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SMT技术高手怎样炼成的 ? 一步步了解SMT工艺

日期: 2017-11-29
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PCB印刷电路板几乎我们能见到的电子设备都离不开它,小到电子手表、计算器、通用电脑,大到计算机、通迅电子设备、军用武器系统,只要有集成电路等电子无器件,它们之间电气互连都要用到PCB。

■ 电路板长什么样?
电路板的形状有些很规则,有些不规则。电路板设计成什么形状,百分之九十九是由产品的外壳决定的,而生产这些电路板离不开SMT工艺。


SMT技术高手怎样炼成的 ? 一步步了解SMT工艺

■ 中国SMT电子制造市场规模
自1985年开始引进SMT贴片生产线以来,中国SMT技术已发展超过30年。据不完全统计目前我国SMT产线约5万条,贴片机总保有量超10万台,占全球40%,为全球最大、最重要的SMT市场。

■ SMT工艺技术的特点
SMT工艺技术的特点可以通过其与传统通孔插装技术(THT)的差别比较体现。从组装工艺技术的角度分析,SMT和THT的根本区别是“贴”和“插”。二者的差别还体现在基板、元器件、组件形态、焊点形态和组装工艺方法各个方面。

SMT技术高手怎样炼成的 ? 一步步了解SMT工艺


THT采用有引线元器件,在印制板上设计好电路连接导线和安装孔,通过把元器件引线插入PCB上预先钻好的通孔中,暂时固定后在基板的另一面采用波峰焊接等软钎焊技术进行焊接,形成可靠的焊点,建立长期的机械和电气连接,元器件主体和焊点分别分布在基板两侧。采用这种方法,由于元器件有引线,当电路密集到一定程度以后,就无法解决缩小体积的问题了。同时,引线间相互接近导致的故障、引线长度引起的干扰也难以排除。


SMT技术高手怎样炼成的 ? 一步步了解SMT工艺

DIP封装(DualIn-linePackage)是THT插件工艺中的一种零件封装,也叫双列直插式封装技术,是一种最简单的封装方式.指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100。DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。

在传统的THT印制电路板上,元器件和焊点分别位于板的两面;而在SMT电路板上,焊点与元器件都处在板的同一面上。因此,在SMT印制电路板上,通孔只用来连接电路板两面的导线PTH,孔的数量要少得多,孔的直径也小很多。这样,就能使电路板的装配密度极大提高。

■ THT插件工艺与SMT贴片工艺的演变

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图为波峰焊PCB的焊接流程图



SMT技术高手怎样炼成的 ? 一步步了解SMT工艺

图为THT插件工艺与SMT贴片工艺的演变

■ 自动浸焊机是否能代替波峰焊?
因为自动浸焊机焊接原理与波峰焊有基本的差别,与波峰焊不同,中小批量多品种用浸焊机成本更低。对于效果来说,浸焊机对插件的产品焊接可靠优于市场上小型波峰焊,对比中高端的大型波峰焊效果,当然是波峰焊好。但自动浸焊机兼容长短脚作业,不需考虑产品是否有工艺边,相对灵活性来说浸焊更有优势。

■ SMT表面组装技术其特点

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①SMT成品PCBA(Printed Circuit Board Assembly), 组装密度高、体积小、重量轻:SMD元件的体积和重量只有传统DIP通孔插装元件的1/10左右,采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%;
②SMT焊接的PCBA质量性能稳定: 焊点牢固可靠, 抗振能力强,焊点缺陷率低;
③SMT焊接的PCBA电性稳定耗能低:零件脚及接线短,传输快耗能少,减少了电磁和射频干扰,高频特性稳定可靠; 
④SMT易于实现自动化,提高生产效率,节省材料、能源、设备、人力、时间,降低成本达30%~50%。所以SMT必然与时俱进,未来长时间内不断取得长足发展,势不可挡。



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