表面贴装技术 (SMT) 彻底改变了电子制造业。SMT 允许将组件直接放置在印刷电路板的表面上。这种方法提高了生产效率。2024 年，全球 SMT 市场估值达到 252.8 亿美元。专家预计该市场将出现显着增长，预计 2024 年至 2031 年的复合年增长率为 13.65%。机械在此过程中起着至关重要的作用。拾取和放置机、回流炉和焊膏印刷机等设备可实现自动化组装。这些进步有助于 SMT 在各个行业的广泛采用。
了解表面贴装技术 (SMT)
SMT 的定义和历史
表面贴装技术 (SMT) 代表了电子制造业的一项关键进步。工程师开发了 SMT，将电子元件直接贴装到印刷电路板 (PCB) 的表面上。这种方法取代了较旧的通孔技术，该技术需要在 PCB 上钻孔以安装元件引线。
电子产品中 SMT 的演变
SMT 的演变始于 20 世纪 60 年代。制造商寻求增加 PCB 上元件密度的方法。SMT 的引入使电子设备更小、更复杂。到 20 世纪 80 年代，SMT 已成为电子制造业的标准。该技术使微小的表面贴装元件的放置成为可能，促进了电子设备小型化的趋势。
SMT 发展的关键里程碑
SMT 的发展有几个关键里程碑。20 世纪 70 年代，出现了第一批商用 SMT 元件。到 20 世纪 80 年代，自动拾放机彻底改变了组装过程。这些机器确保了电路板上元件的精确安装和焊接。 20 世纪 90 年代，随着更先进的检测和测试设备的引入，SMT 取得了进一步的进步。如今，SMT 在现代汽车制造和其他行业中发挥着关键作用。
SMT 的核心原则
了解 SMT 的核心原则需要掌握基本概念和技术。SMT 依靠自动化机器将元件准确地放置在 PCB 上。该过程从模板打印机将焊膏涂到电路板上开始。然后，拾取和放置机器将元件放置在焊膏上。最后，回流炉加热电路板，熔化焊料并固定元件。
基本概念和技术
几个基本概念和技术定义了 SMT。工程师使用焊膏将元件连接到 PCB。自动化机器处理元件的放置，确保精度和速度。回流炉通过加热焊膏形成永久连接起着至关重要的作用。由于特定尺寸，SMT 允许制造更多无源元件。
优于传统通孔技术
与传统通孔技术相比，SMT 具有多项优势。该方法支持 PCB 上更高的元件密度，从而缩小设备尺寸。SMT 通过自动化装配过程来提高生产效率。该技术还通过减少机械连接数量来提高可靠性。SMT 已成为各行各业生产现代电子设备的必备技术。
SMT主要设备
贴片机
功能和操作
贴片机是表面贴装技术 (SMT) 装配线中必不可少的组件。这些机器从托盘、卷轴或管子中取出电子元件。然后，机器将这些元件准确地定位到印刷电路板 (PCB) 上的焊膏上。此过程可确保精确定位，这对于电子设备的功能至关重要。贴片机运行速度快、精度高。这种能力使它们能够处理各种电子元件，包括电容器、电阻器和集成电路。
贴片机的类型
有不同类型的贴片机来满足各种制造需求。有些机器专注于高速操作，而另一些则优先考虑精度。高速机器在批量生产环境中表现出色。精密机器非常适合需要细致元件放置的复杂组件。制造商经常使用这些机器的组合来优化生产效率和质量。
S&M回流焊炉
用途及工艺
回流焊是通过加热使预涂在焊盘上的焊膏熔化，从而实现预装在焊盘上的电子元器件的引脚焊接端与PCB上的焊盘之间的电气互连，达到将电子元器件焊接在PCB上的目的。回流焊一般分为预热区、加热区、焊接区和冷却区。
回流焊炉的不同类型
S&M回流焊炉主要分为VS系列无铅氮气热风回流焊炉和VS系列无铅空气热风回流焊炉。两者均采用无铅工艺，更加环保。
焊膏印刷机
在SMT工艺中的作用
焊膏印刷机启动SMT组装工艺。这些印刷机通过模板将焊膏涂到PCB上。焊膏在贴装过程中作为元器件的粘合剂。准确涂抹焊膏对于后续步骤中的成功焊接至关重要。焊膏印刷机可确保焊膏沉积的一致性，从而提高装配质量。
变化和规格
焊膏印刷机具有多种配置，可满足不同的制造要求。一些印刷机提供手动操作，适合小规模生产。自动印刷机适合大批量生产环境。印刷速度、精度和模板尺寸等规格因型号而异。制造商根据其特定的生产需求和期望的输出质量选择印刷机。
检验和测试设备
质量控制的重要性
质量控制可确保电子设备的可靠性和性能。检验设备可识别组件和组件中的缺陷。此过程可防止有缺陷的产品到达消费者手中。制造商依靠质量控制来保持高标准。一致的质量控制可提高品牌声誉和客户满意度。
检验设备的类型
检验设备各不相同，以满足不同的制造需求。自动光学检测 (AOI) 机器使用摄像头来检测缺陷。AOI 机器可识别缺失的组件和焊接错误。X 射线检测系统可检查隐藏的焊点。这些系统可以发现肉眼无法看到的内部缺陷。在线测试仪 (ICT) 检查电气性能。ICT 验证连接和组件功能。每种设备在确保产品质量方面都发挥着至关重要的作用。
S&M 辅助设备
送板机和收板机
送板机和收板机简化了 SMT 组装过程。送板机将印刷电路板 (PCB) 送入生产线。收板机从生产线上移除完成的 PCB。这些机器使 PCB 的处理自动化。自动化减少了人工劳动并提高了效率。送板机和收板机支持连续生产流程。
PCB 暂存机和传送带
PCB 暂存机和传送带管理 PCB 的移动。暂存机在生产过程中临时存储 PCB。这种存储可防止装配线出现瓶颈。传送带在不同阶段之间运输 PCB。平稳的运输可提高生产速度和效率。暂存机和传送带有助于实现无缝的 SMT 流程。
SMT 的实际应用和优势
各行业应用
消费电子
表面贴装技术 (SMT) 在消费电子中发挥着至关重要的作用。制造商使用 SMT 生产智能手机、平板电脑和笔记本电脑。该技术可以制造出紧凑轻巧的设备。SMT 允许在印刷电路板 (PCB) 上放置高密度组件。此功能可生产出更小、更高效的电子产品。消费者可从高级功能和改进的性能中受益。
汽车行业
汽车行业严重依赖 SMT。车辆中的电子控制单元 (ECU) 使用 SMT 进行组装。这些单元管理发动机控制和安全系统等基本功能。SMT 提高了汽车电子设备的可靠性。该技术支持组件的小型化。更小的组件允许更复杂的车辆设计。汽车制造商通过 SMT 实现更好的燃油效率和减少排放。
使用 SMT 的好处
成本效益
SMT 具有显着的成本优势。自动化机械降低了制造中的劳动力成本。高速生产线提高了产量和效率。SMT 最大限度地减少了装配过程中的材料浪费。制造商节省了原材料和生产费用。SMT 的成本效益使其对大规模生产具有吸引力。
增强的性能和可靠性
SMT 提高了电子设备的性能和可靠性。该技术可确保在 PCB 上精确放置元件。准确的放置可增强电气连接和设备功能。SMT 检测机可在流程早期检测出缺陷。高分辨率相机和先进的算法可识别缺陷。制造商可实现一致的质量并减少产品故障。可靠的电子产品可提高用户满意度和品牌声誉。
表面贴装技术 (SMT) 改变了电子制造业。SMT 机器（例如拾取和放置机和回流炉）可确保高效生产。对消费电子产品和汽车进步的不断增长的需求凸显了 SMT 的重要性。亚太地区凭借其强大的电子制造基础在 SMT 技术方面处于领先地位。未来趋势表明组件的小型化和集成化程度不断提高。SMT 将继续推动汽车和消费电子等行业的创新。SMT 对现代电子制造业的影响仍然深远而深远。