smt管理技术论文

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smt管理技术论文篇一

简介 表面贴装(SMT)技术作为新一代电子装联技术已经渗透到各个领域,SMT产品具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击,高频特性好、生产效率高等优点。在电子产品竞争日益激烈的今天，提高电子产品质量已成为SMT生产中最关键的因素之一，产品质量水平不仅是企业企业技术和管理水平的标志，更与企业的生存和发展息息相关。SMT工艺质量，企业间存在明显的差别-----焊点不良率从几个PPM到几百个PPM,究其原因，除啦产品本身复杂程度外，主要源于不同企业的不同做法。典型的SMT工艺分为三步:施加焊锡膏→贴装元器件→回流焊接,表面贴装技术(SMT)是自动化程度非常高的电子装联技术。随着电子产品向小型化发展,其生产工艺发生了根本性的革命。目前在生产装配中有简单单面SMT或与通孔插装(THT)的混合组装、双面SMT或与通孔(THT)的混合组装的装联形式。在组装件的基本构成中,元件、电路板、互连焊点三者都关联着产品的使用寿命,而电路中电气信号的畅通性、机械连接的可靠性将完全由互连焊点保障,焊点失效可能导致整个电路瘫痪。下面主要是SMT核心工艺质量控制的基本框架。

一 表面贴装技术(SMT)

它是包括从元器件、贴装设备、焊接设备以及组装辅助材料等内容的综合系统技术。实践证明,要想生产出高质量产品,仅仅具有高级的SMT硬件设备是不够的,还依赖于对设备的正确使用和调节。而回流焊是印制板组装过程中最后一道关键工序,印制板(PCB)的焊接温度曲线设置是否正确直接决定焊接质量。影响回流焊工艺的因素很多,也很复杂,需要工艺人员在生产中不断研究探讨。1.回流焊设备的发展在电子行业中,大量的表面组装组件(SMA)通过回流焊机进行焊接,目前回流焊的热传递方式经历了远红外线——全热风——红外/热风三个阶段。八十年代使用的远红外回流焊具有加热快、节能、运行平稳的特点,但由于印制板及各种元器件因材质、色泽不同而对辐射热吸收率有很大差异,造成电路上各种不同元器件以及不同部位温度不均匀,即局部温差。例如集成电路的黑色塑料封装体上会因辐射吸收率高而过热,而其焊接部位——银白色引线上反而温度低产生假焊。另外,印制板上热辐射被阻挡的部位,例如在大(高)元器件阴影部位的焊接引脚或小元器件就会加热不足而造成焊接不良。

二 表面贴装工艺的流程

S M T作为新一代电子装联技术已经渗透到各个领域,S M T产品具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击,高频特性好、生产效率高等优点。S M T在电路板装联工艺中已占据了领先地位。典型的表面贴装工艺分为三步:施加焊锡膏—贴装元器件—回流焊接

一、施加焊锡膏

(一)工艺目的

将适量的焊膏均匀的施加在P C B的焊盘上,以保证贴片元器件与P C B相对应的焊盘在回流焊接时,达到良好的电器连接,并具有足够的机械强度。焊膏是由合金粉末、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定黏性和良好触便特性的膏状体。常温下,由于焊膏具有一定的黏性,可将电子元器件粘贴在P C B的焊盘上,在倾斜角度不是太大,也没有外力碰撞的情况下,一般元件是不会移动的,当焊膏加热到一定温度时,焊膏中的合金粉末熔融再流动,液体焊料浸润元器件的焊端与P C B焊盘,冷却后元器件的焊端与焊盘被焊料互联在一起,形成电气与机械相连接的焊点。焊点作为焊接的直接结果,它的质量与可靠性决定了产品的质量。

(二)技术要求

施加的焊膏量均匀,一致性好。焊盘图形要清晰,相邻的图形之间尽量不要粘连。焊膏图形与焊盘图形要一致,尽量不要错位引言 降低价格,减小体积,减轻重量,以及改善电子元器件电路特性的需要是表面封装技术诞生的主要因素。这导致了人们对一种与波峰焊截然不同的焊接技术的兴趣。波峰焊广泛用于过孔技术,对表面封装元件来说,有以下几种实现焊料回流的方法: 波焊一SMD完全浸入到熔融的焊料中(>200℃); 红外焊一板子透过非聚焦的红外光下方(215℃一220℃); 气相焊一板子通过典型的气相有机卤化物(190℃一260℃); 热棒焊一棒被压到管脚上,热量通过传导传递给焊料(不适合J型管脚); 光束焊一聚焦的单束光源,波长选在焊料吸收波长上; 激光焊一直接聚焦激光束,逐个加热焊料接合点。 上述大部分回流焊的问题是元件要承受 sMc锡焊用各类焊接工艺的相对比例高温,以及(特别是对于精细间距的元件)出现焊搭接的可能性。这可以通过采用单点技术如激光焊加以避免。因为激光可聚焦并精确控制导入的能量,而且焊料接合处只在很短时间内受到加热,这将产生最小的晶粒生长和最小的金属间化合物。

二 贴片工艺原理

表面贴装技术由于其组装密度高以及良好的自动化生产性而得到高速发展并在电路组装生产中被广泛应用。SMT是第四代电子装联技术,其优点是元器件安装密度高,易于实现自动化和提高生产效率,降低成本。SMT生产线由丝网印刷、贴装元件及再流焊三个过程构成。其中

SMC/SMD(surface mount component/surface mount device,片式电子元件/器件)的贴装是整个表面贴装工艺的重要组成部分,它所涉及到的问题较其它工序更复杂,难度更大,同时片式电子元件贴装设备在整个设备投资中也最大。目前随着电子产品向便携式、小型化方向发展,相应的SMC/SMD也向小型化发展,但同时为满足IC芯片多功能的要求,而采用了多引线和细间距。小型化指的是贴装元件的外形尺寸小型化,它所经历的进

程:3225→3216→2520→2125→1608→1003→1603→0402→0201。贴装QFP的引脚间距从

1.27→0.635→0.5→0.4→0.3mm将向更细间距发展。

三 再流焊工艺原理

回流焊是SMT技术中非常关键的步骤,而在回流焊接过程中对焊接缺陷的控制,对于SMT产品质量起着至关重要作用。影响回流焊焊接质量的因素如下：

(1)PCB焊盘设计。回流焊的焊接质量与PCB焊盘设计有直接的的关系。如果PCB焊盘设计正确,贴装时少量的歪斜可以在回流焊时,由于熔融焊锡表面张力的作用而得到纠正(称为自定位或自校正效应);相反,如果PCB焊盘设计不正确,即使贴装位置十分准确,回流焊后反而会出现元件位置偏移、吊桥等焊接缺陷。

(2)PCB焊盘设计要注意:

①两端焊盘必须对称,以保证熔融焊锡表面张力平衡;

②焊盘间距要能确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸,焊盘间距过大或过小都会引起焊接缺陷;

③元件端头或引脚与焊盘搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形成弯月面;

④焊盘宽度应与元件端头或引脚的宽度基本一致。

(2)焊膏质量及焊膏是否正确使用。焊膏质量包括焊膏中的金属微粉含量、金属粉末的含氧量、粘度等。

三 总结

SMT生产工艺过程控制熟悉工艺过程是提高SMT产品质量和可靠性的根本。其中最重要的三个关键程序是:涂覆、贴片和回流焊接。涂覆工艺过程和贴片工艺过程取决于设计阶段和生产能力,即产品的可生产性;而回流焊接工艺过程则决定着产品焊接的质量,即产品的生产品质。SMT生产中的工艺参数多,各工序间参数相互影响,又相互联系,一个工艺参数的调整与变化会影响到其它参数的变化,以致发生焊接效果的不同。

smt技术发展方向篇二

摘要：进入技术的发展方向 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。本论文以SMT做出了简单介绍，主要分析了SMT的发展历史和当今发展情况，以及它的特点和优势等方面作以介绍。它大大节省了材料、能源、设备、人力、时间等，不仅降低了成本，还提高了产品性能和生产效率，还给人们的生活带来了越来越多的便捷和享受。

关键词：SMT技术 特点 工艺流程 发展

引言：SMT(Surface Mounted Technology)，即表面贴装技术,是一种无需对钻插装孔而直接将元器件贴焊到PCB表面规定位置上的装联技术.SMT的发明地是美国，1963年世界出现第一只表面贴装元器件和飞利浦公司推出的第一块表面贴装电路以来，SMT已由初期主要应用在军事，航空，航天等尖端产品和投资类产品逐渐应用到计算机，通讯，军事，工业自动化，消费类电子行业等各行各业。SMT发展非常迅猛，进入80年代SMT技术已成为国际上最热门的新一代电子组装技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。

SMT是一项综合的系统工程技术，其涉及范围包括基板、设计、设备、元器件、组装工艺、生产辅料和管理等。SMT是从厚、薄膜混合电路演变发展而来的。

SMT设备和SMT工艺对操作现场要求电压要稳定，要防止电磁干扰，要防静电，要有良好的照明和废气排放设施，对操作环境的温度、湿度、空气清洁度等都有专门要求，操作人员也应经过专业技术培训。

SMT无需对印制板钻插装孔，直接将处式元器件或适合于表面组装的微型元件器贴、焊到印制或其他基板表面规定位置上的装联技术。

SMT与我们日常生活息息相关，我们使用的计算机﹑手机﹑BP机﹑打印机﹑复印机﹑掌上电脑﹑快译通﹑电子记事本﹑DVD﹑VCD﹑CD﹑随身听﹑摄象机﹑传真机﹑微波炉﹑高清晰度电视﹑电子照相机﹑IC卡，还有许多集成化程度高﹑体积小﹑功能强的高科技控制系统，都是采用SMT生产制造出来的，可以说如果没有SMT做基础，很难想象我们能使用上这些使生活丰富多采的商品。

一 SMT技术

1.1产生背景 所谓表面组装技术，是指把片状结构的元器件或适合于表面组装的小型化元器件，按照电路的要求放置在印制板的表面上，用再流焊或波峰焊等焊接工艺装配起来，构成具有一定功能的电子部件的组装技术。

近年来，电子应用技术的发展表现出三个显著的特征。

1)智能化：使信号从模拟量转换为数字量，并用计算机进行处理。

2)多媒体化：从文字信息交流向声音、图像信息交流的方向发展，使电子设备更加人性化、更加深入人们的生活与工作.

3)网络化：用网络技术把独立系统连接起来，高速、高频的信息传输使整个

单位、地区、国家以至全世界实现资源共享。这种发展趋势和市场需求对电路组装技术提出了如下要求：

密度化：单位体积电子作品处理信息量的提高。

高速化：单位时间内处理信息量的提高。

标准化：用户对电子作品多元化的需求，使少量品种的大批量生产转化为多

品种，小批量的生产，这样必然对元器件及装配手段提出更高的标准化要求。这些要求迫使对在通孔基板PCB上插装电子元器件的工艺方式进行革命，从而导致电子作品的装配技术全方位地转向SMT。

1.2发展

1.2.1 SMT技术在世界各国的发展

美国是SMT和SMD 的发明地，并一直重视在投资类电子产品和军事装备领

域发挥SMT高组装密度和高可靠性能方面的优势，具有很高的水平。1963年世界出现第一只表面贴装元器件和飞利蒲公司推出第一块表面贴装集成电路以来，SMT已由初期主要应用在军事，航空，航天等尖端产品和投资类产品逐渐广泛应用到计算机，通讯，军事，工业自动化，消费类电子产品等各行各业。SMT发展非常迅猛。进入80年代SMT技术已成为国际上最热门的新一代电子组装技术，被誉为电子组装技术一次革命。

日本在70年代从美国引进SMD和SMT应用在消费类电子产品领域，并投入世资大力加强基础材料、基础技术和推广应用方面的开发研究工作，从80年代中后期起加速了SMT在产业电子设备领域中的全面推广应用，仅用四年时间使SMT在计算机和通信设备中的应用数量增长了近30%，在传真机中增长40%，使日本很快超过了美国，在SMT方面处于世界领先地位。

欧洲各国SMT的起步较晚，但他们重视发展并有较好的工业基础，发展速度也很快，其发展水平和整机中SMC/SMD的使用效率仅次于日本和美国。80年代以来，新加坡、韩国、香港和台湾省亚洲四小龙不惜投入巨资，纷纷引进先进技术，使SMT获得较快的发展。

1.2.2 SMT技术在中国的发展

我国SMT的应用起步于20世纪80年代初期，最初从美、日等国成套引进了SMT生产线用于彩电调谐器生产。随后应用于录像机、摄像机及袖珍式高档多波段收音机、随身听等生产中，近几年在计算机、通信设备、航空航天电子作品中也逐渐得到应用。

据2000年不完全统计，我国约有40多家公司从事表面组装元器件的生产，全国约有300多家公司引进了SMT生产线，不同程度地采用了SMT技术，全国已引进7000余台贴装机。随着改革开放的深入以及加入WTO，近年来美、日、新加坡的部分厂商已将SMT加工厂搬到了中国，仅2001～2002一年就引进了4000余台贴装机。

经过20年持续增长，尤其是2000年到2004年连续5年的超高速增长，中国已经成为世界第一的SMT产业大国，预计这一地位10年内不会改变。从2005年起，中国的SMT产业进入调整转型期，这个调整转型期是中国由SMq、大国走向SMT、强国的关键。我国SMT的发展前景是非常广阔的。

二 SMT的特点及优势

2.1特点

1)组装密度高、结构紧凑、电子产品体积小、耐振动、抗冲击，高频特性好、 重量轻、生产效率高等优点。一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。SMT在电路板装联工艺中已占据了领先地位。

2)可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。

3)高频特性好。减少了电磁和射频干扰。

4)易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%~50%。 节省材料、能源、设备、人力、时间等。

2.2优势

1)实现微型化。SMT的电子部件，其几何尺寸和占用空问的体积比通孔插装元器件小得多，一般可减小60%～70%，甚至可减小90%。重量减轻60%～90%%。

2)信号传输速度高。结构紧凑、组装密度高，在电路板上双面贴装时，组装密度可以达到5.5～20个焊点/cm。，由于连线短、延迟小，可实现高速度的信号传输。同时，更加耐振动、抗冲击。这对于电子设备超高速运行具有重大的意义。

3)高频特性好。由于元器件无引线或短引线，自然减小了电路的分布参数，降低了射频干扰。

4)有利于自动化生产，提高成品率和生产效率。由于片状元器件外形尺寸标准化、系列化及焊接条件的一致性，使SMT的自动化程度很高，从而使焊接过程造成的元器件失效大大减少，提高了可靠性。

5)材料成本低。现在，除了少量片状化困难或封装精度特别高的品种，绝大多数SMT元器件的封装成本已经低于同样类型、同样功能的IFHT元器件，随之而来的是SMT元器件的销售价格比THT元器件更低

6)SMT技术简化了电子整机产品的生产工序，降低了

生产成本。在印制板上组装时，元器件的引线不用整形、打弯、剪短，因而使整个生产过程缩短，生产效率得到提高。同样功能电路的加工成本低于通孔插装方式，一般可使生产总成本降低30%%～50%。

三 SMT工艺构成要素及流程

3.1要素 1)印刷其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为印刷机 SMT加工车间(锡膏印刷机)，位于SMT生产线的最前端。

2)点胶因现在所用的电路板大多是双面贴片，为防止二次回炉时投入面的元件因锡膏再主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。

3)贴装其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中印刷机的后面。

4) 固化其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉或烘干炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。

5)清洗其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。

6)检测其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测(AOI)等。

四 SMT技术的发展前景

1)SMT设备正向高效、灵活、智能、环保等方向发展提高SMT设备的生产效率一直是人们的追求目标，SMT生产设备巳从过去的单台设备工作，向多台设备组合连线的方向发展;从多台分步控制方式向集中在线控制方向发展;从单路连线生产向双路组合连线生产方向发展。

2)SMT设备向高精度、高速度、多功能的方向发展新一代SMT设备正向高速度、高精度、多功能的方向发展。为了保证贴片机的高精度，要采取措施降低贴片机的振动和抖动，减轻机身的重量，增加设备结构的刚性。 参考文献

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(4) 赵英.电子组件表面组装技术[M]北京:机械工业出版社，1997

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