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(2016年8月12日)
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表面安装技术(又称为SMT, Surface-mount technology),是一种电子装联技术,起源于1960年代,最初由美国IBM公司进行技术研发,之后于1980年代后期渐趋成熟。此技术是将电子元件,如电阻、电容、晶体管、集成电路等等安装到印刷电路板上,并通过钎焊形成电气联结。其使用之元件又被简称为表面安装元件(SMD,surface-mount devices)。和通孔插装技术的最大不同处在于,表面安装技术不需为元件的针脚预留对应的贯穿孔,而表面安装技术的元件尺寸也比通孔插装技术的微小许多。借由应用表面黏著技术可以增加整体处理速度,但由于零件的微小化及密度的增加电路板的缺陷风险因而随之提高,所以在任何表面黏著技术的电路板制造过程,错误侦测已经变成必要的一环。
COG(Chip-On-Glass)是在LCD的玻璃上,利用打线接合及黏糊的方式,直接连接裸晶片,现COG接合技术是将长有金凸块的驱动IC裸晶片,使用各向异性导电膜(ACF)直接与LCD面板做连接。
典型步骤编辑
- 用丝网漏印的方式在印刷电路板上需要焊接元件的位置印上锡膏;
- 将元件贴放到印刷电路板上对应的位置;
- 让贴好元件的印刷电路板通过回流炉加热,使锡膏熔化,元件的引脚与印刷电路板上的铜箔形成牢固的机械电气连接。
参见编辑
- 积体电路
- 微处理器
- 柔性印刷电路板
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表面安裝技術(又稱為SMT, Surface-mount technology),是一種電子裝聯技術,起源於1960年代,最初由美國IBM公司進行技術研發,之後於1980年代後期漸趨成熟。此技術是將電子元件,如電阻、電容、晶體管、集成電路等等安裝到印刷電路板上,並通過釺焊形成電氣聯結。其使用之元件又被簡稱為表面安裝元件(SMD,surface-mount devices)。和通孔插裝技術的最大不同處在於,表面安裝技術不需為元件的針腳預留對應的貫穿孔,而表面安裝技術的元件尺寸也比通孔插裝技術的微小許多。藉由應用表面黏著技術可以增加整體處理速度,但由於零件的微小化及密度的增加電路板的缺陷風險因而隨之提高,所以在任何表面黏著技術的電路板製造過程,錯誤偵測已經變成必要的一環。
COG(Chip-On-Glass)是在LCD的玻璃上,利用打線接合及黏糊的方式,直接連接裸晶片,現COG接合技術是將長有金凸塊的驅動IC裸晶片,使用各向異性導電膜(ACF)直接與LCD面板做連接。
典型步驟[編輯]
- 用絲網漏印的方式在印刷電路板上需要焊接元件的位置印上錫膏;
- 將元件貼放到印刷電路板上對應的位置;
- 讓貼好元件的印刷電路板通過回流爐加熱,使錫膏熔化,元件的引腳與印刷電路板上的銅箔形成牢固的機械電氣連接。
參見[編輯]
- 積體電路
- 微處理器
- 柔性印刷電路板
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在瞭解SMT是什麼之前,這裡要先澄清一下SMD與SMT的區別,因為有時候會聽到有人說SMT,有時候又會聽到有人講SMD,這兩個辭有時候的確可以混用,但基本上還是有些差別的:
SMD: Surface Mount Device,表面貼焊零件。
所以這個辭是表示零件,泛指那些可以使用SMT製程或技術的電子零件。SMT: Surface Mount Technology,表面貼焊技術。
所以這個辭指的是一種技術,一種將電子零件焊接於電路板表面的技術。
可以用開車來比喻,車子是一個完整的產品,車子上有許許多多的零件(輪胎、車門…),這些車子的零件就相當於Device;而開車就是一種技術,說你會開車,就是你懂得開車的技術(Technology),技術通常都需要學習並經過長久操作後,才會熟能生巧。
好了,言歸正傳,來談談何謂SMT(Surface Mount Technology)?按照字面的意思解釋,它就是一種把電子零件焊接在電路板(PCB, Printed Circuit Board)表面上的一種技術,這有別於較早期的通孔零件,使用「波焊」技術(想進一步瞭解波峰焊與通孔零件),這種SMT技術可以大幅降低電子產品的體積,達到更輕、薄、短、小的目的。這裡可以暫時把傳統通孔插件比喻成以前的真空管電視,而SMT技術就可以比喻成液晶電視了。
早期電子零件剛出來的時候只有傳統通孔焊接技術(THT, Through-Hole Technology)(DIP, Dual-In line Package,這是早期雙排腳的插件IC名詞),所以電子零件都必須額外設計焊腳來穿過電路板,以達到零件焊接在電路板的目的,可是這種通孔零件的焊腳有其最小尺寸的限制,否則焊腳會容易被折斷,或是因為使用者不小心掉到地上而造成外力的折斷,所以通孔零件可以做到5mmx5mm就已經是非常小了,而現在的SMD零件,最小的尺寸已經可以做到01005(0.4mmx0.2mm),甚至朝更小的尺寸邁進了,這也就是為何當初的黑金剛電話要像磚頭一樣大,而且只能打電話;現在的智慧型手機的體積只有黑金剛的1/5不到,但是功能卻更多。
那SMT到底是靠什麼樣的技術將電子零件焊接到電路板的呢?答案應該是錫膏(Solder Paste),只要把錫膏印刷在需要焊接零件的焊墊(焊盤)上面,然後上面再放上電子零件,焊腳要剛好放在錫膏的位置,讓錫膏經過高溫迴焊爐,爐內的最高溫度必須要高過錫高的熔點,但不可以高到會燒壞電子零件的溫度,回焊爐(reflow)會將錫膏融化,錫膏融化時會變成液體,液態的錫膏會包覆電子零件的焊腳,等到溫度冷卻錫膏重新變回固體後,就會將電子零件焊接在電路板上面了。
這錫膏印刷的方法有點像我們刷油漆時使用罩子寫字或漆圖案。關於錫膏如何印刷可以參考這篇文章:如何將錫膏印刷於電路板(solder paste printing)
那電子產品採用SMT技術有何優點與好處?
電子產品可以設計得更輕薄短小。零件變得更小,電路板的使用面積也會比以前的通孔零件來的小。
可以設計出更高端的產品。就因為SMD的小與薄,可以讓電子產品應用在更多的零域。如微型機器人、更快速的CPU(中央處理器),更適合隨身攜帶的電子產品。
適合大量生產。因為SMT技術摒除了大部分的人工插件作業,改以機器來置放電子零件,所以更適合用來大量生產出高品質的產品,而且製程也比通孔插件更穩定。
生產成本降低,基本上就是降低了人力及工時。因為通孔零件靠人工置件,而SMT則改為機器置件。
一條完整的SMT產線除了需要把電子零件貼焊到電路板的錫膏印刷機(solder paste printing machine)、貼片機(pick and placement machine)與回焊爐(reflow oven)之外,為了提高生產良率,其實還會包含許多的檢查設備,想要更詳細瞭解SMT的製程步驟可以參考這篇文章:
簡介SMT表面貼焊流程中包含哪些製程與注意事項
延伸閱讀:
組裝工廠設置IQC的目的
如何評鑑一家SMT代工廠
電子製造工廠如何產出一片電路板
介紹PCBA雙面回焊製程(SMT)及零件擺放的注意事項
何謂「波峰焊(wave soldering)」?波焊製程技術介紹