SMT是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的表面或其它基板的表面上,通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。元器件是电子组装发展的基础,元器件的发展变化推动了组装设备与组装工艺的革新。随着半导体和微电子元器件尺寸小到毫微级,传统的SMT贴片加工组装技术已经遇到严重的危机。美国学者D.O Popa在2004年就指出:若按摩尔定律继续进行的话,会在2010年以后的十年中发生“电子组装危机”。他还指出:组装和封装复杂电子系统的成本将占到整个系统制造成本的60%-90%。SMT微电子组装技术的变革已经迫在眉睫,将会在2022年前出现蜕变,接下来跟着广州SMT贴片加工厂—众焱电子一起回顾一下SMT组装技术几十年的历史。
第一代SMT起始于 60年代美国军方,发展于 70年代后半期日本,从片状元器件、组装工艺和支撑材料的成熟,以及自动化设备大量研发出来,为SMT的发展奠定基础,80年代SMT逐步代替通孔插件技术(THT)。
第二代SMT实现细间距元器件的高速组装。90年代,随着I/O端子数的增多,器件的封装形式也将由QFP快速地向球栅阵列式封装形式过渡,BGA、CSP成为封装技术的主流,片式元器件0402大量应用,SMT实现了高速组装。
第三代SMT小型元器件超高速组装,21世纪随着手机由功能机向智能机发展,SMT实现了小型片式元件0201、01005与 CSP、QFN、POP、3D超细间距封装等器件的超高速组装。2015年超小型元器件03015(0.3 * 0.15 mm)已经量产,其贴片工艺倍受关注,锡膏印刷工艺将是最大的挑战。日本JEITA电子组装技术委员会预测,到2020年贴装片式元件将实用0201尺寸(0.2 mm *0.1 mm)量产。随着芯片按摩尔定律发展,芯片不断缩小,引发PWB、SMT与芯片封装三大行业不断渗透,系统级芯片封装SOC(system on chip)与系统级封装SIP(system in package)已经应用到iphone7与iwatch上面。超小型元器件的组装对焊锡膏、钢网与印刷机的要求已经临近极限,3D打印锡膏应用成本又非常高。锡膏、钢网与印刷机已经很难全面满足各种焊点对焊锡分配的要求,因此SMT也将面临组装工艺的危机。