在如今电子产品和人们的生活正在形成一个整体,科技也在不断的更新发展,特别是在电子产品领域如雨后春笋般不断的更新迭代,产品性能体积越来越往智能化、迷你型发展,尤其是在3C智能产品上,如手机、平板电脑、
智能穿戴设备等充斥着我们的生活。这些电子产品的背后,离不开一项关键的制造技术 ——SMT 贴片加工。它是将细小的电子元器件如电阻、电容、电感、芯片等,通过smt贴装设备准确地放置在印制好的(PCB)电路板
的指定位置上。它就像一个无名英雄一样默默地为电子制造业奉献着,默默推动着电子产品不断向小型化、高性能化迈进。接下来就由深圳昌鸿鑫电子带您一起详细了解一下smt贴片加工是什么,以及它的流程是怎么样的。
(一)SMT 贴片加工是什么?
SMT,即 Surface Mount Technology 的缩写,中文名为表面贴装技术。SMT 贴片加工就是将无引脚或短引脚的表面组装元器件(SMC/SMD,俗称片式元器件),通过回流焊接或浸焊等方式,贴装在印制电路板(PCB)表面或其他基板上,
并进行焊接组装的电路装配技术。这种技术摒弃了传统的穿孔插件方式,有效提高了电子组装的效率和密度。
(二)SMT 贴片加工的流程
1、准备阶段
① 电路板信息(Gerber):标准电路图的电子文件至少应包含 4 层,即焊盘文件、穿孔文件、文本文件和阻焊文件。若 PCB 板厂能提供拼板 Gerber 则更佳。同时,还需遵循标准的板边、定位孔和视觉标记点规范,如板边上下各留 10mm,同一板边左右两侧各有一个定位孔,
圆心距板边两侧 5mm,直径为 4mm 的圆孔;对角不对称的 1mm 实心喷锡圆点,外环为直径 3mm 的透明环等。
② 材料表(BOM):电子文件中要包含元器件的位置坐标(CAD 格式,扩展名为 “.txt” 的文本文件),以及 SMT 和 DIP 元器件的混合清单(需提供元器件编码原则及区分正反面的方法),也可提供 SMT 正反面及 DIP 元器件分开的清单(注明正反面元器件的分辨方式)。
③ 辅助数据:准备好炉温测试板(含重要元器件的报废板)和印刷钢网。
2、贴片加工阶段
① 物料采购、加工与检验:根据客户提供的 BOM 清单,采购人员进行原材料采购,确保生产用料准确无误。采购回来后,对物料进行检验和预处理,如引脚整形、剪脚,电阻引脚成型等,这一步骤是为了更好地保证生产质量。许多专业的 SMT 贴片代工厂都有成熟稳定的供应商体系,以确保物料供应的质量和及时性。
② 丝印:这是 SMT 流程的第一步,通过丝印机将焊膏或贴片胶漏印到电路板的焊盘上,为元器件焊接做准备。借助焊膏印刷机,焊膏透过不锈钢或镍钢网附着在焊盘上。若客户未提供丝印用的钢网,加工方需根据钢网文件制作。同时,由于焊膏需冷冻保存,使用前要提前解冻至合适温度。焊膏印刷厚度与刮刀也有关系,需精确控制。
③ 贴片:利用贴片机将表面贴装元器件准确安装到 PCB 板上的固定位置。贴片机是 SMT 生产线的关键设备之一,其贴装速度和精度直接影响生产效率和产品质量。随着技术发展,新型贴片机朝着柔性贴装系统和多模块结构发展,以适应不断变化的元器件封装形式,如 BGA、CSP、FC 等。
④ 固化(针对贴片胶):若使用贴片胶固定元器件,需通过固化炉将贴片胶熔化,使表面贴装元器件与 PCB 板牢固粘结在一起。固化炉一般位于贴片机之后。
⑤ 回流焊接:回流焊是 SMT 贴片加工的关键工序,其作用是将焊膏熔化,使元器件与 PCB 板实现电气连接和机械固定。回流焊炉通过对炉内温度曲线的精确控制,使焊膏经历预热、升温、回流、冷却等阶段,完成焊接过程。
⑥ 清洗:焊接完成后,需对组装好的 PCB 板进行清洗,去除残留的助焊剂等对人体有害的焊渣。清洗设备可选用洗衣机等,清洗位置可在线进行,也可离线操作。
⑦ 检测:采用多种检测设备对组装好的 PCB 板进行焊接质量和装配质量检测,如放大镜、显微镜、在线测试仪(ICT)、电流测试仪、自动光学检测(AOI)、X 射线检测系统、功能测试仪等。检测环节可在生产线上的合适位置进行配置,及时发现并剔除不良品,保证产品质量。
(三)、SMT 贴片加工的应用领域
1、消费电子:智能手机、平板电脑、智能手表、耳机、电视、游戏机等消费电子产品是 SMT 贴片加工的主要应用领域。这些产品市场需求大、更新换代快,对 SMT 贴片技术的高效性和小型化优势依赖明显。
2、通信设备:在 5G 通信时代,基站设备、路由器、交换机、光模块等通信产品对 SMT 贴片加工的需求持续增长。SMT 技术能够满足通信设备对高性能、高可靠性和小型化的要求,保障通信信号的稳定传输。
3、汽车电子:汽车电子领域涵盖了发动机控制系统、车载娱乐系统、安全气囊系统、自动驾驶辅助系统等众多应用。SMT 贴片加工在汽车电子中的应用,不仅提高了汽车电子设备的性能和可靠性,还为汽车的智能化、轻量化发展提供了有力支持。由于汽车使用环境复杂,对电子设备的稳定性要求极高,
SMT 贴片技术凭借其良好的电气性能和抗干扰能力,成为汽车电子制造的关键技术。
4、医疗电子:医疗设备如血糖仪、血压计、心电图机、超声诊断仪、核磁共振成像设备等都离不开 SMT 贴片加工。医疗电子对产品质量和安全性要求近乎苛刻,SMT 技术的高精度、高可靠性特点,确保了医疗设备的精确检测和数据的准确性,为医疗行业的发展提供了坚实的技术保障。
5、工业控制:工业自动化设备、机器人、数控机床、智能电表等工业控制产品中,SMT 贴片加工同样发挥着重要作用。它能够提高工业设备的集成度和稳定性,适应复杂的工业生产环境,助力工业智能化升级。
(四)SMT 贴片加工的优势
1、小型化:SMT 元器件无引脚或引脚短,能够实现高密度组装,有效减小了电子产品的体积和重量,满足了现代电子产品轻薄化的发展趋势,如智能手机、平板电脑等产品内部的电路板,通过 SMT 贴片技术实现了高度集成,使得产品更加便携。
2、提高生产效率:SMT 贴片代加工过程高度自动化,贴片机等设备能够快速、准确地完成元器件贴装,相比传统的穿孔插件方式,生产效率大幅提高。一条现代化的 SMT 生产线,每小时能够贴装数万甚至数十万个元器件,极大地缩短了产品的生产周期。
3、降低成本:虽然 SMT 设备的前期投入较大,但从长期来看,由于其生产效率高、节省原材料(如无需大量的引脚材料)、减少人工成本等因素,综合成本得到有效降低。同时,SMT 技术减少了电路板的尺寸和层数,也降低了 PCB 板的制造成本。
4、提高产品质量:SMT 贴片加工过程中,元器件与 PCB 板的连接更加牢固,电气性能更加稳定。自动化的生产设备和精确的工艺控制,减少了人为因素对产品质量的影响,提高了产品的一致性和可靠性。例如,在汽车电子、医疗电子等对产品质量和可靠性要求极高的领域,SMT 贴片技术得到了广泛应用。
(五)、SMT 贴片加工行业的发展趋势
1、元器件小型化与集成化:随着电子产品不断向小型化、高性能化发展,SMT 元器件将朝着更小尺寸、更高集成度方向迈进。如目前已经出现的 0201、01005 等超小型封装元器件,以及将多种功能集成在一个芯片内的系统级封装(SiP)技术,都对 SMT 贴片加工的设备精度和工艺水平提出了更高挑战。
2、智能化与自动化:未来 SMT 贴片加工生产线将更加智能化和自动化。通过引入人工智能、大数据、物联网等技术,实现生产过程的实时监控、智能调度和故障预测。自动化设备之间的协同工作能力将进一步提升,减少人工干预,提高生产效率和产品质量稳定性。例如,智能贴片机能够根据元器件类型和 PCB 板布局自
动优化贴装路径,提高贴装效率;在线检测设备通过人工智能算法快速准确地识别焊接缺陷,实现质量的精确控制。
3、绿色环保:在全球环保意识日益增强的背景下,SMT 贴片加工行业也将朝着绿色环保方向发展。一方面,采用无铅焊料、环保型助焊剂等绿色材料,减少电子废弃物对环境的污染;另一方面,优化生产工艺,降低能源消耗,实现节能减排。例如,一些企业通过改进回流焊炉的加热方式,提高能源利用率,减少碳排放。
4、新兴应用领域的拓展:随着 5G、人工智能、物联网、新能源汽车等新兴技术的快速发展,将催生出更多对 SMT 贴片加工有需求的新兴应用领域。如智能家居、智能安防、可穿戴医疗设备、无人机等,这些领域的发展将为 SMT 贴片加工行业带来新的市场机遇。
SMT 贴片加工技术为现代电子制造业制造业的发展起到了关键的作用,它凭借自身灵活独特的优势,在众多领域当中得到了非常好的应用,同时也在不停地推动着电子产品在不同方向的创新与发展。随着技术的不断进步和市场需求的变化,SMT 贴片
代加工行业也将持续变革与创新,为电子产业的繁荣注入源源不断的动力。深圳昌鸿鑫电子有限公司从成立至今已有十二载,在smt贴片加工行业不论是经验还是技术都拥有举足轻重的分量,服务于全球客户,获得非常不错的口碑,在今后的发展中昌
鸿鑫将继续发挥自己的余热,为今后的发展献上一份绵薄之力,同时也欢迎有需要的朋友一起携手发展。