伴随着电子行业的不断进步发展,SMT表面组装技术也越来越成熟,设备功能也在不断完善。如今的SMT贴片加工技术已经逐渐取代传统插装技术,成为电子组装行业里最流行的一种工艺技术。“更小、更轻、更密、更好”是SMT贴片加工技术最大的优势特点,也是目前电子产品高集成、小型化的要求。但是SMT贴片加工技术也有一些潜在的质量隐患,这些质量隐患往往很容易忽略。因此,注意和解决这些隐患能够极大的提高SMT贴片加工质量。下面让我们一起来了解SMT工艺的优缺点和质量隐患都有哪些?
一、SMT贴片加工的优点
1、可靠性高,抗振能力强
SMT贴片加工采用的是片状元器件,具有高可靠性,器件小而轻,故抗振能力强,采用自动化生产,贴装可靠性高,一般不良焊点率小于百万分之十,比通孔插元件波峰焊接技术低一个数量级,能够保证电子产品或元器件焊点缺陷率低,目前SMT贴片加工厂中几乎有90%的电子产品采用SMT工艺。
2、电子产品体积小,组装密度高
SMT贴片元件体积只有传统插装元件的1/10左右,而重量也只有传统插装元件的10%,通常采用SMT技术可使电子产品体积缩小40%~60%,质量减轻60%~80%,所占面积和重量都大为减少。而SMT贴片加工组装元件网格从1.27MM发展到目前0.63MM网格,个别更是达到0.5MM网格,采用通孔安装技术安装元件,可使组装密度更高。
3、高频特性好,性能可靠
由于片式元器件贴装牢固,器件通常为无引线或短引线,降低了寄生电感和寄生电容的影响,提高了电路的高频特性,减少了电磁和射频干扰。采用SMC及SMD设计的电路最高频率达3GHz,而采用片式元件仅为500MHz,可缩短传输延迟时间。可用于时钟频率为以上16MHz以上的电路。若使用MCM技术,计算机工作站的高端时钟频率可达100MHz,由寄生电抗引起的附加功耗可降低2-3倍。
4、提高生产率,实现自动化生产
目前穿孔安装印制板要实现完全自动化,还需扩大40%原印制板面积,这样才能使自动插件的插装头将元件插入,否则没有足够的空间间隙,将碰坏零件。SMT自动贴片机采用真空嘴吸放元件,真空吸嘴小于元件外形,反而提高安装密度。事实上小元件及细间距QFP器科 均采用自动贴片机进行生产,以实现全线自动化生产。
5、降低成本,减少费用
印制板使用面积减小,面积为通孔技术的1/12,若采用CSP安装则其面积还要大幅度下降;印制板上钻孔数量的减少,节约了返修的费用;且由于频率特性提高,减少了电路调试费用;由于片式元器件体积小、质量轻,减少了包装、运输和储存费用。因此,采用SMT贴片加工技术可节省材料、能源、设备、人力、时间等,可降低成本达30%~50%。
二、SMT贴片加工的缺点
1、连接技术问题
回流焊时热应力是回流焊时时温度的改变,元件由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束,使其不能完全自由胀缩而产生的热应力。而焊锡时零件的本体,直接受锡焊时的热应力,且有数次加热的危险。
2、可靠度问题
装配到PCB时利用电极材料与焊锡固定,没有引线的缓冲PCB的偏斜直接加到零件本体,或锡焊接合部份,因此由于焊锡量的差异而引起的压力会造成零件本体至断裂。
3、PCB测试与返工问题
随着SMT集成度越来越高,PCB测试越来越难,栽针之位置越来越少,同时测试设备与rework设备之费用绝对不是一笔小数目。
三、SMT贴片加工质量隐患
关于SMT贴片加工质量隐患必需要注意的问题有以下几点:
1、电容缺件(撞件)根本不会影响功能,只影响寿命及效果;
2、BGA 焊接质量不能直观看出 (气泡、未融化、偏移等);
3、微短路造成电路故障;
4、ESD造成电子原件寿命受损或功能衰退;
5、IC/BGA受潮造成功能不良或潜在不良。