2025年4月22-24日
上海世博展览馆

半导体封测展|浅谈SMT表面贴装技术工艺应用实践与趋势

随着现代互联网技术和微电子科技的飞速发展,推动了贴片元器在电子科技行业的广泛应用,同时也为电子组装技术带来了全新的机遇和挑战。目前,大部分电子工艺较发达的国家也慢慢加宽了SMT技术的推广范围,逐渐替换了原有的通孔插装技术,在一定程度上加强了电子产品的生产效率。在全球范围内,人们也更推崇SMT表面贴装技术,半导体封测展小编觉得,此技术同样推动了电子设备的长效发展。

一、半导体封测展浅谈SMT表面贴装技术工艺应用实践

(一)丝印

通过SMT技术再加以丝印机来完成丝印处理,利用德国生产的BS1400型号的丝印机,此设备具有较高精密度的视觉对位体系,并且可通过编程软件灵活操作,由于刮刀是金属材质制成,因此为大批量生产提供了较大便利。丝印主要有两个环节,即丝印焊锡膏与搅拌焊膏。通过搅拌焊膏提升其均匀程度,并妥善控制其粘度,由于焊膏粘度会直接影响印刷性能,若是焊膏粘度过大,会妨碍焊膏正常通过模板孔洞,导致出现不规整的印刷细条。若是焊膏粘度较小,就会出现塌边与流淌情况,进而降低印刷分辨率,同时还会导致线条不完整生产。保存焊膏时,环境温要控制在零度至五度范围内,焊膏在此环境中会使内部成分自然分解。因此,使用焊膏时要提前二十分钟取出,在常温环境中使其温度自然上升,然后通过玻璃棒搅拌,时间控制在十到二十分钟之间。另外,使用焊膏时要保障环境温在二十度至二十五度之间,湿度在40%到60%范围内。

(二)元件贴装

零件安装是将SMC放置在PCB的固定位置,主要是在贴片机的影响下。在生产印刷电路板之前,需要在贴片机中完成编程过程,当创建程序时,主要是基于进给器的位置和元件封装方法的差异而创建的。当使用该印刷板粘贴零件时,必须用相应的程序完成,对创建程序的准确性有很高的要求,如果创建程序时出现错误,会影响印刷版本的使用。粘贴印刷部分前检查第一块板,根据结构难度创建程序,编辑程序时自动编辑下一部分。在此期间要时刻关注元件的方向性,并严格遵循图纸标注放置存在方向性的元件。另外,进行芯片类元件焊接时,要先检查引脚的完整度与平滑度。在编程完成时开始生产贴片,生产工作是自动生产的,并在您已经创建的程序下应用SMT完成。

(三)回流焊接

零件贴片完成后,检查贴片是否有问题,方向是否准确,然后将印刷电路板放在回流焊炉的输送机上,准备回流焊工艺并合理控制温度。回流焊接分为预热、保温、回流焊和冷却。预热阶段主要是对PCB进行热处理,经过加热到150-170℃左右。从室温状态下,迅速进行隔热处理。这主要是为了保持元器件的温度处于相对平静的状态,有效地控制元器件之间的温差,防止出现较大的温差,以便于电路板的温度均衡,一般情况下,保温区的温度以180℃为最佳,回流期内保持加热器温度在245℃以内,然后提高各部分的升温速率,在短时间内达到最高温度。加热后,PCB板通过传送带从炉中取出,并在环境温度下自然冷却。在加热过程中,浆料中的铅锡粉熔化并完全湿润。在这种状态下浆糊进入PCB基板表面,然后可以进行自然冷却处理,冷却时PCB基板上必须出现良好的外观光亮。回流焊渣每周湿度要求较高,当湿度大于75%时,金属零件的铅会发生白色腐蚀。因此,在操作回流焊接时要严格控制环境湿度,保障其处于40%-60%左右,避免对焊接品质产生影响。另外,还要避免出现静电。

静电会影响芯片的实用性,严重可造成失效问题,导致芯片不能正常使用,进而降低产品的成功率,基于此,要在具体的生产过程中开展防静电处理。首先,确保生产环境处于防静电状态,如防静电平台和地板的使用,然后要求员工按要求穿戴防静电设备,最后在维修检查科同时继续工作,监督员工佩戴防静电手环,使用具有防静电功能的镊子,或用真空吸附笔提取材料,避免手与元件器接触产生静电。

二、半导体封测展浅谈SMT表面贴装技术的发展趋势

近年来,在我国经济和社会发展水平的影响下,科学技术得到了迅速提高。在此背景下,表面封装技术获得了广阔的发展空间,并将继续朝着小型化、精细化的方向发展。分析了SMT表面贴片技术在未来发展过程中的发展趋势,可以看出,SDC/SMD将大大减少体积,继续扩大生产规模。随着表面贴片技术的发展,0603和1005表面贴片电容器和电阻器已实现商业化。集成电路将朝着小型化和STM方向发展。目前市场上有一个间隔0.3mm的集成电路产业,其发展方向将是BGA。另外,焊接技术也逐渐成熟。1994年,焊接设备厂生产惰性气体,以满足回流焊和断峰焊的要求。同时,出现了免清洗工业并获得了广泛应用,测试设备和贴片设备的效率大大提高,灵活性不断增强。目前采用SMT技术时,贴片速度约为5500片/h,灵活智能的贴片机制大大减少了部分厂家的产品,进而推动生产效率和精度的进步,并且丰富了贴片的功能。

三、结语

与之前的THT相比,SMT以其高性能、强稳定性、高组装密度和小体积等优点在电子生产领域获得广泛使用。但是,半导体封测展小编觉得,目前此技术还存在诸多不足之处,需要技术人员持续探究,使整体工艺流程更加完善,引导其向小型化与生产集成化方向进步,从而维护电子行业的长效发展。