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1、 目录视图 摘要视图 订阅表面贴装元件的手工和工业焊接方法和SMT印制板设计要点表面贴装元件的手工和工业焊接方法 表面贴装器件SMD（Surface Mount Device）种类很多，而且今后肯定会越来越流行。一方面是它们易于组织批量生产，另一方面布线密度可以大大提高。在试验开发中也很喜欢，当然拆管脚多的芯片要痛苦些。现在手边没详细资料，大致说说目前常用的吧：1、普通贴片阻容，最常用封装为1206、0805，自己拿镊子焊很容易。拆也容易。现在有极性的贴片钽电容也很好买了。先在一个焊点上上一点锡，然后放上元件的一头，当然是用镊子夹住了，焊上一头之后，再看看是否放正了，如果已放正了，就再焊上另外
2、一头。注意，如果有过孔在元件下，可不要放偏了，否则容易将过孔与你的阻容上的一个端连到一起的。2、SO-xx、SOP-xx、SOL-xx（xx为管脚数目），多用于各种常用的TTL电路、运放等IC，引脚翼形向外趴出，间距50mil，也很好焊。3、LCC类封装的芯片引脚是比较讨厌的，引脚为J形，向片内弯曲，焊接时不好控制焊锡的流动。但这可以通过使用插座解决，LCC类的插座多数都可以买到， 还便于试验时更换芯片和避免焊接中造成损失。4、QFP是越来越多的封装形式了，引脚也呈翼形向外伸出，其引脚间距为公制，例如0.8mm、0.65mm、0.5mm等。这类封装可以容纳相当数量的引脚，焊接只要小心些也不难。
3、5、BGA，即球栅阵列封装，芯片的引脚是一个个小焊球，从芯片底部引出，这就没法手工焊了，得用回流炉才行。一般焊SMD元件时都必须加助焊剂（goot牌的Soldering Paste），主要是要增加焊锡的流动性，这样焊锡可以用烙铁很容易地牵引，并依靠表面张力的作用光滑地包裹在引脚和焊盘上。焊之前可以先在焊盘上涂上助焊剂用烙铁处理一遍，以免制板时焊盘镀锡不过关或已被氧化不好焊，芯片一般不需处理。在工业生产中焊SMD，可不是手工那样要技巧才行了，基本上是经过以下几个工序： 丝网镂印-涂胶-贴片-回流炉焊-返修检验（如果有焊错的话） 丝网是表面贴的一种模具，常用铜网或钢网制成。精度较低、加工批量较少的
4、可用铜网，否则需要用钢网。镂印比较简单，把焊盘和丝网对齐了就行，再涂上助焊剂和焊膏，用小铲子抹平。 涂胶是下一步，主要是为贴片做准备，芯片只有粘住了，才可以“听话”地去焊的。注意涂胶的量不要太大。 贴片由贴片机完成，也可以手工贴，注意：*板子边缘的一定范围（长边3mm以内）不允许有贴片元件，以便贴片机夹持，有些型号的贴片机还需要两个直径4mm的定位孔；*元件放置的间距；*放置光学定位用的基准点（fiducial marks），至少两个，可放在板子角部，对于脚距较密的QFP封装元件，最好在封装的对角位置也对称放置两个基准点。基准点为位于元件贴装面的单面焊盘（直径1mm/40mil圆形），需注意生
5、成soldermask和paste mask两层时对expansion的控制，前者+40mil（焊盘周围无阻焊，以保证光学对比度，此范围也不可有铜或元件），后者-20mil（制做钢网时忽略此焊盘）。 回流和返修就没什么好讲啦，就焊时需要小心仔细地将引脚和焊盘对正，然后对角固定几个点，只需要加一点焊锡就可以，多余焊锡可加些助焊剂加热后磕掉（注意周围元件）或用吸锡线等吸除。焊接允许的温度和时间参考芯片说明，一般 300度，10秒吧，但很多常用电路并不娇气，不很严格。 如果是大版子，也是先焊两个脚，找正了位置之后再焊其它脚，如果出现了两个引脚短接，就上点松香，将板子竖起，用铬铁加热时，多余的焊锡就流
6、到铬铁上来，短接也就解除了。总之，只要有耐心，一定是能焊上的。别忘了打尖点。 助焊剂是类似蜡的半透明白色的，基本没有腐蚀性（这话我不完全负责），买来现成的白色小铁盒包装，小的大概15元吧，也不很费。焊完后擦去多余的焊剂再用热水冲淋一下，洗掉一些较隐蔽的残余，看起来清洁，感觉也可靠些（都是试验性质手工作业，仅供参考）。有时（较少见）残余焊剂可能会在加热焊接时混杂有很细小的焊锡颗粒，破坏印制线路间绝缘，所以还是清洗一下较放心。据说有些有经验的人用的是自己配的水状的焊剂，效果很好，可惜不得要领.SMT印制板设计要点一引言 SMT表面贴装技术和THT通孔插装技术的印制板设计规范大不相同。SMT印制板设
7、计规范和它所采用的具体工艺密切相关。确定SMT印制板的外形、焊盘图形以及走线等应考虑其组装的类型、贴装方式、贴片精度和焊接工艺等，要进行多次试验并取得一定经验后才能制定出合理的设计方案。二 SMT印制板的设计1 PCB的外形及定位 1.1PCB外形必须经过数控铣削加工，四周垂直平行精度不低于0.02mm.1.2对于外形尺寸小于50mm*50mm的PCB，宜采用拼板形式，具体拼成多大尺寸合适，需根据SMT设备性能及具体要求而定。1.3面贴装印制板漏印过程中需要定位，必须设备定位孔，以英国产DEK丝印机为例，该机器配有一对3mm的定位销，相应的在PCB上相对两边或对角线上应设置两个3+0.1mm的
8、定位孔，依靠这两个定位孔并在印制板底部均匀安置数个底部带磁铁的顶针，即可充分保证印制板定位的牢固、平整。1.4表面贴装印制板的四周应设计宽度一般为5+0.1mm的工艺夹持边，在工艺夹持边内不应有任何焊盘图形和器件。如若确实因面板尺寸受限制，不能满足以上要求，或采用的是拼板组装方式时，可采取四周加边框的PCB制作方法，留出工艺夹持边，待焊接完成后，手工掰开去除边框。2 印制板的布线2.1走线方式:尽量走短线，特别是对小信号电路来讲，线越短电阻越小，干扰越小，同时藕合线长度尽量减短。2.2走线形状:同一层上的信号线改变方向时应该走斜线，且曲率半径大些的好；应避免直角拐角。2.3走线宽度和中心距:印
9、制板线条的宽度要求尽量一致，这样有利于阻抗匹配。从印制板制作工艺来讲，宽度可以做到0.3mm、0.2mm甚至0.1mm，中心距也可以做到0.3mm、0.2mm、0.1mm，但是，随着线条变细，间距变小，在生产过程中质量将更加难以控制，废品率将上升。综合考虑，选用0.3mm线宽和0.3mm线间距的布线原则是比较适宜的，这样既能有效控制质量，以能满足用户要求。2.4电源线、地线的设计:对于电源线和地线而言，走线面积越大越好，以利于减少干扰，对于高频信号线最好是用地线屏蔽。2.5多层板走线方向:多层板走线要按电源层、地线层和信号层分开，减少电源、地、信号之间的干扰。多层板走线要求相邻两层印制板的线条
10、应尽量相互垂直，或走斜线、曲线；不能平行走线，以利于减少基板层间藕合和干扰。大面积的电源层和大面积的地线层要相邻，实际上在电源和地之间形成了一个电容，能够起到滤波作用。 3 焊盘设计控制 因目前表面贴装元器件还没有统一标准，不同的国家，不同的厂商所生产的元器件外形封装都有差异，所以在选择焊盘尺寸时，应与自己所选用的元器件的封装外形、引脚等与焊接相关的尺寸进行比较。 3.1焊盘长度:焊盘长度在焊点可靠性中所起的作用比焊盘宽度更为重要，焊点可靠性主要取决于长度而不是宽度。如图3所示。 图3 其中al、a2尺寸的选择，要有利于焊料迷人融时能形成良好的弯月形轮廓，还要避免焊料产生桥连现象，以及兼顾元器
11、件的贴片偏差（偏差在允许范围内），以利于增加焊点的附着力，提高焊接可靠性。一般a1取0.5mm、a2取0.5mm-1.5mm之间。3.2焊盘宽度:对于0805以上的阻容元器件，或腿脚间距在1.27mm以上的SO、SOJ等IC芯片而言，焊盘宽度一般是在元器件腿脚宽度的基础上加一个数值，数值的范围在0.1mm-0.25mm之间。而对于0.65mm包括0.65mm腿脚间距以下的IC芯片，焊盘宽度应等到于引脚的宽度。对于细间距的QFP,有的时候焊盘宽度相对引腿来说还要适当减少，（如，在两焊盘之间有引线穿过时）。3.3过孔的处理:焊盘内不允许有过孔，以避免因焊料流失所引起的焊接不良，如过孔确需与焊盘相连
12、，应尽可能用细线条加以互连，且过孔与焊盘边缘之间的距离大于1mm.3.4字符、图形的要求:符、图形等标志符号不得印在焊盘上，以避免引起焊接不良。3.5焊盘间线条的要求:尽可能避免在细间距元器件焊盘之间穿越连线，确需在焊盘之间穿越连线的，应用阻焊膜对其加以可靠的遮蔽。3.6焊盘对称性的要求:于同一个元器件，凡是对称使用的焊盘，如QFP、SOIC等等，设计时应严格保证其全面的对称：即焊盘图形的形状、尺寸完全一致，以保证焊料熔融时，作用于元器件上所有焊点的表面张力保持平衡，以利于形成理想的优质焊点，保证不产生位移。 4 PC基准标专（MarK）设计要求 4.1在PCB上必须设置有基准标志，作为贴片机
13、进行贴片操作时的参考基准点。一般是在PCB对角线上设置两至三个1.5mm的裸铜实心圆基准标志（具体尺寸、形状根据不同型号贴片机要求而定）。 4.2对于多引脚的元器件，尤其是腿间距在0.65mm以下的细间距贴装IC，应在其焊盘图形附近增设基准标志，一般以在焊盘图形对角线上设置两个对称的裸铜实心圆标志，作为贴片机光学定位和校准用。 三，结束语 作为PCB设计技术人员除了要熟悉电路设计方面的有关理论知识外，还必须了解SMT生产工艺流程，熟知经常用到的各个公司的元器件外形封装。由于PCB设计不良所引起的不良后果比比皆是，许多焊盘后缺陷也与设计不良有直接关系。总之，按照生产全过程控制的观念来看，SMT印制板设计是SMT生产过程中关键的、重要的第一环。
手工和工业焊接方法和SMT印制板设计要点
