浅谈SMT表面组装技术的发展及应用

浅谈SMT表面组装技术的发展及应用

摘要 组装技术的发展与应用，在很大程度上带动着电子工业的进步，SMT作为一种先进的技术和工艺，其在电子组装行业中发挥着重要的作用，不仅丰富了电子元器件的功能，促进其微型化的发展，还能够进一步提高电子组装的自动化和工业化程度。基于此，文章主要对SMT表面组装技术的发展及应用进行了简单的分析。

关键词 SMT表面组装；技术应用；发展

前言

表面组装技术（SMT）作为新兴的电子组装技术已经渗透到各个领域，该技术简化了电子产品生产工艺，实现了电子生产的微型化和自动化，生产效率和产品质量均得到显著提升，充分凸显其在电子装配行业中的优越性，进而得到广泛的应用，其对于电子装配行业的发展与进步有着积极的影响。所以，对SMT表面组装技术的应用及发展进行深入分析，对提高SMT表面组装技术水平，推动我国电子技术发展有着重要意义。

1 SMT表面组装技术概述

1.1 SMT表面组装技术定义

SMT是表面安装技术的缩写或简称，它是指通过一定的工艺、设备、材料将表面安装器件（SMD）贴装在PCB（或其他基板）表面，并进行焊接、清洗、测试而最终完成组装。按焊接方式可分为再流焊和波峰焊两种类型；按组装方式可分为全表面组装、单面混装、双面混装三种方式。

1.2 SMT表面组装技术的特点

传统的通孔插装技术简称THT，是一种将元器件的引脚插入印制电路板的通孔中，然后在电路板的引脚伸出面上进行焊接的组装技术。传统的THT技术具有焊点牢固，工艺简单并可手工操作；产品体积大、重量大，难以实现双面组装等特点。而与之相比较的SMT的特点如下：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%；可靠性高、抗振能力强；焊点缺陷率低；高频特性好，减少了电磁和射频干扰；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[1]。

2 SMT表面组装技术工艺

2.1 丝网印刷丝网

印刷多为接触式模板漏印，使用锡合金粉粒、触变剂，容易制成焊膏。金属百分比含量、黏度、保形性、氧化状况、焊剂活性等性能指标需要严格的，冷藏保存（2～10℃）。使用时，均匀搅拌焊膏，根据印刷方式，合理其黏度，不宜过高或过低而影响到印刷。然后将焊膏印在焊盘之上，进行丝网印刷，合理调整刮刀压力、印刷厚度、印刷速度、印刷方式、脱模速度等各项参数，合理控制温度（20～25℃）和湿度（40～60%）等环境条件。

2.2 元件贴装

在焊盘上的对应位置，贴装相应的电子元件。不同电子元件的贴装形式和位置不同，需要准确按照相应的位置，通过程序编码来避免出现偏差。此外，贴装元件程序的编码结构相对简单，但随着程序的开展其复杂程度会有所正确，对此，在贴片生产前，许对其编写结构进行严格检查，确认是否存在差错，无误后可进行自动化生产。

2.3 回流焊

回流焊设备的加热温度需要根据焊膏的温度特性来进行合理的，确保电子器件与焊盘焊接的牢固性。回流焊需要经过以下阶段：预热区、活性区、升温区、回流区以及冷却区等阶段。

第一，预热区阶段。该阶段焊膏中溶剂蒸发，温度缓慢上升，一般控制在<3℃/s，避免发生沸腾、飞溅和元件断裂。

第二，活性区阶段。助焊剂具有化学清洗功能，用以清除存在于焊点的金属氧化物和污染物，提高其“清洁”程度。

第三，升温区阶段。焊膏发生熔化、液化，逐渐覆盖于焊盘上形成焊点。

第四，回流区阶段。焊膏颗粒熔化、液化后，在表面张力的作用下，形成焊脚表面，分开焊点开路，元件引脚和焊盘之间存在间隙。

第五，冷却阶段。合理控制冷却速度，维持元件内部温度应力的稳定性，在保证锡点强度和焊点光滑的基础上，避免发生元件破裂。

总之，在回流焊的过程中，测定焊膏的温度特定曲线，进而对链速和预热、活性、升温、回流和冷却各区温度予以测定，并使用测温器实际测定的代表性數据进行修正和调整。完成贴装和焊接后，需要使用AOI自动光学检测仪进行检查与诊断，及时发现生产过程中存在的质量问题，并予以反馈，采取有效的控制措施，确保电子器件的安全、稳定运行[2]。

3 SMT表面组装技术的发展趋势和前景

元器件微型化是SMT表面组装技术发展的重要趋势，但是对安装密度提出了更高的要求，以保障其产品的可靠性。

首先，对于SMT表面组装技术未来的发展来说，既要保证其性能的完善和稳定，还需要满足经济、环保、灵活的要求，以进一步提高其自动化和智能化程度，节约人力成本，使电子装配更加系统、集成。

其次，微型化的电子元器件需要承载丰富的产品功能，其对于装配技术和工艺提出了更高的要求，SMT表面组装技术仍需要进一步的改进和完善，并将半导体封装等技术手段应用于电子装配当中，与SMT表面组装技术相互融合、相互协同、相互促进，全面提高电子装配水平。

再次，从电子元器件的发展趋势看，未来的元器件体积会越来越小，与之对应的SMT生产线自动化程度和贴装精度的要求也会越来越高；除了现有的自动照相对比技术外，随着自动化生产线的成本越来越低的趋势，高精密机械手、机器人的应用也会越来越广泛；同时生产线的面积也会越来越小，将来会使用环形、阶梯形或者螺旋形生产线。

最后，产品信息的记录除了现有的条形码、二维码外，也会将SMT整个生产信息、产品信息记录至PCBA的芯片内，或者是上传至生产商的服务器、云端数据库等。类似近几年电子商务的发展速度，工业5.0、互联网+在不久的将来会成为过去，新一代的SMT自动生产线会诞生[3]。

4 结束语

在全球化、互联网经济时代的影响下，SMT表面组装技术将逐渐取代传统的组装技术成为新一代的自动生成线。相信随着我国技术人员的不断努力，SMT表面组装技术会朝着精细化、绿色环保等方向发展，从而推动电子装配行业的发展与进步。

参考文献

[1] 刘星星，许雪娟.表面组装技术SMT及其工艺探讨[J].信息通信，2015，（01）：284.

[2] 鲜飞.表面组装技术的发展趋势[J].印制电路信息，2009，（03）： 58-.

[3] 鲜飞.表面组装技术的发展趋势[J].电子工业专用设备，2009，38（01）：8-14，31.