印制电路板PCB加工之SMT贴片

印制电路板即常说的PCB，PCB装上元器件就称为电路板组件即PCBA，板上的元器件可以是SMT（表面贴装）元件，插件元件，压件元件或组装件。上一篇分享到PCBA（电路板组件）的SMT锡膏印刷技术，今天分享PCBA的SMT贴片技术及常见问题。

相比起插件元件，SMT元件有很多优势。体积小，高度低，可自动化生产，高频特性好，成本低。SMT元件用表面贴装，避开了PCB内层走线，在一些高端产品上利用广泛。SMT元件比较矮，为当前很多客户追求薄款产品提供竞争力。在生产中用贴片机自动贴片，极高的提高了生产效率。它的无引脚或短引脚设计提高了高频特性，稳定性好。另外低成本也是生产厂商的永恒追求。

SMT贴片工艺范例

SMT的元件类型现在也非常丰富了，有电容，电阻，电感，二极管，晶体管，IC，连接器，晶振，螺丝等，基本所有元件都可以做成SMT类型的。PCBA上的MLCC电容用的数量是最多的，在空间的限制下，一些电容做得越来越小，从最开始最典型的0402的MLCC电容到01005尺寸的。这么小的电阻电容对贴片机，回流焊，及钢网的开孔都有极高的要求。

封装形式多样的IC从最开始的常用的SOP，发展到QFP，QFN等，再到BGA。元件从有引脚到无引脚，焊接位置从两侧到四侧，再发展成元件底顶的锡球。焊点数从SOP元件的4个到BGA元件的3000多个。这些变化充分显示了元器件及PCBA制造厂商在设计和生产工艺的进步。

SMT贴片的流程也发生了变化，最开始在印刷锡膏后，要在PCB上点红胶，再贴片，最后和插件元件一起过波峰焊焊接。到现在的无需点红胶，SMT直接印刷锡膏，再贴片，过回流焊焊接就可以了。

基于贴片效率与品质考量，大的PCBA一般用几台贴片机共同完成贴片工序。大体规则是先用高速贴片机贴一些片式元件，如电阻，电容，电感等，然后贴晶振，晶体管，LED，小的IC等。一些大的元器件如BGA型的IC，大型连接器如内存槽等都安排在最后的多功能贴片机完成。贴片机吸嘴一次性选取元件的数量，贴片的位置等，都可以根据贴片机的性能，PCBA的元件布局设计出一个最优的方案。

SMT贴片生产过程最常见的问题有元件反向，偏位，少件，偶尔也会有损件，多件等问题。在新产品试产NPI阶段，由于对产品元件的极性认识不够，有可能出现有极性元件批量反件的问题，如二极管，LED，IC等。这些可以在首件检查FAI中发现并得以纠正。偏位问题可以通过调整置件坐标，置件高度等得以解决。当贴片机的吸嘴有脏污或破损导致真空不足时，就会出现少件的问题。在半途中掉落的元件有时也会掉落到PCB板上，造成某个位置多件的异常。

SMT元件漏件范例

还有一类灾难性的异常是损件。即使工厂有很多测试检验工序，如自动光学检测AOI，在线测试ICT，功能测试BFT，还有人工外观检查，这些工序也无法完全侦测出贴片过程带来的损件。有一些MLCC电容的损件外观无法看出，甚至短期内功能也正常。只有在切片实验或长期的使用过程才会显现出异常。吸嘴的压力过大或高度过低，都有可能造成贴片元件的损件。同一个产品上的元件当有多个厂商供货时，要特别注意不同厂家的元件厚度等是否有差别。