表面組裝技術(shù)基礎(chǔ)第1章

表面組裝技術(shù)概述1.1表面組裝技術(shù)簡(jiǎn)介1.2表面組裝生產(chǎn)系統(tǒng)1.3表面組裝工藝流程1.1表面組裝技術(shù)簡(jiǎn)介表面組裝技術(shù)（SurfaceMountTechnology，SMT)，是新一代的電子組裝技術(shù)，對(duì)現(xiàn)代電子產(chǎn)品的生產(chǎn)具有重要的作用。表面組裝技術(shù)（SMT）也叫表面貼裝技術(shù)，它將傳統(tǒng)的分立式電子元器件壓縮成體積很小的無(wú)引線或短引線的片狀元器件，直接貼裝在印制電路板（PCB）上，從而實(shí)現(xiàn)了電子產(chǎn)品組裝的高密度、高可靠性、小型化、低成本及生產(chǎn)的自動(dòng)化。1.SMT定義

表面組裝技術(shù)的組成

2.SMT特點(diǎn)組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕1/10，體積縮小40%-60%，重量減輕60%-80%。可靠性高、抗振能力強(qiáng)，焊點(diǎn)缺陷率低，焊點(diǎn)性能優(yōu)異。高頻特性好，減少了電磁和射頻干擾。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高。節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力和時(shí)間，成本降低30%-50%。1.1表面組裝技術(shù)簡(jiǎn)介類型SMTTHT元器件元件片式（無(wú)引線）電阻、電容、電感等長(zhǎng)引線的電阻、電容、電感等器件無(wú)引線或短引線的SOT、SOP、PLCC、QFP、BGA、CSP、QFN等單列直插SIP，雙列直插DIP印制電路板2.54mm網(wǎng)格設(shè)計(jì)1.27mm網(wǎng)格設(shè)計(jì)，甚至更小通孔孔徑為￠0.8～￠0.9mm，主要用來(lái)插裝元器件引腳通孔孔徑為￠0.3～￠0.5mm，主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)多層PCB之間的電氣連接組裝方法貼裝—元器件貼裝在PCB焊盤表面插裝—元器件引腳插入PCB焊盤內(nèi)焊接方法再流焊、波峰焊波峰焊表1-1SMT與THT主要區(qū)別

3.SMT發(fā)展歷史20世紀(jì)40年代，晶體管誕生、印制電路板研制成功，促使人們開始嘗試將晶體管等通孔插裝元件焊接到印制電路板上。到了50年代，英國(guó)人研制出世界上第一臺(tái)波峰焊機(jī)，從此波峰焊接技術(shù)取代傳統(tǒng)手工焊接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了通孔插裝元件焊接的自動(dòng)化和規(guī)?；?，開辟了電子產(chǎn)品大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的新紀(jì)元。同時(shí)，在電子元器件方面出現(xiàn)了扁平封裝，被稱為第一代表面組裝元器件封裝，由于其具有高可靠性，廣泛應(yīng)用在軍事和商業(yè)領(lǐng)域。60年代，為了實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的微型化，出現(xiàn)了無(wú)引腳的元器件，同時(shí)也出現(xiàn)了了混合元器件，即采用了陶瓷和塑料兩種材料做成的元器件，進(jìn)一步減低了元件成本，使得元器件直接貼焊到印制電路板表面成為可能，這也是表面組裝技術(shù)的雛形。在60年代中期，歐洲的荷蘭飛利浦公司發(fā)明了小外型封裝的元器件，并廣泛應(yīng)用在電子手表中，大大推動(dòng)了表面組裝技術(shù)的發(fā)展。到了60年代后期，美國(guó)的軍事領(lǐng)域出現(xiàn)了無(wú)引腳陶瓷芯片載體封裝形式，降低了元件面積同時(shí)增加了引腳的數(shù)目，但是由于這種封裝對(duì)基板的溫度擴(kuò)展系數(shù)要求很高，所以沒(méi)有在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。到了70年代，在日本的電子產(chǎn)品生產(chǎn)中出現(xiàn)了方形扁平封裝的元器件，進(jìn)一步減少元件的體積，同時(shí)出現(xiàn)了歐翼型引腳，這對(duì)表面組裝技術(shù)的焊接技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和清洗技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。同時(shí)，也出現(xiàn)了表面組裝技術(shù)專用的焊錫膏和設(shè)備，如印刷機(jī)、貼片機(jī)、再流焊機(jī)等，這些都為表面組裝技術(shù)的發(fā)展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。進(jìn)入80年代，表面組裝技術(shù)日趨完善，其重要標(biāo)志是表面組裝技術(shù)作為新一代電子組裝技術(shù)廣泛應(yīng)用于航天、通信、計(jì)算機(jī)、汽車、家用電器等行業(yè)領(lǐng)域。90年代，電子元器件的微型化進(jìn)一步明顯，表面組裝元器件的尺寸、體積、重量都大幅度減小，如片式電容的體積縮小到原來(lái)的0.88%。表面組裝器件的引腳間距也進(jìn)一步縮小，從最初的1.27mm縮小到0.5mm、0.4mm。進(jìn)入21世紀(jì)，表面組裝技術(shù)進(jìn)入微組裝、高密度和立體組裝新階段，而且新型表面組裝元器件如多芯片組件等不斷涌現(xiàn)，并進(jìn)入快速發(fā)展和大量使用階段。1.1表面組裝技術(shù)簡(jiǎn)介

4.SMT發(fā)展歷史我國(guó)表面組裝技術(shù)的發(fā)展僅有30多年的歷史，起步于20世紀(jì)80年代初，最初是從美國(guó)、日本引進(jìn)SMT生產(chǎn)線用于彩電調(diào)諧器的生產(chǎn)。80年代中期，我國(guó)表面組裝技術(shù)進(jìn)入高速發(fā)展階段。90年代初，我國(guó)表面組裝技術(shù)已成為較成熟的新一代電子組裝技術(shù)，并逐步取代通孔插裝技術(shù)，成為電子組裝技術(shù)的主流技術(shù)。一方面，國(guó)外知名電子制造企業(yè)將SMT生產(chǎn)線進(jìn)駐我國(guó)，另一方面，國(guó)內(nèi)知名企業(yè)如華為、中興等公司，大量引進(jìn)和購(gòu)置各種SMT生產(chǎn)設(shè)備，組建各種生產(chǎn)線，這些都大大促進(jìn)了我國(guó)SMT技術(shù)的發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)電子產(chǎn)品制造業(yè)快速發(fā)展，每年都以20%以上的速度增長(zhǎng)，整體規(guī)模從2014年連續(xù)3年位居全球第二，伴隨著我國(guó)電子制造業(yè)的高速發(fā)展，表面組裝技術(shù)也在迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)SMT生產(chǎn)企業(yè)已達(dá)幾千家，近5萬(wàn)條生產(chǎn)線，并且仍在迅速增長(zhǎng)，我國(guó)業(yè)正在從電子制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。但也要清晰地看到，國(guó)內(nèi)SMT生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)與世界接軌，部分設(shè)備如印刷機(jī)、再流焊機(jī)已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化，但關(guān)鍵設(shè)備如貼片機(jī)仍依賴于進(jìn)口，在設(shè)計(jì)、工藝等方面與國(guó)際水平還有一定差距。1.1表面組裝技術(shù)簡(jiǎn)介5.SMT發(fā)展趨勢(shì)元器件發(fā)展隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，表面組裝元器件正在向微型化大容量發(fā)展，元器件的封裝也朝著體積小、多引腳、多功能、高可靠性和低成本方向發(fā)展。如英制的0402、0201的表面組裝元件已經(jīng)相當(dāng)普遍，目前也出現(xiàn)了01005這種接近設(shè)備和工藝極限尺寸的封裝形式；生產(chǎn)設(shè)備發(fā)展表面組裝生產(chǎn)設(shè)備正在向智能化、高效化、柔性化的方向發(fā)展。如貼片機(jī)的高速貼片頭與多功能貼片頭之間可以實(shí)現(xiàn)任意切換；貼片頭換成點(diǎn)膠頭即可將貼片機(jī)變成點(diǎn)膠機(jī)，貼片和點(diǎn)膠融為一體；綠色環(huán)保方向發(fā)展未來(lái)的表面組裝生產(chǎn)不僅要考慮規(guī)模和生產(chǎn)能力，還要考慮表面組裝生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響，在表面組裝生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、表面組裝生產(chǎn)設(shè)備選型、工藝材料選擇、工藝廢料的處理以及工藝管理等方面均需要考慮到環(huán)保的要求。1.1表面組裝技術(shù)簡(jiǎn)介1.表面組裝生產(chǎn)線SMT生產(chǎn)線的主要生產(chǎn)設(shè)備包括印刷機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、貼片機(jī)、再流焊機(jī)和波峰焊機(jī)等，輔助設(shè)備主要包括檢測(cè)設(shè)備、返修設(shè)備、清洗設(shè)備、干燥設(shè)備、物料存儲(chǔ)設(shè)備、上/下板機(jī)等。一條完整的SMT生產(chǎn)線設(shè)備基本配置如圖所示。1.2表面組裝生產(chǎn)系統(tǒng)2.表面組裝生產(chǎn)線分類SMT的生產(chǎn)線按照自動(dòng)化程度可分為全自動(dòng)生產(chǎn)線和半自動(dòng)生產(chǎn)線。全自動(dòng)生產(chǎn)線是指整條生產(chǎn)線都是全自動(dòng)設(shè)備，通過(guò)自動(dòng)上板機(jī)、緩沖帶和自動(dòng)下板機(jī)將所有生產(chǎn)設(shè)備連在一條自動(dòng)線。半自動(dòng)生產(chǎn)線是指主要生產(chǎn)設(shè)備沒(méi)有連接起來(lái)或沒(méi)有完全連接起來(lái)，印刷機(jī)是半自動(dòng)的，需要人工印刷或者人工裝卸印制電路板。按照生產(chǎn)線的規(guī)模大小，SMT生產(chǎn)線可分為大型、中型和小型生產(chǎn)線。大型生產(chǎn)線具有較大的生產(chǎn)能力，一條大型單面生產(chǎn)線上的貼片機(jī)由一臺(tái)泛用機(jī)和多臺(tái)高速機(jī)組成。中、小型生產(chǎn)線主要適合于中小企業(yè)，滿足多品種、中小批量或單一品種，中、小批量的生產(chǎn)任務(wù)可以使用全自動(dòng)生產(chǎn)線或半自動(dòng)生產(chǎn)線。1.2表面組裝生產(chǎn)系統(tǒng)2.表面組裝生產(chǎn)線分類按照生產(chǎn)產(chǎn)品的不同，SMT生產(chǎn)線可分為單線生產(chǎn)線和雙線生產(chǎn)線。單線生產(chǎn)線由印刷機(jī)、貼片機(jī)、再流焊機(jī)、檢測(cè)等設(shè)備組成，主要用于只在PCB單面組裝的產(chǎn)品。SMT雙線生產(chǎn)線由兩條SMT單生產(chǎn)線組成，這兩條SMT單生產(chǎn)線可以獨(dú)立存在，也可以串聯(lián)組成，主要用于在PCB雙面組裝表面組裝元器件的產(chǎn)品，其基本組成示意圖如圖所示。1.2表面組裝生產(chǎn)系統(tǒng)1.表面組裝方式1.3

表面組裝工藝流程2.SMT的工藝流程①再流焊工藝②波峰焊工藝1.3

表面組裝工藝流程1.單面表面組裝工藝流程2.雙面表面組裝工藝常見(jiàn)的工藝流程分為以下4種：1.3

表面組裝工藝流程3.單面混裝工藝流程

單面混裝工藝流程流程（先貼法）單面混裝工藝流程流程（后貼法）1.3

表面組裝工藝流程4.雙面混裝工藝流程

(a)先A、B兩面回流焊，再B面選擇性波峰焊(b)先A面回流焊，再B面波峰焊1.3

表面組裝工藝流程3.表面組裝工藝流程的選擇1、盡量采用再流焊工藝，這是因?yàn)橄啾炔ǚ搴?，再流焊具有以下?yōu)越性。（1）再流焊不像波峰焊那樣，元器件直接浸漬在熔融的焊料中，所以元件受到的沖擊力??；（2）再流焊時(shí)焊料定量施加在焊盤上，能控制施加量，減少了焊接缺陷，可靠性高；（3）再流焊具有自定位效應(yīng)，即當(dāng)元器件貼放位置有一定偏離時(shí)，由于熔融焊料表面張力的作用，當(dāng)其全部焊端或引腳與相應(yīng)焊盤同時(shí)被潤(rùn)濕時(shí)，能在潤(rùn)濕力和表面張力的作用下，自動(dòng)被拉回到近似的目標(biāo)位置；（4）焊料中一般不會(huì)混入雜質(zhì)，能正確地確保焊料的成分；（5）可以采用局部加熱熱源，從而可在同一印制電路板上采用不同的焊接工藝。2、對(duì)于一般密度的混合組裝，當(dāng)表面組裝元器件和通孔插裝元件在印制電路板的同一面時(shí)，采用A面再流焊工藝，B面波峰焊工藝；當(dāng)通孔插裝元件在A面，表面組裝元器件在B面時(shí)，采用B面點(diǎn)膠，波峰焊工藝。3、在高密度混合組裝條件下，當(dāng)沒(méi)有通孔插裝元件或只有極少量的通孔插裝元器件按時(shí)，可采用雙面再流焊工藝以及少量通孔插裝元器件采用后附的方法；當(dāng)A面有較多通孔插裝元器件時(shí)，采用A面再流焊工藝，B面點(diǎn)膠、波峰焊工藝。1.3

表面組裝工藝流程4.表面組裝工藝的發(fā)展目前表面組裝主要采用錫膏-再流焊工藝，再流焊仍然是SMT的主流工藝；單面混裝以及有較多通孔插裝元器件時(shí)采用波峰焊工藝；在通孔插裝元器件較少的混裝板中，通孔元件再流焊工藝越來(lái)越多被應(yīng)用；隨著無(wú)鉛焊接應(yīng)用，傳統(tǒng)的波峰焊工藝難度越來(lái)越大，選擇性波峰焊被廣泛采用；倒裝芯片F(xiàn)C，晶圓級(jí)CSP、晶圓級(jí)封裝WLP、三維堆疊POP等新型封裝技術(shù)快速發(fā)展；撓性印制電路板PFC沖破了傳統(tǒng)互連接技術(shù)觀念，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。1.3

表面組裝工藝流程小結(jié)本章主要介紹表面組裝技術(shù)的概況，重點(diǎn)掌握表面組裝技術(shù)的定義、特點(diǎn)、生產(chǎn)線和工藝流程。表面組裝技術(shù)基礎(chǔ)第2章

表面組裝生產(chǎn)物料2.1表面組裝元器件2.2表面組裝印制電路板焊端上沒(méi)有引線，或者只有非常短的引線。表面組裝元器件的電極焊接在元器件同一面的焊盤上，使得印制電路板的布線密度大大提高。表面組裝元器件無(wú)引線或短引線，減少了寄生電容和寄生電感，改善了高頻特性。表面組裝元器件一般都緊緊貼在基板表面上，元器件與印制電路板表面非常貼近，空隙小，給清洗造成困難，表面組裝元器件體積小，組裝集成度高，帶來(lái)散熱的問(wèn)題，給印制電路板設(shè)計(jì)和制造增加了困難。表面組裝元器件概述

1.特點(diǎn)2.分類類別器件種類表面組裝元件（SMC）電阻器厚膜電阻、薄膜電阻、排阻、電位器等電容器陶瓷電容、鉭電容、電解電容、云母電容等電感器多層電感、繞線電感、片式電壓器、磁珠等表面組裝器件（SMD）半導(dǎo)體分立器件二極管、晶體管、晶體振蕩器等集成電路片式集成電路、大規(guī)模集成電路等機(jī)電器件開關(guān)、繼電器紐子開關(guān)、輕觸開關(guān)、簧片繼電器等連接器接插件連接器、片式或圓柱形跨接線等微電機(jī)微型微電機(jī)等表面組裝元器件概述

（1）SMC封裝命名公制（mm）英制（in）0402010050603020110050402160806032012080525201008321612063225121045321812575022203.表面組裝元器件封裝命名方法

表面組裝元器件概述

SMD類型SMD名稱中文名稱英文名稱半導(dǎo)體分立器件小外形二極管SOD(SmallOutlineDiode)集成電路IC器件小外形晶體管SOT(SmallOutlineTransistor)小外形封裝器件SOP(SmallOutlinePackage)小外形J型引腳封裝SOJ(SmalloutlineJ-leadPackage)塑料有引線芯片載體PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)無(wú)引腳陶瓷芯片載體LCCC(LeadlessCeramicChipCarrier)方形扁平封裝QFP（QuardFlatPackage)球形柵格陣列BGA(BallGridArray)芯片尺寸級(jí)封裝CSP(ChipScalePackage)塑封方形扁平無(wú)引腳封裝PQFN(PlasticQuardNoLead)表面組裝元器件概述

3.表面組裝元器件封裝命名方法

（2）SMD封裝命名2.1.1表面組裝電阻器1.矩形片式電阻器---結(jié)構(gòu)矩形片式電阻器結(jié)構(gòu)及外形尺寸2.1.1表面組裝電阻器1.矩形片式電阻器---外形尺寸公制/英制型號(hào)LMabt3216/12063.2/0.121.6/0.060.5/0.20.5/0.20.6/0.0242012/08052.0/0.081.25/0.050.4/0.0160.4/0.0160.6/0.0161608/06031.6/0.060.8/0.030.3/0.0120.3/0.0120.45/0.0181005/04021.0/0.040.5/0.020.2/0.080.2/0.080.35/0.0140603/02010.6/0.020.3/0.030.2/0.0050.2/0.0050.25/0.012.1.1表面組裝電阻器1.矩形片式電阻器---標(biāo)注阻值范圍標(biāo)注方法舉例R≥10Ω前兩位數(shù)字表示有效數(shù)字，最后1位數(shù)字為加零的個(gè)數(shù)101表示100Ω562表示5.6KΩR<10Ω小數(shù)點(diǎn)的位置在R處4R7表示4.7Ω1R0表示1.0Ω當(dāng)阻值精度為±5%，采用3位數(shù)字表示，其讀數(shù)方法如下表所示：1.矩形片式電阻器---標(biāo)注當(dāng)阻值精度為±1%，采用4位數(shù)字表示，其讀數(shù)方法如下表所示：阻值范圍標(biāo)注方法舉例R≥100Ω前3位數(shù)字表示有效數(shù)字，最后1位數(shù)字為加零的個(gè)數(shù)1001表示1000Ω2003表示200KΩR<100Ω小數(shù)點(diǎn)的位置在R處28R7表示28.7Ω10R0表示10.0Ω2.1.1表面組裝電阻器1.矩形片式電阻器---標(biāo)注2.1.1表面組裝電阻器2.圓柱形片式電阻器---結(jié)構(gòu)2.1.1表面組裝電阻器2.1.1表面組裝電阻器2.圓柱形片式電阻器---標(biāo)記顏色黑棕紅橙黃綠藍(lán)紫灰白金銀無(wú)色有效數(shù)字0123456789---冪級(jí)倍率10010110210310410510610710810910-110-2-允許誤差（%）

±1±2--±0.5±0.25±0.1±0.05

±5±10±203.表面組裝電阻網(wǎng)絡(luò)---外形尺寸L(mm)W(mm)H(mm)P(mm)Q(mm)l1(mm)l2(mm)1.00±0.101.00±0.100.35±0.100.65±0.050.35±0.100.15±0.050.25±0.102.00±0.101.00±0.100.45±0.100.50±0.050.20±0.150.15±0.050.25±0.103.20±0.151.60±0.150.50±0.100.80±0.100.50±0.150.30±0.200.30±0.155.08±0.203.10±0.200.60±0.101.27±0.101.10±0.150.50±0.200.50±0.152.1.1表面組裝電阻器2.1.1表面組裝電阻器3.表面組裝電阻網(wǎng)絡(luò)---標(biāo)識(shí)4.表面組裝電位器---分類2.1表面組裝電阻器4.表面組裝電位器---標(biāo)識(shí)2.1.1表面組裝電阻器1.多層片狀瓷介質(zhì)電容器2.鉭電解電容器3.鋁電解電容器2.1.2表面組裝電容器1、多層片狀瓷介電容器---結(jié)構(gòu)2.1.2表面組裝電容器多層片狀瓷介電容器以陶瓷材料為電容介質(zhì)，是在單層片狀瓷介電容器的基礎(chǔ)上制成的，電極深入電容器內(nèi)部，并與陶瓷介質(zhì)相互交錯(cuò)。電極的兩端露在外面，并與兩端的焊端相連。MLCC通常是無(wú)引腳矩形結(jié)構(gòu)，外層電極與片式電阻相同，也是3層結(jié)構(gòu)，即Ag-Ni/Cd-Sn/Pb，其外形和結(jié)構(gòu)如圖所示。1、多層片狀瓷介電容器---分類2.2表面組裝電容器介質(zhì)名稱COG/NPOX7RZ5V國(guó)產(chǎn)型號(hào)CC41CT41-2X1CT41-2E6美國(guó)I類陶瓷II類陶瓷日本CH系列B系列F系列特點(diǎn)低損耗電容材料，高穩(wěn)定性電容量，不隨溫度、電壓和時(shí)間的變化而改變電氣性能穩(wěn)定，隨溫度、電壓、時(shí)間的變化，其特性變化不顯著，屬穩(wěn)定性電容具有較高的介電常數(shù)，電容量較高，屬低頻通用型用途用于穩(wěn)定性，可靠性要求較高的高頻、特高頻、甚高頻電路用于隔直、耦合、旁路、濾波，可靠性較高的高頻電路用于對(duì)電容損耗要求偏低，標(biāo)稱容量較高的電路1、多層片狀瓷介電容器---標(biāo)識(shí)2.1.2表面組裝電容器2.鉭電解電容器---結(jié)構(gòu)2.1.2表面組裝電容器鉭電解電容器的外形尺寸鉭電解電容器實(shí)物與內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2.鉭電解電容器---分類2.1.2表面組裝電容器按封裝形式的不同，片式矩形鉭電容器分為裸片型、模塑封裝型和端帽型三種不同類型。裸片型即是無(wú)封裝外殼，尺寸小，成本低，形狀無(wú)規(guī)則，一般用于手工貼裝。模塑型即是常見(jiàn)的矩形鉭電解電容器，多數(shù)為淺黃色塑料封裝，成本低，尺寸較大，對(duì)機(jī)械性能影響較大，可用于自動(dòng)化生產(chǎn)中，廣泛應(yīng)用于通信類電子產(chǎn)品中。對(duì)于模塑封裝型鉭電解電容器靠近深色標(biāo)記線一端為正極。端帽型也稱為樹脂封裝型，主體為黑色，兩端有金屬帽電極，體積中等，成本較高，高頻特性好，機(jī)械強(qiáng)度高，適合自動(dòng)化貼裝，常用于投資類電子產(chǎn)品中。2.鉭電解電容器---標(biāo)注2.1.2表面組裝電容器3、鋁電解電容器---結(jié)構(gòu)2.1.2表面組裝電容器鋁電解電容器的容量和額定工作電壓的范圍比較大，因此做成貼片形狀比較困難，一般是異形，主要應(yīng)用于各種消費(fèi)類電子產(chǎn)品中。按照外形和封裝材料的不同，鋁電解電容器可分為矩形（樹脂封裝）和圓柱形（金屬封裝）兩類，以圓柱形為主。3、鋁電解電容器---外形尺寸2.1.2表面組裝電容器3、鋁電解電容器---標(biāo)注2.1.2表面組裝電容器鋁電解電容器的標(biāo)注一般在本體的外殼上，主要參數(shù)包括極性標(biāo)志、型號(hào)系列、額定電壓和電容值等。如圖2-24所示，其中外殼上深色標(biāo)志代表負(fù)極，“100”表示該鋁電解電容器電容值為100μF；“25V”表示該鋁電解電容器的額定工作電壓為25V；“RVT”表示該電解電容器的型號(hào)系列，該系列的電容器使用溫度范圍：-55℃～105℃，工作時(shí)間：1000小時(shí)。這里要注意的是鋁電解電容器電容量的單位為μF，而且直接用數(shù)字表示容量。2.1.3表面組裝電感器1.疊層型表面組裝電感器2.繞線型表面組裝電感器3.磁珠1.疊層型表面組裝電感器---結(jié)構(gòu)疊層型表面組裝電感器的結(jié)構(gòu)和制造工藝與多層型陶瓷電容器相似，其制作工藝是將由鐵氧體漿料和導(dǎo)電漿料一層一層交替疊層，然后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)形成一個(gè)整體，磁路呈閉合狀態(tài)。導(dǎo)電漿料經(jīng)燒結(jié)后形成的螺旋式導(dǎo)電帶，相當(dāng)于傳統(tǒng)電感器的線圈，被導(dǎo)電帶包圍的鐵氧體相當(dāng)于磁心，導(dǎo)電帶外圍的鐵氧體使磁路閉合。如圖2-26所示。2.1.3表面組裝電感器1.疊層型表面組裝電感器---標(biāo)注2.1.3表面組裝電感器2.繞線型表面組裝電感器2.1.3表面組裝電感器

繞線型表面組裝電感器是對(duì)傳統(tǒng)電感器進(jìn)行技術(shù)改造，把引線改為適合表面貼裝的端電極結(jié)構(gòu)，并采用高精度的線圈骨架，結(jié)合高超的繞線技術(shù)而制成。繞線型表面組裝電感器的特點(diǎn)是電感量范圍廣，電感精度高，損耗?。碤值大），允許電流大，制作工藝簡(jiǎn)單，成本低，在高頻率下能夠保持穩(wěn)定的電感量和相當(dāng)?shù)偷膿p耗值，但不足之處是在進(jìn)一步小型化方面受到限制。繞線型表面組裝電感器主要用于各種高頻回路，抑制各種高頻雜波。2.繞線型表面組裝電感器---分類2.1.3表面組裝電感器繞線型表面組裝電感器按照所用磁芯種類，可以為分以下四種結(jié)構(gòu)。①工字形結(jié)構(gòu)②槽形結(jié)構(gòu)③棒形結(jié)構(gòu)④腔體結(jié)構(gòu)2.繞線型表面組裝電感器---標(biāo)注2.1.3表面組裝電感器3.磁珠2.1.3表面組裝電感器磁珠是一種填充磁芯的電感器，在高頻下阻抗迅速增加，它可以抑制各種電子線路中由于電磁干擾源產(chǎn)生的電磁干擾雜波，主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸線、信號(hào)線、電源部分及回路的抗干擾。磁珠實(shí)物圖與外形尺寸圖3.磁珠---標(biāo)注2.1.3表面組裝電感器磁珠料盤上標(biāo)注信息與繞線型表面組裝電感器類似，主要包括產(chǎn)品代碼、封裝形式、磁芯材料、阻抗、包裝形式等信息。1．表面組裝二極管2．表面組裝晶體管2.1.4表面組裝半導(dǎo)體分立器件1．表面組裝二極管2.1.4表面組裝半導(dǎo)體分立器件表面組裝二極管有以下4種封裝形式。（1）圓柱形無(wú)引腳二極管

（2）矩形片式二極管（3）SOT-23封裝形式的片狀二極管（4）片式發(fā)光二極管2．表面組裝晶體管2.1.4表面組裝半導(dǎo)體分立器件表面組裝晶體管封裝形式主要有SOT-23、SOT-89、SOT-143和SOT-252四種。（1）SOT-23SOT-23是通用的表面組裝晶體管封裝形式，有三條翼形引腳。常用做小功率晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管和帶電阻網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合晶體管，其外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。2．表面組裝晶體管2.1.4表面組裝半導(dǎo)體分立器件（2）SOT-89SOT-89具有三條薄的短引腳分布在晶體管的一端，即集電極、基極和發(fā)射極從管子的同一側(cè)引出，晶體管芯片粘貼在較大的銅片上，以增加散熱能力，這種封裝形式通常用于較大功率的器件，其外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。2．表面組裝晶體管2.1.4表面組裝半導(dǎo)體分立器件（3）SOT-143SOT143具有四條翼形短引腳，從兩側(cè)引出，引腳中寬度偏大一端為集電極，它的散熱性能與SOT-23基本相同，這類封裝常見(jiàn)于雙柵場(chǎng)效應(yīng)管及高頻晶體管，其外形如圖所示。（4）SOT-252SOT-252的引腳分布形式與SOT-89相似，三個(gè)引腳從一側(cè)引出，中間一個(gè)引腳較短是集電極，并與另外一端較大的引腳相連，該引腳為散熱作用的銅片，其外形如圖所示。QFP系列BGA系列2.1.5表面組裝集成電路小外形封裝集成電路（SmallOutlineIntegratedCircuit，SOIC），它由雙列直插式封裝DIP演變而來(lái)。上世紀(jì)60年代，飛利浦公司首先研制出供電子手表使用的小外形封裝集成電路。SOIC封裝有兩種不同的引腳形式：一種是翼形引腳，這類封裝稱為SOP，其封裝結(jié)構(gòu)如左圖所示；另一種是J形引腳，這類封裝稱為SOJ，其封裝結(jié)構(gòu)如右圖所示。1.小外形封裝集成電路QFP系列BGA系列2.1.5表面組裝集成電路塑封有引腳芯片載體（PlasticLeadedChipCarrier，PLCC），封裝四周有引腳，引腳采用J形短引腳，引腳間距通常為1.27mm，如圖所示。PLCC封裝主要用于計(jì)算機(jī)微處理單元、專用集成電路、門陣列電路等。PLCC的特點(diǎn)是引腳強(qiáng)度大，不易變形、共面性好，占用印制電路板面積少，安裝密度高，但檢測(cè)焊點(diǎn)比較困難。2.塑封有引腳芯片載體QFP系列BGA系列2.1.5表面組裝集成電路無(wú)引腳陶瓷芯片載體（LeadlessCeramicChipCarrier，LCCC）是芯片被封裝在陶瓷載體上，無(wú)引線的電極焊端排列在封裝底面上的四邊，引腳間距主要有1.0mm和1.27mm兩種，其封裝與實(shí)物如圖所示。由于LCCC采用陶瓷基板作為封裝，密封性和抗熱應(yīng)力都較好，但成本高，主要用于軍事產(chǎn)品與高可靠性領(lǐng)域，使用中要考慮器件與電路板之間的熱膨脹系數(shù)是否一致問(wèn)題。3.無(wú)引腳陶瓷芯片載體QFP系列BGA系列2.1.5表面組裝集成電路方形扁平封裝（QuadFlatPackage，QFP）是適應(yīng)集成電路容量增加、I/O引腳數(shù)量增多、小引腳間距而出現(xiàn)的新型封裝形式。QFP引腳從四個(gè)側(cè)面引出，通常為翼形引腳，還有少量為J形引腳。封裝結(jié)構(gòu)如圖所示，QFP的引腳間距通常有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多種規(guī)格。4.方形扁平封裝QFP系列BGA系列2.1.5表面組裝集成電路方形扁平無(wú)引腳塑料封裝（PlasticQuadFlatNo-leadPackage，PQFN）是近幾年推出的一種全新的封裝類型，如圖所示。PQFN一種無(wú)引腳封裝，呈正方形或矩形，封裝底部中央位置有一個(gè)大面積裸露焊盤，可提高散熱性能。PQFN封裝不像SOP、QFP等具有翼形引腳，其內(nèi)部引腳與焊盤之間的導(dǎo)電路徑短，自感系數(shù)及封裝體內(nèi)的布線電阻很低，能提供良好的電性能。由于PQFN具有良好的電性能、體積小、重量輕，因此非常適合應(yīng)用于手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、視頻照相機(jī)、智能卡及其他便攜式電子設(shè)備等高密度產(chǎn)品中。5.方形扁平無(wú)引腳塑料封裝QFP系列BGA系列2.1.5表面組裝集成電路球形柵格陣列（BallGridArray，BGA）是為了適應(yīng)I/O數(shù)的快速增長(zhǎng)而研制開發(fā)的新型封裝形式，它將PLCC的J形引腳和QFP翼形引腳改變?yōu)榍蛐我_，把從器件本體四周“單線性”順序引出引腳改變成了本體之下“全平面”式的柵格陣列布的引腳，這樣既增加了引腳的間距，又增加了引腳的數(shù)目。BGA封裝的優(yōu)點(diǎn)是引腳短、寄生電感、電容小，電性能優(yōu)異；集成度高，引腳間距大、引腳共面性好，散熱性好；不足之處是焊接后檢查和維修都比較困難，由于引腳在器件的底部，容易引起焊接陰影效應(yīng)，對(duì)焊接的溫度曲線要求較高。6.球形柵格陣列QFP系列BGA系列2.1.5表面組裝集成電路按照封裝和基座材料不同，BGA可分為塑料球柵陣列（PlasticBallGridArray，PBGA）、陶瓷球柵陣列（CeramicBallGridArray，CBGA）、陶瓷柱柵陣列（CeramicColumnGridArray，CCGA）和載帶球柵陣列（TapeBallGridArray，TBGA）等4種。6.球形柵格陣列QFP系列BGA系列2.1.5表面組裝集成電路芯片級(jí)封裝（ChipScalePackage，CSP）是BGA進(jìn)一步微型化的產(chǎn)物，問(wèn)世于20世紀(jì)90年代中期，它的封裝尺寸接近于裸芯片尺寸，通常封裝尺寸與裸芯片之比定義為1.2:1，如圖所示。CSP封裝尺寸比BGA小，更平整，有利于提高再流焊質(zhì)量；它比QFP提供了更短的互連，因此電性能更好，更適合在高頻領(lǐng)域應(yīng)用。7.芯片級(jí)封裝QFP系列BGA系列2.1.5表面組裝集成電路隨著芯片尺寸進(jìn)一步縮小，但仍希望引腳的數(shù)目能進(jìn)一步增加，人們?cè)噲D將芯片直接封裝在PCB上，通常采用兩種封裝方法：一種是板載芯片（ChipOnBoard，COB）法，適用COB法的裸芯片又稱為COB芯片；另一種是倒裝焊法，適用倒裝焊法的裸芯片則稱為FlipChip（FC），兩者的結(jié)構(gòu)有所不同。8.裸芯片COB法示意圖FC法示意圖1．編帶包裝2.1.6表面組裝元器件的包裝形式編帶包裝是應(yīng)用時(shí)間最久、最為廣泛、適應(yīng)性強(qiáng)、貼裝效率高的一種包裝形式。按照所用的編帶可分為紙質(zhì)編帶、塑料編帶和黏結(jié)式編帶三種。（1）紙質(zhì)編帶紙質(zhì)編帶由基帶、載帶、蓋帶組成。載帶上圓形小孔為定位孔，定位供料器的驅(qū)動(dòng)位置。矩形孔為裝料腔，承載元器件，蓋帶密封后卷繞在料盤上。紙質(zhì)編帶寬度一般為8mm，定位孔間距一般為4mm，封裝尺寸小于0402系列的紙質(zhì)編帶定位孔間距為2mm，載帶上元器件的間距依據(jù)元器件的長(zhǎng)度而定，一般為4的倍數(shù)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。紙質(zhì)編帶主要用于包裝較小的片式表面組裝元件，如片式電阻、片式電容等。1．編帶包裝2.1.6表面組裝元器件的包裝形式（2）塑料編帶塑料編帶與紙質(zhì)編帶的結(jié)構(gòu)大致相同，主要由附有料盒的載帶和薄膜蓋組成。因載帶上用于放置元器件的料盒是凸型，也稱為凸型塑料編帶，如圖2-61所示。塑料編帶的帶寬范圍比紙質(zhì)編帶大，主要尺寸有8mm、12mm、16mm、24mm、44mm、56mm、72mm。塑料編帶是一次模塑成型，其尺寸精度高，使用方便，其結(jié)構(gòu)如圖所示。塑料編帶主要用于包裝一些比紙質(zhì)編帶包裝稍大的元器件，如矩形、圓柱形、異性SMC、小型SOP、小尺寸QFP等。1．編帶包裝2.1.6表面組裝元器件的包裝形式（3）黏結(jié)式編帶黏結(jié)式編帶的底面是膠帶，元器件依靠不干膠粘結(jié)在編帶上，雙排孔驅(qū)動(dòng)定位，編帶有一個(gè)長(zhǎng)槽孔，供料器上的專用針形銷將元器件頂出，使元器件在與編帶脫離時(shí)被取出。黏結(jié)式編帶主要用來(lái)包裝尺寸較大的片式元器件，如SOIC、片式電阻網(wǎng)絡(luò)等。2．管式包裝2.1.6表面組裝元器件的包裝形式管式包裝（Tube），也稱為棒式包裝（Stick），用來(lái)包裝矩形、片式元件及某些異形和小型元器件，主要用于元器件品種很多且批量小的場(chǎng)合。管式包裝形狀是一根長(zhǎng)管，內(nèi)腔為矩形的，包裝矩形元件；內(nèi)腔為異性的，包裝異性元件，如圖所示。包裝時(shí)將元器件按同一方向重疊排列后一次裝入塑料管內(nèi)（一般100～200只/管），管兩端用止動(dòng)栓固定管內(nèi)元器件。管式包裝材料的成本高，且包裝的元件數(shù)受限。3．托盤包裝2.1.6表面組裝元器件的包裝形式托盤包裝（Tray），也稱為華夫盤（Waffle），是用矩形隔板使托盤按規(guī)定的空腔等分，再將元器件逐一裝入盤內(nèi)，一般50只/盤，裝好后蓋上保護(hù)層薄膜。托盤有單層、多層、最多可達(dá)100多層。托盤包裝主要用于包裝體型較大、引腳較多或者共面性要求較高的元器件，如QFP、PLCC、BGA以及異性元器件等，如圖所示。4．散裝

散裝（Bulk）是將片式元件自由地封入成形的塑料盒或袋內(nèi)，貼裝時(shí)把塑料盒插入料架上，利用送料器或送料管使元件逐一送入貼片機(jī)的料口。這種包裝方式成本低、體積小，但適用范圍小，主要用于包裝無(wú)引腳、無(wú)極性的元器件如圓柱形電阻、電容等。2.1.6表面組裝元器件的包裝形式表面組裝元器件一般有陶瓷封裝、金屬封裝和塑料封裝，前兩種封裝的氣密性較好，器件能保存較長(zhǎng)的時(shí)間，但對(duì)于塑料封裝的表面組裝元器件，由于塑料自身的氣密性差，具有一定的吸濕性，因而塑料封裝器件如SOIC、PLCC、QFP、BGA等都屬于濕度敏感器件（MoistureSensitiveDevice，MSD）。潮濕敏感器件一旦吸濕會(huì)造成器件的損傷，這是因?yàn)樵倭骱富虿ǚ搴付际撬矔r(shí)對(duì)整個(gè)元器件加熱，當(dāng)焊接過(guò)程中的高熱施加到已經(jīng)吸濕的塑料封裝器件的殼體上時(shí)，所產(chǎn)生的熱應(yīng)力會(huì)使塑料外殼與引腳連接處發(fā)生裂紋，裂紋會(huì)引起殼體滲透并使芯片受潮而慢慢地失效，還會(huì)使引腳松動(dòng)造成元器件早期失效。2.1.7表面組裝元器件的存儲(chǔ)與使用1.濕度敏感器件的存儲(chǔ)（1）存儲(chǔ)環(huán)境條件①庫(kù)房室溫＜40℃；②生產(chǎn)場(chǎng)地溫度＜30℃；③環(huán)境相對(duì)濕度＜60%；④防靜電措施：要滿足表面組裝元器件對(duì)防靜電的要求；⑤存放周期：從元器件廠家的生產(chǎn)如期算起，庫(kù)存時(shí)間不超過(guò)2年。（2）不貼裝不開封

濕度敏感器件出廠時(shí)，被封裝在帶濕度指示卡和干燥劑的防潮濕包裝袋內(nèi)，并注明其防潮有效期為1年，不用時(shí)不開封。2.1.7表面組裝元器件的存儲(chǔ)與使用2.濕度敏感器件的開封使用開封時(shí)先觀察包裝帶內(nèi)附帶的濕度指示卡（HumidityIndicatorCard，HIC），濕度指示卡是用來(lái)顯示密封空間的相對(duì)濕度，根據(jù)卡上對(duì)應(yīng)的濕度點(diǎn)的變色情況來(lái)直接判斷周圍環(huán)境的濕度，是否超出了元器件所能承受的濕度及干燥劑的吸潮效果。常見(jiàn)的濕度指示卡可為三圈式、四圈式、六圈式等，圓圈上方或側(cè)方的百分?jǐn)?shù)是對(duì)應(yīng)圓圈指示的相對(duì)濕度值，如圖所示。2.1.7表面組裝元器件的存儲(chǔ)與使用2.濕度敏感器件的開封使用濕度指示卡讀數(shù)方法的依據(jù)是當(dāng)環(huán)境的濕度達(dá)到指示卡上圓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值時(shí)，該圓點(diǎn)會(huì)從干燥色變成吸濕色。常用的濕度指示卡為藍(lán)色指示卡，即未吸濕時(shí)，所有的圓圈均為藍(lán)色，吸濕了對(duì)應(yīng)的圓點(diǎn)就會(huì)變成粉紅色，其指示的相對(duì)濕度是圓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的百分?jǐn)?shù)。以三圈式指示卡為例，如圖所示，20%的圓圈變成粉紅色，40%的圓圈仍顯示藍(lán)色，則藍(lán)色與粉紅色之間30%即為相對(duì)濕度。2.1.7表面組裝元器件的存儲(chǔ)與使用3.已吸濕表面組裝元器件的烘干如果開封時(shí)發(fā)現(xiàn)濕度指示卡顯示的濕度為30%以上、開封后未在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)焊接完或超期存儲(chǔ)的表面組裝元器件，在貼裝前一定要進(jìn)行驅(qū)濕烘干處理。常見(jiàn)的烘干有低溫烘干、中溫烘干和高溫烘干。低溫烘干中溫箱溫度為40℃，相對(duì)濕度小于5%，烘干時(shí)間為192小時(shí)；中溫烘干的烘箱溫度90℃~95℃；高溫烘干的溫箱溫度為120℃~125℃，烘干時(shí)間為24小時(shí)。凡采用塑料包裝的表面組裝元器件，由于包裝不耐高溫，不能直接放進(jìn)烘箱中烘干，應(yīng)放在金屬管或金屬盤中進(jìn)行加熱烘干；過(guò)度烘干元件可能會(huì)導(dǎo)致焊料氧化，從而導(dǎo)致焊接不良；烘干時(shí)注意靜電保護(hù)，尤其烘干以后，環(huán)境干燥，最容易產(chǎn)生靜電。2.1.7表面組裝元器件的存儲(chǔ)與使用表面組裝印制電路板的特點(diǎn)表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)表面組裝印制電路板的制作2.2表面組裝印制電路板SMB的主要特點(diǎn)是高密度、小孔徑、耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、平整度好。（1）高密度由于有些表面組裝元器件引腳數(shù)高達(dá)數(shù)百甚至上千個(gè)，引腳中心距已由1.27mm發(fā)展到0.3mm，線寬從0.2～0.3mm縮小到0.15mm、0.1mm甚至0.05mm，2.54mm網(wǎng)格之間過(guò)雙線已發(fā)展到過(guò)4根、5根甚至6根導(dǎo)線，線細(xì)、窄間距極大地提高了SMB的組裝密度。（2）小孔徑SMB中大多數(shù)金屬化孔不再用來(lái)插裝元器件，而是用來(lái)實(shí)現(xiàn)層與層導(dǎo)線之間的互連，小孔徑為SMB提供更多的空間。目前SMB上的孔徑為Φ0.46～Φ0.3mm，并向Φ0.2～Φ0.1mm方向發(fā)展。2.2.1表面組裝印制電路板的特點(diǎn)（3）熱膨脹系數(shù)低熱膨脹系數(shù)（CTE）是指材料受熱后膨脹程度。由于表面組裝元器件引腳多且短，器件本體與PCB之間的CTE不一致，由于熱應(yīng)力而造成器件損壞的事情經(jīng)常會(huì)發(fā)生。因此要求表面組裝元器件基材的CTE應(yīng)盡可能低，以適應(yīng)與器件的匹配性。此外，CSP、FC等芯片級(jí)的器件已直接貼裝在SMB上，這就對(duì)SMB的CTE提出了更高的要求。（4）耐高溫現(xiàn)今SMT焊接過(guò)程中，經(jīng)常需要進(jìn)行雙面貼裝元器件的焊接，因此要求SMB能耐兩次再流焊溫度，而且多數(shù)采用無(wú)鉛焊接，焊接溫度要求更高，并要求焊接后SMB變形小、不起泡，SMB焊盤仍有優(yōu)良的可焊性，表面仍有較高的光潔度。因此要求SMB耐高溫性能好。（5）平整度高細(xì)線、高精度對(duì)基板平整度要求嚴(yán)格，以便于表面組裝元器件的引腳與SMB焊盤密切配合，SMB的翹曲度要求控制在0.5%以內(nèi)，而一般非SMB印制電路板翹曲度則要求為1%～1.5%。同時(shí)，SMB對(duì)焊盤上的金屬鍍層也有較高的平整度要求，其工藝要求采用鍍金工藝、水平式熱風(fēng)整平技術(shù)或者預(yù)熱助焊劑涂敷工藝，不宜采用熱熔錫鉛合金鍍層和垂直式熱風(fēng)整平工藝。2.2.1表面組裝印制電路板的特點(diǎn)1.SMB外形設(shè)計(jì)SMB外形設(shè)計(jì)主要包括外形尺寸、定位孔與工藝邊設(shè)計(jì)、基準(zhǔn)標(biāo)記以及拼板設(shè)計(jì)等。（1）外形尺寸SMB的外形應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，一般為矩形，長(zhǎng)寬比為3:2或4:3。尺寸大小應(yīng)盡量靠近標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸，簡(jiǎn)便加工工藝，降低生產(chǎn)成本。SMB尺寸設(shè)計(jì)不宜過(guò)大，以免再流焊引起翹曲變形。外形設(shè)計(jì)時(shí)要將SMB四邊加工成圓角或45°倒角，以防止銳角損壞SMT設(shè)備上的傳送帶。SMB的厚度應(yīng)根據(jù)對(duì)板的機(jī)械強(qiáng)度要求以及板上單位面積承受的元器件質(zhì)量來(lái)選取合適厚度的基材。2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)1.SMB外形設(shè)計(jì)（2）定位孔與工藝邊設(shè)計(jì)①定位孔。定位孔位于印制電路板的四角，以圓形為主，也可以是橢圓，孔徑一般為3.2mm。定位孔內(nèi)壁要求光滑，不允許有電鍍層，定位孔周圍2mm范圍內(nèi)不允許有銅箔，且不得貼裝元器件。②工藝邊。工藝邊主要是用于設(shè)備的夾持、定位以及異形邊框補(bǔ)償。如果SMB兩側(cè)5mm以內(nèi)不貼裝元器件或不插件，則可以不設(shè)置專門的工藝邊。如果SMB結(jié)構(gòu)尺寸的限制無(wú)法滿足上述的要求，則可在SMB上沿著夾持的方向增設(shè)工藝邊。2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)1.SMB外形設(shè)計(jì)（3）基準(zhǔn)標(biāo)志設(shè)計(jì)基準(zhǔn)標(biāo)志（Mark）是用于SMT生產(chǎn)中光學(xué)定位的一組圖形。①基準(zhǔn)標(biāo)志圖形Mark的形狀有實(shí)心圓、三角形、菱形、方形、十字形、空心圓、橢圓等，其中以實(shí)心圓為主。一個(gè)完整的基準(zhǔn)標(biāo)志由Mark點(diǎn)和空曠區(qū)組成，空曠區(qū)的是在Mark點(diǎn)周圍的無(wú)阻焊區(qū)，如圖所示。Mark點(diǎn)的直徑一般為1～2mm，最小的為0.5mm，最大不超過(guò)5mm，具體尺寸視印刷機(jī)與貼片機(jī)設(shè)備識(shí)別精度而定，同一塊PCB上所有Mark點(diǎn)的大小必須一致。2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)1.SMB外形設(shè)計(jì)（4）拼板設(shè)計(jì)當(dāng)單個(gè)PCB尺寸較小，PCB上元器件較少，且為剛性板時(shí)，為了適應(yīng)SMT生產(chǎn)設(shè)備的要求，經(jīng)常將若干個(gè)相同或者不同單元的PCB進(jìn)行有規(guī)則地拼合，把它們拼合成長(zhǎng)方形或正方形，這就是拼板（Panel），如圖所示。拼板之間可采用V形槽、郵票孔、沖槽等手段進(jìn)行組合，既有一定的機(jī)械強(qiáng)度，又便于組裝后分離。2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)2.布線設(shè)計(jì)（1）布線一般原則①最短走線原則。特別是對(duì)于小信號(hào)電路，線越短電阻越小，干擾越小，元器件之間走線必須最短。當(dāng)長(zhǎng)度大于150mm時(shí)，絕緣電阻明顯下降，高頻時(shí)容易串燒。②避免長(zhǎng)距離平行走線。印制電路板上的布線應(yīng)短而直，減小平行布線，必要時(shí)可以采用跨接線，雙面印制電路板兩面的導(dǎo)線應(yīng)垂直交叉，高頻電路的印制導(dǎo)線的長(zhǎng)度和寬度都要小，導(dǎo)線間距要大。③不同信號(hào)系統(tǒng)要分開。印制電路板上同時(shí)組裝模擬電路和數(shù)字電路時(shí)，要將這兩種電路的地線系統(tǒng)分開，它們的供電系統(tǒng)也要完全分開。④采用恰當(dāng)?shù)慕硬逍问?，有接插件、插接端和?dǎo)線引出等形式。輸入電路的導(dǎo)線要遠(yuǎn)離輸出電路的導(dǎo)線，引出線要相對(duì)集中設(shè)置，布線時(shí)使輸入輸出電路分列于印制電路板的兩邊，并用地線分開。⑤設(shè)置地線。印制電路板上每級(jí)電路的地線一般應(yīng)自成封閉回路，以保證每級(jí)電路的地電流主要在本地回路中流通，減小級(jí)與級(jí)之間的電流耦合。但印制電路板附近有強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，地線不能做成封閉回路，以免成為一個(gè)閉合線圈而引起感應(yīng)電流。電路工作頻率越高，地線應(yīng)越寬或采用大面積敷銅。⑥走線方式。同一層上的信號(hào)線改變方向時(shí)，應(yīng)走斜線，拐角處應(yīng)盡量避免銳角，一般取圓弧形，因?yàn)殇J角或直角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)2.布線設(shè)計(jì)（2）印制導(dǎo)線寬度及間距印制導(dǎo)線的寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的黏附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度0.5mm、寬度為1～15mm時(shí)，流過(guò)2A的電流，溫度不會(huì)高于3℃時(shí)，導(dǎo)線寬度選用1.5mm即可。對(duì)于集成電路，通常選用0.02～0.3mm導(dǎo)線寬度。印制導(dǎo)線的圖形、同一印制板上的寬度應(yīng)該一致，地線可適當(dāng)加寬。印制導(dǎo)線間距、相鄰導(dǎo)線平行段的長(zhǎng)度和絕緣介質(zhì)決定了印制電路板導(dǎo)線間的絕緣電阻，因此，在布線允許的條件下，應(yīng)適當(dāng)加寬導(dǎo)線間距，一般情況下，導(dǎo)線間距應(yīng)等于導(dǎo)線寬度。具體設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮以下3個(gè)因素：①

低頻低壓電路的導(dǎo)線間距取決于焊接工藝，采用自動(dòng)化焊接間距可小些，手工焊接時(shí)要大些。②

高壓電路的導(dǎo)線間距取決于工作電壓和基板的抗電強(qiáng)度。③

高頻電路主要考慮分布電容對(duì)信號(hào)的影響。2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)3.元器件布局元器件布局既要滿足整機(jī)電氣性能和機(jī)械結(jié)構(gòu)要求，又要滿足SMT生產(chǎn)工藝要求。由于設(shè)計(jì)引起的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題在生產(chǎn)中難以解決，因此要根據(jù)不同的工藝進(jìn)行元器件布局。（1）電路設(shè)計(jì)對(duì)元器件布局的要求元器件布局對(duì)PCB的性能有很大的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)，一般大電路分成各單元電路，并按照電路信號(hào)流向安排各單元電路位置，避免輸入/輸出、高低電平部分交叉；電路信號(hào)流向要有一定規(guī)律，并盡可能保持一致方向，便于故障的查找。（2）SMT工藝對(duì)元器件布局設(shè)計(jì)的要求1）PCB上元器件盡可能按相同方向均勻分布，特別是大質(zhì)量的元器件必須分散布置，這是由于大質(zhì)量元器件通常吸熱較多，若過(guò)于集中焊接時(shí)，會(huì)出現(xiàn)某個(gè)區(qū)域吸熱過(guò)多導(dǎo)致熱分布不均，從而影響焊接質(zhì)量。2）在電路中應(yīng)盡可能使元器件平行排列，這樣不但美觀，而且易于焊接。3）同類元器件盡可能按相同方向排列，特征方向應(yīng)一致，便于元器件的貼裝、焊接和檢測(cè)，如二極管的極性、三極管的單引腳端、集成電路的第一引腳位置等。所有元器件位號(hào)的絲印方位應(yīng)相同。2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)3.元器件布局（3）元器件排列方向

①再流焊工藝的元器件排布方向在再流焊中，為了使片式元件的兩個(gè)焊端以及表面組裝器件兩側(cè)引腳同步受熱，減少由于元器件兩側(cè)焊端不能同步受熱而產(chǎn)生的立碑、移位、焊端脫離等焊接缺陷，要求PCB上兩個(gè)端頭的片式元件的長(zhǎng)軸應(yīng)垂直于再流焊機(jī)的傳送帶方向，表面組裝器件長(zhǎng)軸應(yīng)平行于再流焊機(jī)的傳送帶方向，片式元件的長(zhǎng)軸與表面組裝器件長(zhǎng)軸相互垂直，如圖所示。②波峰焊工藝的元器件排布方向在波峰焊中，片式元件的長(zhǎng)軸應(yīng)垂直于波峰焊機(jī)的傳送帶方向，表面組裝器件長(zhǎng)軸應(yīng)平行于波峰焊機(jī)的傳送帶方向。為了避免影響效應(yīng)，同尺寸元器件的端頭在平行于焊料波峰方向排成一直線，不同尺寸的大小元器件應(yīng)交錯(cuò)放置；小尺寸的元器件要排放在大元器件的前方，防止元器件本體遮擋焊接端頭和引腳，如圖所示。2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)4.元器件焊盤設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（1）矩形片式元件焊盤設(shè)計(jì)矩形片式元件及焊盤設(shè)計(jì)如圖所示，設(shè)計(jì)原則如下：①焊盤寬度：A=Wmax－K②焊盤長(zhǎng)度：電阻器B=Hmax+Tmax

+K，電容器B=Hmax+Tmax－K③焊盤間距：G=Lmax－2Tmax－K其中L為元件長(zhǎng)度（mm）；W為元件寬度（mm）；T為元件焊端厚度（mm）；H為元件高度（mm）；K為常數(shù)，一般取0.25mm。4.元器件焊盤設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（2）圓柱形無(wú)源元件焊盤設(shè)計(jì)圓柱形無(wú)源元件焊盤如圖所示，設(shè)計(jì)原則如下：①焊盤寬度：A=Dmax－0.254②焊盤長(zhǎng)度：B=Dmax+Tmin+0.254③焊盤間距：G=Lmax－2Tmax－0.254④凹槽的長(zhǎng)度：C=B－(2B+G－Lmax)/2⑤凹槽的寬度：E=0.2mm4.元器件焊盤設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（3）小外形晶體管焊盤設(shè)計(jì)小外形晶體管封裝（SOT）包括SOT-23、SOT-89、SOT-143等，對(duì)于小外形晶體管的焊盤設(shè)計(jì)一般遵循以下設(shè)計(jì)原則：①焊盤間的中心距等于器件引線間的中心距；②焊盤的圖形與器件引線的焊接面相似，但在長(zhǎng)度方面增加0.3mm，在寬度方向上應(yīng)減少0.2mm；若采用波峰焊，則每個(gè)焊盤長(zhǎng)度和寬度方向上均增加0.3mm。其焊盤圖形如圖所示。4.元器件焊盤設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（4）小外形封裝焊盤設(shè)計(jì)小外形封裝（SOP）外形及焊盤設(shè)計(jì)如圖所示，設(shè)計(jì)原則如下：①

焊盤中心距等于引腳中心距；②

單個(gè)引腳焊盤的長(zhǎng)度：Y=T+b1+b2=1.5～2mm，(b1=b2=0.3～0.5mm)，單個(gè)引腳焊盤的寬度：X=(1.0～1.2)W，其中W是單個(gè)引腳的寬度（mm）；③

相對(duì)兩排焊盤內(nèi)側(cè)距離按如下公式計(jì)算：G=F－K，其中G是兩排焊盤內(nèi)側(cè)距離（mm）；F是元器件殼體封裝長(zhǎng)度（mm）；K為常數(shù)，一般取0.25mm。4.元器件焊盤設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（5）四方扁平封裝焊盤設(shè)計(jì)四方扁平封裝（QFP）外形及焊盤設(shè)計(jì)如圖所示，設(shè)計(jì)原則如下：①

焊盤中心距等于引腳中心距；②

單個(gè)引腳焊盤的長(zhǎng)度：Y=T+b1+b2=1.5～2mm，(b1=b2=0.3～0.5mm)，單個(gè)引腳焊盤的寬度：X=(1.0～1.2)W，其中W是單個(gè)引腳的寬度（mm）；③

相對(duì)兩排焊盤內(nèi)側(cè)距離按如下公式計(jì)算：G=A/B－K,其中G是兩排焊盤內(nèi)側(cè)距離（mm）；A/B是元器件殼體封裝長(zhǎng)度（mm）；K為常數(shù)，一般取0.25mm。4.元器件焊盤設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（6）BGA焊盤設(shè)計(jì)BGA焊盤設(shè)計(jì)如圖所示，圖中Dc、Do是器件基板的焊盤尺寸，Db是焊球的尺寸，Dp是PCB焊盤尺寸，H是焊球的高度。BGA焊盤設(shè)計(jì)基本要求如下：①PCB上每個(gè)焊球的焊盤中心與BGA基板底部相對(duì)應(yīng)的焊球中心相吻合；②通常焊盤設(shè)計(jì)尺寸Dp比焊球直徑Db縮小20%～25%，允許誤差范圍0.02～0.1mm，焊球直徑越小，允許誤差范圍也越小，如表所示。③兩個(gè)焊盤間布線數(shù)的計(jì)算公式：P－D≥(2N+1)X其中P為焊球間距；D為焊盤直徑；N為布線數(shù)；X為線寬。④阻焊尺寸比焊盤尺寸大0.1～0.15mm。5.焊盤與導(dǎo)線連接的設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（1）表面組裝元件焊盤與線路連接表面組裝元件焊盤與線路連接可以有多種方式，原則上連線可在焊盤任意點(diǎn)引出。但一般不得在兩焊盤相對(duì)的間隙之間進(jìn)行，最好從焊盤長(zhǎng)邊的中心引出，并避免呈一定的角度，如圖所示。5.焊盤與導(dǎo)線連接的設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（2）表面組裝器件焊盤與線路連接為了使每個(gè)焊盤再流焊接時(shí)間一致，必須控制焊盤和連線間的熱耦合，確保每個(gè)焊盤保持相同的熱量。表面組裝器件的引腳與大面積銅箔連接時(shí)，要進(jìn)行熱隔離；一般規(guī)定不允許把寬度大于0.25mm的布線和再流焊的焊盤連接。如果電源線或接地線要和焊盤連接，則在連線前需要將布線寬度變窄至0.25mm，且長(zhǎng)度不短于0.635mm，如圖所示。5.焊盤與導(dǎo)線連接的設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（3）導(dǎo)通孔與焊盤的連接表面組裝印制電路板的導(dǎo)通孔主要有兩種形式：一種是裸露的鍍銅孔，兩端覆蓋阻焊膜；另一種是錫鉛鍍層的鍍銅孔。一般焊盤與導(dǎo)通孔之間使用電路連接時(shí)，用具有阻焊膜的窄連線與焊盤相連；如果導(dǎo)通孔采用阻焊膜，則采用將導(dǎo)通孔放置在與焊盤相鄰的地方，通常不將導(dǎo)通孔放在焊盤上，如圖所示。6.印制電路板可靠性設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（1）散熱設(shè)計(jì)散熱設(shè)計(jì)的目的是為了控制產(chǎn)品內(nèi)部所有電子元器件的溫度，使其在所處的工作環(huán)境條件下不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范所規(guī)定的溫度。由于表面組裝元器件體積小，單位面積的印制電路板上元器件的集成度高，而且通常采用雙面板進(jìn)行組裝，因此表面組裝印制電路板的散熱設(shè)計(jì)尤為重要。表面組裝印制電路板的散熱設(shè)計(jì)主要從以下幾個(gè)方面考慮：①在條件允許的情況下，盡量使PCB上功率分布均勻。合理布局元器件排列，功率發(fā)熱器件應(yīng)盡量安裝于上部，溫度敏感器件要遠(yuǎn)離發(fā)熱元器件，熱敏感元件不可安放在發(fā)熱元件上方，要在水平面內(nèi)交錯(cuò)放置。②設(shè)計(jì)印制導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)首先保證印制導(dǎo)線的載流容量，印制導(dǎo)線的寬度必須適用于電流的傳導(dǎo)，不能引起壓降和溫升。③采用散熱層分布，在多層板設(shè)計(jì)中將散熱板作為印制電路基板的一部分，夾在印制電路板中間，并設(shè)置散熱孔和盲孔，加速散熱。④加大印制電路板上與大功率元器件接地面的銅箔面積。⑤采用短通路，盡量減少傳導(dǎo)熱阻，加速元器件散熱。⑥加大安裝面積，加大接觸面積，使傳導(dǎo)效果更好。⑦采用導(dǎo)熱率高的材料，盡量減少傳導(dǎo)熱阻。⑧選擇阻燃或者耐熱型板材。6.印制電路板可靠性設(shè)計(jì)

2.2.2表面組裝印制電路板的設(shè)計(jì)（2）電磁兼容性設(shè)計(jì)①可能相互產(chǎn)生影響或干擾的元器件，在布局時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離或采取屏蔽措施。②不同頻率的信號(hào)線，不要相互靠近平行布線；對(duì)高頻信號(hào)線，應(yīng)在其一側(cè)或兩側(cè)布設(shè)接地線進(jìn)行屏蔽。③對(duì)于高頻、高速電路，應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成雙面板和多層板。雙面板的一面布設(shè)信號(hào)線，另一面可以設(shè)計(jì)成接地面；多層板中可把易受干擾的信號(hào)線布置在地線層或電源層之間。④晶體管的基極印制線和高頻信號(hào)線應(yīng)盡量設(shè)計(jì)得短，減少信號(hào)傳輸時(shí)的電磁干擾或輻射。⑤不同頻率的元器件不共用同一條接地線，不同頻率的地線和電源線分開布設(shè)。⑥數(shù)字電路與模擬電路不共用同一條地線，在與印制板對(duì)外地線連接處可以有一個(gè)公共接點(diǎn)。⑦工作時(shí)電位差比較大的元器件或印制線，應(yīng)加大相互之間的距離。6.印制電路板可靠性設(shè)計(jì)

2.2.3表面組裝印制電路板的制作①內(nèi)層線路制作利用圖形轉(zhuǎn)移原理制作內(nèi)層線路，包括開料、前處理、壓膜、曝光、顯影、蝕刻、退膜、沖孔和自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)等步驟。②層壓鉆孔將銅箔、半固化片與制作好的內(nèi)層線路板壓合成多層板，并在板面上鉆出層與層之間線路連接的導(dǎo)通孔，包括棕化、疊板、壓合、后處理和鉆孔等步驟。③孔金屬化對(duì)孔壁上的非導(dǎo)體部分表面進(jìn)行金屬化，以方便后面的電鍍工序，包括去刺、去膠渣、化學(xué)銅和一次銅。④外層線路的制作利用圖形轉(zhuǎn)移原理制作外層線路，并將銅層增至要求的厚度。主要包括前處理、壓膜、曝光、顯影、二次鍍銅、鍍錫、蝕刻、退錫和自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)等步驟。⑤阻焊漆和字符的印刷。⑥后處理。具體包括表面處理、外形成型和檢驗(yàn)測(cè)試等。6.印制電路板可靠性設(shè)計(jì)

2.2.3表面組裝印制電路板的制作（2）印制電路板的生產(chǎn)流程單面板的生產(chǎn)流程雙面板制作的生產(chǎn)流程6.印制電路板可靠性設(shè)計(jì)

2.2.3表面組裝印制電路板的制作（3）印制板制作的關(guān)鍵工藝照相底版制作圖形轉(zhuǎn)移蝕刻孔金屬化與金屬涂覆表面阻焊及可焊性保護(hù)層小結(jié)本章主要講解表面組裝生產(chǎn)物料，重點(diǎn)掌握表面組裝元器件和印制電路板的相關(guān)知識(shí)。表面組裝技術(shù)基礎(chǔ)第3章

表面組裝工藝材料3.1焊錫膏3.2助焊劑3.3貼片膠3.4清洗劑3.1焊錫膏焊錫膏（SolderPaste），又稱為焊膏、錫膏，是由合金粉末、糊狀焊劑和一些添加劑混合而成的具有一定粘性和良好觸變性的漿料或膏狀體。它是SMT生產(chǎn)中不可缺少的焊接材料，廣泛應(yīng)用于再流焊工藝中。常溫下，由于焊錫膏具有一定的粘性，可將電子元器件粘貼在PCB的焊盤上，在傾斜角度不是太大，也沒(méi)有外力碰撞的情況下，一般元件是不會(huì)移動(dòng)的，當(dāng)焊錫膏加熱到一定溫度時(shí)，焊錫膏中的合金粉末熔融流動(dòng)，液體焊料潤(rùn)濕元器件的焊端與PCB焊盤。在焊接溫度下，隨著溶劑和部分添加劑揮發(fā)，冷卻后元器件的焊端與印制電路板的焊盤被焊料互聯(lián)在一起，從而形成電氣與機(jī)械相連接的焊點(diǎn)。1.焊錫膏的組成焊錫膏主要由合金焊料粉末和助焊劑組成，其中合金焊料粉末占總重量的85%～90%，助焊劑占15%～10%，即重量之比約為9:1。3.1焊錫膏（1）合金焊料粉末常用焊錫膏的金屬合金焊料粉末組成有Sn63Pb37、Sn62Pb36Ag2。不同合金比例有不同的熔化溫度，以Sn-Pb合金焊料為例，圖中表示不同比例的錫鉛合金有不同的熔化溫度，當(dāng)錫鉛合金以Sn63-Pb37比例配比時(shí)，溫度升至183℃，將出現(xiàn)固態(tài)與液態(tài)的交匯點(diǎn)，即圖中的T點(diǎn)，這一點(diǎn)稱為共晶點(diǎn)，該點(diǎn)的溫度稱之為共晶溫度，也就是焊接溫度。Sn63-Pb37的合金也稱為共晶合金，是錫鉛焊料中性能最好的一種。1.焊錫膏的組成3.1焊錫膏（2）助焊劑焊錫膏中使用懸浮狀助焊劑，它是合金粉末的載體。助焊劑與合金粉末的密度相差很大，約為1:7.3。助焊劑的組成對(duì)焊錫膏的擴(kuò)展性、潤(rùn)濕性、塌陷、黏度變化、清洗以及及儲(chǔ)存壽命均有較大影響，具體包括：觸變劑：調(diào)節(jié)焊錫膏的粘度和印刷性能，防止在印刷中出現(xiàn)拖尾、粘連等現(xiàn)象；活化劑：清除被焊材料表面以及合金粉末本身氧化膜，降低錫、鉛表面張力，使焊料迅速擴(kuò)散并附著在被焊金屬表面；粘結(jié)劑：加大錫膏粘附性并保護(hù)和防止焊后PCB再度氧化；溶劑：在焊錫膏的攪拌過(guò)程中起調(diào)節(jié)均勻的作用，對(duì)焊錫膏的壽命有一定的影響。2.焊錫膏的特性3.1焊錫膏（1）黏度黏度是焊錫膏的主要特性指標(biāo)，它是影響印刷性能的重要因素。影響焊錫膏黏度的主要因素有：合金焊料粉的百分含量。焊錫膏中合金焊料粉末百分含量的增加會(huì)引起黏度的增加，反之，則黏度降低，如圖所示。合金粉末粒度。在焊料中金屬粉末含量及焊劑完全相同時(shí)，合金粉末粒度尺寸大小將會(huì)影響焊錫膏黏度。粒度尺寸增加，黏度降低；粒度尺寸減小，黏度增加，如圖所示。溫度。溫度對(duì)焊錫膏的黏度影響很大，溫度升高，焊錫膏黏度下降；溫度降低，黏度焊錫膏上升，如圖所示。2.焊錫膏的特性3.1焊錫膏（2）觸變性觸變性是指隨著所受外力的增加，焊錫膏的黏度迅速下降，停止外力后迅速恢復(fù)黏度的性能。這種性質(zhì)在印刷焊錫膏時(shí)是非常有用的，即焊錫膏在印刷時(shí)，受到刮刀的推力作用，其黏度下降，當(dāng)達(dá)到模板窗口時(shí)，黏度達(dá)到最低，所以能夠順利通過(guò)模板窗口漏印到PCB焊盤上。隨著外力的停止，焊錫膏的黏度又迅速回升，這樣就不會(huì)出現(xiàn)印刷圖形的塌陷和漫流，得到很好的印刷效果。（3）工作壽命和儲(chǔ)存期限工作壽命是指在室溫下連續(xù)印刷時(shí)，要求焊錫膏的黏度隨時(shí)間變化小，焊錫膏不易干燥，印刷性能穩(wěn)定。一般要求在常溫下能放置12~14小時(shí)，至少4小時(shí)，其性能保持不變。儲(chǔ)存期限是指在規(guī)定的儲(chǔ)存條件下，焊錫膏從制造到使用，其性能不嚴(yán)重降低、不失效、正常使用之前的保存期限，一般規(guī)定在2~10℃下保存一年，至少3~6個(gè)月。3.焊錫膏的分類3.1焊錫膏（1）按合金焊料粉末的熔點(diǎn)

按合金焊料粉末的熔點(diǎn)，焊錫膏可分為低溫焊錫膏（138℃～173℃），中溫焊錫膏（173℃～200℃）和高溫焊錫膏（217℃以上）。最常用的焊錫膏熔點(diǎn)為178～183℃，習(xí)慣上將Sn63Pb37焊錫膏稱為中溫焊錫膏。隨著所用金屬種類和組成的不同，焊錫膏的熔點(diǎn)可提高至250℃以上，也可降為150℃以下，可根據(jù)焊接所需溫度的不同，選擇不同熔點(diǎn)的焊錫膏。（2）按助焊劑的活性焊劑中通常含有鹵素或有機(jī)酸成分，它能迅速消除被焊金屬表面的氧化膜，降低焊料的表面張力，使焊料迅速鋪展在被焊金屬表面，但焊劑的活性太高也會(huì)引起腐蝕等問(wèn)題，這要求根據(jù)產(chǎn)品的要求進(jìn)行選擇。按焊劑的活性可分為：活性（RM），中等活性（RMA），無(wú)活性（R），水洗（OA），免清洗（NC）等類別，如表所示。類型性能用途RA活性，松香型消費(fèi)類電子RMA中等活性一般的SMT產(chǎn)品R非活性，水白松香航天、軍事OA水清洗強(qiáng)活性，焊后要水清洗NC免清洗要求較高的SMT產(chǎn)品3.焊錫膏的分類3.1焊錫膏（3）按焊錫膏的黏度焊錫膏黏度的變化范圍很大，通常為100～600Pa·s，最高可達(dá)1000Pa·s以上。使用時(shí)根據(jù)印刷工藝不同進(jìn)行選擇，如表所示。（4）按助焊劑的成分有機(jī)溶劑清洗類。如傳統(tǒng)松香焊膏（其殘留物安全無(wú)腐蝕性）或含有鹵化物或非鹵化物活化劑的焊膏。水清洗類。此類焊錫膏活性強(qiáng)，可用于難以釬焊的表面，焊接后殘?jiān)子谟盟宄?。半水清洗和免清洗類。一般用于半水清洗和免清洗的焊錫膏不含氯離子，有特殊的配方，焊接過(guò)程要氮?dú)獗Ｗo(hù)；這類焊錫膏中非金屬固體含量極低，焊后殘留物少到可以忽略，降低了清洗的要求。合金粉含量（%）黏度值（Pa.s）應(yīng)用范圍90350-600模板印刷90200-350絲網(wǎng)印刷85100-200分配器4.表面組裝對(duì)焊錫膏的要求3.1焊錫膏（1）焊錫膏應(yīng)具有良好的保存穩(wěn)定性。

焊錫膏制備后，印刷前應(yīng)能在常溫或冷藏條件下保存3～6個(gè)月，性能保持不變。（2）印刷時(shí)和再流焊加熱前焊錫膏應(yīng)具有的性能：印刷時(shí)應(yīng)具有優(yōu)良的脫模性；印刷時(shí)和印刷后焊錫膏不易坍塌；焊錫膏應(yīng)具有合適的粘度。（3）再流焊加熱時(shí)焊錫膏應(yīng)具有的性能：

應(yīng)具有良好的潤(rùn)濕性；不形成或形成最少量的焊料球（錫珠）；焊料飛濺要少。（4）再流焊接后焊錫膏應(yīng)具有的性能：要求焊劑中固體含量越低越好，焊后易清洗干凈；焊接強(qiáng)度高。5.焊錫膏的選用3.1焊錫膏（1）根據(jù)產(chǎn)品本身的價(jià)值和用途，高可靠性的產(chǎn)品需要高質(zhì)量的焊錫膏。（2）根據(jù)PCB和元器件存放時(shí)間即表面氧化程度決定焊錫膏的活性。（3）根據(jù)產(chǎn)品的組裝工藝、印制電路板、元器件的具體情況選擇焊錫膏合金成分。（4）根據(jù)產(chǎn)品對(duì)清潔度的要求選擇是否選用免清洗焊錫膏。（5）BGA、CSP、QFN一般都選用免清洗焊錫膏。（6）焊接熱敏元器件時(shí)，選用Bi的低熔點(diǎn)焊錫膏。（7）根據(jù)PCB的組裝密度（有無(wú)窄間距）選擇合金粉末顆粒度。6.焊錫膏的使用方法3.1焊錫膏（1）焊錫膏在入廠之后在瓶身標(biāo)簽口注明冷藏編號(hào)，然后依次放置于冰箱內(nèi)冷藏，遵循先進(jìn)先出的原則；

（2）焊錫膏冷藏使用管制使用期限3個(gè)月，冷藏溫度控制為2～10℃；（3）拆封后的焊錫膏在1～2小時(shí)之內(nèi)用完，開封后錫膏有效期為10天，超過(guò)10天報(bào)廢處理；（4）將焊錫膏從冰箱中取出，貼上使用標(biāo)簽，并填寫回溫開始時(shí)間和簽名。焊錫膏需要完全回溫才可以開蓋使用，回溫時(shí)間規(guī)定為6～12小時(shí)。如未回溫完全便使用，焊錫膏會(huì)冷凝空氣中的水汽，造成坍塌、錫爆等問(wèn)題；（5）焊錫膏在使用前應(yīng)先在罐內(nèi)進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁譃闄C(jī)器攪拌和人工攪拌。機(jī)器攪拌的時(shí)間一般為3～4分鐘；人工攪拌焊錫膏時(shí)，要按同一方向攪拌，以免焊錫膏內(nèi)混有氣泡，攪拌時(shí)間為2～3分鐘；（6）印刷焊錫膏的環(huán)境要求：溫度18～24℃，相對(duì)濕度40%～50%，不可有冷風(fēng)或熱風(fēng)直接對(duì)著吹，溫度超過(guò)26℃，會(huì)影響焊錫膏的性能；（7）已開蓋的焊錫膏原則上應(yīng)盡快用完；（8）印刷焊錫膏的印制電路板應(yīng)盡量在4小時(shí)之內(nèi)完成再流焊接。7.

幾種常見(jiàn)的焊錫膏3.1焊錫膏（1）松香型焊錫膏松香是常見(jiàn)的助焊劑，也是焊錫膏中助焊劑的主要成分，即使是免清洗焊錫膏，助焊劑中也含有松香。這是因?yàn)樗上憔哂袃?yōu)良的助焊性，而且完成焊接后松香的殘留物成膜性好，對(duì)焊點(diǎn)有保護(hù)作用，有時(shí)即使不清洗，也不會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，而且松香具有增黏作用，錫膏印刷能黏附片式元件，不易產(chǎn)生移位。另外，松香易與其他成分混合起到調(diào)節(jié)黏度的作用，使焊錫膏中的金屬粉末不易沉淀和分層。目前，焊錫膏中使用改進(jìn)型的松香，進(jìn)一步提高焊錫膏的性能。（2）水溶性焊錫膏水溶性焊錫膏在組成結(jié)構(gòu)上同松香型焊錫膏類似，其成分包括Sn/Pb粉末和糊狀焊劑，只是在糊狀焊劑中以其他的有機(jī)物取代了松香，在焊接后可以直接用純水進(jìn)行清洗。雖然水溶性焊錫膏已經(jīng)面世好多年，但是由于糊狀焊劑中未使用松香，焊錫膏的黏結(jié)性能受到一定的限制，容易出現(xiàn)黏結(jié)力不夠的問(wèn)題，因此水溶性焊錫膏未能得到廣泛推廣使用。（3）免清洗低殘留物焊錫膏免清洗低殘留物焊錫膏是為了適應(yīng)環(huán)境要求而開發(fā)的焊錫膏，在焊接后不需要清洗，其實(shí)使用這種焊錫膏在焊接后仍有一定量的殘留物，且殘留物主要集中在焊點(diǎn)區(qū)，有時(shí)仍會(huì)影響到針床檢測(cè)的效果。要想達(dá)到免清洗的目的，通常要求使用免清洗低殘留物焊錫膏時(shí)，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)再流焊。采用氮?dú)獗Ｗo(hù)焊接可以有效地增強(qiáng)焊錫膏的潤(rùn)濕作用，防止焊接區(qū)二次氧化，此外，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，焊錫膏的殘留物揮發(fā)速度比在常態(tài)下快得多，減少了殘留物。8.焊錫膏的發(fā)展動(dòng)態(tài)3.1焊錫膏（1）無(wú)鉛焊料發(fā)展動(dòng)態(tài)鉛及其化合物是對(duì)人體有害的、多親和性的重金屬，會(huì)給人類生活和環(huán)境帶來(lái)極大的危害。日本首先研制出無(wú)鉛焊錫膏并應(yīng)用到電子產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)中，同時(shí)規(guī)定2003年底終止有鉛焊接。2000年，美國(guó)正式向工業(yè)界推薦使用標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)鉛焊錫膏。2003年，歐盟WEEE和ROHS指令生效，規(guī)定從2006年7月1日起在歐洲市場(chǎng)銷售的電子產(chǎn)品必須是無(wú)鉛產(chǎn)品。我國(guó)則規(guī)定從2006年7月1日起投放市場(chǎng)的國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)管目錄內(nèi)的電子信息產(chǎn)品不能含有鉛、鎘、汞等金屬，目前廣泛使用無(wú)鉛焊料。（2）無(wú)鉛焊料的要求國(guó)際上對(duì)無(wú)鉛焊料的成分并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求，無(wú)鉛焊料通常是指以錫為主體，添加其他金屬，并要求鉛的含量必須少于0.1%。對(duì)無(wú)鉛焊料的具體要求：合金熔點(diǎn)應(yīng)與錫鉛共晶合金相接近，在180℃~230℃之間；無(wú)毒或毒性很低，所選用材料不會(huì)污染環(huán)境；有較小的固液共存溫度范圍，凝固時(shí)間要短，有利于形成良好的焊點(diǎn)；具有良好的物理特性，如