所謂表面組裝技術,是指把片狀結構的元器件或適合于表面組裝的小型化元器件,按照電路的要求放置在印制板的表面上,用再流焊或波峰焊等焊接工藝裝配起來,構成具有一定功能的電子部件的組裝技術。SMT和THT元器件安裝焊接方式的區別如圖所示。在傳統的THT印制電路板上,元器件和焊點分別位于板的兩面;而在SMT電路板上,焊點與元器件都處在板的同一面上。因此,在SMT貼片機印制電路板上,通孔只用來連接電路板兩面的導線,孔的數量要少得多,孔的直徑也小很多。這樣,就能使電路板的裝配密度極大提高。
SMT表面安裝元器件在功能上和插裝元器件沒有差別,其不同之處在于元器件的封裝。表面安裝的封裝在焊接時要經受很高的溫度其元器件和基板必須具有匹配的熱膨脹系數。這些因素在產品設計中必須全盤考慮。
SMT工藝技術的特點可以通過其與傳統通孔插裝技術(THT)的差別比較體現。從組裝工藝技術的角度分析,SMT和THT的根本區別是“貼”和“插”。二者的差別還體現在基板、元器件、組件形態、焊點形態和組裝工藝方法各個方面。
選擇合適的貼片加工封裝,其優點主要是:
1、有效節省PCB面積;
2、提供更好的電學性能;
3、對元器件的內部起保護作用,免受潮濕等環境影響;
4、提供良好的通信聯系;
5、幫助散熱并為傳送和測試提供方便。
SMT表面安裝元器件的選擇和設計是產品總體設計的關鍵一環,設計者在系統結構和詳細電路設計階段確定元器件的電氣性能和功能,在SMT設計階段應根據設備及工藝的具體情況和總體設計要求確定表面組裝元器件的封裝形式和結構。
表面安裝的焊點既是機械連接點又是電氣連接點,合理的選擇對提高PCB設計密度、可生產性、可測試性和可靠性都產生決定性的影響。
表面組裝技術和通孔插裝元器件的方式相比,具有以下優越性:
(1)實現微型化。SMT的電子部件,其幾何尺寸和占用空問的體積比通孔插裝元器件小得多,一般可減小60%~70%,甚至可減小90%。重量減輕60%~90%。
(2)信號傳輸速度高。結構緊湊、組裝密度高,在電路板上雙面貼裝時,組裝密度可以達到5.5~20個焊點/cm。,由于連線短、延遲小,可實現高速度的信號傳輸。同時,更加耐振動、抗沖擊。這對于電子設備超高速運行具有重大的意義。
(3)高頻特性好。由于元器件無引線或短引線,自然減小了電路的分布參數,降低了射頻干擾。
(4)有利于自動化生產,提高成品率和生產效率。由于片狀元器件外形尺寸標準化、系列化及焊接條件的一致性,使SMT的自動化程度很高(全自動生產線解決方案),從而使焊接過程造成的元器件失效大大減少,提高了可靠性。
(5)材料成本低。現在,除了少量片狀化困難或封裝精度特別高的品種,絕大多數SMT元器件的封裝成本已經低于同樣類型、同樣功能的iFHT元器件,隨之而來的是SMT元器件的銷售價格比THT元器件更低。
(6)SMT(表面貼裝技術)技術簡化了電子整機產品的生產工序,降低了生產成本。在印制板上組裝時,元器件的引線不打彎、剪短,因而使整個生產過程縮短,生產效率得到提高。同樣功能電路的加工成本低于通孔插裝方式,一般可使生產總成本降低30%~50%。
表面組裝技術的缺點
1.一般功率較小
2.體積小
3.易破損
4.對焊接技術要求高:易出現虛焊、收錫、“火山口”、漏焊、橋接(連錫)、“立碑”等現象
5.安裝元件時易出現掉件或損壞
6.不易使用目測檢驗,測試檢驗難度高
7.微型化和眾多的焊點種類使工藝和檢查復雜化
8.設備投資較大
9.技術復雜,需要較高的培訓和學習成本
10.發展快速,需不斷跟進
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