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摘要：本文概括了通信產業使用SMT情況、特點和發展，并提出SMT安裝密度的綜合量化概念。
關鍵詞：電子通信 表面組裝 貼片機 再流焊 波峰焊
  通信作為國民經濟基礎產業，在改革開放二十多年以來取得長足進步和高速發展。
  隨著信息化時代到來，以電子信息技術為代表的高新技術產業已成為國民經濟高速發展的動力和改造傳統產業的生力軍。
  電子通信是信息技術的重要組成部分，它承擔信息產業的通信功能，在設備生產過程中使用了先進制造技術，其中具有代表性的就是目前采用的表面組裝技術 (以下稱SMI-Surface Mount Technology)。
  60年代SMT首先在美國的航天、混合電路產品中開始應用，70年代日本在消費類產品上大量使用，我國繼80年代在調諧器行業啟用后90年代在電子信息產業中迅速發展起來，目前已成為電子通信產業主要生產手段和不可缺少的生存條件。
  電子通信產品發展的特點是把更新更多的功能，更好的性能，即日益增大的信息處理量壓縮在有限空間和更小的重量范圍之內，因此對制造技術電子裝聯工藝不斷提出新的要求，目前SMT面臨的階段性任務是以高密度組裝為核心目標，提高和完善對生產環境的保護，實現免清洗技術，無鉛焊料技術，限制有機溶劑技術，局部焊接技術，進一步發展自動檢測技術等。
  元器件封裝的不斷創新，SMT設備不斷改進和完善，新材料的使用，成為SMT不斷發展創新的動力和條件。
1．SMT的安裝密度：
    安裝密度是衡量組裝技術含量的重要內容，但目前尚未見密度等級的統一標準。為使安裝密度有量化數據，常按元器件平均密度、元器件在PCB上覆蓋面積或I／O出線的平均密度進行比較。
1．1 元器件在印制板上的平均密度，單面混裝的印制板，每平方厘米可安裝4~8個元器件，雙面混裝的每平方厘米安裝6~10個元器件。
1．2 PLCC、QFP、bga等集成度高的元器件信息處理量大，安裝面積也大，按元器件單位面積平均數不能反映實際密度，此時可按所裝元器件投影面積與印制板面積的比例，通常在模擬電路中比值為30~50％，由于數字電路的抗干擾能力強，這個比值可達到50~80。
1．3 元器件出線I／O密度，常規密度30~40／平方時(每平方厘米5~7個)，高密度具有盲／埋孔的板140/平方時(每平方厘米22個)，超高密度的已經達到600／平方時(每平方厘米93個)。
2．用戶通訊終端產品的SMT現狀和發展：
  用戶通訊終端產品的特點是輕薄短小化，多功能，造型多樣性，產品更新換代快，成本要低，具有代表性的產品如移動電話手持機。
  終端產品SMT組裝的特點是：
2．1 元器件的小型化，以阻容元件而言，90年代前、中期用的3216(1206)，2012  (0805)，1608(0603)規格在手機上已不采用，市售產品均已采用1005(0402)，并已向0603(0201)片式元件(安裝面積為1005的1／3)過渡，腳間距0．5mm以上非細間距IC器件已很少采用并普遍使用微型bga和CSP器件；
2．2 貼裝化率高，已接近或達到100％，最能體現SMT的高效率，實現了自動化生產；
2．3 焊接采用再流焊方式；
2．4 由于使用微小型元器件，安裝密度大，靠目視檢查已無法解決，新建生產線均應采用在線AOI(Automated Optical Inspection)自動光學檢查，以及時發現漏貼、錯位、立片、側立、極性倒置等缺陷并對缺陷部位定位；
2．5 為檢查bga、CSP器件焊點對位及焊接質量，必須采用X—RAY或專用光學檢查儀檢查焊接質量，并配備有光學對位系統和為bga植球功能的返修臺；
2．6 移動手持機安裝密度發展情況(實測值)：
項目  元器件密度個/cm2  I/O出線個/cm2  阻容元件規格  IC/PITCH
1992 2.55  8.88  2125  QFP/0.65
1993 4.21  21.02  1608  QFP/0.65
1998 11.8  35.58  1005  QFP/0.5，bga，CSP
1999 12.9  40.83  1005  同左
3.通信系統設備產品的SMT現狀和發展：
  通信系統設備又稱為局用設備，產品特點是高可靠性、長壽命和適應通訊系統日益提高的功能要求，技術經濟附加值高。代表性產品如交換機、接入網設備、移動通信基站等。
  系統設備產品SMT組裝的特點是：
3．1 元器件的多樣性，既有SMC／SMD表貼元器件又有THT插裝元器件，多采用貼／插混裝方式；
3．2 元器件與印制板間電連接方式有再流焊、波峰焊和壓接等多種方式；
3．3 由于元器件封裝不斷改進，貼裝化率逐年提高，專門為插件設置自動化工位已不必要，實現自動化生產方法是在線上多功能貼片機配專用插件頭，完成貼／插同機操作；
3．4 高密度組裝和大量生產，要求在線安裝AOI自動光學檢查設備；
3．5 為適應bga器件大量采用，CSP、FC等新型器件發展，必須配置焊點對位及缺陷檢查設備及光學對位返修植球設備；
3.6 波峰焊使用率逐年下降，新的焊接技術不斷產生。(見下文)
4．SMT技術的發展：
  電子通信市場擴大，產品更新換代周期逐年加快，半導體、元器件技術飛速發展，對于電子裝聯技術不斷提出新的更高要求，SMT技術發展突出表現在以下幾方面。
4．1 貼片機技術發展：
  貼片機工作方式始于機械手式，為提高產能，80年代末高速機中轉塔式開始占據了主導地位，轉塔機貼片速度從0．25秒／片(144000片／時)—0．15—0．1—0．09—0．085發展到0．075秒／片(48000片／時)，轉塔式旋轉頭也從12—16發展到20站，由于轉動慣量等因素限制，更高速貼片機已從轉塔轉向機械手模塊式，這種新型模塊式高速貼片機貼片能力達到96000片／時和133000片／時，不僅貼片速度高，而且配置和調度的靈活性強。
  多功能貼片機采用雙頭貼裝，雙軌進板，飛行對中等技術，對位精度和貼片速度有很大提高，有的貼片機能配用插件頭，實現貼／插同機操作。
4．2 SMT焊接技術發展：
  焊接質量對電子通信設備可靠性影響很大，產品發生故障有60—70％是焊接因素引起的，因此必須重視焊接工藝技術。
  SMT用的再流焊和波峰焊屬于高效的群焊方式，全貼裝采用再流焊，再流焊工藝采用設置溫度曲線、充氮、設置上下部溫差等措施保證焊接質量，今后無鉛焊料使用是再流焊的新課題。
    插裝和貼／插混裝多用波峰焊。由于貼裝化率迅速提高，電路板上的通孔插件焊點越來越少；
    元器件微小化，高密度安裝元器件之間間隙小，使用波峰焊漏焊、橋接增加且難以檢查，補焊工作量大；
    波峰焊時整板涂焊劑，離子污染度大，有害殘余物難以消除；
    波峰焊時印制板受熱沖擊大，容易造成PCB翹曲變形。
    解決波峰焊存在問題目前采用的方法有：
  4．2．1 穿孔回流焊法PIHR（Pin—In—Hole——Reflow)或Intrusive Reflow，插件和貼裝全采用再流焊，焊膏可用點膏法或漏印法。漏印焊膏又分網板法和針管法兩種，
  引線插入方向也有正、反面兩種方式。
4．2．2 編程波峰焊，這種設備采用全新的波峰焊概念，使用圓柱形點式噴嘴，按計算機設定軌跡在PCB焊點對應部位作點式、直線式、平面掃描式焊接。
4.2．3 掩板式，使用傳統波峰焊，在電路板焊接面用耐高溫、防靜電、熱容量小的托板掩蓋非焊接部位，焊點處鏤孔進行焊接。
4．3 提高在線自動化生產水平，實現貼片/插件同機操作，見本文3．3。
4．4 使用在線AOI技術，X-RAY焊點檢測技術，提高產品質量和檢測水平。
4．5 進一步有效利用自動檢測數據，實現視覺檢查(AOI，X—RAY)、制造缺陷檢查、在線測試綜合一體化，優化程序，消除重疊覆蓋無效測試，提高缺陷檢出率和工作效率。