电子设备曾经又大又重，就像阴极射线电视一样，需要连接到高高的天线才能捕捉信号并显示生动的图像。平板电视现在已成为一种趋势，具有多种功能，例如网页浏览、连接语音识别甚至数据存储。小型化使小工具缩小并改善了功能。随着电子制造中不同技术的发展，小型设备的趋势成为可能。内部组件通过印刷电路板 (FPC) 安装在这些电子设备内部。
将元件连接到 FPC 的较旧且传统的方法是通过 通孔技术 (THT)。这种方法需要将元件的引线插入 FPC 上的孔中。如前所述，电子产品尺寸的不断减小为更先进的方法铺平了道路，这些方法不需要较大的封装尺寸。这可以通过一种称为表面贴装技术 (SMT) 的技术将元件安装在 FPC 上来实现。我们将更多地了解 SMT 组装、其定义、优势和挑战。

SMT 组装的全名是表面贴装技术组装，这是一种使用导电焊膏将元件直接安装在印刷电路板上的组装技术。从 THT 向 FPC SMT 组装的转变带来了更小、更高密度和更快的封装。与波峰焊（THT 的焊接方法）相反，SMT 板组装采用回流焊接来固化粘合材料。

与 SMT 板组装相比，通孔技术需要更多空间来连接到 FPC。SMT 电路板组装可实现更紧凑、更轻便的设计，有利于可穿戴和便携式设备等各种应用。

由于高频应用中引线电感和电容较低，信号噪声降低是 SMT 组装的一大优势。不同的元件类型和封装适用于 SMT 组装技术。

借助 SMT 组装，印刷电路板可以借助高速机器以极快的速度生产。甚至 FPC 制造也变得更加简单，因为无需钻孔来插入引线封装。

实现 SMT 电路板组装的零缺陷是目标。随着对小型化的不断追求，FPC 也容易出现潜在缺陷，需要考虑和解决这些缺陷以实现更高质量的制造。以下是 FPC SMT 组装过程中遇到的主要缺陷。

焊料覆盖不足会导致元件与 FPC 基板焊盘之间的连接不牢固和断开。这通常是由于润湿性差、模板孔径尺寸未优化、焊膏量不足和模板印刷错位造成的。回流峰值温度不足也会导致这种缺陷。

立碑现象是一种焊接缺陷，其中元件的单侧焊接在 FPC 上，看起来像是处于直立或垂直位置，因此称为“立碑现象”。这种缺陷是由于焊盘设计和阻焊层应用不正确造成的。

焊锡桥接是指两个本不该电气连接的元件与导电焊锡膏接触，从而导致短路。焊锡膏用量过多和热分布不优化都可能导致焊锡桥接。

SMT 印刷电路板组装过程中遇到的另一个常见缺陷是焊球。焊球是与接头分离的小球形焊料，由于焊球是导电材料，因此在电气测试期间会产生不利影响。焊球可能是由焊膏中的水分、印刷不准和焊剂无效引起的。

SMT 组装涉及需要控制和规范的流程，以确保装配线上生产出优质的电路板。以下是 SMT FPC 组装的主要步骤，必须对其进行优化才能实现稳健的流程。

使用模板和刮刀，以规定的压力和速度将焊膏分布在印刷电路板上。模板包含称为“孔”的开口，用作焊膏的图案。刮刀带着焊膏穿过丝网，使焊膏润湿 FPC 焊盘。控制焊膏量以实现良好的焊点非常重要。

高度自动化的拾放机，具有多个头龙门架、机械臂、元件进料器和摄像头。龙门架是水平和垂直移动机械臂的装置。每个臂中都有一个喷嘴，用于拾取和放置元件到电路板上。工作台用于固定和固定 FPC。放置精度是实现良好拾放过程的关键质量属性。如果在放置元件时出现错位，则可能会发生焊桥。

带有湿焊膏的元件的印刷电路板要经过回流焊工艺。SMT 印刷电路板装配线通常采用传送带式，其中每个工艺都根据制造流程排列。必须进行工程评估以验证回流焊炉内温度曲线的均匀性和一致性。供应商对热曲线的建议可作为基准，包括预热、浸泡、回流和降温。此步骤是为了激活助焊剂，完全熔化焊膏并实现完全固化的接头。回流焊炉内有惰性氮气，以保持无污染工艺。

在 SMT 工艺中，检测非常重要，因为可以尽早反馈组装工艺带来的质量问题。自动光学检测 (AOI) 是一种使用高分辨率相机和图像处理技术以极高的速度检测 FPC 的常用方法。AOI 机器可以根据 FPC 的设计进行编程，以实现灵活转换。校准和维护是必要的，以避免 AOI 检查期间出现误报。

另一种非破坏性检测技术是通过 X 射线检测。在这种类型的检测中，X 射线可以穿过材料以生成灰度图像，显示内部结构，特别是焊点界面。X 射线检测可以采用 2D 或 3D 系统，其中 2D 可以提供平面图像，而 3D 可以提供 FPC 的体积信息。

SMT 组装中的电气测试可以通过在线测试 (ICT) 或飞针测试进行，其中每种技术都具有特定的优势。ICT 设置包括夹具或钉床，用于从 FPC 获取电气测量值。它最适合大批量测试。飞针测试涉及使用机械臂的测试探针，机械臂可以灵活地绕 FPC 移动以测试产品。还可以执行功能测试来测试 FPC，同时模拟 FPC 将要承受的工作条件。

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