什么是PCB上的表面安装组件？

2020-12-25

我们研究了电子元件和其他元件到印刷电路板的穿通布线。我相信一切都会为您解决，并且没有任何困难，因为这种组装方法最初是为手动焊接而设计的。它足以进行相对简单的电子设计。

电子设备生产技术由此开始。从前，所有事情都是手工完成的。但是，技术正在进步，自动化机器逐渐开始取代体力劳动。出现了一些特殊的机器，它们可以在自动模式下将电子元件布置在板上。

自动组装板的接线原理

显然，出于客观原因，直通原理不适用于自动装配板。需要弯曲组件的销并将它们定向到孔中，这使得自动化非常困难，昂贵且不切实际。因此，已经开发出一种表面安装元件方法来简化元件在板上的安装。当以这种方式安装时，在板上提供了特殊的焊盘，将电子元件焊接到该焊盘上。该方法本身可分为以下几个阶段：

通过模板将一层焊膏直接涂在将要焊接组件的电路板上。焊膏同时包含焊料和助焊剂。

机器会自动将组件放在此粘贴上的预期位置（粘性足以固定组件）

将该板放置在特殊的烤箱中，在其中将其加热到焊膏中焊料的熔点，结果将所有组件焊接在一起。

清除电路板上的焊膏中残留的助焊剂残留与通孔装配相同。仅用于洗涤的溶剂才能溶解糊状助焊剂。

干燥板。

已针对此安装方法开发了适合的外壳中的新电子组件。这样的组件可以带有腿部接触，具有特殊的形状，可以安装在板的接触垫上（照片1）。或者它们可以没有腿-在这种情况下，触点是组件主体的侧面部分（照片2）。它们直接焊接到板焊盘上。但是所有这些组件，无论类型和标准如何，都属于SMD组件的一类，即表面安装。

在带有电子元件SMD的目录中，您可以找到不同情况的微电路。有可能：

SO（小型）–带有小输出（触点）的机柜；

SOIC（小型集成电路）–具有小输出的集成电路（微电路）；

TSOP（薄型小型封装）–输出特别小的情况；

QFP（四方扁平封装）–系列IC封装，带有扁平触点，用于表面安装元件，位于微电路的4侧；

和其他身体类型，以及上述身体类型的变体。

它们的大小和形状各不相同，也可以具有不同数量的触点，通常在指定后立即指出。因此，从SO28外壳的名称可以看出，在这种情况下，微电路具有28个用于焊接的触点。

另外，对于每种类型的芯片封装或组件，都在尺寸方面设定标准。例如，SO和SOIC封装的触点中心之间的距离为1.27毫米，TSOP或QFP芯片之间的距离可以为0.8毫米至0.5毫米，具体取决于芯片型号。您会发现，用于直插式安装的DIP芯片的尺寸远远小于2.54 mm。 

而且，如果您用手焊接它们，那么SMD组件的尺寸会大大缩小，从而使焊接过程变得更加困难。引脚之间的距离越小，将元件对准电路板上并焊接的难度就越大。而且，您一定要焊接它们。

在我大小对SMD元件的生产MPACT

事实是，由于尺寸小，SMD组件的生产成本明显低于DIP型封装中的笨重组件。结果，电子设备的制造商主要在这种封装中使用IC来密封在其印刷电路板上。这使终端设备更便宜，更紧凑。 

因此，对SMD组件的需求很大，并且对它们的需求也在增长，并且对DIP封装中的微电路的需求已急剧下降。这就导致了这样一个事实，即完全减少了DIP封装中许多流行的微电路的生产，只生产了用于表面安装元件的SMD版本。此类微电路的一个例子是FT232微电路，它用于在某些型号的Arduino可编程控制器上与计算机通信。

因此，有时为了实施该计划并在板上安装所需的微电路，您将不可避免地必须在SMD外壳中焊接一些组件。因此，还需要手工焊接要用于表面安装元件的元件的技能。

为什么š oldering SMD Ç omponents是Ç omplicated？ 

如上所述，焊接这样的部件更加复杂，但是不是特别困难。将镊子拿在手中就足够了，必要时可以用放大镜武装自己，掌握新的焊接技术，并且您也可以安全地焊接这种“琐事”。

使用SMD外壳焊接组件时，遵循的步骤几乎与使用贯通布线焊接组件时（步骤2）相同。唯一的区别是您不需要用钳子咬掉从板上伸出的腿。对于其余部分，所有操作都完全相同：

确定每个组件的安装位置（不要忘记按键和标记）；

助焊剂施加到组件焊接的位置；

将元件或微电路放置在板上，并用镊子固定，以使所有触点都与用于它们的焊盘严格重合。

初步固定后，要焊接组件或微电路的所有触点；

冲洗板上的炉渣和助焊剂残留物；

洗涤后将板干燥。

由于在上一课中已经对所有这些阶段进行了很好的描述，因此在本课中，我们将仅详细介绍焊接SMD组件的直接过程。

因此，从焊接组件的原理的角度来看，它们分为两类：无脚的组件（这些是电阻器，电容器）和有脚接触的组件（微电路，晶体管，稳定器等）。

无脚焊接元件

他们的一切都很简单。用助焊剂润滑板表面。将大量的焊料放在烙铁头上，然后用一只手握住烙铁。用另一只手握住镊子，并用镊子夹住身体的中部，以使身体的边缘自由。接下来，使用镊子将组件移至板上的指定位置，以使组件的末端直接位于焊盘上方。握住组件，同时用ing轻触外壳最靠近您的边缘（照片3）。

由于助焊剂的存在，焊料会立即散布在整个电路板区域以及打算焊接的部件主体的一部分上。这样会产生一个小的液滴，该液滴同时连接到组件和电路板表面。

焊料固化后，组件将被固定。现在，您可以卸下镊子，并在组件的另一端重复相同的过程。拿一些更多的焊料与尖端，并使其触及第二端。焊料固化后，将对组件进行焊接。在这种情况下，由于焊料不会发生化学相互作用，因此焊料不会落在涂有清漆（阻焊剂）的电路板表面或没有铜箔的PCB上。这样，组件将被准确地焊接到您需要的位置（照片4）。

带引脚的焊接元件

但是，通过用脚焊接组件，一切都变得更加复杂。这里有几个重要的微妙之处。

第一 。在将助焊剂施加到焊接有微电路的焊盘上之后，有必要用镊子非常准确地安装该焊剂，以免将脚意外焊接到其他人的焊盘上。安装时，请不要忘记板上的按键与微电路的重合。

 并且期望的是，微电路的触点不仅在纵向方向上与焊盘清楚地重合，而且在横向方向（在腿的方向上）对称地位于板的焊盘上。这意味着从微电路的支脚的下面伸出的垫的一部分的长度必须在一侧和另一侧相同。

第二 。为方便起见，首先，将一只脚焊接在微电路的每一侧（如果是组件，则焊接一条脚），以便将其固定（照片5）。焊接脚时，用镊子夹住微电路，以使其在焊接时不会移动。之后，有必要再次用助焊剂润滑微电路的分支（照片6）。

第三。SMD组件的支脚非常靠近，因此您不能单独触摸烙铁的尖端。当您将笔尖带到触点上时，不可避免地会同时触摸多条腿。因此，使用称为“滴波”的焊接技术。这是通过一排微电路支脚（沿支脚的方向）在烙铁头上的一小滴焊料的顺序传导。事实证明，跌落从一条腿滚动到另一条腿。 

由于助焊剂的作用，焊料仅沿微电路的支脚和支脚所在的焊盘散布（由于存在阻焊膜，焊料未进入电路板上焊盘之间的空间）。此过程类似于运行波浪。因此，名称为“下降波”。同时，有必要缓慢地进行刺痛，以使每条腿变热，助焊剂有时间活化，焊料沿腿部扩散（照片7）。当焊料散布在腿上时，您会看到很好，因为它们会立即发亮。结果，将焊接微电路或组件，并且它们的脚仍镀锡（覆盖一层薄薄的焊料），从而提高了它们的耐腐蚀性。

为了在没有应力的情况下执行这种焊接技术并获得稳定的结果，希望有一个特殊的“滴波”型吸头，或者也可以将其称为“微波”。在下一课中，我们将讨论他和其他类型的刺痛。

第四 。  焊接SMD微型电路时，不要用太大的力将烙铁头压到腿上，以免损坏烙铁的烙铁头。

第五 。在下降波焊接过程中，烙铁上的焊料很少是非常重要的。如果焊料过多，则焊料跳线会出现在微电路的某些触点之间，如图8所示。

 也就是说，多余的焊料将通过一滴水将相邻的焊脚连接起来。在这种情况下，必须使用烙铁头去除多余的焊料。为此，您需要使用助焊剂润滑触点，并从顶部到底部在烙铁头的尖端上划一下烙铁，使焊料保留在尖端上。然后用海绵将焊料从烙铁头上除去。有条不紊地重复该过程，直到消除腿部的粘连。

第六 。焊接微电路时必须格外小心。它们的允许温度不高于260ºС。因此，不允许将它们长时间预热到更高的温度。非常需要使用具有功率或温度控制功能的烙铁（焊接工位），以使烙铁头的温度不超过允许的烙铁头，并且微电路的触点不会过热。

结论表面贴装组件  

也许这些都是SMD组件和微电路成功焊接所需要了解的所有细节。组装包含此类组件的设备时，请尝试将微电路轻轻地焊接到板上。确保在这种焊接中没有困难。随着经验的积累，您会越来越好。