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smt表面貼裝技術
表面安裝技術，英文稱之為“Surface Mount Technology”,簡稱SMT，它是將表面貼裝元器件貼、焊到印制電路板表面規定位置上的電路裝聯技術，所用的負責制電路板無無原則鉆孔。具體地說，就是首先在印制板電路盤上涂布焊錫膏，再將表面貼裝元器件準確地放到涂有焊錫膏的焊盤上，通過加熱印制電路板直至焊錫膏熔化，冷卻后便實現了元器與印制板之間的互聯。20世紀80年代，SMT生產技術日趨完善，用于表面安裝技術的元器件大量生產，價格大幅度下降，各種技術性能好，價格低的設備紛紛面世，用SMT組裝的電子產品具有體積小，性能好、功能全、價位低的優勢，故SMT作為新一代電子裝聯技術，被廣泛地應用于航空、航天、通信、計算機、醫療電子、汽車、辦公自動化、家用電器等各個領域的電子產品裝聯中。到了20世紀90年代，SMT關產業更是發生了驚人的變化，片式阻容元件自20世紀70年代工業人生產以來，尺寸從最初的3.2mm×1.6mm×1.2mm已以展到現在的0.6mm×0.3mm×0.3mm，體積從最初的6.014mm3,其體積縮到原來的0.88%.片式元器的發展還可以從IC外形封裝尺寸的演變過程看，IC端子中心距已從最初的1. 27mm快速過渡到0.65mm、0.5mm和0.4mm。如今IC封裝形式又以嶄新的面貌出現在人們面前，繼PLCC(Plastic Leadless Chip Carrier)和QFP(Quad Flat Package)之后出現了BGA、(Ball Grid Array)、CSP(Chip Scale Package)等，令人目不暇接。與元件相匹配的印制電路板從早期的雙面板發展為多層板，最多可達50多，板面上線寬已從0.2~0.3mm，縮小到0.15mm甚至到0.05mm。
用于SMT大生產的主要設備-----貼片機也從早期的低速(1s/片)、機械對中，發展為高速(0.06s/片)、光學對中，并向多功能，柔性連接模塊化發展，再流焊爐也由最初的熱板式加熱發展為氮氣熱風紅外式加熱，能適應通孔元件再流且帶局部強制冷卻的再流焊爐也已實現用化，再流焊的不良焊點率已下降到百分之十發下，幾乎接近無缺陷焊接。
SMT技術作為新一代裝聯技術，僅有40年的歷史，但卻顯示出其強大的生命力，它以非凡的速度，走完了從誕生，完善直到成熟的路程，邁入了大范圍工業應用的旺盛期。
SMT技術的特點
(1)組裝密度高
SMT片式元器件比傳統穿孔元器所占面積和重量都大為減小，一般來說，采用SMT可使電子產品體積縮小60%，重量減輕75%。通孔安裝技術元器件，它們按2. 54mm網格安裝元件，而SMT組裝元件網格從1.27mm發展到目前0.63mm網格，個別達0.5mm網格的安裝元件，密度更高。例如一個64端子的DIP集成塊，它的組裝面積為25mm×75mm，而同樣端子采用引線間距為0.63mm的方形扁平封裝集成塊(QFP)它的組裝面積僅為12mm×12mm。
(2)可靠性高
由于片式元器件小而輕，抗振動能力強，自動化生產程度高，故貼裝可靠性高，一 般不良焊點率小于百分之十，比通孔插裝元件波峰接技術低一個數量級，用SMT組裝的電子產品平均無故障時間(MTBF)為2.5×105h,目前幾乎有90%的電子產品采用SMT工藝。
(3)高頻特性好
由于片式元器件貼裝牢固，器件通常為無引線或短引線，降低了寄生電容的影響，提高了電路的高頻特性。采用片式元器件設計的電路最高率達3GHZ。而采用通孔元件僅僅為500mhZ。采用SMT也可縮短傳輸延遲時間，可用于時鐘頻率為16MHZ以上的電路。若使用多芯模塊MCM技術，計算機工作站的端時鐘可達100MHZ，由寄生電抗引起的附加功耗可降低2-3倍。
(4) 降低成本
1、印制使用面積減小，面積為采用通孔面積的1/12，若采用CSP安裝，則面積還可大幅度下降。
2、頻率特性提高，減少了電路調試費用
3、片式元器體積小，重量輕，減少了包裝，運輸和儲存費用。
4、片式元器件發展快，成本迅速下降，一個片式電阻已同通孔電阻價格相當，約0.3美分，合2分人民幣。
(5)便于自動化生產
目前穿孔安裝印制板要實現完全自動化，還需擴大40%原印制板面積，這樣才能使自動插件的插裝頭將元件插入，若沒有足夠的空間間隙，將碰壞零件。而自動貼片機采用真空吸嘴吸放元件，真空吸嘴小于元件外形，可提高安裝密度，事實上小元件及細間距器件均采用自動貼片機進行生產，也實現全線自動化。
當然，SMT大生產中也存一些問題。
!、元器件上的標稱數值看不清楚，維修工作困難。
2、維修調換器件困難，并需專用工具。
3、元器件與印制板之間熱 膨脹系數(CTE)一致性差。
4、初始投資大，生產設備結構復雜，涉及技術面寬，費用昂貴。
隨著專用拆裝及新型的低膨脹系數印制板的出現，它們已不再成為阻礙SMT深入發展的障礙。
元器件安裝技術與時代劃分
電子產品安裝技術是現代發展最快的制造技術，從安裝工藝特點可將迄伉今為止安裝技術的發展分為五代，如表6-1所示。
表6—1安裝技術時代劃分
|
年代 |
技術縮寫 |
代表元器件 |
安裝基板 |
安裝方法 |
焊接技術 |
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20世紀50~60年代 |
長引線元件、電子管 |
接線板鉚接端子 |
手工安裝 |
手工烙鐵焊 | |
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20世紀60~70年代 |
THT
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晶體管、軸向引線元件 |
單、雙面PCB |
手工/半自動插裝 |
手工焊，浸焊 |
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20世紀70~80年代 |
單、雙列直插IC軸向引線元器件元件 |
單面及多面PCB |
自動插裝 |
波峰焊，浸焊，手工焊 | |
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20世紀80~90年代 |
SMT |
SMC、SMD片式封裝VSI、VLSI |
高質量SMB |
自動貼片機 |
波峰焊、再流焊 |
|
20世紀90年代 |
MPT |
VLSIC，ULSIC |
陶瓷硅片 |
自動安裝 |
倒裝焊，特種焊 |
由表6-1可以看出，第二代與第三代安裝技術，代表元器件特征明顯，而安裝方法并沒有根本改變，都是以長元器穿過印制板上通孔的安裝方式，一般稱為通安裝THT( through hole mounting technology)。第四代技術則發生根本性變革，從元器到安裝方式，從PCB設計到連接方法都以全新面貌出現，它使電子產品體積縮小，重量變輕，功能增強、可靠性提高、推動了信息產業高速發展。SMT已經在很多領域取了THT，并且這種趨勢還在發展，預計未來90%以上產品采用SMT。第五代安裝技術，從技術式藝講，仍屬于“安裝”范疇，但與通常所說的安裝相差甚遠，使用一般工具，設備和工藝是無法完成的，目前還處于技術發展和局部領域應用的階段，但它代表了當前電子系統安裝技術發展的方向。
表面安裝技術的組成
表面安裝技術通常包括：表面安裝元器件，表面安裝電路板及圖形設計、表面安裝專用輔料(焊錫膏及貼片膠)、表面安裝設備，表面安裝焊接技術(包括雙波峰焊、氣相焊)表面安裝測試技術，清洗技術以及表面組成大生產管理等多方面內容。這些內容可以歸納為三個方面：一是設備，人們稱它為SMT的硬件；二是裝聯工藝，人們稱它為SMT的軟件；三是電子元器件，它即是SMT的基礎，又是SMT發展的動力，它推動著SMT專用設備和裝聯工藝不斷更新和深化。
SMC、SMD的貼裝方法
SMC、SMD貼是SMT產品生產中的關鍵工序。SMC、SMD貼裝一般采用貼裝機(亦稱貼片機) 自動進行，可采用工作借助輔助工具時行。手工貼裝只有在非生產線自動組裝的單件研制或試驗，返修過程中的元器更換等特殊情況下采用，而且一般也只能適用于元器件端子類型簡單，組裝密度不高，同一PCB上SMC、SMD數量較少等有限場合。
隨著SMC、SMD的不斷微型化和端子細間距化，以及柵格陣列芯片，倒裝芯片等焊點不可直觀芯片的發展，不借助于專用設備的SMC、SMD手工貼裝已很困難，實際上，目前的SMC、SMD手工貼裝也已演化為借助返修裝置專用和工具的半自動化貼裝。
自動貼裝是SMC、SMD貼裝的主要手段，貼裝機是SMT產品組裝生產中的核心設備，也是SMT的關鍵設備，是決定SMT產品線裝的自動化程度，組裝清度和生產效率的重要因素。
SMT表面安裝技術系列之２表面安裝元器件（電阻）
表面安裝元器件稱無端子元器件，問世于20世紀60年代，習慣上人們把表面安裝無源元器件，如片式電阻、電容、電感稱之為SMC(Surface Mounted Component)，而將有源器件，如小外形晶體SOT及四方扁平組件(QFT)稱之為SMD(Surface Mounted De-Vices)。無論是SMC還是SMD，在功能上都與傳統的通孔安裝元件相同，最初是為了減小體積而制造，最點出現在電子表中，使電子表微型化成為可能。然而，它們一經問世，就表現出強大的生命力，體積明顯減小，高頻特性提高、耐振動、安裝緊湊等優點是傳統通孔元器件所無法比擬的，從而極大地刺激了電子產品向多功能、高性能、微型化、低成本的方向發展。例如，片式器件組裝的手提攝 像機，掌上電腦和手機等，不僅功能齊全，而且低，現已在人們日常生活中廣泛使用。同時，這些微型電子產品又促進了SMC和SMD向微型發展。片式電阻電容已由早期的3.2mm×1.6mm縮小到0.2mm×0.3mm,IC的端子中心距已由1.27mm減小到0.3mm，且隨著裸芯片技術的發展，BGA和CSP類高端子數器件已廣泛應用到生產中。此外，一些機電元件，如開關、繼電器、延遲線、熱敏和壓敏電阻，也都實現了片式化。如今，表面安裝元器件品種繁多、功能各異，然而器件的片式化發展卻不平衡，阻容器件，三極管，IC發展快，異型器件，插座，振蕩器發展遲緩，并且片式化的元器件，又未能標準化，不同國家以至不同廠家均有不同的差異，因此，在設計選用元器件時，一定要弄清楚元器的型號、廠家及性能等，以避免出現互換性差的缺陷。
當然，表面安裝元器件也存在著不足之處，例如，元器件與PCB表面非常貼近，與基板間隙小，給清洗造成困難，元器體積小，電阻、電容一般不設標記，一旦弄亂就不易搞清楚，特別是元器件與PCB之間熱膨脹系數的差異也是SMT產品中應注意的問題。
表面安裝電阻
表面安裝電阻最初為矩形片狀，20世紀80年代初出現了圓柱形，隨著表面安裝器件(SMD)和機電元件等向集成化，多功能化方向發展，又出現了電阻網絡(Resistor Net-works)、電容網絡(Capacitor Networks)、阻溶混合網絡、混合集成電路(Hybrid IC)等短小，扁平端子的復合器件，它與分立元器件相比，具有小型化，無端子(或扁平、短小端子)、尺寸標準化、特別適合在印制電路板上進行表面安裝等特點。
(1)矩形片式電阻
1、結構 矩形片式電阻由于制造工藝不同有兩種類型， 一類是膜型(RN型)，另一類是薄膜型(RK型)。厚膜型是在扁平的高純度Al2O3基板上印一層二氧化釕基漿料，燒結后經光刻而成；薄膜型電阻 是在基體上噴射一層鎳鉻合金而成，性能穩定，阻值精度高，但價錢較貴，由于在電阻層上涂覆特殊的玻璃釉涂層，故電阻在高溫，高濕下性能非常穩定。
片式電阻有三層端焊，俗稱三層端電極，最內層為銀鈀合金，它與陶瓷基 有良好的結合力，中間為鎳層，它是防止在焊接期間銀層的浸析，最外層為端焊，不同的國家采用不同的材料，日本通常采用Sn-Pb合金，厚度為1mil，美國則采用Ag-Pd合金。
2、性能 國產RI11型片式電阻的技術特性如表6-2所示
表6-2 RI11型片式電阻的技術特征
|
型號
特性參數 |
RI11-1/16 |
RI11-1/10 |
RI11-1/8 |
|
使用環境溫度/℃
|
－55~+125
| ||
|
額定環境溫度/℃ |
70 | ||
|
額定功耗/W |
0.063 |
0.10 |
0.125 |
|
最高使用電壓/V |
100 |
150 |
200 |
|
最高過載電壓/V |
200 |
300 |
400 |
|
標稱阻值范圍/MΩ |
1.0~10 | ||
|
阻值允許偏差 |
F(±1%)，G(±2%)，J(±5%)，K(±10%)
| ||
|
電阻溫度系統/(10-6/℃) |
－100~+600(<1kΩ)；－500~+100(>1001kΩ) | ||
3、額定功率與外形尺寸的對應關系，如表6-3所示
表6-3 不同的外形尺寸對應的額定功率
|
參數名稱 |
參數大小
| ||
|
功率 |
1/16 |
1/8 |
1/4 |
|
型號 |
0805 |
1206 |
1210 |
4、精度及分類 在片式電阻中，RN型電阻精度高、電阻 溫度系數小，穩定性好，但阻值范圍比較窄，適用于精度和高頻領域；RK型電阻則是電路中應用得到最廣泛的。
根據IEC3標準“電阻器和電容器的優選值及其公差”的規定，電阻值允許偏差為±10%，稱為E12系列，電阻值允許偏差為±5%，稱E24系列，電阻值允許偏差為±1%，稱為E96系列。
5、外形尺寸 片式電阻 、電容常以它們的外形尺寸的長寬命名，來標志它們的大小，以in(lin =0.0254M)ey SI制(mm)為單位，如外形尺寸為0.12in×0,06in，記為1206，SI制記為3.2mm×1.6mm。片式電阻外形尺寸見表6-4。
表6-4 片式電阻外形尺寸
|
尺寸號 |
長(L)/mm |
寬(W)/mm |
高(H)/mm |
端頭寬度(T)/mm |
|
RC0201 |
0.6±0.03 |
0.3±0.03 |
0.3±0.03 |
0.15-0.18 |
|
RC0402 |
1.0±0.03 |
0.5±0.03 |
0.3±0.03 |
0.3±0.03 |
|
RC0603 |
1.56±0.03 |
0.8±0.03 |
0.4±0.03 |
0.3±0.03 |
|
RC0805 |
1.8-2.2 |
1.0-1.4 |
0.3-0.7 |
0.3-0.6 |
|
RC01206 |
3.0-3.4 |
1.4-1.8 |
0.4-0.7 |
0.4-0.7 |
|
RC1210 |
3.0-3.4 |
2.3-2.7 |
0.4-0.7 |
0.4-0.7 |
6、標記識別方法
a、元件上的標注。當片式電阻阻精度為5%時，采用3個數字表示。跨接線記為000，阻值小于10Ω，在兩個數字之間補加“R”表示，阻值在10 Ω以上的，則最后一數值表示增加的零的個數。例如4.7Ω記為4R7；0Ω(跨接線)記為000記為101；1MΩ。當片式電阻值精度為1%時，則采用4個數字表示，前面3個數字為有效數字，第四位表示增加的零的個數；阻值小于10Ω的，仍在第二位補加“R”，阻值為100Ω，則在第四位補“0”。例如4.7Ω記為4R70,100Ω記為1000,1MΩ記為1004,10Ω記為10R0。
b、料盤上的標注，華達電子片狀阻器標識含義：如RC05K103JT其中，RC為產品代號，表示片狀電阻器
05表示型號，02(0402),03(0603),05(0805),06(1206)
K表示電阻溫度系數，F：±25；G：±50；H：±100；K：±250；M：±500
103表示阻值
J表示電阻值誤差，F：±1%；G：±25%；J：±5%；0：跨接電阻
T表示包裝，T編帶包裝；B：塑料盒散包裝
(2)圓柱形固定電阻
圓柱形固定電阻，即金屬電極無端子面元件(Metal Electrode Face Bonding Type)簡稱MELF電阻。MELF 主要有碳膜ERD型，高性能金屬膜ERO用跨接用的0Ω電阻三種。它與片式電阻相比，無方向性和正反面性，包裝使用方便，裝配密度高，固定到印制板上有較高的抗彎能力，特別是噪聲電平和三次諧波失真都比較低，常用于高檔音響電器產品中。
1、結構 MELF電阻是在高鋁陶瓷基體上覆上金屬膜或碳膜，兩端壓上金屬帽電有，采用刻螺紋槽的方法調整電阻值，表面涂上耐熱漆密封，最后根據電阻值涂上色碼標志。
2、性能 MELF的主要技術特性和額定值見表6-5。
表6－5 MELF的主要技術特性和額定值
|
型號 項目 |
碳膜 |
金屬膜 | ||||
|
ERD－21TL |
RED－10TLO（CC-12）（0Ω） |
RED－25TL（RD41B2E） |
ERO-21L |
ERQ-10L(RN41C2B) |
ERO-25L（RN41C2E） | |
|
使用環境溫度/℃ |
-55～+155 |
-55～+150
| ||||
|
額定功耗/W |
0.125 |
最高額定電流2A |
0.25 |
0.125 |
0.125 |
0.25 |
|
最高使用電壓/V |
150 |
300 |
150 |
150 |
150 | |
|
最高過載電壓/V |
200 |
600 |
200 |
300 |
500 | |
|
標稱阻值范圍/Ω |
1～1M |
≤50mΩ
|
1～2.2M |
100～200k |
21～301k |
1～1M |
|
阻值允許偏差/％ |
（J±5） |
（J±5） |
（F±1） |
（F±1） |
（F±1） | |
|
電阻溫度系數/（10-6/℃） |
-1300/350 |
-1300/350 |
±10 |
±100 |
±100 | |
|
質量/（g/1000個） |
10 |
17 |
66 |
10 |
17 |
66 |
3、標志識別 MELF的阻值以色球標志法表示。
(3)片式電位器
表面安裝電位器，又稱片式電位器(Chip Potentiometer)。它包括片狀、
圓、柱狀、扁平矩形結構等各類電位器，它在電路中起調節分電路電壓和分路電阻的作用，故分別稱之為分壓式電位器和可變電阻器。
①結構 片式電位器有四種不同的外形結構，分別為敞開式結構，防塵式結構，微調式結構和全密封式結構。
②性能
a標稱阻值范圍：100Ω-1MΩ
b阻值允許范圍：±25%
c電阻規律：線性
d接觸電阻變化：3%或3Ω
e分辯率：無限
f電阻溫度系數：250×10－6./℃
g最大電流：100mA
h使用溫度范圍：－55－＋100℃
I額定功耗系列：0.05W，0.1W，0.125W，0.2W，0.25W，0.5W
③外形尺寸 片狀電位器型號有3型、4型和6型、其外形尺寸見表6－6。
表6－6片狀電位器外形尺寸
|
型號 |
尺寸/mm×mm×mm |
型號 |
尺寸/mm×mm×mm | ||
|
3型 |
3×3.2×2 |
3×3×1.6 |
4型 |
4.5×5×2.5 |
4×4.5×2.2 |
|
4型 |
3.8×4.5×2.4 |
4×4.5×1.8 |
6型 |
6×6×4 |
φ6×4.5 |
SMT表面安裝技術系列之３表面安裝電容器
表面安裝電容器已發展為多品種、多系列、按外形、結構和用途來分類，可達數百種，在實際應用中，表面安裝電容器中大有80%是多層片狀瓷介電容器，其次是表面安裝鋁電解電容器，表面安裝有機薄膜和云母電容器則很少。
（1）多層片狀瓷介電容器
瓷介電容器少數為單層結構，大多數為多層疊狀結構，又稱MIC（Multilayer Caramic Capacity）。
①結構
MLC通常是無引線矩形結構，外層電極同片式電阻相同，也是三層結構，即Ag－Ni、Cd-Sn、Pb。片式陶瓷電容有三種不同的電解質，分別命名為C0G/NPO，X7R和Z，它們有不同的容量范圍及溫度穩定性。其溫度和電解特性較，以C0G/NPO為介質的電容，其溫度和電解特性較好，由于片式電容的端電極，金屬電極，介質三者的熱膨脹系數不同，因此在焊接過程中升溫速度不能過快，特別是波峰焊時預熱溫度應足夠高，否則易造成片式電容的損球，客觀上片式電容損壞率明顯高于片式電阻損壞率。
②性能
MLC根據用途分為I類陶瓷（國內型號為CC41）和II類陶瓷（國內型號為CT41）兩種，I類是溫度補償型溫度效應的電路。II類是高介電常數類電容器，其特點是體積小、容量大、適用于旁路、濾波或在對損耗，容量穩定性要求不太高的鑒頻電路中，表6－7列出了介質與國內外型的對照關系。
表6－7介質與國內外型號的對照
| 介質名稱 | COG/NPO | X7R | Z5V |
| 國產陶瓷分類型號 | CC41 | CT41－2X1 | CT41－2E6 |
| 美國 | I類陶瓷 | II類陶瓷 | |
| 日本 | CH系列 | B系列 | F系列 |
③外形尺寸
片式電容的外形尺寸見表6－8
| 電容型號 | 尺寸 | |||
| L/mm | W/mm | H/mm | T/mm | |
| CC0805 | 1.8-2.2 | 1.0-1.4 | 1.3 | 0.3-0.6 |
| CC01206 | 3.0-3.4 | 1.4-1.8 | 1.5 | 0.4-0.7 |
| CC01210 | 3.0-3.4 | 2.3-2.7 | 1.7 | 0.4-0.7 |
| CC01812 | 4.2-4.8 | 3.0-3.4 | 1.7 | 0.4-0.7 |
| CC01825 | 4.2-4.8 | 6.0-6.8 | 1.7 | 0.4-0.7 |
④標注識別方法
a、元件表面標注值表示法。有些廠家在片式電容表面印有英文字母及數字，它們均代表特定的數值，只要查到表格就可以估算出電容的容值，現將這種表格 介紹如下（見表6－9）。
| 字母 | A | B | C | D | E | F | G | H | J | K | L |
| 容量系數 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.5 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.7 |
| 字母 | M | N | P | Q | R | S | T | U | V | W | X |
| 容量系數 | 3.0 | 3.3 | 3.6 | 3.9 | 4.3 | 4.7 | 5.1 | 5.6 | 6.2 | 6.8 | 7.5 |
| 字母 | Y | Z | a | b | c | d | e | f | m | n | t |
| 容量系數 | 8.2 | 9.1 | 2.5 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 6.0 | 7.0 | 8.0 | 9.0 |
b、外包裝表示法。一般標識于電容外包裝上。
（2）鉭電解電容器
鉭電解電解器，簡稱鉭電容，單位體積容量大，在容量超過0.33F時，在都用鉭電解電容器，由于其電解質響應速度快，因此在需要高速運算處理的大規模集成電路中應用廣泛。
1、結構
片式鉭電解電容采用高純度的鉭粉末與膠黏劑混合，埋入鉭端子后，在1800－2000的真空爐中燒結成多孔性的燒結體作為陽坡，用硝酸酸錳熱解反應，在燒結體表面形成固體電解質的二氧化錳用為陰極，經石墨層、導電涂料層涂敷后同，進行陰、陽極引出線的的邊接，然后用模型封裝成型。
片式鉭電解電容器有三種不同類型：裸片型、模塑封裝型和端帽型。
裸征型即無封裝型，成本低，但對環境的適應性差，開關不規則，不宜自動安裝。
模塑封的裝型即常見的矩形鉭電解電容，成本較高，陰極和陽極與框架端子的連接導致熱應力過大，對機械強度影響較大，廣泛應于通訊類電子產品中。
端帽型也稱樹脂封裝型，主體為樹脂封裝，兩端有金屬電極，體積小，高頻、特性好，機械強度高，常用于投資類電子產品中。
2、性能
片式鉭電解電容的主要性能見表6－10
| 特征 | 標準 | |
| 容量/μF | 0.1-270 | |
| 容量誤差 | K(±10%),M(±20%) | |
| 額定直流電壓/v | 4,6.3,10 .16, 20,25.35.50 | |
| 損耗角正切/ | ||
| 室溫漏電流 | ||
| 端面鍍層的結合強度 | 測試后無可見損傷，電容量的減少應不超過10% | |
| 可焊性 | 覆蓋率不少于80%的，焊接后無可見損傷 | |
| 耐焊性 | ℃ | 265±5 |
| S | 5±1 | |
| % | ≥75 | |
| △C/C(%) | ≤5 | |
③標志
矩形鉭電解電容外殼為有色塑料封裝，一端印有深色標志線，為正極，在封面上有電容量的數值及耐壓值，一般有醒目的標志，以防用錯。
（3）鋁電解電容器
鋁電解電容器主要應用于各種消費類電子產品中，價格低廉，按外形和封裝材料訴不同，可分為矩形鋁電解電容器（樹脂封裝）和圓柱形電解電容器（金屬封裝）兩類。
1、結構
將高純度的鋁箔（含鋁99.9%－99.99%）電解腐蝕成高倍率的附著面，然后在硼酸，磷酸待弱酸性的溶液中進行陽極氧化，形成電介質薄膜，作為陽極箔，將低純度的鋁箔（含鋁99.5%－99.8%）電解腐蝕成高倍率的附著面，作為陰極，電解紙將陽極箔和陰極箔隔離后繞成電容器芯子，經電解液浸透，根據電解電容器的工作電壓及電導率的差異，分成不同的規格，然后用密封桷膠鉚接封口，最后用金屬鋁殼或耐熱性環氧樹脂封裝。由于鋁電解電容器中采用非固體介質作為電有材料，因此在再流焊工藝中，應嚴格控制焊接溫度。
2、性能
圓柱形鋁封電解電容器性能見表6－11。
表6－11 圓柱形鋁電解電容器的主要性能
| 項目 | 性能 | |||||
| 工作溫度/℃ | -40～+105 | |||||
| 工作直流電壓/V | 4～50 | |||||
| 電容量/μF | 0.1～120 | |||||
| 電容量允許偏差/% | ±20（120Hz，20） | |||||
| 漏電流/μA | 0.01CU或3μA（試驗溫度20℃，試驗時間25min） | |||||
| tan | U/V | 4 | 6.3 | 16 | 25 | 50 |
| tan | 0.35 | 0.26 | 0.16 | 0.14 | 0.12 | |
3、識別標志
鋁電解容器外殼上的深色標志代表負極，容量及地壓值在外殼上也有標注。
SMT表面安裝技術系列之４表面安裝電感器
20世紀80年代日本，美國和西歐等國家研制出了種類繁多的片式電感器，其中相當多的產品已系列化、標準化、并批量生產。片式電感器同插裝式電感一樣，在電路中起扼流、退耦、濾波、調諧、延遲、補償等作用。
片式電感器的種類較多，按形形狀可分為矩形圓柱形；按磁路可分為開路和閉路形；按電感量可分為固定的和可調的；按結構的制造工藝可分為繞線型、多層的卷繞型。
（１） 性能
繞線型電感器量范圍寬、值高、工藝簡單，因此在片式電器感器中使用最多，但體積較大、熱性較差。
（２） 外形
繞線型片式電感器的品種很多，各異，表６－１２列出了國外一些公司生產的繞線片式電感器的型號、主要的性能參數。
表6-12列出了國外一些公司生產的繞線片式電感器的型號、主要的性能參數。
表6－11國外廠商制造的繞線型片式電感的外形尺寸及主要性能
| 廠 家 | 型 號 | 尺寸/mm×mm×mm | L/h | Q | 磁路結構 |
| TOKO | 43CSCROL | 4.5×3.5×3.0 | 1~410 | 50 | —— |
| Murata | LQNSN | 5.0×4.0×3.15 | 10~330 | 50 | —— |
| TDK | NL322522 | 3.2×2.5×2.2 | 0.12~100 | 20~50 | 開磁路 |
| TDK | NL453232 | 4.5×3.2×3.2 | 0.12~100 | 20~50 | 開磁路 |
| TDK | NFL453232 | 4.5×3.2×3.2 | 1.0~1000 | 20~50 | 閉磁路 |
| Siemens | —— | 4.8×4.0×3.5 | 0.1~470 | 50 | 閉磁路 |
| Coiecraft | —— | 2.5×2.0×1.9 | 0.1~1 | 3~50 | 開磁路 |
| Pieonics | —— | 4.0×3.2×3.2 | 0.01~1000 | 20~50 | 閉磁路 |
（3） 識別標志
國產華達電子繞線型片式電感器的標識含義如下。
以ＨＤＷ２０１２ＵＧＲ１０ＫＧＴ為例
其中：
ＨＤＷ表示產品代碼
２０１２表示規格
ＵＣ表示蕊子類型，ＵＦ陶瓷蕊；ＵＦ鐵氧體蕊
Ｒ１０表示電感量，Ｒ１０；０１ Ｈ；２Ｎ２，０３３；０。３３Ｈ
F表示公差，Ｊ；５％；Ｋ；１０％；Ｍ；２０％
G表示端頭，Ｇ；金端頭；Ｓ；錫端頭
Ｔ表示包裝方法，Ｂ散包裝；Ｔ編包裝
SMT表面安裝技術系列之５表面安裝半導體器件
表面安裝半導體器件，它是在原有雙列直（ＤＩＰ）器體的基礎上發展來的，是通裝技術（ＴＨＴ）向ＳＭＴ發展的重要標志，也是ＳＭＴ發展和重要動力，著ＬＳＩ和ＶＬＳＩ技術的發展，Ｉ／Ｏ數增，各種先進ＩＣ封裝技術先后出現。在ＤＩＰ之后出現的封裝有；小外形封裝（Small Oufline Package,簡稱ＳＯＰ）、封有端子蕊片載體（Ｐlastic Leadless Chip Carrier,簡稱ＰＬＣＣ）、多端子的方形平封裝（Guad Fiat Package,簡稱ＧＦＴ）、無端子陶瓷蕊片載體（Leadlaess Ceramic Chip Carrier,簡稱ＬＣＣＣ）、柵陣列（Ball Grid Array,簡稱ＢＧＡ）、ＣＳＰ（Ｃhip Scakage ）以及裸蕊片ＢＣ（Bare Chip）等，品種繁多。從ＳＭD形狀來分，其主要有下列三種形狀。
1、翼形端子（Gull-Wing）常見的器件器種有SOIP和QFP。具有翼形器件端子的器件焊接后具有吸收應力的特點，因此與PCB匹配性好，這類器代件端子共面性差，特別是多端子細間距的QFP，端子極易損球，貼裝過程應小心對待。
2、J形端子（J-Lead）。常見的器件品種有SOJ和PLCC。J形端子 剛性好且間距大，共面性好，但由于端子在元件本體之下，故有陰影效應，焊接溫度不易調節。
3、球柵陣列（Ball Grid Array）.芯片I/O端子呈陣列式分布在器件底面上，并呈球狀，適應于多端子數器件的封裝，常見的有BGA、CSP、BC待，這類器件焊接時也存在陰影效應。此外，器件與PCB之間存在著差異性，應充分考慮對待。
（1）二極管
用于表面安裝的二極管有三種封裝形式
1、圓柱形的無端子二極管，其封裝結構是將二極管芯片裝在具有內部電極的細玻璃管中，玻璃管兩端裝上金屬帽分蘗節做正負電極，外形尺寸有1.5mm×3.5mm和 2.7×5.2mm兩種，通常用于齊納二極管、高速二極管和通用二極管，采用塑料編帶包裝。
2、片狀二極管 為塑封裝矩形薄片，外形尺寸為3.8mm×1.5mm×1.1mm，可用在VHF頻段到S頻段，采用塑料編帶包裝。
3、SOT-23封裝形式的片狀二極管，多用于封裝復合型二極管。也用于速于二極管和高壓二極管。
（2）小外形封裝晶體管
晶體管的封裝形式主要有SOT-23、SOT-89、SOT-143、TO-252等。
1、SOT-23
①結構。
SOT-23封裝有三條“翼形”端子，端子材質為42號合金，強度好，但中焊性差。SOT-23在大氣中的的功耗為150 mW，在陶瓷基板上的功耗為300mW.常見的有小功率晶體管、場效應管和帶電阻網絡的復合晶體管。
②識別標志。
SOT-23表面均印有標志，通過相關半導體件器手冊可以查出對應的極性、型號與性能參數，現列出部分標志與型號，見6-13。
表6-13 厚膜電路及通訊機等小型電子設備配套塑封管
| 型號 | 極性 | 外形 | 打印標記 | 型號 | 極性 | 外形 | 打印標記 |
| 9011STP | NPN | SOT-23 | L | 8550SP | PNP | BT-40 | S85 |
| 9012ST | PNP | SOT-23 | Y | 2SA608SP | PNP | BT-40 | S608 |
| 9013ST | NPN | SOT-23 | X | 2SC2458 | NPN | BT-40 | S2458 |
| 8050SP | NPN | BT-40 | S80 | 2SA1048 | PNP | BT-40 | S1048 |
③外形尺寸
片式電容的外形尺寸見表6－8
表6－8片式電容的外形尺寸
|
電容型號
|
尺寸 | |||
|
L/mm |
W/mm |
H/mm |
T/mm | |
|
CC0805 |
1.8-2.2 |
1.0-1.4 |
1.3 |
0.3-0.6 |
|
CC01206 |
3.0-3.4 |
1.4-1.8 |
1.5 |
0.4-0.7 |
|
CC01210 |
3.0-3.4 |
2.3-2.7 |
1.7 |
0.4-0.7 |
|
CC01812 |
4.2-4.8 |
3.0-3.4 |
1.7 |
0.4-0.7 |
|
CC01825 |
4.2-4.8 |
6.0-6.8 |
1.7 |
0.4-0.7 |
1、SOT-89 SOT-89具有三條薄的短端子分布在晶體管的一端，晶體管芯片粘貼在較大的銅片上，以增加散熱能力。SOT-89在大氣中的功耗為500mw，在陶瓷板上的功耗大1W，這類封裝常見于硅功率表面安裝晶體管。
包裝同SOT-23，但由于它外形較大，所以在帶子上的位置較寬松。
2、SOT-143 SOT-143有4條“翼形”短端子，端子中寬大一點的是集電極。它的散熱性能與SOT-23基本相同，這類封裝常見雙柵場效應及高頻晶體管。
SOT-143的包裝及在編帶上的位置同SOT-23
③TO-252 TO-252的功耗子在2~5之間，各種功率晶體管都可以采用這種封裝。
（3）小外形封裝集成電咱SOP
小外形封裝集成電路SOP，也稱作SOIC，由雙列直插式封裝DIP演變而來。這類封裝有兩種不同的端子形成：一種具有“翼形”端子，另一種具有“J”型端子，封裝又稱為SOJ。SOP封裝常見于線性電路、邏輯電路、隨機存儲器、其性能和外形尺寸參見相關器件手冊。
（4）有端子塑封芯片載體（PLCC）
PLCC也是由DIP演變而來的，當端子超過40只時便采用此類封裝，也采用“J”結構。這類封裝常見于邏輯電路、微處理器陣列、標準單元、其性能和外形尺寸參見相關器件手冊。
每種PLCC表面都有標試探性定位點，以供貼片時判定方向。
（5）方形扁平封墳（QFP）
QFP是適應IC內容增多、I/O數量增多而出現封裝形式，由日本隊人首先發明，目前已被廣泛使用，并由日本工業協會EIAJ-IC-74-4制定出相關標準。而美國開發的QFP器件封裝，則在四周各一出的角，起到對器件端子的防護作用，一般外形比端子長3mil。QEP常見封裝為門陣列的ASIC器件。
QFP是一種塑封多端子器件，四邊有“翼形”端子。QFP的外形有方形和矩形兩種，日本電子工業協會用EIAJ-IC-74-4對QFP封裝體外形尺寸進行了規定，使用5mm和7mm的整倍數，到40mm為止。QFP的端子是用合金制的，隨著端子數增多，端子厚度，寬度減小，“J”端子封裝就很困難，QFP所用器件仍采用翼形端子，端子中心距有1.0mm，0.8mm,0.65mm,0.5mm直0.3mm等多種。
（6）陶瓷芯片載體
陶瓷芯片載體封裝的芯片是全密封的，具有很好的環境保護作用，一般用于軍品中，陶瓷芯片載體分為無端子和有端子兩種結構，前者稱為LCCC，后者稱為LDEC，但因LDEC生產工藝繁瑣，不適應大批量生產，現已很少使用，下面主介紹LCCC。
LCCC的外殼采用90%-96%的氧化鋁或氧化鈹瓷片，經印制布線后疊片加壓，在保護氣體中高溫燒結而成，然后粘貼半導體芯片，完成芯片與外殼端子的連接，再加上頂蓋進行密封封裝，無端子陶瓷芯片載體的電極中心距有1.0mm和1.27mm兩種。
LCCC引出端子的特點是在陶瓷外殼側面有尖似城堡狀的金屬化凹槽和外殼底面鍍金電極相連，提供了較短的信號通路，電感和電容損耗較低，可用于高頻工作狀態，這種封裝常用于微處理器單元、門陣列的存儲器。
（7）BGA（Ball Grid Array）
20世紀80年代中后期至90年代，周邊端子型的IC（以QFP為代表）得到很大發展和廣泛應用，但由于組裝工藝的限制，QFP的尺寸（40mm2）端子數目（360根）和端子間距（0.3mm）已達到了極根，為了適應I/O數的快速增長，由美國Motorola和日本Citigen Watch公司共同開發了新的封裝形式——門陣列式球形（Ball Grid Array封裝，簡稱BGA）于90年代初投入實際使用。
BGA的端子成球形陣分布在封裝的底面，因此它可以有較多端子數量且端間距較大。具有相同外形尺寸，但端子數存在差異性的BGA和QFP。見 表6-14。
表6-14 封裝形式與組裝密度的比較
|
封裝形式 |
外形尺寸/mm×mm |
引腳間距 /mm |
I/O數 |
封裝形式 |
外形尺寸/mm×mm |
引腳間距 /mm |
I/O數 |
|
QFP |
32×32 |
0.635 |
184 |
BGA |
31×31 |
1.27 |
576 |
|
BGA |
31×31 |
1.5 |
400 |
BGA |
31×31 |
1.0 |
900 |
通常BGA的安裝高底低，端子間距大，端子共面性好，這些都極大改善了組裝的工藝性，由于它的端子更短，組裝密度更高，因此電氣性能更優勢，特別適合在高頻電路中使用。
此外，BGA的散熱性良好，BGA在工作時芯片的溫度更接近環境溫度。
BGA封裝在具有上述優點的同時，也存在下列問題。
1、BGA焊后檢查和維修比較困難，必須使用X射線透視X射線分層檢測，才能確保焊連接的可靠性，設備費用大。
2、易吸濕，使用前應烘干處理
（8）CSP（Chip Scale Package）
CSP是BGA進一步微型化的產物，問世于20世紀90年代中期，它的含義是封裝尺寸與裸芯片（Bare Chip）相同或封裝尺寸比裸芯片稍大（通常封半月尺寸與裸芯片之比為1.2：1），CSP外部端子間距大于0.5mm，并能適應再流焊組裝。
CSP有如下優點
1、CSP是一種有品質保證的器件，即它在出廠時半導體制造廠家均經過性能測試，確保器件質量是可靠的（又稱之為KGD器件）
2、封裝尺寸比BGA小。
3、它比QFP提供了更短的互連，因此電性能更好，即阻抗低、干擾小、噪聲低、屏蔽效果好，更適應在高頻領域應用。
4、具有高導熱性
同BGA一樣，CSP也存在著焊接后焊點質量測試問題和熱膨脹系數匹配問題，此外，制造過程中基板的超細過孔制造困難，也給推廣應用帶來一定問題。
表面安裝的工藝流程
SMT工藝有兩類最基本的工藝流程式，一類是錫膏再流焊工藝，另一類是貼片波峰焊工藝。在實際生產中，應根據所用元器件和生產裝備的類型以及產品的需求，選擇單獨進行或者重復、混合使用，應根據所用元器件和生產裝備的類型以及產品的需求，選擇單獨進行或者重復，混合使用，以滿足不同產品生產的需要。
1、錫膏再流焊工藝 ，該工藝流程式的特點是簡單、快捷、有利于產品體積的減小。
2、貼片波峰焊工藝 ，該工藝流程的特點是利用雙面板空間，電子產品的體積可以進一步減小，且仍使用通孔元件，價格低廉，但設備要求增多，波峰焊過程中缺陷較多，難以實現高密度組裝。
若將上述兩種工藝流程式混合與重復，則可以演變成多種工藝流程供電子產品組裝之用，如混合安裝。
③、混合安裝 ，該工藝流程特點是充分利用PCB雙面空間，是實現安裝面積最小化的方法之一，并仍保留通孔元件廉的優點，多用于消費類電子產品的組裝。
④雙面均采用錫膏再流焊工藝，該工藝流程的特點是采用雙面錫膏再流焊工藝，能充分利用PCB空間，并實現安裝面積最小化，工藝控制復雜，要求嚴格，常用于密集型或超小型電子產品，移動電話是典型產品之一。
焊接工藝
焊接是表面安裝技術中的主要工藝技術。在一塊表面安裝組件（SMA）上少則有幾十多則有成千上萬個焊點，一個焊點不良就會導致整頓秩序個SMD產品失效，所以焊接質量是SMA可靠性的關鍵，它直接影響電子設備的性能和經濟效益，焊接質量取決于所用的焊接方法、焊接材料，焊接工藝和焊接設備。
表面組裝有用軟釬焊技術，它將SMC/SMD焊接到PCB的焊盤圖形上，使元器件與PCB電路之間建立可靠的電氣和機械連接，從而實現具有一定可靠性的電路功能，這種焊接技術主要工藝特征是；用焊劑將要焊接的金屬表面洗凈（去除氧化物等）使之對焊接料具有良好的潤濕性；供給熔焊料潤金屬表面。
根據溶融焊料的供給方式，在SMT中采用的軟釬焊技術主要有波峰焊（Wave Solde\ring）和再流焊（Reflow Soldering）. 一般情況下，波峰焊用于混合組裝方式，再流焊用于全表面組裝方式，波峰焊是通孔插技術中使用的傳統焊接工藝技術，根據波峰的形狀不同有單波峰焊、雙波峰焊等形式之分，根據提供熱源的方式不同，再流焊有傳導，對流、紅外、激光、氣相等方式。
波峰焊與再流焊之間的基本區別在于熱源與釬料的供給方式不同。在波峰焊中，釬料波峰有兩個作用：一是供熱，二是提供釬料，在再流焊中，熱是由再流焊技術是印制電路板上進行大批量焊接元器件的主要方式。就目前而言，再流焊技術與設備是SMT組裝廠商組裝SMC/SMD的主選技術與設備，但波峰焊仍不失為一種高效自動化，商產量，可在生產線上串聯的焊接技術。因此，在今后相當長的一段時間內，波峰技術與再流焊技術仍然電子組培裝的首選焊接設備。
焊接特點
由于SMC/SMD的微型化和SMA的高密度化，SMA上元器件之間和元器件與PCB之間的間隙很小，因此，表面組裝元器件的焊接與傳統引線插裝元器件的焊接相比，主要有以下幾個特點。
1、元器件本身受熱沖擊大
2、要求形成微細化的焊接連接。
3、由于表面組裝元器件的電極或引線的形狀，結構及材料種類繁多，要求能對各種類型的電極或引線進行焊接。
4、要求表面組培裝元器件與PCB上焊盤圖形的接合強度和可靠性高。
所以，SMT與THT相比，對焊接技術提出了更高的要求。然而，這并不是說獲得高可靠性的SMA是困難的，事實上，只要對SMA進行正確設計和執行嚴格的組裝工藝，其中包括嚴格的焊接工藝，SMA進行正確設計和執行嚴格的組裝工藝，其中包括嚴格的焊接技術、方法和設備，嚴格控制焊接工藝。
除了波峰焊接和再流焊接技術之外，為了確保SMA的可靠性，對于一些熱敏感性強的SMD常采用局部加熱方式進行焊接。
SMT表面安裝技術系列之７表面安裝設備
貼片設備
為了滿足大生產需要，特別是隨著SMC/SMD的精細化，人們越來越重視彩自動化的機器——貼片機來實現高速精度的貼放元器件。
近30年來，貼片機已由早期的低速度（1~1.5S/片）和低精度（機械對中）發展到高速（0.08S/片）和高精度、（光學對中，貼片精度±60）高精度全自動貼片機是由計算機、光學、精密機械、滾珠絲桿、直線導軌、線性電機、諧波驅動器及真空系統和各種傳感器構成的機電一體化的高科技術裝備。從某種意義上來說，貼片機技術已成為SMT的支柱和深入發展重要標志，貼片機是整個SMT的生產中最關鍵，最復雜的設備，也是人們在初次建立SMT生產線時最難選擇的設備。
（1）貼片機的分類
目前世界上已有近幾十個貼片機生產廠家，生產的貼片機達幾百種之多，貼片機的分類沒有固定的格式，習慣上有下列幾種。
1、按速度分類
中速貼片 3000片/h〈貼片速度〈9000片/h
高速貼片機 9000片/h〈40000片/h
超速貼片機 大于40000片/h
通常高速貼片機采用固定多頭（約6頭）或雙組貼片安裝在X、Y導軌上，X-Y伺服系統為閉環控帛，故有較高的定位精度，貼片器件的種類較廣泛，這類貼片機種類最多，生產廠家也多，能在多種場合下使用，并可以根據產品的生產能力大小組合拼裝使用，也可以單臺使用，而超高速貼片機則采用旋轉式多系統，根據多送煤旋轉方向又分為水平旋轉式與垂直旋轉式，前者多見于松下和三洋產品，后者多見于西門子等產品。
還有一種超高速貼片機，如Assembleon-FCM和FUJI-QP-132貼片機，它們均由16個貼片送煤組合而成，其貼片速度分別9.6萬片/h和12.7萬片/h。它們的特點是16個貼片頭可以同時貼裝，故整體貼體速度快，但對單個頭來說卻僅相當于速機的速度，故貼片頭運動慣性小，貼片精度能得以保證。
2、按功能分類 由于近來來元器件片式化率越來越高，SMC/SMD品種越來越多，形狀不同，大小各異，此外還有大量的接插件，因此對貼片裝品種的能力要求越來越高。目前，一種貼片機還不能做到即能高速度貼裝又能處理異型，超大型元件，故專業貼片機又根據能貼裝元器件的品種分為兩大類，一類是高速/超高速貼片機，主要以貼片元件為主體，另一類能貼裝大型器件和異型器件，稱為多功能機。
目前這兩類貼片機的貼片分為兩大類：一類是高速/超高速貼片機，主要以貼片式元件為主體；另一類能貼裝大型器件和異型器件，稱為多功能機。
目前這兩類貼片機貼和片功能可互相兼容，即高速貼裝機不僅只貼片式元器件，而且能貼裝尺寸不太大的QFP和PLCCC（32mm×32mm），甚至能貼裝CSP，這樣做的好處是將速度、精度、尺寸三者兼容，若兩臺貼片機邊線工作時，能將所有元器件進行適當分配，以達到兩臺貼片機的總體貼裝時間互相平衡，這對提高總體貼裝速度是非常有意義的。
3、按貼裝方式分類，這種分類方法在現實生產中不常用，僅用于理論分析，其分類方法有如下幾種。
a、順序式。使用通常見到的貼片機，它是按照順序將元器件一個一個貼到PCB上，因此又稱之為順序貼片機。
b、同時式。使用專用料斗（每個斗中放一種圓柱式元件），通過一個塑料管送到PCB對應的焊盤上，每個焊盤都有一個元件的料倉和塑料管，一個動作就能將元件全部貼裝到PCB相應的焊盤上。這種方法多見于高頻頭的生產中，它適應大批量長線產品，但僅適用于圓柱元件，它的缺點是，更換產品時，所有工裝夾全部要更換，費用高，時間長，目前這種方法已很少使用。
C同時在線式。這類貼片機由多個貼片送煤組合而成，最典型的是Assembleiom-FCM。工作時，16個頭依次同時對一塊PCB貼片，故稱之為同時在線式。
4、按自動化程度分類，目前大部分貼片機是全自動機電一體休的機遇，但也有一種是手動式貼片機，這類貼片機的機送煤有一套簡易的手動支架，手動貼片安裝在Y軸頭部，X、Y、定位可以靠人手的移動和旋轉來校正位置。有時還中用光學系統配套來幫助定位，這類手動貼片主要用于新產品開發，具有價廉的優點。
（2）典型貼片機
典型的貼片有松下MSR貼片機，西門子的HS-50；Assmbleon-FCM貼片體貼，多功能一體機等。
（3）貼片機的發展趨勢
貼片機從早期的機械對中，發燕尾服到現在的光學對中，具有超高速的貼片能力，然而技術總是向前發展的，貼片機還會向貼片速度更快、貼片精度更高、材料管理更方便的方向發展，其趨勢如下。
①采用雙軌道以實現一軌道上進行PCB貼片，另一軌道送板（西門子的HS-50已出現）減少PCB輸送時間和貼片頭待機停留時間。
②采用多頭組合技術（類似FCM機）飛行對中技術和Z軸軟著陸技術，以使貼片速度更快，元件放置更穩，精度更高、真正做到PCB貼片后直接進入再流焊爐中再流。
③改進送料器的供料方式，縮短元器件更換時間。目前大部分阻容元件已實現散裝供料，但減少管式包裝的換料時間尚有許多工作可做。
④采用模塊化概念，通過快速配置，整合設備可輕易在生產線間拼裝或轉移，真正實現線體柔性化和多功能化。
⑤開發更強大的軟件功能系統，包括各種形式的PCB文件，直接優化生成貼片程序文件，減少人工編程時間，機器故障自診斷系統及大生產綜合管理系統，實現智能化操作。
焊接設備
（1）波峰焊機波峰焊機
傳統插裝元件的波峰焊工藝基本流程式包括準備、元器件插裝、波峰焊、清洗等。
波峰焊機通常由波峰發生器，印制電路板傳輸，助焊劑噴涂系統，印制電路板預熱，冷卻裝置與電氣控制系統等基本部分組成，其他可添加部分包括風刀，油攪拌和惰性氣體氮等。
①波峰發生器 波峰發生器是波峰焊機的核心，是衡量一臺波峰焊系統性能優劣的判據。而波峰動力學又是波峰發生器技術水平的標志。它融合流體力學、金屬表面理論、治金學和熱工學等學科為一體，隨著世界各國對波峰焊的高度重視與研究，釬料波峰動力學逐漸成為一門獨立的邊緣學科。
②助焊劑噴涂系統 在生產中，必須借助焊接表面上的氧化層。通常焊劑的密度在0.8~0.85g/cm3之間，固體量在1.5%~10%左右時，焊劑能夠方便均勻地涂布到PCB上。根據使用的焊劑類型，焊接需要的固態焊劑量在0.5~3g/m2之間，這相當于潤濕焊劑層的厚度為3~20m。SMA上必須均勻地涂布上一定量的焊劑，才能保證SMA的焊接質量。
③預熱系統 波峰焊設備采用系統以升印制電路板組件和釬劑的溫度，這樣做有助于在印制電路板進入釬料波峰時降低沖擊，同時也有助于活化釬劑，這兩大因素在實施大批量焊接時，是非常關鍵的，預熱處理能使印制電路板材料和元器件上的熱應力作用降低至最小的程度。
④釬料波峰 涂覆助焊劑的印制電路板組件離開了預熱階段，通過傳輸帶穿過釬料波峰。釬料波峰是由來自于容器內熔化了釬料上下往復運動而形成的，波峰的長度，高度和特寫的流體動態特性，呆以通過擋板強迫限定來實施控制，隨著涂覆釬劑的印制電路板通過釬料波峰，就可以形成焊接點。
⑤傳輸系統 傳輸系統是一條安放在滾軸上的金屬傳送帶，它支撐著印制電路板移動著通過波峰焊區域。在該類傳輸帶上，印制電路板組件一般通過機械手或其他機械機構予以支撐。托架能夠進行調整，以滿足不同足尺寸類型的印制電路板的需求，或者按特殊規格尺寸進行制造。
⑥控制系統 隨著當代控制技術、微電子技術和計算機技術的迅猛發展，為波峰焊控制技術進入到計算機控制階段奠定了基礎。在波峰焊設備中采用了計算機控制，不僅降低了成本，縮短了研制和更新換代周期，而且還可通過硬件軟化設計技術，簡化系統結構，使得整機可靠性大的提高，操作維修方便，人機界面友好。
（2）再流焊爐
典型的再流焊爐通常有5個溫區組成，第一和第四溫匹配置了面狀遠紅外加熱器，從第一到第四個溫區各配置了熱風加熱器。第二和第三溫區有加熱和保溫作用，主要是為了使SMA加熱更均勻，以保證SMA在充分良好的狀態下進入焊接溫區。
①加熱器 紅外加熱器的種類很多，大體可分兩大類：一類是直接輻射熱量，又稱為一次輻射體；另一類是陶瓷板，鋁板和不銹鋼式加熱器，加熱器鑄造在板內，熱能首先通過傳導轉移到板面上來。管式加熱器，具有工作溫度高，輻射波長短和熱響應快的優點滴，但因加熱時有光的產生，故對焊接不同顏色的元器件有不同的反射效果，同時也不利于與強制冷熱風配套。板式加熱衷器，熱響應慢，效率稍低，但由于熱慣量大，通過穿孔有利于熱風的加熱，對焊接元件中顏色敏感性小，陰影效應較小，此外結構上整體性強，利于裝卸和維修，在與熱電偶配套方面也比前者有明顯的優越性。因此，目前銷售的再流爐中，加熱器幾乎全是鋁板或不銹鋼加熱器，有些制造廠還在其表面涂有紅外涂層，以增加約外發射能力。
②傳送系統 再流焊爐的傳送系統有三種。一是耐熱的四氟乙烯玻璃纖維布，它以0.2mm厚的四氟乙稀纖維布為傳送帶，運行平衡，導熱性好。僅適用小型并且是熱板紅外型再流爐；二是不銹鋼網，它氫不銹鋼網張緊后成為傳送帶，剛性好，運行平穩，但不適用雙面PCB焊接，故使用受到限制；三是鏈條導軌，這是目前普遍采用的方法，鏈條的寬度可實現機調或電調，PCB放置在鏈積極分子導軌上，能實現SMA的雙面焊接。選購時應觀察鏈條導軌本身是否帶有加熱系統也是不能忽視的問題，因為導軌也參與散熱，并且直接影響PCB上的溫度，通常應選用帶有架熱器的產品。此外還應考慮導軌本身材料的耐熱性，否則長期在高溫下工作會引起生銹和變形。鏈條導軌的一致性也不呆忽視，差的精度有時會導致PCB在爐腔中脫落，故有的再流焊又裝上不銹網，即網鏈混裝式，可防止PCB脫落。
③溫控系統 帶有爐溫測試功能的溫控系統，不管是用控溫表控制爐溫，還是用計算機控制爐溫，均應做到控溫精度高。好的控溫儀表做到高精度的控制。
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