燕山大学
课 程 设 计 说 明 书
题目： SMT贴片电路工艺设计
学院（系）： 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：
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SMT贴片电路工艺设计
张磊
理学院12级微电子
摘要：SMT就是表面组装技术（Surface Mount Technology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。表面贴装技术(Surface Mount Technology简称SMT)是新一代电子组装技术,它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件,从而实现了电子产品组装的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生产的自动化。这种小型化的元器件称为：SMD器件（或称SMC、片式器件）。将元件装配到印制板PCB上的工艺方法称为SMT工艺。相关的组装设备则称为SMT设备。随着我国电子工艺水平的不断提高，我国已成为世界电子产业的加工厂。目前，SMT已广泛应用于各行各业的电子产品组件和器件的组装中
关键词：SMT、表面封装技术、小型化元器件、PCB
SMT circuit design process
Abstract: SMT is Surface Mount Technology (the abbreviation of Surface Mount Technology), is one of the most popular in the electronic assembly industry Technology and process.Surface-mount Technology of Surface Mount Technology (SMT) is a new generation of electronic assembly Technology, it will be the traditional electronic components compressed into a small percentage volume only device, so as to realize the high density of the electronic product assembly, high reliability, miniaturization, low cost, and automation of production.The miniaturization of components called: SMD components (or SMC, chip device).The components to the PCB assembly process method is called on the PCB in SMT process.The relevant assembly equipment is referred to as SMT equipment.Along with the electronic technology level unceasing enhancement, our country has become the world processing factory of the electronics industry.At present, SMT electronic products has been widely used in all walks of life in the assembly of components and devices.
Keywords: SMT、 surface encapsulation technology、the electronic manufacturing industry、PCB
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一、引言
SMT工艺技术的发展和进步主要朝着4个方向。一是与新型表面组装元器件的组装要求相适应；二是与新型组装材料的发展相适应；三是与现代电子产品的品种多，更新快特征相适应；四是与高密度组装、三维立体组装、微机电系统组装等新型组装形式的组装要求相适应。
二、贴片工艺要求
1. 各装配位号元器件的类型、型号、标称值和极性等特征标记要符合产品的装配图和明细表要求。
2. 贴装好的元器件要完好无损。
3. 贴装元器件焊端或引脚不小于1/2厚度要浸入焊膏。对于一般元器件贴片时的焊膏挤出量(长度)应小于0.2mm，对于窄间距元器件贴片时的焊膏挤出量(长度)应小于0.1mm。
正确
图1 对比图
不正确
4. 元器件的端头或引脚均和焊盘图形对齐、居中。由于再流焊时有自定位效应,因此元器件贴装位置允许有一定的偏差。允许偏差范围要求如下:
(1)矩型元件：在PCB焊盘设计正确的条件下，元件的宽度方向焊端宽度3/4以上在焊盘上，在元件的长度方向元件的焊端与焊盘交叠后,焊盘伸出部分要大于焊端高度的1/3；有旋转偏差时，元件焊端宽度的3/4以上必须在焊盘上。贴装时要特别注意：元件焊端必须接触焊膏图形。
(2)小外形晶体管(SOT)：允许X、Y、T(旋转角度)有偏差,但引脚(含趾部和跟部)必须全部处于焊盘上。
(3)小外形集成电路(SOIC)：允许X、Y、T(旋转角度)有贴装偏差,但必须保证器件引脚宽度的3/4(含趾部和跟部)处于焊盘上。
(4)四边扁平封装器件和超小形封装器件(QFP):要保证引脚宽度3/4处于焊盘上,允许X、Y、T(旋转角度)有较小的贴装偏差。允许引脚的趾部少量伸出焊盘，但必须有3/4引脚长度在焊盘上、引脚的跟部也必须在焊盘上。
5.保证贴装质量的三要素 (1) 元件正确
要求各装配位号元器件的类型、型号、标称值和极性等特征标记要符合产品的装配图和明细表要求，不能贴错位置。
(2)位置准确
元器件的端头或引脚均和焊盘图形要尽量对齐、居中，还要确保元件焊端接触焊膏图形。元器件贴装位置要满足工艺要求。
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(3) 压力(贴片高度)合适
贴片压力过小,元器件焊端或引脚浮在焊膏表面,焊膏粘不住元器件,在传递和再流焊时容易产生位置移动,另外由于Z轴高度过高,贴片时元件从高处扔下,会造成贴片位置偏移;
贴片压力过大,焊膏挤出量过多,容易造成焊膏粘连,再流焊时容易产生桥接,同时也会由于滑动造成贴片位置偏移,严重时还会损坏元器件。
三、贴片工艺流程
1.全自动贴片机贴片工艺流程
图2 贴片工艺流程图
编程的方法有离线编程和在线编程两种方法。对于在CAD坐标文件的产品可采用离线编程,对于没有CAD坐标文件的产品,可采用在线编程。 2、离线编程
离线编程是指利用离线编程软件和PCB的CAD设计文件在计算机上进行编制程序的工作。离线编程可以节省在线编程时间，从而可以减少贴装机的停机时间，提高设备的利用率，离线编程对多品种小批量生产特别有意义。
离线编程软件一般由两部分组成：CAD转换软件和自动编程并优化软件。
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离线编程的步骤： PCB程序数据编辑 自动编程优化并编辑 将数据输入设备 校对检查并备份贴片程 在贴装机上对优化好的产品程序进行编
图3 离线编程图
3、在线编程
对于已经完成离线编程的产品,可直接调出产品程序，对于没有CAD坐标文件的产品，可采用在线编程。
在线编程是在贴装机上人工输入拾片和贴片程序的过程。拾片程序完全由人工编制并输入，贴片程序是通过教学摄像机对PCB上每个贴片元器件贴装位置的精确摄像，自动计算元器件中心坐标(贴装位置),并记录到贴片程序表中,然后通过人工优化而成。
在线编程注意事项
（1）输入数据时应经常存盘,以免停电或误操作而丢失数据; （2）输入元器件坐标时可根据PCB元器件位置顺序进行；
（3）所输人元器件名称、位号、型号等必须与元件明细和装配图相符； （4）拾片与贴片以及各种库的元件名要统一;
（5）编程过程中,应在同一块PCB上连续完成坐标的输入,重新上PCB或更换新PCB都有可能造成贴片坐标的误差。
（6）凡是程序中涉及到的元器件,必须在元件库、包装库、供料器库、托盘库、托盘料架库、图像库建立并登记,各种元器件所需要的吸嘴型号也必须在吸嘴库中登记。
编制拾片程序
（1）输入PCB基准标志(Maker)和局部(某个元器件)基准标志(Mark)的名字、Mark的X、Y坐标、使用的摄像机号、在任务栏中输人Fiducial(基准校正)；
（2）输入每一个贴装元器件的名称(例如2125R lK)； （3）输入元器件位号(例如R1)；
（4）输入器件的型号、规格(例如74HC74)；
（5）输入每一个贴装元器件的中心坐标X、Y和转角T； （6）输入选用的贴片头号；
（7）选择Fiducial的类型(采用PCB基准或局部基准)； （8）采用几个头同时拾片或单个头拾片方式；
（9）输入是否需要跳步（若程序中某个位号不贴,可在此输入跳步,在贴片过程中,贴装机将自动跳过此步）。
4、人工优化原则
（1）换吸嘴的次数最少。
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