2025年4月22-24日
上海世博展览馆

电子展|带你全面了解SMT表面贴装

现如今,SMT已经成为现代电子组装制造业的主流技术。我们日常使用的各种数码产品如计算机、手机和数码相机等,现在几乎所有与“电子”有关的产品,几乎都离不开SMT。接下来电子展小编就带你全面了解SMT表面贴装。

SMT是表面组装技术(表面贴装技术)(Surface Mount Technology的缩写),称为表面贴装或表面安装技术。是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的表面或其它基板的表面上,通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。

电子展浅谈封装的分类

按照封装中组合集成电路芯片的数目,芯片封装可分为:单芯片封装与多芯片封装两大类;

按照密封的材料区分,可分为高分子材料和陶瓷为主的种类;

按照器件与电路板互连方式,封装可区分为引脚插入型和表面贴装型两大类;

按照引脚分布形态区分,封装元器件有单边引脚,双边引脚,四边引脚,底部引脚四种。

常见的单边引脚有单列式封装与交叉引脚式封装;

双边引脚元器件有双列式封装小型化封装;

四边引脚有四边扁平封装;

底部引脚有金属罐式与点阵列式封装。

电子展浅谈SMT技术的制造过程

1. PCB 制造

首先,需要制作 PCB 板并在表面涂上一个薄层的焊接面料,通常是镀金或是含银、铜或镍等的合金材料。SMT的PCB制造需要精度较高的印制和贴装工艺,以保证后续贴片和焊接的精度和质量。

2. 贴片过程

在贴片过程中,通过设备自动或手动的方式,将元器件(如芯片、电容器、电阻等)安装在 PC 板上。这顺序能为元件的大小和安装位置进行编程,实现电路的自动化贴装。

3. 回流焊接

在粘贴完成后,整个 PCB 板进入回流焊接机,将焊料预热,维持一段时间的焊接温度(约260 ~ 300°C),并进行连续的加热和冷却,保证焊点正常连接,至此SMT工艺的焊接完整。

4. 清洗

在焊接完成后,需要将电路板清洗一遍,以清除原有材料残留物和焊渣等物体。通常会使用化学溶剂或清水进行清洗。

5. 测试

在清洗完 PCB 板后,需要进行电路测试,以确保设备的正确性和完整性。典型的测试类型包括AOI(光学检查方法)、SPI(锡膏检查(Solder Paste Inspection)、AXI(自动X光检测)等。

需要注意的是,在整个 SMT 制造过程中,为了保证元器件的精度和质量,需要对各个环节进行良好的控制和管理。从元器件的采购、存放、搬运,到设备的清洁和维护,都需要注意到无尘无菌等环节,以确保最终产品的质量。

另外,还需要根据拓扑结构、工艺流程、焊接条件制定并优化 SMT 工艺参数,从而提高电路产品的品质。

电子展浅谈贴装技术特点

将物品或机器零部件快速、准确地放置到规定位置,是工业系统中各种制造和装配常见的一个工序或运行流程。例如,在半导体集成电路封装中,在半导体封装技术中将已经制造完成的芯片从划片薄膜上取下,放置到引线框架或封装衬底(基板)上的设定位置上,以便进行下一步引线键合或其他互连工序,称为装片(Die Attaching),实际也是一种贴装技术。由于在封装技术中,芯片外形和拾取性能相对变化不大,就装片工序相对于其他复杂而精确度要求很高的工序来说并不是技术关键,而且装片通常是和键合机组合为一种设备,因而在封装技术中,贴装的重要性远不如组装技术。但是这两种贴装技术、工艺要求和设备原理实质上是一样的,只不过封装技术中的装片从设备精确度到工艺要求都要比组装技术高。

近年来,随着高密度高精度组装技术的发展,封装技术和组装技术界线开始模糊,组装技术开始与封装技术交叉融合,封装级精确度的贴片机开始应用于组装技术。

电子展浅谈封装技术的层次:

第一层次,又称为芯片层次的封装,是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定电路连线与封装保护的工艺,使之成为易于取放输送,并可与下一层次的组装进行连接的模块元件。

第二层次,将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电子卡的工艺

第三层次,将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部件或子系统的工艺。

第四层次,将数个子系统组装成为一个完整电子厂品的工艺过程。

它们依次是芯片互连级(零级封装)、一级封装(多芯片组件)、二级封装(PWB或卡)三级封装(母板)。

电子展浅谈SMT 技术优势

1. 更高的生产效率和制品率

SMT 技术的出现,使得电子元件的自动化生产得以实现,大大提高了生产效率和制品率。SMT 技术可以在短时间内完成大批量的元件安装,同时减少了元件安装的人力成本和制品损伤。

2. 较小的体积和重量

SMT 技术可以将电子元件直接安装在 PCB上,减少了元器件间的连线,元器件的体积和重量大大减小。这为电子设备的小型化和轻量化提供了可能。

3. 更低的制造成本和空间成本

SMT 技术相比传统插件式组装和人工布线技术而言,不仅具有更高的生产效率,同时还能够显著降低制造和空间成本。这得益于元器件安装的自动化、印制电路板的高精度和良好的互换性。

SMT 技术的出现,极大地推动了电子产品的先进制造和科技发展。未来随着科技的不断发展,SMT 技术也会不断得到优化和改进,从而满足消费者对于越来越精细、小型化的电子产品的需求。

结语

电子展小编觉得,封装技术作为信息产业的重要基础在在产品中发挥着很大的作用。现代电子信息产业的竞争在某种意义上主要就是电子封装业的竞争,它在一定程度上决定着现代工业化的水平。