SMT 技术作为一种电子组装技术,诞生于 20 世纪 60 年代,由美国 IBM 公司率先开发,至 80 年代后期走向成熟。其主要功能在于将电阻、电容、晶体管、集成电路等电子元器件安装于印刷电路板之上,并借助焊接构建电气连接。所使用的组件被称为 SMD(表面安装设备)。表面安装技术与通孔插入技术的显著差异在于,表面安装无需为元件引脚预留特定通孔,且其元件尺寸相较通孔插入技术大幅减小。运用表面贴装技术能够显著提升整体加工速度。不过,伴随零件的微型化与密度的提升,电路板出现缺陷的风险也相应增加。故而,在任何表面贴装技术的制造流程中,误差检测已然成为不可或缺的环节。
贴片加工技术具备诸多优点:
可靠性高,抗振能力强:SMT 贴片加工运用可靠性高、体积小巧且重量轻盈的片式元件器件,拥有卓越的抗振性能。借助自动化生产方式,安装可靠性极高。通常而言,不良焊点率低于百万分之十,相较于通孔插件的波峰焊接技术低一个数量级,有力确保了电子产品或元器件焊点的低不良率。当下,近 90% 的电子产品均采用 SMT 工艺。
电子产品体积小、组装密度高:因 SMT 技术无需预留较大通孔空间,元件尺寸微小,使得电子产品的体积得以大幅缩减,同时在单位面积的电路板上能够安装更多的元器件,显著提高了组装密度。
高频特性,性能可靠:芯片元件安装稳固,多采用无铅或短引线设计,有效降低了寄生电感和电容的影响,优化了电路的高频特性,减少了电磁与射频干扰。由 SMC 和 SMD 设计的电路最高频率可达 3GHz,而芯片单元仅为 500MHz,可大幅缩短传输延迟时间,适用于时钟频率大于 16MHz 的电路。若采用 MCM 技术,计算机工作站的高端时钟频率能够达到 100MHz,寄生电抗引发的附加功耗可降低 2 - 3 倍。
提高生产效率,实现自动化生产:当前,为实现穿孔板的全自动化生产,需将原 PCB 面积扩大 40%,以便自动插件的插件头能够顺利插入元器件,否则空间间隙不足易导致元器件损坏。而自动 sm421/sm411 运用真空喷嘴进行吸、排气操作来搬运部件。尽管真空喷嘴尺寸小于组件形状,但却提升了安装密度。实际上,小零件和小螺距 QFP 均由自动贴片机生产,达成了全自动生产模式,极大提高了生产效率。
降低成本和费用:
PCB 面积仅为通孔技术面积的 1/12,若采用 CSP,PCB 面积将进一步大幅缩减。
减少了 PCB 上的钻孔数量,有效节约了维修成本。
得益于频率特性的改善,降低了电路调试成本。
由于芯片组件体积小、重量轻,降低了包装、运输和储存成本。
SMT 芯片加工技术能够节约材料、能源、设备、人力和时间,总体成本可降低 30% - 50%。