什么是SMT PCB

近年来，SMT PCB已成为最流行和最有效的电子电路生产方法之一。

印刷电路板或 SMT PCB 的表面贴装技术是将组件直接放置在电路板顶部而不是让零件穿过电路板的过程。这有助于降低制造成本并提高印刷电路板制造商制造电路板的速度。

 

常用缩写

电路板制造业使用许多首字母缩略词来表示组件。这些是表面贴装技术行业中最常见的首字母缩略词，您应该知道它们。

 

SMA

SMA 代表表面贴装。这是指创建电路板并在其上安装组件的整个过程，从获取所有零件到组装后的质量控制检查。

 

SMC

SMC 代表表面贴装组件。这些是在组装过程中放置​​在印刷电路板上的部件，以及有助于将组件连接到电路板上的焊料和其他材料。PCB 制造商可能拥有专门的设备来处理不同类型和大小的平滑肌细胞。

 

修补

SMD 是表面贴装器件的首字母缩写。这些包括各种有源、无源和机电组件。SMD 和 SMC 之间的主要区别在于，SMD 仅由实际设备组成，而不是额外的焊料或使用的其他材料。当人们想要具体说明他们所指的组件时，通常会使用这个术语。

中小企业

SME 是表面贴装设备的首字母缩写。这些是将设备放置在准备好的电路板上的组装机，使它们成为该过程的重要组成部分。SMT 在自动化时最具成本效益，因此表面贴装设备通常设计用于处理尽可能多的组装过程。

 

脱模剂

SMP 代表表面贴装。这些是有助于将芯片和其他组件固定到位的外壳形式。在大多数情况下，表格有一个四位数的标识号，前两个数字指定长度，后两个数字指定宽度，均以 1/100 英寸（或 2.54 毫米）为单位。

贴片机

SMT 是表面贴装技术的行业简写。这包括在印刷电路板上进行表面安装的所有组装和安装技术。这与 SME 有关，但 SMT 代表 Process and Technology，而 SME 代表 PCB 制造公司使用的机器。

 

贴片设备

目前市场上有几种类型的 SMT 设备。这是最常见的设备类型。

 

被动补丁

无源贴片主要包括电阻和电容。极少数情况下，它们还可能包括线圈、晶体或其他具有个性化要求的组件。无源 SMD 有多种预先确定的封装尺寸，可帮助机器了解放置位置。

 

晶体管和二极管

晶体管和二极管是有助于引导和控制电流的电路板组件。由于它们通常仅以一种方式工作，因此晶体管和二极管具有三个连接而不是两个连接，这有助于确保它们仅以一种方式安装在板上。

 

集成电路

集成电路是放置在单个芯片中的电子芯片的集合，通常（但不总是）由硅制成。这些是大多数印刷电路板的核心，因为它们从根本上比以其他方式创建的电路更小、更快且更实惠。

大多数制造商添加集成电路作为制造过程的最后一步。

 

 

SMT优势

 

制造印刷电路板时使用 SMT PCB 组件的主要优势包括

 

小尺寸

对于许多产品来说，尺寸是最重要的问题之一，而表面贴装可以最大限度地减少制造大多数组件所需的深度。这对于许多需要尽可能小的 SMT PCB 板的现代设备来说尤其重要，例如智能手机、平板电脑和智能手表。

 

轻的

SMT 系统的重量是通孔元件的十分之一。这减轻了电路板本身的压力，并允许公司使用更少的材料来降低成本，这是他们完全使用 PCB SMT 工艺的一个重要原因

 

增强的灵活性

通过将一些组件直接放置在表面上，公司可以为无法放置在表面上的部件留出更多空间。这为制造提供了额外的灵活性，并允许创建否则不会按照所需规格制造的电子产品。

 

SMT的缺点

虽然表面贴装技术很有用，但您应该注意一些缺点。

首先，较小的引线空间使维修更加困难。表面贴装部件通常放置得很近，甚至可能比许多维修工具可以使用的更近。这使得修复损坏的电路板变得非常困难，如果零件的故障率很高，这可能是一个严重的问题。

其次，很难确保焊接连接能够承受热循环。选择一个对小零件有经验的装配工对于避免麻烦很重要。从根本上说，使用更小、更薄的组件意味着零件更有可能发生故障，因此如果您需要最大限度地降低故障率并且没有降低风险的技术，那么 SMT 不是一个好的流程。

最后，SMT 通常不适合产生大量热量或具有高电气负载的组件。这主要是因为焊料在过多的热量下会熔化。如果设计过程实际上并没有按照您的需要做，那从根本上来说是很糟糕的。

 

装配技术

组装技术各不相同，但出于安全和稳定性的原因，大多数公司制造至少 18 英寸 x 24 英寸的印刷电路板，然后沿预定线切割，将成品板分离成有用的组件。对于 SMT 组装，这比尝试单独打印每块电路板要高效得多。

表面贴装工艺本身从焊盘（各种金属的小点）开始，组装机向其添加焊膏。添加糊剂后，机器将元件拾起并放置在板上。

一切就绪后，电路板会经过一个特殊的加热过程，足以熔化焊膏中的所有焊料颗粒，而不会损坏其他组件。通过正确的设计，熔化的浆料还将每个组件拉入到位。在此之后，对电路板进行清洁和冷却以去除所有多余的颗粒和焊膏，然后在发货前检查是否存在缺陷。

 

 

 

关于 PCB 的 SMT 元件贴装

 

PCB SMT 元件贴装

PCB 具有允许电流流过电路板的导电迹线。板上的每个 SMT 组件都放置在导电路径上的特定位置，以便特定组件可以接收到足够的功率来运行。在考虑使用表面贴装技术在印刷电路板 (PCB) 上放置组件时需要特别注意。

 

CTE 笔记

在确定 SMT 元件放置公差和间距时，必须考虑许多因素。关于 SMT 组件的间距和布局的最重要因素之一是 CTE，即热膨胀系数。许多印刷电路板由玻璃环氧树脂基板和无铅陶瓷芯片载体制成。当陶瓷载体和环氧树脂基板之间的CTE差异太大时，可能会遇到焊点开裂，大约在100次循环后发生。

解决方法是确保基板有足够的CTE，使用兼容的顶部基板，或者使用含铅陶瓷芯片载体代替无铅陶瓷芯片载体。

 

将每个 SMT 组件放置在板上

SMT 元件放置还取决于尺寸和成本。吸收超过 10 mW 或传导超过 10 mA 的组件将需要更多的热和电方面的考虑。电源管理组件将需要一个接地层或电源层来控制热流。

高电流连接将取决于连接的可接受电压降。对于层跃迁，大电流路径在每个层跃迁处需要两到四个过孔。当在层过渡处放置多个通孔时，导热性提高，可靠性提高，电阻和电感损耗降低。

放置 SMT 组件时，首先放置连接器，然后放置电源电路、敏感和精密电路、关键电路组件以及任何其他必需的组件。

路由优先级是根据功率水平、噪声敏感度以及生成和路由能力来选择的。您包含的层数将根据设计的功率级别和复杂性而有所不同。请记住，由于铜包层是成对生产的，因此层也应该成对添加。

 

SMT元件贴装后

放置零件后，如果您不是首席工程师或设计师，则应确保负责人检查布局并对物理位置或布线路径进行任何必要的调整，以使电路布局达到最佳效率。

最后的考虑应包括确保引脚和通孔之间的阻焊层、清洁的丝网印刷以及保护敏感电路和节点免受噪声源的影响。在审查过程中，PCB 可以根据从 PCB 设计人员收到的任何反馈进行修正。

 

PCB设计的SMT芯片加工要求

 

印刷电路板

PCB一般为矩形，最佳纵横比为3:2或4:3。当纵横比大时，容易发生翘曲。建议尽量规范PCB的尺寸，这样可以简化加工工艺，降低加工成本。

尺寸

不同的SMT设备对PCB尺寸有不同的要求，在PCB设计时必须考虑SMT设备的最大和最小PCB安装尺寸。

厚度

PCB的厚度要考虑PCB板的机械强度要求和PCB单位面积上元器件的重量，一般为0.3~6mm。常用的PCB厚度为1.6mm，特大板可以2mm，射频用的微带板一般为0.8~1mm。

 

定位孔

一些SMT设备采用孔定位的方法。为了保证PCB能够准确的固定在设备夹具上，要求PCB预留定位孔。

不同的设备对定位孔有不同的要求。一般需要在PCB的左下角和右下角设置一对定位孔，直径为Φ4mm（也有Φ3mm或Φ5mm），孔壁不允许金属化。也可以使用定位孔之一。设计为用于快速定位的椭圆形孔。

一般主定位孔与PCB两侧的距离为5mm×5mm，调整孔与PCB底部的距离为5mm。定位孔周围5mm内不允许贴片元件。

 

工艺方

在SMT生产过程中，PCB是通过轨道传输完成的。为保证PCB可靠固定，一般在传动导轨的侧面（长边）预留5mm的尺寸，方便设备的夹持。在此范围内不允许安装。设备。

不能保留时，必须增加技术优势。对于一些已经波峰焊的带插件的产品，一般边（短边）需要预留3mm的尺寸，以便添加锡条。

 

基准标记

基准识别点，也称为Mark，为SMT组装过程中的所有步骤提供了一个共同的可测量点，确保组装中使用的每个设备都能准确定位电路图案。因此，Mark点对于SMT生产至关重要。

标记点一般分为整板标记、面板标记、局部识别标记（脚间距≤0.5mm）。一般标记点中心的标记点为直径1.0mm的金属铜箔，周边开口对比区直径为3mm。铝箔和周围开放区域之间的颜色对比应该很明显。Φ3mm范围内不允许有丝印、焊盘或V-Cut等。

 

 面板设计

一般原则：当PCB单板尺寸小于50mm×50mm时，必须拼装。建议当PCB尺寸小于160mm×120mm时，采用面板设计，将其转换成满足生产要求的理想尺寸，方便插件和焊接，提高生产效率和设备利用率。

但要注意面板的尺寸不能太大，要符合设备的要求。面板之间可采用V型槽、印章孔或冲孔槽。建议对同一面板仅使用一种拆分方法。

对于一些全面组装的双面SMD板，可以采用阴阳拼版设计，这样就可以使用同一个网版，节省了烧写换线的时间，提高了生产效率。然而，对于更大更重的器件，限制如下： A=器件重量/引脚和焊盘之间的接触面积。