1.2 表面组装技术

表面组装技术

1.表面组装技术概述

表面组装技术（Surface Mount Technology，SMT），是一种将表面组装元器件（SMD）安装到印制电路板（Printed-Circuit Board，PCB）上的板级组装技术，它是现代电子组装技术的核心。

表面组装技术（SMT）也称为表面安装技术、表面贴装技术。

图1-2所示为一条标准配置的SMT生产线。

SMT源自美国通信卫星使用的短引线扁平安装技术，但是其快速发展与成熟却是在彩色电视机调谐器大规模制造的需求驱动下实现的。表面组装生产线技术的成熟，反过来又带动了元器件封装技术的表面组装化发展；20世纪90年代初，基本上可以采购到所需的各类表面组装封装形式的电子元器件。

2.表面组装技术（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。由于表面贴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。表面贴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。表面贴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SMT的这四大优势，促进了其广泛应用，反过来又推动了SMT本身的不断发展。

SMT已是一个成熟、标准化的工程技术，但是，组装的对象却不断向着“细间距、超薄超小或超薄超大”方向发展。正如半导体光刻技术一样，10nm与7nm相比只是光刻尺度的变小，但技术的难度却是完全不同的。SMT也一样，封装对象的“细间距、超薄超小或超薄超大”化，同样也带给我们更高的难度——“工艺个性化”。在很多的情况下，我们不能按照以往的标准做法来继续组装。从这个意义上讲，SMT仍然是一门发展中的“新技术”。今后，SMT将与元器件的封装技术进一步融合，迈向所谓的后SMT时代（Post-SMT）。

3.表面组装技术（SMT）的组成

SMT严格意义上讲，主要包括工艺技术、设备技术、工艺材料与检测技术，如图1-3所示。

有时也把表面组装元器件封装技术和表面组装印制电路板（PCB）技术作为SMT的一部分，这样有利于系统地考虑问题，优化工艺条件。事实上，元器件封装技术和表面组装印制电路板技术与SMT互为基础、互相促进、联动发展。

4.表面组装技术（SMT）的核心

SMT技术有两大支柱——设备和工艺。工艺决定设备，工艺决定效率，工艺决定质量。从这个意义上讲，工艺是SMT的核心。

SMT工艺工作的目标是制造合格的焊点。良好焊点的获得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，有些则比较低，差别在于工艺不同，它体现在“科学化、规范化、精细化”上。比如，在堆叠封装（PoP）生产工艺中对沾涂助焊剂的管控，大多数企业使用六边形梳规，通过对沾涂助焊剂膜厚的测量来控制堆叠BGA焊球上助焊剂的沾涂高度。这种方法忽略了助焊剂膜厚的测量操作与贴片机高速沾涂的差异，静态测量的结果不能反映动态的实际沾涂高度，流程上管控了，但实际上与不管控没有太多的差别，管控效果极其有限。工艺控制，如果目标错了、方法错了，就没有意义，这就是所谓的“科学性”。再举一个有关“精细化”的例子，对于焊膏添加前的搅拌操作，如果不给出搅拌合格的目标要求，只规定搅拌次数，每个人的搅拌效果是不一样的，这就是“精细化”的意义。

焊盘设计、钢网设计、印刷支撑与参数设置、再流焊接温度曲线设置、组装过程中工装的设计与配备等，这些工艺方法、技术文件、工装设计就是工艺，它们是企业长期经验的积累和工艺开发的结果，是企业的核心资产。 LkEAHh6Rr1mgp4W77+fSmtjNIzTiYLy17j++UYKe70mFrjI46yCF1gstEpX1OnmE