印制電路板PCB加工之SMT貼片

印制電路板即常說的PCB，PCB裝上元器件就稱為電路板組件即PCBA，板上的元器件可以是SMT（表面貼裝）元件，插件元件，壓件元件或組裝件。上一篇分享到PCBA（電路板組件）的SMT錫膏印刷技術，今天分享PCBA的SMT貼片技術及常見問題。

相比起插件元件，SMT元件有很多優勢。體積小，高度低，可自動化生產，高頻特性好，成本低。SMT元件用表面貼裝，避開了PCB內層走線，在一些高端產品上利用廣泛。SMT元件比較矮，為當前很多客戶追求薄款產品提供競爭力。在生產中用貼片機自動貼片，極高的提高了生產效率。它的無引腳或短引腳設計提高了高頻特性，穩定性好。另外低成本也是生產廠商的永恒追求。

SMT貼片工藝范例

SMT的元件類型現在也非常豐富了，有電容，電阻，電感，二極管，晶體管，IC，連接器，晶振，螺絲等，基本所有元件都可以做成SMT類型的。PCBA上的MLCC電容用的數量是最多的，在空間的限制下，一些電容做得越來越小，從最開始最典型的0402的MLCC電容到01005尺寸的。這么小的電阻電容對貼片機，回流焊，及鋼網的開孔都有極高的要求。

封裝形式多樣的IC從最開始的常用的SOP，發展到QFP，QFN等，再到BGA。元件從有引腳到無引腳，焊接位置從兩側到四側，再發展成元件底頂的錫球。焊點數從SOP元件的4個到BGA元件的3000多個。這些變化充分顯示了元器件及PCBA制造廠商在設計和生產工藝的進步。

SMT貼片的流程也發生了變化，最開始在印刷錫膏后，要在PCB上點紅膠，再貼片，最后和插件元件一起過波峰焊焊接。到現在的無需點紅膠，SMT直接印刷錫膏，再貼片，過回流焊焊接就可以了。

基于貼片效率與品質考量，大的PCBA一般用幾臺貼片機共同完成貼片工序。大體規則是先用高速貼片機貼一些片式元件，如電阻，電容，電感等，然后貼晶振，晶體管，LED，小的IC等。一些大的元器件如BGA型的IC，大型連接器如內存槽等都安排在最后的多功能貼片機完成。貼片機吸嘴一次性選取元件的數量，貼片的位置等，都可以根據貼片機的性能，PCBA的元件布局設計出一個最優的方案。

SMT貼片生產過程最常見的問題有元件反向，偏位，少件，偶爾也會有損件，多件等問題。在新產品試產NPI階段，由于對產品元件的極性認識不夠，有可能出現有極性元件批量反件的問題，如二極管，LED，IC等。這些可以在首件檢查FAI中發現并得以糾正。偏位問題可以通過調整置件坐標，置件高度等得以解決。當貼片機的吸嘴有臟污或破損導致真空不足時，就會出現少件的問題。在半途中掉落的元件有時也會掉落到PCB板上，造成某個位置多件的異常。

SMT元件漏件范例

還有一類災難性的異常是損件。即使工廠有很多測試檢驗工序，如自動光學檢測AOI，在線測試ICT，功能測試BFT，還有人工外觀檢查，這些工序也無法完全偵測出貼片過程帶來的損件。有一些MLCC電容的損件外觀無法看出，甚至短期內功能也正常。只有在切片實驗或長期的使用過程才會顯現出異常。吸嘴的壓力過大或高度過低，都有可能造成貼片元件的損件。同一個產品上的元件當有多個廠商供貨時，要特別注意不同廠家的元件厚度等是否有差別。