第10章 电子元件表面安装工艺 10.1 SMT表面安装技术 10.2 表面安装元器件和材料 10.3表面安装设备与手工操作SMT

10.1 表面安装技术 　　表面安装技术，英文全称为“Surface Mount Technology”，简称SMT，是将电子元器件直接安装在印制电路板（PCB）或其他基板导电表面的一种装接技术。 　　SMT是一门包括元器件、材料、设备、工艺以及表面组装电路基板设计与制造的系统性综合技术。

SMD－表面安装器件（ surface mount device ）。 　　 SMC－表面安装元件（ surface mount component ）。 　　SMD－表面安装器件（ surface mount device ）。

10.1.1　SMT的优点和存在的问题 　　1、表面安装技术（SMT）与传统的通孔插装技术（THT：Through Hole Packaging Technology）相比，具有组装密度高、可靠性好、抗干扰能力强、电性能优异、便于自动化生产等优点。

　　（1）组装密度高。采用表面安装元器件，体积小、重量轻，可有效地利用印制板的空间，大大提高印制电路的安装密度。与通孔安装技术相比，可节约印制板空间60%～70%，减轻重量70%～90%。

　　（2）生产效率高。SMT可减小传统安装工艺中的工序，更加适合自动化大规模生产。采用计算机集成制造系统（CIMS）可使整个生产过程高度自动化，将生产效率提高到新的水平。

　　（3）可靠性高。表面安装元器件无引线或引线极短，加之重量轻，使装配结构抗震动、冲能力强。由于采用焊接新工艺，使焊点失效率与通孔技术相比降低一个数量级，大大提高了产品的可靠性。

　　（4）产品性能高。元器件的密集安装使电路信号传输路经短，各种电磁干扰减小，尤其在高频电路中减小分布参数的影响，提高了信号传输速度，电路高频性能可明显改善，使产品整机性能大大提高。

　　（5）生产成本降低。表面安装元器件的小型化，印制基板面积的缩小，安装工序的减少，大大降低了生产成本。由于产品性能的提高，又可减少产品调试和维修成本。

目前SMT已成为安装技术的主流，但在某些环节还存在一些不足。 （1）表面安装元器件标准不够统一、品种也不齐全、价格与传统元器件相比偏高。 　　2、表面安装技术存在的问题 　　目前SMT已成为安装技术的主流，但在某些环节还存在一些不足。 　（1）表面安装元器件标准不够统一、品种也不齐全、价格与传统元器件相比偏高。 　（2）表面安装设备要求比较高。 　（3）初始投资比较大。 　（4）组装工艺也有待完善，如高密度带来的散热问题复杂。

10.1 .2 表面安装技术的基本工艺 1、波峰焊的工艺流程 点胶→贴片→固化→焊接→清洗

2、再流焊的工艺流程 涂焊膏→贴片→再流焊→清洗

10.1.3 安装技术的发展 电子产品安装的目的就是以合理的结构安排、最简化的工艺实现整机的技术指标，快速有效地制造出稳定可靠的产品。安装工艺技术的发展与电子技术的发展密切相关，每当新材料、新器件、新技术出现的时候，都必然促使安装工艺技术的发展。

表10.2 安装技术的发展过程

10.2 　表面安装元器件和材料 SMT元器件 1.元器件(SMC/SMD ) 特征：无引线－－小型化

实例比较 1/8普通电阻 0603电阻

表面组装电阻器 　　　表面组装电阻器按封装外形，可分为片状和圆柱状两种。表面组装电阻器按制造工艺可分为厚膜型（RN型）和薄膜型（RK型）两大类。片状表面组装电阻器一般是用厚膜工艺制作的：在一个高纯度氧化铝(A12O3，96%)基底平面上网印二氧化钌(RuO2)电阻浆来制作电阻膜；改变电阻浆料成分或配比，就能得到不同的电阻值，也可以用激光在电阻膜上刻槽微调电阻值；然后再印刷玻璃浆覆盖电阻膜，并烧结成釉保护层，最后把基片两端做成焊端。

（1）矩形片状电阻 1-陶瓷基片;2-电阻膜; 3-玻璃釉层;4-Ag-Pd电极; 5-镀Ni层；6-镀Sn或Sn-Pb层

片状元器件的尺寸是以四位数字来表示。前两位表示长度，后两位表示宽度。 　　片状元器件的尺寸是以四位数字来表示。前两位表示长度，后两位表示宽度。 公制（英制）2012（0805）→1608（0603） → 1005（0402） → 0603（0201） 　例　1608（0603）： L=1.6mm（60mil） ， 　　　　　　　　　　W=0.8mm（30mil）。

（2）圆柱形电阻

片状跨接线电阻器的尺寸及代码与矩形片状电阻器相同。如0603为1A、0805以上为2A。 　（3）片状跨接线电阻器 　　片状跨接线电阻器又叫零阻值电阻，专门用于作跨接线用以便于使用SMT设备装配。 　　片状跨接线电阻器的尺寸及代码与矩形片状电阻器相同。如0603为1A、0805以上为2A。 　　片状跨接线电阻器的电阻值不为零，一般为30mΩ左右。因此，它不能用作地线之间的跨接。

（4） SMC电位器 表面组装电位器，又称为片式电位器。它包括片状、圆柱状、扁平矩形结构各种类型。标称阻值范围在100Ω～1MΩ之间，阻值允许偏差±25%，额定功耗系列0.05W,0.1W,0.125W, 0.2W,0.25W,0.5W。阻值变化规律为线性。

①敞开式结构。 　　它又分为直接驱动簧片式结构和绝缘轴驱动簧片式结构。这种电位器无外壳保护，灰尘和潮气易进入产品，对性能有一定影响，但价格低廉，因此，常用于消费类电子产品中。敞开式的平状电位器仅适用于焊锡膏-再流焊工艺，不适用于波峰焊工艺。

　　直接驱动簧片式结构

　　绝缘轴驱动簧片式结构

②防尘式结构。防尘式电位器的结构有外壳或护罩，灰尘和潮气不易进入产品，性能好，多用于投资类电子整机和高档消费类电子产品中。

　　③微调式电位器结构。 　　微调式电位器结构属于精细调节型，性能好，但价格昂贵，多用于投资类电子整机中。

　　 ④全密封式结构。全密封式结构的电位器有圆柱形和扁平矩形两种形式，具有调节方便、可靠、寿命长的特点。圆柱形电位器的结构如图所示，它又分为顶调和侧调两种。

　　③微调式电位器结构。 　　微调式电位器结构属于精细调节型，性能好，但价格昂贵，多用于投资类电子整机中。