SMT電路板安裝設(shè)計方案

什么是SMT
　　SMT就是表面組裝技術(shù)（表面貼裝技術(shù)）（Surface Mounted Technology的縮寫），是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。
　　SMT有何特點
　　組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產(chǎn)品體積縮小40%~60%，重量減輕60%~80%。
　　可靠性高、抗振能力強。焊點缺陷率低。
　　高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。
　　易于實現(xiàn)自動化，提高生產(chǎn)效率。降低成本達30%~50%。 節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時間等。

6.3.1 SMT電路板安裝方案

采用SMT的安裝方法和工藝過程完全不同于通孔插裝式元器件的安裝方法和工藝過程。目前，在應(yīng)用SMT技術(shù)的電子產(chǎn)品中，有一些是全部都采用了SMT元器件的電路，但還可見到所謂的“混裝工藝”，即在同一塊印制電路板上，既有插裝的傳統(tǒng)THT元器件，又有表面安裝的SMT元器件。這樣，電路的安裝結(jié)構(gòu)就有很多種。

6.3.1.1 三種SMT安裝結(jié)構(gòu)及裝配焊接工藝流程

⑴ 第一種裝配結(jié)構(gòu)：全部采用表面安裝

印制板上沒有通孔插裝元器件，各種SMD和SMC被貼裝在電路板的一面或兩側(cè)，如圖6.13(a)所示。

⑵ 第二種裝配結(jié)構(gòu)：雙面混合安裝

如圖6.13(b)所示，在印制電路板的A面（也稱“元件面”）上，既有通孔插裝元器件，又有各種SMT元器件；在印制板的B面（也稱“焊接面”）上，只裝配體積較小的SMD晶體管和SMC元件。

⑶ 第三種裝配結(jié)構(gòu)：兩面分別安裝

在印制板的A面上只安裝通孔插裝元器件，而小型的SMT元器件貼裝在印制板的B面上，見圖(c)。

圖6.13 三種SMT安裝結(jié)構(gòu)示意圖

可以認為，第一種裝配結(jié)構(gòu)能夠充分體現(xiàn)出SMT的技術(shù)優(yōu)勢，這種印制電路板最終將會價格最便宜、體積最小。但許多專家仍然認為，后兩種混合裝配的印制板也具有很好的前景，因為它們不僅發(fā)揮了SMT貼裝的優(yōu)點，同時還可以解決某些元件至今不能采用表面裝配形式的問題。

從印制電路板的裝配焊接工藝來看，第三種裝配結(jié)構(gòu)除了要使用貼片膠把SMT元器件粘貼在印制板上以外，其余和傳統(tǒng)的通孔插裝方式的區(qū)別不大，特別是可以利用現(xiàn)在已經(jīng)比較普及的波峰焊設(shè)備進行焊接，工藝技術(shù)上也比較成熟；而前兩種裝配結(jié)構(gòu)一般都需要添加再流焊設(shè)備。

6.3.1.2 SMT印制板波峰焊工藝流程

在上述第三種SMT裝配結(jié)構(gòu)下，印制板采用波峰焊的工藝流程如圖所示。

圖6.14 SMT印制板波峰焊工藝流程

⑴ 制作粘合劑絲網(wǎng)

按照SMT元器件在印制板上的位置，制作用于漏印粘合劑的絲網(wǎng)。

⑵ 絲網(wǎng)漏印粘合劑

把粘合劑絲網(wǎng)覆蓋在印制電路板上，漏印粘合劑。要精確保證粘合劑漏印在元器件的中心，尤其要避免粘合劑污染元器件的焊盤。如果采用點膠機或手工點涂粘合劑，則這前兩道工序要相應(yīng)更改。

⑶ 貼裝SMT元器件

把SMT元器件貼裝到印制板上，使它們的電極準(zhǔn)確定位于各自的焊盤。

⑷ 固化粘合劑

用加熱或紫外線照射的方法，使粘合劑烘干、固化，把SMT元器件比較牢固地固定在印制板上。

⑸ 插裝THT元器件

把印制電路板翻轉(zhuǎn)180°，在另一面插裝傳統(tǒng)的THT引線元器件。

⑹ 波峰焊

與普通印制板的焊接工藝相同，用波峰焊設(shè)備進行焊接。在印制板焊接過程中，SMT元器件浸沒在熔融的錫液中?？梢?，SMT元器件應(yīng)該具有良好的耐熱性能。假如采用雙波峰焊接設(shè)備，則焊接質(zhì)量會好很多。

⑺ 印制板（清洗）測試

對經(jīng)過焊接的印制板進行清洗，去除殘留的助焊劑殘渣（現(xiàn)在已經(jīng)普遍采用免清洗助焊劑，除非是特殊產(chǎn)品，一般不必清洗）。最后進行電路檢驗測試。

6.3.1.3 SMT印制板再流焊工藝流程

印制板裝配焊接采用再流焊工藝，涂敷焊料的典型方法之一是用絲網(wǎng)印刷焊錫膏，其流程如圖所示。

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圖6.15 絲網(wǎng)印刷焊錫膏的再流焊工藝流程

⑴ 制作焊錫膏絲網(wǎng)

按照SMT元器件在印制板上的位置及焊盤的形狀，制作用于漏印焊錫膏的絲網(wǎng)。

⑵ 絲網(wǎng)漏印焊錫膏

把焊錫膏絲網(wǎng)覆蓋在印制電路板上，漏印焊錫膏，要精確保證焊錫膏均勻地漏印在元器件的電極焊盤上。請注意：這兩道工序所涉及的“焊錫膏絲網(wǎng)”和“絲網(wǎng)漏印”概念，將在下文介紹印刷機時進一步說明。

⑶ 貼裝SMT元器件

把SMT元器件貼裝到印制板上，有條件的企業(yè)采用不同檔次的貼裝設(shè)備，在簡陋的條件下也可以手工貼裝。無論采用哪種方法，關(guān)鍵是使元器件的電極準(zhǔn)確定位于各自的焊盤。

⑷ 再流焊

用再流焊設(shè)備進行焊接，有關(guān)概念已經(jīng)在前文中做過介紹。

⑸ 印制板清洗及測試

根據(jù)產(chǎn)品要求和工藝材料的性質(zhì)，選擇印制板清洗工藝或免清洗工藝。最后對電路板進行檢查測試。

如果是第二種SMT裝配結(jié)構(gòu)（雙面混合裝配），即在印制板的A面（元件面）上同時還裝有SMT元器件，則先要對A面經(jīng)過貼裝和再流焊工序；然后，對印制板的B面（焊接面）用粘合劑粘貼SMT元器件，翻轉(zhuǎn)印制板并在A面插裝引線元器件后，執(zhí)行波峰焊工藝流程。