电子科技类产品制造技术(第五章)

  将表面组装元器件准确安装到SMT电路板的固定位置上。 将表面组装元器件准确安装到SMT电路板的固定位置上。 SMT电路板的固定位置上 其作用是将贴片胶融化， 其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与电路板牢固粘 其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在 其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在 PCB

  2．双面SMT电路板的组装工艺流程 双面SMT电路板的组装工艺流程 SMT

  先对印制电路板的A面进行回流焊，并安排一道检测工序，将不合格电路板 先对印制电路板的A面进行回流焊，并安排一道检测工序， 挑出返修。然后对印制电路板的B面进行回流焊、清洗和检修。 挑出返修。然后对印制电路板的B面进行回流焊、清洗和检修。

  多层陶瓷电容器所用介质有三种；COG、X7R和Z5U。 COG材料电器容 材料电器容， 多层陶瓷电容器所用介质有三种；COG、X7R和Z5U。 COG材料电器容，其线性特征 不受温度影响，电性能稳定，适用超高频和甚高频电路。X7R适用于隔直 耦合、 适用于隔直、 不受温度影响，电性能稳定，适用超高频和甚高频电路。X7R适用于隔直、耦合、 旁路、鉴频。Z5U一般制成大容量电容 适用低频通用电路。 一般制成大容量电容， 旁路、鉴频。Z5U一般制成大容量电容，适用低频通用电路。

  1．单面SMT电路板的组装工艺流程 单面SMT电路板的组装工艺流程 SMT

  回流焊 贴装 涂膏工序位于SMT生产线的最前端，其作用是将焊膏涂在SMT 涂膏 固化 检测 清洗 返修 SMT生产线）涂膏工艺 涂膏工序位于SMT生产线的最前端，其作用是将焊膏涂在SMT 电路板的焊盘上，为元器件的装贴和焊接做准备。 电路板的焊盘上，为元器件的装贴和焊接做准备。

  1．实现微型化 在SMT元器件的电极上，有些焊端绝对没引线，有些只有非常短小的引线；相 SMT元器件的电极上，有些焊端绝对没引线，有些只有非常短小的引线； 元器件的电极上 邻电极之间的距离比传统的双列直插式的集成电路的引线mm）小很多， 邻电极之间的距离比传统的双列直插式的集成电路的引线mm）小很多， 目前引脚中心间距最小的已达到0.3mm 在集成度相同的情况下，SMT元器件的 0.3mm。 目前引脚中心间距最小的已达到0.3mm。在集成度相同的情况下，SMT元器件的 体积比传统的THT元器件小60% 90%，重量也减少60% THT元器件小60%～ 60%～ 体积比传统的THT元器件小60%～90%，重量也减少60%～90%。 2．电气性能大幅度的提升 表面组装元件降低了寄生引线和导体电感，同时提高了电容器、 表面组装元件降低了寄生引线和导体电感，同时提高了电容器、电阻器和其 它元器件的特性。使传输延迟小，信号传输速度加快，同时消除了射频干扰， 它元器件的特性。使传输延迟小，信号传输速度加快，同时消除了射频干扰，使 电路的高频特性更好，工作速度更快，噪声明显降低。 电路的高频特性更好，工作速度更快，噪声明显降低。 3．易于实现自动化、大批量、高效率生产 易于实现自动化、大批量、 由于片状元件外型的标准化、系列化、和焊接条件的一致性，又由于先进的高速 由于片状元件外型的标准化、系列化、和焊接条件的一致性， 贴片机的不断诞生，使表面安装的自动化程度很高，生产效率大幅度的提升。例如， 贴片机的不断诞生，使表面安装的自动化程度很高，生产效率大幅度的提升。例如， 现在各类新型贴片机普遍都采用“激光对中”、“飞行对中检测”等先进的技术。 现在各类新型贴片机普遍都采用“激光对中” 飞行对中检测”等先进技术。

  由于表面安装元器件具有尺寸小、重量轻、无引线或引线很短、形状简单、 由于表面安装元器件具有尺寸小、重量轻、无引线或引线很短、形状简单、 结构牢靠和标准化程度高等优点， 结构牢靠和标准化程度高等优点，能满足表面安装技术的各项要求而被广泛采用 在小型、薄型、轻量、高密度、高机械强度、频率特性好、 在小型、薄型、轻量、高密度、高机械强度、频率特性好、能自动化批量生产的 电子整机和部件上。 电子整机和部件上。

  5.3 表面安装材料与设备 5.4 表面安装电路板的检修 5.6 实践项目

  表面安装无源元器件（SMC）最重要的包含片状电阻器、电容器、电感器、 表面安装无源元器件（SMC）最重要的包含片状电阻器、电容器、电感器、滤波 器和陶瓷振荡器等。 器和陶瓷振荡器等。 1．表面安装电阻器 表面安装电阻器按封装外型，可分为片状和圆柱状两种。 表面安装电阻器按封装外型，可分为片状和圆柱状两种。

  RC3216型号中RC代表美国电子工业协会（EIA）系列长方体片状电阻，3216代表电 RC3216型号中RC代表美国电子工业协会（EIA）系列长方体片状电阻，3216代表电 型号中RC代表美国电子工业协会 阻长3.2mm, 1.6mm。圆柱型电阻有碳膜和金属膜两大类，额定功率有1/16W 3.2mm,宽 1/16W， 阻长3.2mm,宽1.6mm。圆柱型电阻有碳膜和金属膜两大类，额定功率有1/16W， 1/8W，1/4W三种 规格分别是φ1.2mm 2.0mm，φ1.5mm×3.5mm， 三种， φ1.2mm× 1/8W，1/4W三种，规格分别是φ1.2mm×2.0mm，φ1.5mm×3.5mm， φ2.2mm×5.9mm，电阻值用色环表示，0Ω电阻无色环 圆柱型电阻高频特性差， 电阻无色环。 φ2.2mm×5.9mm，电阻值用色环表示，0Ω电阻无色环。圆柱型电阻高频特性差， 但噪声小，三次谐波失真小，常用于音响设备。 但噪声小，三次谐波失真小，常用于音响设备。长方体片状电阻通常用于电视机 电子调谐器和移动通信等频率较高的产品中。 电子调谐器和移动通信等频率较高的产品中。 2．表面安装电容器 表面安装电容器有多层陶瓷电容器、片状电容网排、 表面安装电容器有多层陶瓷电容器、片状电容网排、片状固体钽质电容器

  表面安装技术是一项综合了表面电子元器件、装配设备、 表面安装技术是一项综合了表面电子元器件、装配设备、辅助材料和焊接方法的 第四代电子科技类产品的安装技术。 第四代电子科技类产品的安装技术。

  表面安装技术从产生到现在经历了下面四个发展阶段： 表面安装技术从产生到现在经历了下面四个发展阶段： 第一阶段（1970—1985年）其主要技术目标是把小型化的片状元件应用在混合 第一阶段（1970—1985年 电路中。 电路中。 第二阶段（1976—1985年 在这一阶段里表面安装技术使电子科技类产品向着多功能、 第二阶段（1976—1985年）在这一阶段里表面安装技术使电子科技类产品向着多功能、 小型化发展，同时带动了表面安装设备的开发研制， 小型化发展，同时带动了表面安装设备的开发研制，为表面安装技术的发展奠定了 基础。 基础。 第三阶段（1986—1995年 在这一阶段丝网印刷、回流焊接技术获得了应用， 第三阶段（1986—1995年）在这一阶段丝网印刷、回流焊接技术获得了应用， 产品成本下降，性价比提高。 产品成本下降，性价比提高。 第四阶段（1996至今）大容量、多功能、高可靠、 第四阶段（1996至今）大容量、多功能、高可靠、多层立体的微型片状元器件 至今 大量生产，生产设备自动化程度更高、速度更快。焊接向着无铅环保发展，倒装焊、 大量生产，生产设备自动化程度更高、速度更快。焊接向着无铅环保发展，倒装焊、 特种焊开始使用。 特种焊开始使用。

  4．材料成本、生产所带来的成本普遍降低 材料成本、 由于SMT元件体积普遍减小，使得元件的封装材料消耗减小，又由于的生产自 由于SMT元件体积普遍减小，使得元件的封装材料消耗减小， SMT元件体积普遍减小 动化程度很高，成品率提高，因此SMT元器件的售价更低。且在SMT装配中， SMT元器件的售价更低 SMT装配中 动化程度很高，成品率提高，因此SMT元器件的售价更低。且在SMT装配中，元器件 不用预先整形、剪脚，印制电路板不用打孔，非常大地节省人力物力， 不用预先整形、剪脚，印制电路板不用打孔，非常大地节省人力物力，因而生产所带来的成本普 遍减低。例如大唐电信公司生产的程控电话交换设备， 技术后， 遍减低。例如大唐电信公司生产的程控电话交换设备，采用 SMT 技术后，交换机 每一 40块钱 元人民币。 每一线．产品质量提高 由于片状集成电路体积小、功能强， SMT电路板上用一块片状集成电路就可 由于片状集成电路体积小、功能强，在SMT电路板上用一块片状集成电路就可 以实现THT电路几块集成电路的功能，因而电路板发生故障的机率大幅度下降， THT电路几块集成电路的功能 以实现THT电路几块集成电路的功能，因而电路板发生故障的机率大幅度下降，工作 更加可靠、稳定。 更加可靠、稳定。

  随着电子科技类产品向着小型化、薄型化 的发展，表面安装技术（SMT）应运 而生，已成为现在电子生产的主流。 本章将介绍SMT的工艺流程、安装元 器件和生产设备，SMT电路板的返修， 在此基础上介绍微组装技术（MPT） 的应用。

  3．双面SMTTHT混装（双面回流焊接，波峰焊接）工艺 双面SMTTHT混装（双面回流焊接，波峰焊接） SMTTHT混装 A面涂膏――元器件贴装――回流焊接――翻板――B面点红胶――元器件贴装 面涂膏――元器件贴装――回流焊接――翻板――B面点红胶――元器件贴装 ――元器件贴装――回流焊接――翻板――B面点红胶―― ――胶固化――翻板――A面插件――引脚打弯——波峰焊接——清洗——检测 胶固化――翻板――A面插件――引脚打弯——波峰焊接——清洗——检测— ――胶固化――翻板――A面插件――引脚打弯——波峰焊接——清洗——检测— —返修 双面混合组装PCB板两面都有导电层（即双面板），在PCB板 双面混合组装PCB板两面都有导电层（即双面板），在PCB板A面安装贴片集成 PCB板两面都有导电层 ）， 电路引脚间距小，或引脚在集成电路底部的SMT器件，用回流焊接，之后还要混合 电路引脚间距小，或引脚在集成电路底部的SMT器件，用回流焊接， SMT器件 插装THT元器件， 面安装引脚间距大的，重量适中的SMT元器件，常采用波峰焊接。 THT元器件 SMT元器件 插装THT元器件，B面安装引脚间距大的，重量适中的SMT元器件，常采用波峰焊接。 但随着回流焊接技术的提高，现在也有用回流焊接，为减少回流焊接时对已经焊 但随着回流焊接技术的提高，现在也有用回流焊接， 接好的A面焊点的破坏， 面必需使用低温低熔点的焊膏。 接好的A面焊点的破坏，B面必需使用低温低熔点的焊膏。这种混装工艺适用元器件 密度较大，底面必须排布元器件并且THT元器件又较多的PCB THT元器件又较多的PCB板 密度较大，底面必须排布元器件并且THT元器件又较多的PCB板，它不但可以提高加 工效率， 工效率，而且还能够大大减少手工焊接工作量

  其作用是将组装好的电路板上面的对身体有害的焊接残留物（ （5）清洗 其作用是将组装好的电路板上面的对身体有害的焊接残留物（如 助焊剂等）除去。 助焊剂等）除去。 （6）检测 （7）返修 其作用是对组装好的电路板进行焊接质量和装配质量的检测。 其作用是对组装好的电路板进行焊接质量和装配质量的检测。 其作用是对检测发生故障的电路板进行返工。 其作用是对检测发生故障的电路板进行返工。