贴装技术特点

将物品或机器零部件快速、准确地放置到规定位置，是工业系统中各种制造和装配常见的一个工序或运行流程。例如，在半导体集成电路封装中，在半导体封装技术中将己经制造完成的芯片从划片薄膜上取下，放置到引线框架或封装衬底（基板）上的设定位置上，以便进行下一步引线键合或其他互连工序，称为装片（Die Attaching），实际也是一种贴装技术。由于在封装技术中，芯片外形和拾取性能相对变化不大，就装片工序相对于其他复杂而精确度要求很高的工序来说并不是技术关键，而且装片通常是和键合机组合为一种设备，因而在封装技术中，贴装的重要性远不如组装技术。但是这两种贴装技术，工艺要求和设备原理实质上是一样的，只不过封装技术中的装片从设备精确度到工艺要求都要比组装技术高。但是近年来，随着高密度高精度组装技术的发展，封装技术和组装技术界线开始模糊，组装技术开始与封装技术交叉融合，封装级精确度的贴片机开始应用于组装技术。分别如图1（a）和（b）所示。

就贴装技术本身的工作原理和要求而言，实际上是相当简单的。用一定的方式把SMC ／SMD（表面贴装元件和表面贴装器件）从它的包装中取出并贴放在印制板的规定的位置上。但是在工业系统迄今很少有其他工艺要求可以与SMT中的贴装技术相比。贴装对象（SMC／SMD）的几何尺寸和形状、表面性质和重量的范围，贴装速度及贴装准确度的要求，与其工作原理相比是天壤之别。贴装元器件多样性如图2所示。

图1（a）封装技术中的装片——将芯片装到引线框架上

图1（b）电子组装中的贴片——将元件贴放在印制板的设定位置

图2 贴装元器件多样性

贴装技术的特点如下所述。

（1）贴装对象——表面贴装元器件

表面贴装元器件的种类：几乎涵盖了传统电子元器件的全部。图2所示仅是其中一部分。

表面贴装元器件的体积：以片式元件为例，常用的片式电阻从6.14 rnnf（3216）～0.0096 3m（0402），相差约640倍。如果与不同种类的相比，例如，表面贴装变压器或接插件，相差成千上万倍数。

表面贴装元器件的顶面材料：陶瓷、金属及各种塑料等多种表面平整度和光洁度各不相同的材料。

（2）贴装速度

由于一块电路板上少则几种、几十个元器件，多则几十或几百种，数百到数千个元器件，而这些元器件只能一个一个地贴装，因此为了提高效率，日前每个元器件贴装的时间已经缩短到0.06 s左右（片式元件），已经几乎达到机械结构运动速度的极限。

（3）贴装精确度

由于组装密度不断提高，0.4节距IC和0402元件的应用，对贴装精确度要求越来越高。采用机、光、电和软硬件综合技术，使现在贴装精确度已经可以达到3 Sigma下15μm的精度（Cpk值1.33），一部分细小元件和细节距IC贴装精确度甚至要求4 Sigma下50μm或更高。元件与元件、元件与器件之间的距离达到0.1 mm的量级，意味着SMT贴装精确度指标已经与封装技术要求在－个水平线上。

（b）细小片式元件

（4）贴装承载电路板

承载贴装元器件的电路板与贴装技术相关的主要是几何尺寸和板厚方向的刚度。电路板的面积从最小的可以不足1 cm2，最大超过4 000cm2，而决定电路板板厚方向的刚度的厚度尺寸，其变化范围则从小于0.5 mm到超过6 mm（刚性板）。

由于SMT贴装技术中从表面贴装元器件到承载电路板种类、几何尺寸及影响贴装的参数众多，贴装精确度已经达到纳米数量级，而贴装速度则接近机械运行的极限，因而贴装技术对设备要求非常高。可以毫不夸张地说，贴装技术是表面组装技术关键，而作为表面贴装设备的贴片机，在贴装技术中的决定性作用是其他技术无法比拟的。