩色电视机电子调谐器的大规模生产而得到迅速发展,到了20世纪90年代中期基本成熟,成为现代主流的电子组装技术。
1.SMT的优势
相对于THT(插装技术),SMT带给电子产品四大优势:
(1)高密度。由于表面组装元器件采用了无引线或短引线、I/O端面阵布局等封装技术,元器件的尺寸大大减小,I/O引出端大大增加,从而使PCB的组装密度得到大幅度的提高。
(2)高性能。表面组装元器件的无引线或短引线特点,降低了引线的寄生电感和电容,提高了电路的高频高速性能以及器件的散热效率。
(3)低成本。由于表面组装元器件封装的标准化和无孔安装特点,特别适合自动化组装,大幅度降低了制造成本。
(4)高可靠性。自动化的生产技术,保证了每个焊点的可靠连接,从而提高了电子产品的可靠性。
正是由于SMT的这四大优势,促进了其广泛应用,反过来也推动了SMT本身的不断发展。
2.SMT的技术组成
SMT是一项系统工程技术,包括工艺技术、工艺设备、工艺材料与检测技术,如图1-2所示。
图1-2 SMT的组成
需要指出的是,虽然我们把SMD与PCB分别作为表面组装的对象和基板看待,但SMD的封装结构、PCB的制造质量,与表面组装的直通率有直接的相关性。从控制SMT焊接质量的角度出发,广义上的SMT,应该包括电子元器件的封装技术和PCB的制造技术,这也是很多有关SMT的专著把电子元器件的封装技术和PCB的制造技术列为其中内容的原因。
3.SMT的核心
俗话讲“内行看门道,外行看热闹”。就SMT来讲,技术的核心是什么?是设备还是工艺?在国内的学术交流会上,大家讨论最多的往往是设备,比的也是设备;其实,设备只是实现工艺的手段而已,真正核心的是工艺,它是实现高品质生产的保证。
SMT工作的目标是制造合格的焊点,良好焊点的形成有赖于合适的焊盘设计、合适的焊膏量、合适的再流焊接温度曲线,这些都是工艺条件。使用同样的设备,有些厂家焊接的直通率比较高,有些却比较低,差别就是工艺不同,它体现在“科学化、精细化、规范化”上,比如,钢网厚度与开窗的设计、印刷的支撑与参数调整、贴片的程序设定、温度曲线的设置以及进炉间隔、装配时的工装配备情况等,这些往往需要企业花很长的时间探索、积累并规范化,而这些经过验证并固化的技术文件、工艺方法、工装设计就是“工艺”,就是SMT的核心。