在消费产品中使用表面贴装技术(SMT)提供了一个主要的竞争优势——它们可以实现显著的设计小型化。表面贴装器件(SMD)有多种标准封装，如微型0201和01005，以及SOT、SIOC、QFP和BGA封装。
原始设备制造商可以将他们的产品做得更小，或者在相同的产品尺寸中集成更多的功能。然而，在任何产品中成功使用这些小部件的一个关键方面是合同制造商使用其制造设备处理这些部件的能力。
处理小型SMT组件成功需要紧凑的工艺窗口。例如，0402尺寸分量的电流过程控制是CPK（能力过程索引）大于1.5，以及150μm的规格窗口。对于0201尺寸的SMT组件，CPK超过2.0的CPK是最小要求以及规格窗口的大小为100μm。通过高批量制造，控制可能需要更紧密的规格窗口尺寸为75μm。
在板上应用足够数量的锡膏的能力也影响放置质量。如果CM倾向于保持他们目前的印刷做法，他们可能不得不注意粉末尺寸的影响。当SMT组件的尺寸为0201和01005时，粉末尺寸和放置精度对制造质量有影响。
使用小型SMT组件的问题
在电子工业中，OEM对使用小型SMT组件有一些普遍的担忧和一些独特的担忧(见下表)。
但是，由于某些技术因素，电子行业正在采用小型SMT零件，如0201和01005。其中之一就是大尺寸、细间距球栅阵列(BGAs)的使用越来越多，这迫使oem将0201与BGAs结合使用，而不是首选的0402。另一个技术因素是该行业对利用空间的小型SMT组件的需求，导致产品尺寸减小或高密度，这对移动设备和助听器有利。高速应用也得益于小型SMT部件的使用，因为微型封装具有非常低的寄生率。
另一方面，一些技术因素也限制了小型SMT组件的使用。大多数情况下，原始设备制造商不使用小部件，因为他们的产品线不需要那么小的部件。一些oem不使用小型SMT部件，因为他们对0201和01005尺寸的部件的可靠性没有信心。其他oem则指出，由于不使用小型SMT组件，导致成本增加和CM无能。一些原始设备制造商更倾向于采用0402尺寸的组件，因为它们可以在这些焊盘上安装微通孔。
处理小型SMT组件
高效处理小型SMT组件需要定义、优化和控制以下参数:
- 安装垫片设计
- 适当的电路道宽
- 焊料屏蔽设计
- 为锡膏沉积提供合适的模板
- 适当的焊膏选择
- 位置精度
- 合理选择回流焊的热外形
- 最终检查焊点
安装垫设计
组件制造商推荐其组件安装垫片的最佳设计（图。1）。
电路跟踪宽度
对于0201和01005 SMT组件，焊盘非常小，迹线的宽度起着重要作用。由于垫的尺寸小，垫上的焊料倾向于形成凸块，允许部件在其一个侧面上滑动 - 这可能导致组件倾斜。
设计人员通过使用宽度等于安装垫的宽度的宽度使用PCB迹线来防止倾斜。由于熔融焊料回流，过量的量沿着迹线流动，从而降低了部件下的焊料的总厚度，限制了其倾斜。设计者通过控制安装垫上的焊接掩模开口来控制焊料芯的长度。点击查看影响SMT焊膏印刷质量的一些因素在这里。
焊接面罩的设计
设计人员通常采用两种方法来设计小型SMT组件的阻焊罩——非阻焊定义(NSMD)和阻焊定义(SMD)。当NSMD焊盘与铜焊盘相邻时，SMD焊盘与铜焊盘重叠（图2）。
对于SMD焊盘，焊接掩模的存在控制熔融焊料的流动并将其限制在铜垫的顶部，防止其溢出垫的侧面。对于NSMD焊盘，没有这种限制，熔融焊料可以自由地在铜垫的侧面上和下侧流动。
我们建议使用NSMD焊盘而不是SMD焊盘，因为与焊料掩膜的开口相比，它更容易定义和控制铜焊盘的尺寸。通常，铜蚀刻工艺比控制焊料掩模的工艺具有更高的容错能力。它也更容易直观地检查焊接角的NSMD焊盘。
锡膏沉积的模板
模板的厚度在沉积焊膏时非常重要，因为它定义了沉积在板上的焊膏体积。尽管开口可以保持相同，但由于高度更高，较厚的模板将沉积更高体积的焊膏。过量的焊膏可能在回流过程中溢出，导致焊接桥接（图3）。
我们建议使用大约0.1毫米（4-5密耳）厚度为0201尺寸的模板。模板的设计必须确保在大约5度的开口的锥形侧壁。为了使焊膏的光滑放电除去模板后，需要激光切断开口，并且开口的侧面必须具有电抛光饰面。
我们还建议使用喷墨粘贴打印机而不是模板来进行焊膏沉积。喷墨粘贴打印机对于使用小型SMT组件的pcb特别有用，因为用户可以编程使打印机为每个焊盘沉积特定数量的锡膏。用户可以实时监控和调整喷墨打印机沉积锡膏的覆盖面积、高度、体积和层数。
焊膏选择
含有90％固体的焊膏中型型粉末尺寸最适合焊接小型SMT组件。可以使用无清洁或水溶性焊膏配方。
回流过程中的热曲线
根据回流过程中的电路板上的多个包装，有必要验证所有新电路板设计的热调，特别是如果电路板有0201和01005个组件。通常，由焊料制造商提供的轮廓是由于助焊剂而进行了微调的起点。
Rush PCB建议，在预热区，PCB的升温速度不要超过2°C。PCB停留在浸泡区域的时间取决于焊锡彻底排除焊剂残留物的时间，以及排空的风险。
总结
现代部件市场的一部分现在代表0201和01005 SMT组件，它逐步增长。目前，更广泛采用这些组件取决于可制造性问题，使用费用和组装板的检查。对于某些行业，基于较小产品的趋势推动采用的增加，这导致了改进的制造实践。
阿克伯罗伊是首席执行官 Rush PCB Inc.
