SMT基础知识.doc

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教材名称：

SMT基础知识

教材目录

1.SMT简述……………………………………2

2.SMT生产流程及其相应设备…………………2

3.SMT元器件……………………………………2

4.SMT生产流程注意事项……………………7

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SMT基础知识1.SMT简述

SMT为英文SurfaceMountTechnology的缩写，中文意为表面贴装技术。

它使组装的PCBA重量减轻和单位面积元器件覆盖率大大提高，提高了PCBA的抗冲击和抗振动能力，比插装技术更适于自动化生产且获得可控制的制造工艺，材料和仓储成本降低和可得一低噪音工作环境等优点。

2.SMT生产流程及其相应设备

2.1单面板生产流程及其相应设备

供板印刷红胶（或锡膏）投板贴装SMT元器件

（吸板机）（印刷机/点胶机）（自动送板机）（贴片机）

目视检查和投板回流固化（或焊接）目视检查测试包装

（回流焊接炉）（放大镜）（测试机）

2.2双面板生产流程及其相应设备

2.2.1一面锡膏﹑一面红胶之双面板

供板印刷锡膏）投板贴装SMT元器件

（吸板机）（印刷机/点胶机）（自动送板机）（贴片机）

目视检查和投板回流焊接目视检查翻面供板印刷红胶

（回流焊接炉）（放大镜）（吸板机）（印刷机/点胶机）

投板贴装SMT元器件目视检查和投板回流固化

（自动送板机）（贴片机）（回流焊接炉）

目视检查测试包装

（放大镜）（测试机）

2.2.2双面锡膏板

供板印刷锡膏投板贴装SMT元器件

（吸板机）（印刷机/点胶机）（自动送板机）（贴片机）

目视检查和投板回流焊接目视检查翻面供板印刷锡膏

（回流焊接炉）（放大镜）（吸板机）（印刷机/点胶机）

投板贴装SMT元器件目视检查和投板回流焊接

（自动送板机）（贴片机）（回流焊接炉）

目视检查测试包装

（放大镜）（测试机）

3.SMT元器件

SMT元器件的设计﹑生产﹐为SMT的发展提供了物料保证。

常将其分为SMT组件（SMC:

含表面安装电阻﹑电容﹑电感）和SMT器件（SMD:

包含表面安装二极管﹑三极管﹑集成电路等）。

我们常接触的元器件有﹕

3.1表面安装电阻

3.1.1电阻以英文字母R代表﹐其基本单位为奥姆﹐符号为Ω。

换算关系有﹕1兆欧（MΩ）=1000千欧（KΩ）=1000000欧（Ω）。

3.1.2表面安装电阻的主要参数有﹕阻值﹑电功率﹑误差﹑体积﹑温度系数和材料类型等。

表面安装电阻阻值大小一般丝印于组件表面﹐常用三位数表示。

三位数表示的阻值大小为﹕第一﹑二位为有效数字﹐第三位为在有效数字后添0个数﹐单位为奥姆。

如﹕

103表示10KΩ10000Ω

101表示100Ω

124表示120KΩ120000Ω

但对于阻值小的电阻有如下表示

6R8…………………….6.8Ω

2R2…………………….2.2Ω

109…………………….1.0Ω

有时还会遇到四位数表示的电阻如﹕

3301…………………..3300Ω（3.3KΩ）

1203…………………..120000Ω（120KΩ）

3302…………………..33000Ω（33KΩ）

4702…………………..47000Ω（47KΩ）

电阻表面丝印字符易误判而致用料错误的电阻值有：

183………..103221…………122

152…………221332…………392

223………..822820…………220

303………..363101…………104

故在对易误判丝印的电阻使用时，务必小心谨慎，必要时可借助仪表（如LCR测试仪等）进行准确判定。

表面安装电阻常用电功率大小有1/10w﹐1/8w﹐1/4w﹐1W。

一般用”2012”型电阻为1/10W,”3216”型号为1/8W。

电阻阻值误差是组件的生产过程中不可能达到绝对精确﹐为了判定其合格与否﹐常统一规定其上﹑下限﹐即误差范围对其进行检测。

电阻常用误差等级有±1%﹐±5%﹐±10%,±20%等﹐分别用字母F﹑J﹑K和M代表。

体积大小常用长﹑宽尺寸表示﹐有公制和英制两种表示﹐它们对应关系为﹕

体积类型长宽

（公制/英制）（毫米mm/密耳mil）（毫米mm/密耳mil）

1005/04021.0/40.5/2

1608/06031.6/60.8/3

2012/08052.0./81.2/5

3216/12063.2/121.6/6

注：

1密耳=0.001英寸=0.0254毫米

在元器件取用时﹐须确保其主要参数一致﹐方可代用﹐但必须经品保人员确认。

3.1.3一般保存在室温（温度小于30度、湿度小于70%RH）即可。

若超出3个月未使用需重新再由IQC复检判定。

3.1.4包装方式有带式（纸带和胶带）和散装两种。

3.2表面安装电容

3.2.1电容以字母C代表,基本单位为法拉﹐符号F﹔常用单位有微法（UF）、纳法（NF）﹑皮法（PF），相互间换算关系:

1F=10UF=10NF=10PF

3.2.2表面安装电容的主要参数有容值﹑误差﹑体积﹑温度系数﹑材料类型和耐压大小等。

电容容值用直接表示法和三位数表示法。

其中三位数表示法指﹕第一二位为有效数字﹐第三位表示在有效数字后添”0”的个数﹐且单位为皮法（PF）。

两者间关系如下﹕

直接表示法三位数字表示法

0.1UF（100NF）104

100PF101

0.001UF（1NF）102

1PF109

因电容容值未丝印在组件表面﹐且体积大小﹑厚度﹑颜色相同的组件﹐容值大小不一定相同﹐故对电容容值判定必须借助检测仪表（如：

LCR测试仪）测量。

误差是表示容值大小在允许偏差范围内均为合格品。

常用容值误差有±5%﹐±10%和-20%+80%等﹐分别用字母J﹑K﹑Z表示。

借助组件误差大小﹐方可准确判其所归属的容值。

如﹕

B104K容值在90~~110NF之间为合格品

F104Z容值在80~~180NF之间为合格品

表面安装电容（片状）的体积大小类同于片状电阻﹕

体积类型长宽

（公制/英制）（毫米mm/密耳mil）（毫米mm/密耳mil）

1005/04021.0/40.5/2

1608/06031.6/60.8/3

2012/08052.0./81.2/5

3216/12063.2/121.6/6

注：

1密耳=0.001英寸=0.0254毫米

表面安装电容还有钽质电解电容﹑铝壳电解电容类型﹐它们均有极性方向﹐其表面常丝印有容量大小（单位为微法）和耐压（单位为伏特）。

耐压表示此电容允许的工作电压﹐若超过此电压﹐将影响其电性能﹐乃至击穿而损坏。

3.2.3一般保存在室温（温度小于30度、湿度小于70%RH）即可。

若超出3个月未使用需重新再由IQC复检判定。

3.2.4包装方式有带式（纸带和胶带）和散装两种。

3.3表面安装二极管

3.3.1二极管以字母D代表,它是有极性的器件﹐原则上有色点或色环标示端为其负极。

在贴装时﹐须确保其色环（或色点）与PCB上丝印阴影对应。

3.3.2表面安装二极管有两种类型﹕圆筒型和片状型。

片状型又有二引脚和三引脚两种状。

在外观检查中，必须注意其表面有无破损和脱落。

3.3.3一般保存在室温（温度小于30度、湿度小于70%RH）即可。

若超出3个月未使用需重新再由IQC复检判定。

3.3.4包装方式有带式（纸带和胶带）。

3.4表面安装三极管

3.4.1三极管由两个相结二极管复合而成﹐也是有极性的器件﹐贴装时方向应与PCB上焊盘和丝印标识一致。

3.4.2表面安装三极管为了表示不同类别﹐常在表面丝印数字或字母。

贴装和检查时可据其判别其型号、类别。

3.4.3一般保存在室温（温度小于30度、湿度小于70%RH）即可。

若超出3个月未使用需重新再由IQC复检判定。

3.4.4包装方式有带式（纸带和胶带）。

3.5表面安装电感

电感以字母”L”代表，其基本单位为亨利（亨）﹐符号用H表示。

表面安装电感平时常称为磁珠﹐其外型与表面安装电容类似﹐但色泽特深﹐可用”LCR测试仪“测量其电感量区分。

一般保存在室温（温度小于30度、湿度小于70%RH）即可。

若超出3个月未使用需重新再由IQC复检判定。

包装方式有带式（纸带和胶带）。

3.6表面安装集成电路

3.6.1集成电路是用IC或U表示﹐它是有极性的器件﹐其判定方法为﹕字面向上正放IC﹐边角有缺口（或凹坑或白条或圆点等）标识边的左下角第一引脚为集成电路的第1引脚﹐再以逆时针方向依次计为第2﹑3﹑3…引脚。

3.6.2集成电路依引脚形状可分为：

J型与Z（鸥翼）型两种；

集成电路依封装形式可分为：

SOJ（小型J引脚IC）、SOP（小型封装）、TSOP（薄的小型封装）、QFP（方型扁平封装）、TQFP（薄的方型扁平封装）、BGA（球栅阵列封装）和PLCC（双列塑料封装）。

3.6.3集成电路一般用引脚间距来表示尺寸：

SOPSOJTSOPPLCC1.27mm

QFP0.4mm0.5mm0.65mm0.8mm

TQFP0.3mm0.4mm0.5mm0.65mm0.8mm1.0mm

3.6.2贴装IC时﹐须确保第一引脚与PCB上相应丝印标识（斜口﹑圆点﹑圆圈或”1”）相对应﹐且保证引脚在同一平面﹐无变形损伤。

3.6.3搬运﹑使用IC时﹐必须小心轻放﹐防止损伤引脚﹔且人手接触IC需戴静电带（环）将人体静电导走﹐以免损伤。

3.6.4J型引脚PLCC类型IC的引脚弯向内部，回流焊接后检查时，需将PCBA与目光平行，以观其引脚有无变形、假焊等现象。

鸥翼型QFP封装类IC的引脚细小、强度不高，回流焊接后检查时，需重点检查引脚变形、短路和假焊等现象。

球栅阵列类BGA，因其引脚为球形在底部，回流焊接后检查时，主要检查有无超出PCB上白色框线；在允许情况下，可借助设备（如：

X光机）透视检查。

3.6.5集成电路的保存

有效期：

温度小于40度、湿度小于90%RH的条件下可保存12个月；

打开包装后，在温度小于等于30度、湿度小于60%RH条件下，需72小时之内用完；未用完之IC需以原封装装回并密封后暂存于防潮箱内，于使用同种IC时优先投入使用；

在打开包装时若湿度显示卡在18~28摄氏度条件下，显示湿度大于20%RH，则在使用前需进行烘烤；

具体烘烤时间参见“PCB（A）/IC烘烤时间参考卡”执行。

所有存放均需防静电操作。

3.6.6包装方式有带式（纸带和胶带）、盘式和管式三种。

4.SMT生产流程注意事项

4.1供板

印刷电路板（PCB）是针对某一特定控制功能而设计制造﹐供板时必须确认印刷电路板的正确性﹐一般以PCB面丝印编号和版本进行核对。

同时还需要检查PCB有无破损、污渍和板屑等引致不良的现象。

如有发现PCB编号不符﹑有破损﹑污渍、严重变形和板屑等﹐作业员需取出并及时汇报管理人员。

若为拼板且有打叉，则必须依打叉位置、数量分类，投入前需开出“生产物料空贴通知书”与各相关部门协同生产。

对于有些PCB在生产前需烘烤，主要是为了除去板内湿气，防止回流焊时受热而致PCB变形和影响焊接效果。

4.2印刷红胶（锡膏）

确保印刷的质量﹐需控制其三要素﹕力度﹑速度和角度（常为60~80度）。

据不同丝印钢网﹐辅料（红胶或锡膏）和印刷要求质量等合理调校

4.2.1印刷红胶

红胶平时存放于适温冰箱中﹐使用前需取出解冻至室温下方可开盖搅拌使用﹐每次加入量以不超过2小时用量为宜。

印刷后需检查红胶饱满﹑适量地印刷于PCB贴装元器件之下端﹐确保贴装元器件后红胶无渗透到焊盘和元器端接头（或引脚）的现象﹐同时回流固化后粘结固定、波峰焊接时不易掉件。

4.2.2印刷锡膏

锡膏平时保存于适温冰箱中﹐使用前从冰箱取出解冻至室温下方可开盖搅拌至均匀﹑流畅后投入使用，并核查“锡浆使用时间跟踪单”的准确性。

印刷后需检查锡膏是否均匀适量地印刷于PCB焊盘上、有无坍塌和散落于PCB面﹐确保回流焊接元器件良好﹐无锡珠散落于板面。

4.2.3使用印刷机印刷时，必须依印刷机操作指引正确安全操作，不可私自调整机器相关参数。

当发现机器工作不稳定时，及时汇报生产替位和技术员处理。

4.2.4当PCB上有金手指，则必须控制板面不得有异物粘附。

当双面板生产第二面时，必须检查第一面生产与否和有无损板等。

4.2.5对于印刷不良的PCB，若客户无明确要求禁用，则需清洗回收使用，但必须保证PCB通孔和表面无异物，必要时须借助放大镜或显微镜检查。

4.2.6原则上禁止将PCBA取离生产线于手中检视；检视时需将接驳台运动皮带关闭，完成后开启。

4.3投板

当检查印刷PCB质量可接收时，依技术员规定的进板方向投入相应机组。

当使用工装一次投入多块PCB时，需检查工装有无变形并将各PCB依规定方向和位置稳定地固定于工装上，以防止在生产过程中PCB松动引致机器损坏和贴装不良。

当使用自动送板机投板，则需依规定方向和间隔将PCB投入PCB周转架，依自动送板机操作指引正确放入PCB周转架。

原则上禁止将PCBA取离生产线于手中检视；检视时需将接驳台运动皮带关闭，完成后开启。

4.4贴装SMT元器件

贴装SMT元器件主要控制元器件的正确性和贴装质量。

4.4.1元器件正确性的控制

使用正确型号和版本的上机纸核对物料站位﹑物料编号和物料名称﹐经上料员和IPQC一同全面核对无误后，再依机器操作指引上入对应机组的相应料台和站位。

并及时作好“生产物料使用情况记录表”以备查验。

4.4.2贴装质量的控制

生产技朮员依据客户质量标准调校机组贴装质量﹐生产线作业员全面检查﹐反馈贴装不良信息予生产技朮员以再次调校机组﹐直至达到客户质量标准。

4.4.3安全操作和注意事项

必须先确认供气气压达到5.0KG.F/CM2，供料器FEEDER放置到位后才能开机；

换料和伸手入机内前必须先把面盖打开；若双人前后配合操作，则必须经信息确认后方可操作；

未经许可，不准改动机器内系统数据和删改程序。

4.5回流炉前目视检查和投板

主要目视检查贴装后PCBA有无漏料、极性不正确、短路、严重少锡和移位等不良，发现后及时汇报技术员处理。

再依技术员规定的PCBA方向、间隔投入相应温控参数的回流焊接炉内。

若为双面PCBA过第二次炉，需依实际要求加放工装等，以确保回流焊接炉内第一面元器件无脱落等不良现象。

主要执行抽检功能，原则上禁止将PCBA取离生产线于手中检视；检视时需将接驳台运动皮带关闭，完成后开启。

4.6回流固化（或焊接）

对已贴装完成SMT元器件的PCBA﹐需经回流焊接炉固化红胶（或熔焊锡膏）。

4.6.1回流固化

回流固化是针对使用红胶的PCBA某一贴装面将元器件固定于PCB面﹐利于后工序插件后的波峰焊接。

回流固化所需温度条件由PCB大小﹑元器件量和红胶类别等而设定的。

相对锡膏焊接温度偏低﹐不可将红胶板投于锡膏焊接炉﹐以免红胶炭化而引致失效。

故在投入PCBA前﹐需有生产技朮员的炉温确认和投板密度指导。

4.6.2回流焊接

回流焊接是针对使用锡膏的PCBA某一贴装面将元器件与之焊接，以保证电路导通。

回流焊接所需温度条件由PCB材质﹑PCB大小﹑元器件量和锡膏型号类别等设定。

相对红胶固化温度偏高﹐不可将锡膏板误投于红胶固化炉﹐以免不熔锡和锡膏中松香等助焊剂挥发等不良。

故在投入PCBA前﹐需由生产技朮员确认炉温﹐指导投板密度和方向。

4.7目视检查

4.7.1生产线炉后目视检查员依据客户质量标准﹐全面检查PCBA质量状况﹐将不良点标识﹑数量记录﹐并及时反馈与生产管理员以及时联络生产技朮员﹑质量人员针对不良情况分析原因﹐作出改善控制。

4.7.2外观主要不良为漏料、极性不对、短路、错料、组件竖立、假焊和多红胶等等不良，当发现不良及时标识和挂“不良品修理跟踪卡”并单独转于下一工位，完成所有工位检查后于卡上标示相关信息转修理组。

4.7.3在目视检查中的标准把握

理想状态：

所要求的但未必一定达到，可作为工作的目标去努力改善和进步；

可接收标准：

能维持产品在使用中的完整性和可靠性。

即可以接收但尚有改善的可能，若连续有三个同类现象必须及时汇报生产替位和技术人员处理；

缺陷：

不足以保证产品使用中的形状、完好或功能的情况。

此时必须及时汇报生产替位和技术员分析原因和作出改善措施，若连续三次出现同类不良则须立即汇报生产主管以决定是否停线解决。

4.8测试