0到1的技术突破创新无止境 单面贴片SMT导电硅胶泡棉(尺寸可定制）

 

关键词：SMT导电硅胶弹片，EMI, ESD，国产高端新材料

 

导语：SMT导电泡棉是由耐温橡胶+外包镀锡(镀金)导电铜箔构成,其具有结构稳定、尺寸规格大小可定做、导电性能佳、复弹性强、不会折断使用寿命长等优点。替代手工组装导电纤维包裹的导电泡棉与贴片式弹片或顶针。用合金箔包裹耐热性泡棉的结构,所以耐热性更佳。使用SMT自动贴装机来操作,可以节省生产费用,且产品质量一致性,优于手工组装导电泡棉。比纤维型泡棉,簧片导电性更佳。不会有折断的现象,弹性*。由于体积小,能满足高密度PCBA上小面积接地屏蔽。SMT 导电硅胶泡棉是一种可通过 SMT 回流焊接在 PCB 板上,具有优异弹性的导电接触端子，用于 EMI、接地或者导电终端。填充体为硅胶成分，以金属镀层为内外层的薄膜，经过高温加工而成。它表面光滑，回弹性优越，耐高温，具有优良的导电性和抗氧化性，焊接强度较好，产品符合欧盟 ROSH 要求。SMT导电硅胶弹片主要应用于：穿戴设备、AR/VR产品、电话手表、手机主板、平板电脑、笔记本、电视、显示器、工控医疗设备等一切高端电子产品接地屏蔽。

 

在回流焊接时使用的焊料和锡接触很好，焊接后跟 PCB板有很好的接触强度。SMTGasket 利用 SMT 方式 将 Gasket 固定 于 线路 及 接 地端。其 产品 具 有高 度弹性 及 电 路 接触面积 可 用 于 EMI 对策如 电路 接 地 、 电 路 接触 、 及缓冲 效果 。

SMTGasket 有良好的彈 性 及 导电 效 果，不像 金 属弹片 容易 折断 及 变性 适 用于 PCB 任 何 位 置上 。SMT Gasket 的材 料 及 结构具有 专 利 性， SMT Gasket 可取 代 粘 胶 式 导电 泡 棉 及 金 属弹片。

 

产品特征与适用:

接地物间颇佳的接地性特性;超强的电气导电性;表面组装时配件的稳定化;以精密的卷筒包装，可做精确的 SMT 作 业。SMT 组装时超优的胶粘强度；PCB 或 FPCB 的阻抗匹配功能；优秀的热转导性能；EMI 遮蔽；卓越的 ESD 效果；SMT 作业后拥有回复率及吸收冲击特性；以电力损耗特性而消减电磁干扰噪音。

 

SMT贴片技术

一

SMT简介

 

SMT的全称是Surface mount technology，中文意思为表面贴装技术，SMT设备是指用于SMT加工过程需使用的机器或设备，不同厂家根据自身实力规模以及客户要求，配置不同的SMT生产线，可分为半自动SMT生产线和全自动SMT生产线，每条SMT生产线的机器设备不尽相同，但以下这些SMT设备是一条比较完整丰富的配置线。

二

SMT的特点

组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。

 

电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力。
电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用电子科技革命势在必行，追逐国际潮流。

三

SMT设备简介

上板机：PCB板子放在架子内自动送板到吸板机；
 

吸板机：吸取PCB放置于轨道上，传送到锡膏印刷机；

锡膏印刷机：将锡膏或贴片胶准确地漏印到PCB的焊盘上，为元器件贴装做好准备。用于SMT的印刷机大致分为三种：手动印刷机、半自动印刷机和全自动印刷机；

SPI：SPI是Solder Paste InspecTIon的简称，中文叫锡膏检查机，主要用于检测锡膏印刷机印刷PCB板的品质，检测锡膏印刷的厚度、平整度、印刷面积等；

贴片机：利用设备编辑好的程序将元件准确安装到印刷线路板的固定位置上，贴片机可分高速贴片机和多功能贴片机，高速贴片机一般用于贴装小的chip元件，多功能乏用贴片机主要贴装卷状、盘状或管状的大元件或异性元件，特点是贴装精确度高、但贴装速度不如高速机；

接驳台：传送PCB板的装置；

回流焊：位于SMT生产线中贴片机的后面，提供一种加热环境，将焊盘上的焊锡膏熔化，使表面贴装元器件与PCB焊盘通过焊膏合金牢固地结合在一起；

下板机：通过传输轨道，自动收PCBA；

AOI：自动光学辨识系统,是英文(Auto OpTIcal InspecTIon)的缩写，国内叫做自动光学检测仪，现在已经普遍应用在电子行业的电路板组装生产线的外观检查并取代以往的人工目检。当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整；

X-RAY：主要用于检测各类工业元器件、电子元件、电路内部的贴装品质。

 

四

SMT贴片检验

 

SMT贴片检验这一步骤，可以规范SMT加工的工艺质量要求，以确保产品品质符合要求。下面一起来看看SMT贴片检验有哪些标准？　

　一、SMT贴片锡膏工艺

1、PCB板上印刷的喷锡的位置与焊盘居中，无明显的偏移，不可影响SMT元器件的粘贴与上锡效果。　　2、PCB板上印刷喷锡量适中，不能完整的覆盖焊盘，少锡、漏刷。　　3、PCB板上印刷喷锡点成形不良，印刷喷锡连锡、喷锡成凹凸不平状，喷锡移位超焊盘三分之一。

　　二、SMT贴片红胶工艺

　　1、印刷红胶的位置居中，无明显的偏移，不可以影响粘贴与焊锡。　　2、印刷红胶胶量适中，能良好的粘贴，无欠胶。　　3、印刷红胶胶点偏移两焊盘中间，可能造成元件与焊盘不易上锡。　　4、印刷红胶量过多，从元件体侧下面渗出的胶的宽度大于元件体宽的二分之一。

　　三、SMT贴片工艺

　　1、SMT元器件贴装需整齐、正中，无偏移、歪斜。　2、SMT元器件贴装位置的元器件型号规格应正确，元器件应反面。元器件贴反（不允许元件有区别的相对称的两个面互换位置，如：有丝印标识的面与无丝印标识的面上下颠倒面），功能无法实现。　　3、有极性要求的贴片元器件贴装需按正确的极性标示加工。器件极性贴反、错误（二极管、三极管、钽质电容）。　4、多引脚器件或相邻元件焊盘应无连锡、桥接短路。　　5、多引脚器件或相邻元件焊盘上应无残留的锡珠、锡渣。

 

回流焊接

一

回流焊简介

回流焊接是指利用焊膏（由焊料和助焊剂混合而成的混合物）将一或多个电子元件连接到接触垫上之后，透过控制加温来熔化焊料以达到永久接合，可以用回焊炉、红外加热灯或热风枪等不同加温方式来进行焊接。

回流焊接是表面黏着技术（SMT）将电子元件黏接至印刷电路板上最常使用的方法，另一种方式则是透过通孔插装（THT）来连接电子元件。通孔插装为将电路板上既有的孔洞填入焊膏，将接脚插入焊膏并把电子元件嵌至板上进行软钎焊。由于波焊接（Wave soldering）较便宜且简单，所以回流焊接基本上不会运用在通孔插装的电路板上。当运用于同时包含SMT和THT元件的电路板时，通孔回流焊接（Through-hole reflow）能取代波焊接，并可有效降低组装成本。

回流焊接的程序目的在于逐步熔化焊料与缓慢加热连接界面，避免急速加热而导致电子元件的损坏。在传统的回流焊接过程中，通常分为四个阶段，称为“区（Zone）”，每一个区都拥有各自的温度曲线：“预热”、“浸热”、“回流”与“冷却”。

 

二

预热区

预热是回流焊接的第一个阶段，整块元件组板的温度爬昇至目标的浸热温度。主要是为使元件组板能够安全并逐步的达到浸热的工作温度（预回流温度），也能够使焊膏中的挥发性溶剂汽化和挥发离去。电路板的加热必须是稳定且线性的，一个重要的指标就是观察温度提升的速率，或者温度对时间的上升斜率，单位为摄氏温度每秒（℃/s）。许多变因会影响到该斜率，包括设定的加热时间、焊膏的挥发性与考量电子元件的高温承受度。所有条件都有相当的重要性，但一般而言，电子元件对高温的承受度考量往往是最为重要的。

若温度变化太快，许多电子元件会出现内部裂痕，可容许的最大温度变化率是依据对于热变化最敏感的电子元件或材料所能承受之最大加温斜率而定义。然而，假如组板无热敏感元件且提高生产率为主要考量时，可容许并采用更高的加温斜率以缩短制程时间。基于此原因，许多制造商的机台能力可达到业界最大的允许斜率“每秒3.0℃”。反之，如果使用的焊膏内含挥发性高的溶剂时，加热太快则容易造成失控，例如挥发性溶剂的汽化过于剧烈而造成焊料喷溅至电路板上，过激汽化也可能会造成焊料额外化为球状。一旦电子组板的温度爬升到一定程度时，制程即进入浸热（预回流）阶段。

三

浸热区

第二区为浸热，通常为60至120秒的受热，用于去除焊膏中的挥发性物质和激活助焊剂，助焊剂会开始在元件导线和焊垫上进行氧化还原反应。过高的温度可能导致焊料喷溅、产生焊球或焊膏氧化；温度过低则可能导致助焊剂激活不足。在浸热区的结尾，也就是进入回焊区的前一刻，理想状况为整块元件组已达到均衡的热平衡。最佳的浸热区加温曲线应能降低各电子元件间的温差，也应能降低不同面积阵列封装之间的空隙。

四

回焊区

第三区为回焊，亦是整个过程中达到温度最高的阶段。最重要的即是峰值温度，也就是整个过程中所允许之最大温度。常见的峰值温度为高于焊料液化温度的20至40℃以上。此一限制是由组件之中，高温耐受度最低的电子元件而定（最容易受到热破坏的元件）。标准的原则是以该温度容忍值减去5℃。温度的监控相当重要，超过峰值温度可能会造成元件内部的金属晶粒损坏，并可能造成金属互化物的产生；过低的温度可能会造成焊膏冷焊与回流不良。

“液态以上时间”（Time Above Liquids；TAL）或称“回流以上时间”，指的是焊料化为液态的区间。助焊剂可降低接合处的表面张力，并让各别焊球在融熔时结合。如果配热的时间超过制造商的设定，可能使助焊剂过早激活或者内含之溶剂过度消耗，过度干燥的焊膏会导致焊接点无法成型。

加温时间或温度不足会导致助焊剂清洗效果下降，导致润湿不足、溶剂与助焊剂去除的不充分，甚至可能造成连接点的缺陷。专家通常建议TAL越短越好，不过大多数的焊膏要求TAL最短至少需30秒。虽然没有具体的理由显示如何定义此30秒，但推测在不同设计之电路板上会存在某些温度未测区域的死角，因此设定最低允许时间为30秒可降低某些未测区域无法达到回流峰值温度的可能性。定义出一个最低回流时间上限也可成为因烤箱温度不稳定而造成峰值温度波动的安全界线，液化时间的理想状况应保持液态60秒以下，额外的液化时间可能会催生出过多金属互化物，导致连接点的脆化。电路板与元件也可能在过长的液化时间下受到破坏，大多数的组件都会提供明确定义的可承受温度与其曝温时间。过低的液化时间可能造成溶剂与助焊剂未释出，而造成潜在的连接点冷焊钝化以及焊接空隙。

五

冷却区

最后一区是冷却，处理过后的元件组板逐渐冷却而与焊接点固化。适当的冷却能够抑制金属互化物的生成或避免元件遭受热冲击。典型的冷却区设定温度为30到100℃之间，快速冷却能够产生良好的晶粒结构并达到较理想的结构强度。与加温斜率不同，降温斜率往往不被严格规范，然而任何元件所能容许的最大昇温或降温斜率都应该被明确定义和顾及。一般的建冷却速率为每秒4℃。

 

波峰焊接

一

波峰焊简介

波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫"波峰焊"，其主要材料是焊锡条。

波峰焊是指将熔化的软钎焊料（铅锡合金），经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰  ，亦可通过向焊料池注入氮气来形成，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。

波峰焊流程：将元件插入相应的元件孔中 →预涂助焊剂→ 预热（温度90-100℃，长度1-1.2m） → 波峰焊（220-240℃）冷却 → 切除多余插件脚 → 检查。

回流焊工艺是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。

波峰焊随着人们对环境保护意识的增强有了新的焊接工艺。以前的是采用锡铅合金，但是铅是重金属对人体有很大的伤害。于是促生了无铅工艺，采用*锡银铜合金*和特殊的助焊剂，且焊接温度的要求更高的预热温度。

在大多数不需要小型化和大功率的产品上仍然在使用穿孔（TH）或混和技术线路板，比如电视机、家庭音像设备以及数字机顶盒等，仍然都在用穿孔元件，因此需要用到波峰焊。从工艺角度上看，波峰焊机器只能提供很少一点最基本的设备运行参数调整。

 

二

波峰焊工艺过程

线路板通过传送带进入波峰焊机以后，会经过某个形式的助焊剂涂敷装置，在这里助焊剂利用波峰、发泡或喷射的方法涂敷到线路板上。由于大多数助焊剂在焊接时必须要达到并保持一个活化温度来保证焊点的完全浸润，因此线路板在进入波峰槽前要先经过一个预热区。助焊剂涂敷之后的预热可以逐渐提升PCB的温度并使助焊剂活化，这个过程还能减小组装件进入波峰时产生的热冲击。它还可以用来蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂，如果这些东西不被去除的话，它们会在过波峰时沸腾并造成焊锡溅射，或者产生蒸汽留在焊锡里面形成中空的焊点或砂眼。另外，由于双面板和多层板的热容量较大，因此它们比单面板需要更高的预热温度。

波峰焊机基本上采用热辐射方式进行预热，最常用的波峰焊预热方法有强制热风对流、电热板对流、电热棒加热及红外加热等。在这些方法中，强制热风对流通常被认为是大多数工艺里波峰焊机最有效的热量传递方法。在预热之后，线路板用单波（λ波）或双波（扰流波和λ波）方式进行焊接。对穿孔式元件来讲单波就足够了，线路板进入波峰时，焊锡流动的方向和板子的行进方向相反，可在元件引脚周围产生涡流。这就象是一种洗刷，将上面所有助焊剂和氧化膜的残余物去除，在焊点到达浸润温度时形成浸润。对于混和技术组装件，一般在λ波前还采用了扰流波。这种波比较窄，扰动时带有较高的垂直压力，可使焊锡很好地渗入到安放紧凑的引脚和表面安装元件（SMD）焊盘之间，然后用λ波完成焊点的成形。在对未来的设备和供应商作任何评定之前，需要确定用波峰进行焊接的板子的所有技术规格，因为这些可以决定所需机器的性能。

三

波峰焊的优点

1、省工省料，提高生产效率，降低成本。2、提高焊点质量和可靠性，品质量的干扰和响。3、改善了操作环境和操作者的身心健康。4、产品质量标准化5、可以完成手工操作无法完成的工作。

 

PCB贴片SMT GASKET（导电硅胶泡棉）

一

SMT GASKET导电硅胶弹片の简介

SMTGasket 利用 SMT 方式 将 Gasket 固定 于 线路 及 接 地端。其 产品 具 有高 度弹性 及 电 路 接触面积 可 用 于 EMI 对策如 电路 接 地 、 电 路 接触 、 及缓冲 效果 。

SMTGasket 有良好的彈 性 及 导电 效 果，不像 金 属弹片 容易 折断 及 变性 适 用于 PCB 任 何 位 置上 。SMT Gasket 的材 料 及 结构具有 专 利 性， SMT Gasket 可取 代 粘 胶 式 导电 泡 棉 及 金 属弹片。

贴片导电硅橡胶泡棉，它是由SMT自动安装在信号线或接地线上的。PCB Gasket在回流焊接方面非常有弹性并且可提供电气连接终端，可以解决EMI问题EMI接地电气连接，也可以作为机械缓冲垫。PCB Gasket的优势在于优秀的弹力和回弹性能，因为它像橡胶一样不会被损坏也不会变形。优良的缓冲性能，可以与任何部位的基底连接的相当完美。

二

SMT导电硅胶弹片の特点

SMT导电泡棉是由耐温橡胶+外包镀锡(镀金)导电铜箔构成,其具有结构稳定、大小可定做、导电性能佳、复弹性强、不会折断等优点。替代手工组装导电纤维包裹的导电泡棉与贴片式弹片或顶针。用合金箔包裹耐热性泡棉的结构,所以耐热性更佳。使用SMT自动贴装机来操作,可以节省生产费用,且产品质量一致性,优于手工组装导电泡棉。比纤维型泡棉,簧片导电性更佳。不会有折断的现象,弹性*。由于体积小,能满足高密度PCBA上小面积接地屏蔽。

根据客户的需求,可定制生产具有体积小,具有弹片与纤维型泡棉做不到的体积。

三

SMT导电硅胶弹片の应用

手机主板、平板电脑、笔记本、电视、电子 等一切高端电子产品接地屏蔽。

 

1、接地效果极佳，超强的电气导电性；2、表面装配时具有非常高的稳定性；3、以精密的卷筒包装，可做精确的SMT作业；4、SMT装配时优越的附着强度；5、PCB或FPCB的阻抗匹配(Impedance matching)功能；6、通过可靠性测试(盐水喷雾、热冲击、接触阻抗、恒温恒湿)；7、优越的热传导度；8、卓越的ESD效果、EMI遮蔽；9、SMT装配后拥有高恢复率及吸收冲击特性；10、以电力损耗性消减电磁干扰噪音。

接地物间颇佳的接地性特性，超强的电气导电性，表面组装时配件的稳定化，以精密的卷筒包装，可做精确的 SMT 作 业，SMT 组装时超优的胶粘强度，PCB 或 FPCB 的阻抗匹配功能

优秀的热转导性能，EMI 遮蔽，卓越的 ESD 效果，SMT 作业后拥有回复率及吸收冲击特性

以电力损耗特性而消减电磁干扰噪音。