SMT，即表面贴装技术（Surface Mount Technology），是一种将无引脚或短引脚表面组装元器件（简称 SMC/SMD）安装在印制电路板（PCB）表面，通过回流焊或浸焊等方法进行焊接的电路连接技术。在电子制造领域，SMT 占据着举足轻重的地位，是现代电子组装技术的核心。它凭借高效、精准、高密度组装等优势，极大地推动了电子产品向小型化、多功能化、高性能化方向发展。

SMT 工艺的发展历程可追溯至 20 世纪 60 年代。当时，随着电子技术的不断进步，人们对电子产品的小型化需求日益增长。在这种背景下，SMT 应运而生。早期，SMT 技术主要应用于军事和航空航天领域，随着技术的不断成熟和成本的逐渐降低，其应用范围逐渐扩大到消费电子、通信、计算机等众多领域。

如今，SMT 工艺的应用极为广泛。在消费电子领域，如手机、平板电脑、智能手表等产品的制造中，SMT 技术使得电子产品能够在有限的空间内集成更多的功能，实现轻薄化设计；在通信领域，基站、交换机等设备的生产离不开 SMT，它确保了通信设备的高性能和可靠性；在汽车电子领域，从发动机控制系统到车载娱乐系统，SMT 工艺都发挥着重要作用，为汽车的智能化和安全性提供了有力支持。

在选用焊膏时，需要综合考虑多个因素。合金成分是关键，应根据焊接的元器件和工艺要求选择合适的合金，如常见的 Sn - Ag - Cu 合金适用于无铅焊接 。助焊剂的活性也很重要，要根据 PCB 和元器件的存放时间、表面氧化程度来选取。例如，一般产品可采用 RMA 型助焊剂，高可靠性产品则选择 R 型 。此外，焊膏的黏度、颗粒度等特性也会影响印刷效果，需根据具体的印刷工艺和设备进行选择。

钢网作为焊膏印刷的模具，其质量和设计对印刷精度起着决定性作用。钢网的材质通常选用不锈钢，如进口的 304# 不锈钢，因其具有优异的硬度、弹性和耐磨强度。在钢网开口设计上，要确保开口精度，开口区域的宽度一般不宜大于 2MM，对于焊盘尺寸大于 2MM 的情况，可在中间架设 0.4MM 的桥以增加钢网强度。同时，钢网的厚度需根据元器件的类型和间距进行合理选择，比如对于间距为 0.5MM 的 QFP 和 HIP0402 元件，网板厚度可控制在 0.15MM；而对于间距为 0.5MM 的 QFP 和 CHIP0603 以上元件，网板厚度则应增加至 0.5MM 。

印刷机操作时，首先要确保设备的清洁和校准。设置合适的参数是保证印刷质量的关键，包括刮刀压力、速度、角度以及印刷间隙等。刮刀压力要适中，压力过小会导致焊膏印刷量不足，压力过大则可能损坏钢网和 PCB。印刷速度应根据焊膏的特性和钢网的开口尺寸进行调整，以保证焊膏能够均匀、准确地填充到焊盘上。印刷间隙一般控制在较小的范围内，以确保钢网与 PCB 紧密贴合，实现印刷。

印刷完成后，必须对印刷质量进行严格检测。检测内容包括焊膏的印刷量是否均匀一致，是否存在焊膏不足或过多的情况；焊膏图形是否清晰，相邻图形有无粘连；焊膏图案与焊盘图案是否对齐，有无错位等 。常见的检测方法有目视检测、AOI（自动光学检测）等。通过及时发现并纠正印刷过程中出现的问题，可以有效提高后续工序的良品率。

在进行元件贴装前，需要进行程序编程。编程人员要根据 PCB 的设计文件，在贴片机的控制系统中设置元件的类型、坐标位置、贴装角度等参数。编程过程需仔细核对，确保每个元件的参数设置准确无误，否则可能导致元件贴装错误，影响产品质量。

在贴装过程中，有诸多注意事项。贴装速度要合理控制，过快的速度可能导致元件贴装不准确，甚至出现飞件现象；而过慢的速度则会影响生产效率。贴装压力也至关重要，压力过大可能损坏元件或使焊膏挤出过多，压力过小则元件可能无法与焊膏充分接触，影响焊接质量。此外，还要确保吸嘴的清洁和完好，定期对吸嘴进行检查和更换，以防止因吸嘴问题导致元件吸取不良或贴装偏差 。

设置合理的温度曲线是回流焊接的核心要点。温度曲线通常包括预热、保温、回流和冷却四个阶段。预热阶段的目的是使 PCB 和元件均匀升温，避免因温度急剧变化而对元件造成热冲击，同时使焊膏中的溶剂挥发。保温阶段主要是为了让 PCB 和元件达到热平衡，进一步激活助焊剂。回流阶段则是将温度升高到焊料的熔点以上，使焊料熔化并实现焊接。冷却阶段要使焊点迅速冷却凝固，形成良好的焊接结构 。

在设置温度曲线时，需要考虑多个因素。不同类型的焊膏具有不同的熔点和特性，应根据焊膏的厂家推荐参数进行设置。同时，还要考虑 PCB 的材质、厚度、尺寸以及元件的类型、密度等因素。例如，对于多层 PCB 或含有大量 BGA 等大尺寸元件的电路板，需要适当调整温度曲线，以确保各部分都能得到充分的加热和焊接 。

焊接过程中的质量控制至关重要。要实时监测温度曲线，确保实际温度与设定曲线相符。温度过高可能会导致元件损坏、焊点氧化、PCB 变形等问题；温度过低则可能造成焊料未完全熔化，出现虚焊、冷焊等缺陷。此外，还要关注焊接过程中的其他因素，如传送带的速度是否稳定，炉内的气氛是否合适等。通过对焊接过程的严格控制，可以有效提高焊接质量，减少不良焊点的出现 。

从焊盘设计角度来看，若两个焊盘之间的空间过宽，或者焊盘尺寸设计不合理，元件的端子未被 50％以上的 PCB 焊盘覆盖，就会使元件两端的热容量和可焊性存在差异，从而在焊接时产生不均匀的润湿力 。例如，当一侧焊盘面积过大，该侧在加热时热熔量较多，元件就容易向这一侧倾斜，进而引发立碑现象 。

锡膏印刷不均匀也是一个重要因素。如果两焊盘上的锡膏厚度差异较大，或者锡膏印刷偏移，未能完全沉积在焊盘上，会导致元件两端与锡膏的接触情况不同，熔化时的表面张力也不一致，从而使元件两端的润湿力失衡 。

在元件贴装环节，若贴装精度差，元件偏移严重，会使元件与焊盘的相对位置发生改变，导致元件两端的锡膏量和加热效果不一致，最终引发立碑 。此外，回流炉内温度分布不均匀，板面温度差异较大，也会使元件两端的焊膏熔化时间不同步，产生不平衡的润湿力 。

为解决立碑问题，首先要优化焊盘设计，根据元件的数据表，严格按照推荐尺寸设计焊盘，确保焊盘的对称性和一致性，避免出现焊盘尺寸差异过大或与元件不匹配的情况 。在锡膏印刷方面，要提高印刷精度，确保锡膏均匀地印刷在焊盘上，控制好锡膏的厚度和位置精度。可以通过定期维护和校准印刷设备，调整印刷参数，如刮刀压力、速度和间隙等，来保证印刷质量 。

对于元件贴装，要提高贴片机的精度，定期检查和调整贴片机的参数，确保元件准确无误地贴装在焊盘上。同时，要优化回流炉的温度曲线，保证炉内温度均匀分布，使元件在焊接过程中能够均匀受热 。

造成桥连的原因较为复杂。从锡膏质量方面考虑，若焊膏中的金属含量过高，特别是在印刷时间过长的情况下，金属含量会进一步增加，容易导致 IC 引脚桥连 。此外，焊膏的粘度低，在预热后会扩散出焊盘，增加桥连的风险 。

印刷过程中，印刷机的重复精度差且对齐不均匀，包括钢板与 PCB 的对齐不良，会导致焊膏在焊盘，尤其是小间距 QFP 焊盘的外部过多印刷，从而引发桥连 。模板窗口的尺寸和厚度设计不合理，也会使焊膏涂覆量过多或不均匀，增加桥连的可能性 。

在贴装环节，放置压力过高，会使焊膏在压力下过度流动，导致相邻焊盘之间的焊膏相连；放置精度不足，元件移位或 IC 引脚变形，也可能使引脚之间的距离过小，从而在焊接时形成桥连 。

回流焊炉的温度设置不当也是一个关键因素。如果温度上升过快，焊膏中的溶剂来不及充分挥发，会使焊膏的流动性增加，容易导致桥连 。此外，回流焊炉的温度曲线设置不合理，液态焊料在熔化时的活性不一致，也会导致焊膏的无序流动，增加桥连的几率 。

针对桥连问题，需要采取一系列有效的解决措施。在锡膏选择上，要严格控制焊膏的质量，选择合适的合金成分和助焊剂，确保焊膏的粘度和金属含量符合工艺要求 。对于印刷环节，要确保印刷机的精度和稳定性，定期检查和校准设备，调整印刷参数，保证钢板与 PCB 的对齐 。同时，要优化模板窗口的设计，合理控制焊膏的涂覆量 。

在贴装过程中，要设置贴片机的压力和精度参数，避免因压力过大或贴装不准确而导致焊膏过度流动或元件移位 。对于回流焊炉，要根据焊膏和 PCB 的特性，精心设置温度曲线，控制好升温速率和各阶段的温度，确保焊膏中的溶剂充分挥发，焊料能够均匀、稳定地熔化和凝固 。

虚焊是指在焊接表面看似良好，但实际上焊点内部并未完全融合，存在连接不牢固、接触电阻大等问题。虚焊会严重影响产品的电气性能和可靠性，在产品使用过程中，可能会出现间歇性故障，甚至导致产品完全失效 。

虚焊问题的产生原因多样。从元件引脚方面来看，若元件引脚存在氧化、污染或变形等情况，会影响引脚与焊膏的润湿效果，导致焊接不充分，从而产生虚焊 。例如，元件在储存或运输过程中，引脚表面可能会被氧化，形成一层氧化膜，这层氧化膜会阻碍焊料与引脚的结合 。

焊接温度的控制至关重要。如果回流焊接过程中，预热时间过短，升温速度过快，会使焊膏中的助焊剂未能充分发挥作用，无法有效去除引脚和焊盘表面的氧化层，导致焊接不良 。此外，焊接温度过高或过低，都会影响焊料的熔化和润湿效果。温度过高可能使焊料过度氧化，降低其润湿性；温度过低则可能导致焊料未完全熔化，无法与引脚和焊盘形成良好的合金层 。

锡膏印刷质量也会对虚焊产生影响。如果印刷位置不准确，锡膏量不足或过多，都会导致焊接时焊料分布不均匀，无法形成可靠的焊点 。例如，锡膏量不足会使引脚与焊盘之间的焊料填充不充分，从而出现虚焊；而锡膏量过多，在焊接过程中可能会形成焊料堆积，掩盖虚焊缺陷 。

为解决虚焊问题，在元件采购和储存环节，要严格把控元件质量，确保元件引脚无氧化、无污染、无变形 。在使用前，对元件引脚进行必要的清洗和预处理，如采用化学清洗或物理擦拭的方法去除氧化层 。

对于焊接温度的控制，要根据焊膏和元件的特性，制定合理的回流焊接温度曲线。在预热阶段，要确保足够的时间和合适的升温速率，使 PCB 和元件均匀升温，助焊剂充分激活 。在回流阶段，要将温度控制在焊料的熔点范围内，保证焊料能够充分熔化并润湿引脚和焊盘 。同时，要实时监测温度曲线，确保实际温度与设定曲线相符 。

在锡膏印刷方面，要提高印刷精度，确保锡膏印刷位置准确，焊膏量均匀适中 。可以通过优化印刷工艺参数，如刮刀压力、速度、角度等，以及定期维护和校准印刷设备，来保证印刷质量 。此外，在印刷完成后，要对印刷质量进行严格检测，及时发现并纠正印刷过程中出现的问题 。

在智能化生产中，设备之间可以实现互联互通，通过物联网技术进行数据交互和协同工作。例如，贴片机可以根据 MES 系统下达的生产任务，自动调整贴装程序和参数，实现快速换线和高效生产。同时，智能化的检测设备能够对产品质量进行实时监测和分析，一旦发现缺陷，立即反馈给生产系统，及时进行调整和修正，大大提高了生产效率和产品质量的稳定性 。

自动化设备在 SMT 工艺中的应用也日益广泛。自动贴片机、自动光学检测（AOI）设备、自动回流焊炉等自动化设备的性能不断提升，能够实现更高速度、更高精度的生产操作。自动化设备的应用不仅减少了人工操作带来的误差和不确定性，还大幅提高了生产效率，降低了生产成本 。

在应对微型化与高密度化挑战方面，SMT 工艺不断创新和改进。在印刷环节，采用更高精度的印刷设备和更精细的钢网制作技术，能够实现更微小焊膏图形的印刷，确保焊膏的精准涂覆。在贴装环节，高精度、高分辨率的贴片机能够实现对微小元件的拾取和贴装，满足高密度组装的要求 。

新型的封装技术也在不断涌现，如球栅阵列封装（BGA）、芯片级封装（CSP）、倒装芯片封装（FC）等，这些封装技术不仅减小了元件的尺寸，还提高了电气性能和可靠性。同时，多层 PCB 板、刚挠结合板等新型电路板的应用，也为实现高密度组装提供了有力支持 。

在材料方面，无铅焊料、水溶性助焊剂、可降解包装材料等环保材料得到了广泛应用。无铅焊料的使用有效减少了铅等有害物质对环境和人体的危害；水溶性助焊剂在清洗过程中更加环保，减少了有机溶剂的使用和排放；可降解包装材料的应用则降低了废弃物对环境的影响 。

在工艺改进方面，通过优化生产流程和设备，提高能源利用效率，减少能源消耗。例如，采用高效节能的回流焊炉，合理设计加热系统和热风循环系统，能够在保证焊接质量的同时，降低能源消耗。此外，对生产过程中产生的废气、废水、废渣等进行有效处理和回收利用，实现资源的循环利用和环境的可持续发展 。

展望未来，SMT 工艺将继续朝着智能化、自动化、微型化、高密度化和绿色环保化的方向发展。这不仅为电子制造行业带来了新的机遇，也对相关技术人员提出了更高的要求。我们需要不断学习和掌握新的技术和工艺，以适应行业的发展趋势，为推动电子制造行业的进步贡献自己的力量 。