SMT（表面貼裝技術）作為現代電子制造的核心工藝，通過自動化設備實現高精度、高密度的元器件貼裝與焊接。以下從生產準備到成品交付的完整流程，結合關鍵技術參數與質量控制要點展開分析：

1. 前期準備

1.1 物料準備

PCB（印刷電路板）：檢查板材平整度、氧化情況、有效期。

電子元件：核對規格（封裝、容值/阻值、耐壓等），確保與BOM（物料清單）一致。

焊錫膏：選擇適合的合金成分（如Sn63/Pb37或無鉛SAC305）和顆粒度（Type 3-5）。

1.2 文件與程序

Gerber文件：確認PCB設計文件（焊盤尺寸、間距等）。

貼片程序：生成元件坐標文件，優化貼裝順序和路徑。

鋼網（Stencil）：根據Gerber文件制作，開孔尺寸需考慮焊膏釋放率（通常比焊盤小10%）。

2. 錫膏印刷

2.1 鋼網定位

將鋼網與PCB焊盤對齊，使用光學對位（針對高精度板）或機械夾具固定。

2.2 印刷參數

刮刀：金屬刮刀（角度60°，壓力5-15N）。

速度：20-80mm/s，視焊膏特性調整。

厚度：通常4-6mil（0.1-0.15mm），通過鋼網厚度控制。

2.3 檢測（SPI, Solder Paste Inspection）

使用3D SPI檢測焊膏體積、高度、偏移，不良品需清洗后重印。

3. 元件貼裝

3.1 貼片機設置

供料器（Feeder）：安裝卷帶、管裝或托盤元件，校正供料步距。

吸嘴選擇：根據元件尺寸（如0201、QFN、BGA）匹配吸嘴類型。

3.2 貼裝過程

精度：±25μm（高端設備可達±10μm）。

速度：高速機（如≥30,000 CPH）與多功能機（處理異形元件）配合使用。

3.3 首件檢驗

通過AOI（自動光學檢測）或人工核對首板元件位置、極性。

4. 回流焊接

4.1 溫度曲線設定

預熱區：1-3℃/s升溫至150-180℃（活化助焊劑）。

回流區：峰值溫度無鉛245-255℃（有鉛220-230℃），時間40-90秒。

冷卻區：速率≤4℃/s，避免熱應力裂紋。

4.2 爐膛控制

氮氣環境（O?<1000ppm）可減少氧化，提升焊接質量。

5. 檢測與返修

5.1 AOI（自動光學檢測）

檢測內容：缺件、錯件、偏移、橋接、極性反等。

誤報率：需通過算法優化降低（通常<5%）。

5.2 X-ray檢測

針對BGA、QFN等隱藏焊點，檢查空洞率（要求≤15%）。

5.3 返修

使用熱風返修臺或烙鐵，BGA需植球重新焊接。

6. 后段工藝（可選）

6.1 通孔元件插裝（THT）

波峰焊：針對DIP元件，需過波峰焊爐。

6.2 清洗

使用水基或溶劑清洗劑去除助焊劑殘留（針對高可靠性產品）。

6.3 涂覆（Conformal Coating）

噴涂三防漆（丙烯酸、硅膠等），保護PCB免受潮濕、腐蝕。

7. 最終測試與包裝

7.1 功能測試（FCT）

通電測試，驗證電路性能（如電壓、信號完整性）。

7.2 包裝

防靜電袋+氣泡膜，濕度敏感元件（MSD）需干燥劑和濕度卡。

8關鍵工藝控制點

8.1、錫膏印刷：>90%良率是SMT良品率的基礎。

8.2、回流焊曲線：直接影響焊點可靠性（IMC層厚度需0.5-3μm）。

8.3、ESD防護：車間需維持靜電電壓<100V（EPA區域）。

9常見缺陷與對策

9.1、立碑（Tombstoning）：焊盤設計不對稱或溫度不均。

9.2、虛焊：焊膏活性不足或氧化。

9.3、錫珠：升溫過快或鋼網清潔不徹底。