什么是SMT?
SMT是表面贴装技术(Surface Mount Technology的缩写),是PCBA行业里普遍使用的一种工艺,同样也是电子智能制造的关键技术。
区别于插件DIP技术,表面贴装技术是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技术。

SMT的特点
1、组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。
2、可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。
3、高频特性好。减少了电磁和射频干扰。
4、易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。 节省材料、能源、设备、人力、时间等。

SMT生产线类别
SMT生产线按照自动化程度可分为全自动生产线和半自动生产线;按照生产线规模大小可分为大型、中型和小型生产线。
全自动生产线是指整条生产线设备都是全自动设备,通过自动上板机、缓冲链接和卸板机将所有生产设备连成一条自动线。
半自动生产线是指主要生产设备没有连接起来或没有完全连接起来,如印刷机是半自动的,需要人工印刷或人工装卸印制板。

SMT生产线典型工位
1、投板:其作用是将它的主要作用是把未贴装的PCB板置于SMT上板机内自动送板到吸板机,然后吸板机把PCB自动放置到锡膏印刷机的轨道上传送到锡膏印刷机内进行刷锡膏操作。
2、印刷:其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上,为元器件的焊接做准备。所用设备为印刷机(钢网印刷机),位于SMT生产线的最前端。
3、点胶:它是将胶水滴到PCB的固定位置上,其主要作用是将元器件固定到PCB上。所用设备为点胶机,位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。
4、贴装:其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机,位于SMT生产线中印刷机的后面。
5、固化:其作用是将贴片胶熔化,从而使表面组装元器件与PCB牢固黏结在一起。所用设备为固化炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。
6、回流焊接:其作用是将焊膏熔化,使表面组装元器件与PCB牢固黏结在一起。所用设备为回流焊炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。
7、清洗:其作用是将组装好的PCB上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机,位置可以不固定,可以在线,也可以不在线。
8、检测:其作用是对组装好的PCB进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪(In-Circuit Tester,ICT)、飞针测试仪、自动光学检测(Automated Optical Inspection,AOI)、X-RAY检测系统、功能测试仪等。其位置根据检测的需要,可以配置生产线合适的地方。
9、返修:其作用是对检测出现故障的PCB进行返工。所用工具为电烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。
SMT生产线典型设备
构成一条SMT生产线主要设备有:投板机、印刷机、SPI、贴片机、AOI等。

投板机:用于SMT生产线的源头,应按照后置设备的需板动作要求,将存储在周转箱内的PCB板逐一传送到生产线上,当周转箱内的PCB板全部传送完毕后,空周转箱自动下载,而代之以下一个满载的周转箱。

印刷机:用印刷机钢网(铜网)辅助以人工将焊锡膏印刷于线路板上;焊锡膏使用过程中尤其要注意刮刀的使用:针对刮刀压力,要保证印出焊点边缘清晰、表面平整、厚度适宜;针对刮刀速度,要保证焊锡膏相对于刮刀为滚动而非滑动,一般情况下,10-20mm/s为宜。


SPI 在线锡膏印刷品质检测:测量印刷锡膏的厚度、平均值、最高最低点结果记录。面积测量,体积测量,XY长宽测量。截面分析: 高度、最高点、截面积、距离测量。2D测量:距离、矩形、圆、椭圆、长宽、面积等测量。以判定是否符合印刷要求。

贴片机:通过贴片机编程或人工对位方式将贴片元件按照工艺指导书贴装在印刷好锡膏的线路板上。
高速机适用于贴裝小型大量的元件;如电容,电阻等,也可贴裝一些IC元件,但精度受到限制。速度上是最快的。
泛用机适用于贴裝异性的或精密度高的元件;如QFP,BGA,SOT,SOP,PLCC,
Connector等速度比较慢。
中速机特性介于上面两种机器之间。

炉前AOI(光学自动检测) :在线通过图形识别法。将AOI系统中存储的标准数字化图像与实际检测到的图像进行比较,从而获得检测结果,重点用来检测元件的错料,少件,偏移,反向,连锡,少锡等不良。

回流焊:将贴好元件的PCB经过热风回流焊,通过高温将焊锡膏熔化从而使元件牢固焊接于焊盘上,最主要的控制点为炉温曲线的控制,需定时测量曲线是否正常 .锡膏熔点:有铅 为183 ℃、Rohs为217℃,Reflow分为预热、恒温、回焊、冷却四个阶段。

炉后AOI:与炉前AOI类似,在线或离线通过图形识别法将AOI系统中存储的标准数字化图像与实际检测到的图像进行比较,从而获得检测结果。

在5G、人工智能、新能源等新兴技术的高速发展的今天,在电子智能制造领域,SMT所发挥的作用将越来越重要。同时随着0201及01005元件、CSP、flipchip等微小、细间距器件也进入了SMT的实际应用中,极大提高了SMT技术的应用水平。SMT在PCBA行业大有作为!

