嘉立创贴片工艺流程详解:从设计到成品的完整指南
更新时间:2025-10-26 22:38
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一、嘉立创贴片工艺概述
嘉立创作为国内领先的电子制造服务商,其SMT贴片工艺以高效率、高精度著称。贴片工艺(Surface Mount Technology,简称SMT)是现代电子制造中最重要的组装技术之一,相比传统的通孔插装技术(THT),SMT具有体积小、重量轻、可靠性高等优势。
嘉立创的贴片生产线采用全自动化设备,主要包括以下几个关键环节:
- 锡膏印刷
- 元件贴装
- 回流焊接
- 检测与测试
整个工艺流程从PCB设计文件导入到成品产出,通常可在24-48小时内完成,满足客户快速打样和小批量生产的需求。
二、前期准备工作
2.1 PCB设计规范
在开始贴片前,PCB设计必须符合嘉立创的工艺要求:
| 设计参数 | 标准要求 | 极限值 |
|---|---|---|
| 最小线宽/线距 | 0.15mm | 0.1mm |
| 最小焊盘间距 | 0.2mm | 0.15mm |
| 最小孔径 | 0.3mm | 0.2mm |
| 阻焊桥宽度 | ≥0.1mm | - |
2.2 元器件选型要求
嘉立创支持从0201(0603公制)到大型BGA等多种封装类型的贴装:
| 封装类型 | 尺寸规格 | 贴装精度 |
|---|---|---|
| 0201 | 0.6mm×0.3mm | ±0.05mm |
| 0402 | 1.0mm×0.5mm | ±0.05mm |
| 0603 | 1.6mm×0.8mm | ±0.05mm |
| 0805 | 2.0mm×1.25mm | ±0.05mm |
| SOIC | - | ±0.075mm |
| QFP | - | ±0.075mm |
| BGA | - | ±0.1mm |
2.3 文件提交要求
客户需要提供以下文件:
- Gerber文件(RS-274X格式)
- 坐标文件(ASCII格式)
- BOM清单(Excel格式)
- 钢网文件(可选)
三、详细贴片工艺流程
3.1 锡膏印刷
锡膏印刷是整个贴片工艺的第一步,也是最关键的环节之一。嘉立创使用全自动视觉对位印刷机,确保锡膏印刷精度。
工艺参数:
- 刮刀角度:60°
- 印刷速度:20-80mm/s(根据PCB复杂度调整)
- 印刷压力:5-10kg
- 脱模速度:0.5-3mm/s
常用锡膏规格:
| 锡膏类型 | 合金成分 | 颗粒大小 | 熔点范围 |
|---|---|---|---|
| 无铅锡膏 | Sn96.5Ag3.0Cu0.5 | Type3(25-45μm) | 217-220℃ |
| 有铅锡膏 | Sn63Pb37 | Type3(25-45μm) | 183℃ |
| 低温锡膏 | Sn42Bi58 | Type4(20-38μm) | 138℃ |
3.2 元件贴装
嘉立创采用高速贴片机+多功能贴片机的组合配置,实现高效率高精度贴装。
贴装能力参数:
| 设备类型 | 贴装速度 | 贴装精度 | 最小元件 |
|---|---|---|---|
| 高速贴片机 | 45,000CPH | ±0.05mm | 0201 |
| 多功能贴片机 | 15,000CPH | ±0.025mm | 01005 |
典型贴装顺序:
- 先贴小元件(电阻、电容等)
- 再贴中型元件(SOT、SOP等)
- 最后贴大型元件(QFP、BGA等)
3.3 回流焊接
回流焊接是通过加热使锡膏熔化,实现元件与PCB的电气和机械连接。
典型回流温度曲线:
| 阶段 | 温度范围 | 时间 | 升温速率 |
|---|---|---|---|
| 预热区 | 室温-150℃ | 60-90s | 1-3℃/s |
| 浸润区 | 150-200℃ | 60-120s | - |
| 回流区 | 217℃以上 | 40-90s | - |
| 冷却区 | - | - | <4℃/s |
不同锡膏的回流峰值温度:
| 锡膏类型 | 推荐峰值温度 | 耐受时间 |
|---|---|---|
| 无铅锡膏 | 235-245℃ | 30-60s |
| 有铅锡膏 | 210-220℃ | 30-60s |
| 低温锡膏 | 170-190℃ | 30-60s |
3.4 检测与测试
AOI检测参数:
| 检测项目 | 检测精度 | 检测速度 |
|---|---|---|
| 缺件 | 0.05mm | 0.1s/点 |
| 错件 | 0.05mm | 0.1s/点 |
| 极性反 | 0.05mm | 0.1s/点 |
| 焊点缺陷 | 0.03mm | 0.15s/点 |
功能测试:
- ICT测试(检测电路连通性)
- FCT测试(功能验证)
- 老化测试(可靠性验证)
四、特殊工艺处理
4.1 双面贴装工艺
嘉立创支持双面贴装,典型工艺流程:
- A面印刷锡膏
- A面贴装小元件
- A面回流焊接
- 翻转PCB
- B面印刷锡膏
- B面贴装元件
- B面回流焊接
双面贴装注意事项:
- 较重元件应放在第二次焊接的面
- 两次回流温度需适当调整
- 需考虑元件高度限制
4.2 混装工艺(SMT+THT)
对于同时包含贴片和插件元件的板子:
| 工艺顺序 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 先SMT后THT | 工艺简单 | 需两次过炉 |
| 先THT后SMT | 只需一次回流 | 对THT元件耐温要求高 |
4.3 BGA焊接工艺
BGA焊接关键参数:
| 参数 | 标准值 | 允许偏差 |
|---|---|---|
| 焊球直径 | 0.3-0.76mm | ±10% |
| 焊球间距 | 0.5-1.27mm | - |
| 峰值温度 | 235-245℃ | ±5℃ |
| 高于217℃时间 | 40-90s | - |
五、质量控制体系
嘉立创建立了完整的质量控制体系,确保贴片质量:
5.1 过程控制点
| 控制点 | 检测项目 | 检测频率 |
|---|---|---|
| 锡膏印刷 | 厚度、形状 | 每批次首件+2小时一次 |
| 贴装 | 位置、极性 | 每批次首件+4小时一次 |
| 回流焊 | 温度曲线 | 每日一次+换线必测 |
| AOI | 焊接质量 | 100%全检 |
5.2 常见缺陷及解决方案
| 缺陷类型 | 可能原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 立碑 | 焊盘设计不对称 | 优化焊盘设计 |
| 虚焊 | 锡膏量不足 | 调整钢网开口 |
| 桥连 | 锡膏过多 | 减小钢网厚度 |
| 偏移 | 贴装精度不足 | 校准贴片机 |
六、产能与交期
嘉立创贴片生产线具有强大的生产能力:
| 生产线类型 | 日产能 | 标准交期 |
|---|---|---|
| 快速打样线 | 50款 | 24小时 |
| 小批量线 | 5000pcs | 48小时 |
| 中批量线 | 20000pcs | 3-5天 |
影响交期的因素:
- PCB层数(2层板比4层板快)
- 元件种类(种类越多时间越长)
- 特殊工艺要求(如BGA、QFN等)
七、成本构成分析
贴片加工的主要成本构成:
| 成本项目 | 占比 | 影响因素 |
|---|---|---|
| 材料成本 | 40% | 元件价格、用量 |
| 设备折旧 | 25% | 设备价值、利用率 |
| 人工成本 | 20% | 工序复杂度 |
| 能耗成本 | 10% | 生产时间 |
| 其他 | 5% | 包装运输等 |
典型报价参考:
| 点数范围 | 单价(元/点) | 备注 |
|---|---|---|
| <100点 | 0.03-0.05 | 起步价300元 |
| 100-1000点 | 0.02-0.03 | - |
| >1000点 | 0.015-0.02 | 量大从优 |
注:1个电阻/电容/电感等小元件计为1点,IC类元件按引脚数/2计算
八、未来发展趋势
嘉立创贴片技术持续升级方向:
- 更高精度:向01005(0402公制)及更小尺寸发展
- 更高效率:贴装速度突破60,000CPH
- 更智能:AI技术在质量检测中的应用
- 更环保:无铅、低卤素工艺全面普及
- 更柔性:适应多品种小批量生产需求
预计技术路线图:
| 时间节点 | 关键技术突破 |
|---|---|
| 2023年 | 01005元件稳定贴装 |
| 2025年 | 3D打印电子直接集成 |
| 2030年 | 全自动智能生产线 |
通过以上详细介绍,相信您对嘉立创的贴片工艺有了全面了解。无论是简单的电阻电容贴装,还是复杂的BGA芯片焊接,嘉立创都能提供专业可靠的贴片服务,满足从原型设计到批量生产的各种需求。
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