Che cos'è la tecnologia a montaggio superficiale?
Tecnologia a montaggio superficiale (SMT) è un metodo di assemblaggio e produzione ampiamente utilizzato nell'industria manifatturiera elettronica. Implica il montaggio di componenti elettronici sulla superficie di un circuito. Questi componenti sono specificatamente progettati per il fissaggio diretto, eliminando la necessità di cablaggi o inserendoli attraverso fori come nei metodi di assemblaggio tradizionali. SMT utilizza tecniche di produzione automatizzate, ad esempio riflusso di saldatura, per saldare i componenti direttamente sulla superficie del PCB. Questo approccio efficiente ed economicamente vantaggioso è diventato la scelta predominante per la produzione di elettronica di consumo in grandi volumi.
SMT CONTRO SMD: Qual è la differenza?
I due acronimi sono spesso confusi nei servizi di produzione elettronica. Nel documento. Differiscono per una sola lettera, ma in pratica, SMT e SMD sono separati. SMT è il processo, e SMD è un'abbreviazione per i dispositivi a montaggio superficiale, che è uno dei componenti della tecnologia a montaggio superficiale. I dispositivi a montaggio superficiale includono vari tipi di pacchetti come i chip, SOP, SOJ, PLCC, LCCC, QFP, BGA, CSP, e altro ancora.
SMD è una piccola parte collegata a una scheda in produzione elettronica. Sono progettati per essere più piccoli dei componenti precedenti in risposta alla domanda del mercato per i più piccoli, elettronica più veloce ed economica. I componenti precedenti non erano solo più grandi ma ne richiedevano uno diverso, processo di candidatura più lento. Considerando che le versioni precedenti del componente avevano fili che attraversavano il circuito, i pin utilizzati in SMD sono stati saldati al circuito. Ciò significa un uso più efficiente dello spazio della scheda, poiché non è necessario praticare fori ed entrambi i lati della tavola diventano spazio disponibile. Gli SMD sono stati creati per utilizzare una tecnologia di montaggio superficiale efficiente e precisa.
Confronto tra la tecnologia a montaggio superficiale e la tecnologia a foro passante
Tecnologia a foro passante (THT) è da tempo un punto fermo nella produzione elettronica, noto per le sue connessioni robuste e affidabili. Nell'assemblaggio THT, i componenti vengono inseriti nei fori sul circuito stampato, con i relativi conduttori successivamente saldati sul lato opposto. Questo metodo è stato lo standard per decenni, in particolare per componenti come connettori e interruttori che richiedono stabilità meccanica e robustezza.
però, l'industria elettronica ha assistito a uno spostamento significativo verso la tecnologia a montaggio superficiale (SMT) negli ultimi anni. SMT rappresenta una metodologia moderna in cui i componenti vengono fissati direttamente sulla superficie del PCB, annullando la necessità di fori e consentendo la creazione di dimensioni PCB più compatte. Mentre queste tecniche condividono un obiettivo comune, differiscono significativamente nel loro approccio:
- La tecnologia di montaggio superficiale ha notevolmente aiutato a risolvere i problemi di spazio comuni nel montaggio a foro passante.
- Il conteggio dei pin è aumentato notevolmente nella tecnologia a montaggio superficiale rispetto alle sue controparti precedenti.
- In tecnologia a montaggio superficiale, i componenti sono senza piombo e sono montati direttamente sulla superficie della scheda. Nel foro passante, l'elemento ha dei conduttori collegati alla scheda di cablaggio attraverso il foro passante.
- I pad sulla superficie con tecnologia Surface mount non vengono utilizzati per il collegamento di strati sui circuiti stampati.
- I componenti della tecnologia Through Hole sono più grandi e ciò porta a una densità dei componenti inferiore per unità di superficie. La densità di imballaggio che può essere ottenuta con la tecnologia a montaggio superficiale è molto elevata in quanto consente il montaggio di componenti su entrambi i lati quando necessario.
- La tecnologia a montaggio superficiale ha reso possibili applicazioni che sembravano impossibili con il foro passante.
- La tecnologia a montaggio superficiale è adatta per la produzione di massa e può ridurre i costi di assemblaggio dell'unità, che è impossibile con la tecnologia a foro passante.
- Con tecnologia a montaggio superficiale, acquisire una maggiore velocità del circuito è più facile a causa delle dimensioni ridotte. La tecnologia a montaggio superficiale soddisfa uno dei principali requisiti di marketing e aiuta a realizzare circuiti ad alte prestazioni in dimensioni molto ridotte.
Applicazioni della tecnologia a montaggio superficiale su PCB
Oggi, è raro incontrare un dispositivo elettronico che non utilizzi la tecnologia SMT. Ha reso possibile l'incredibile miniaturizzazione e il miglioramento delle prestazioni dei gadget di consumo come smartphone e tablet. Ma non solo i cellulari, È possibile trovare componenti SMT che consentono funzionalità sofisticate in quasi tutti i settori. I produttori di automobili fanno affidamento su robusti componenti SMT sotto il cofano per monitorare i sistemi e fornire feedback sulle prestazioni in tempo reale. Gli ingegneri aerospaziali utilizzano dispositivi SMT leggeri per strumentare i sistemi di volo mantenendo l'affidabilità in condizioni estreme. I produttori di dispositivi medici si affidano alla SMT per costruire dispositivi portatili e impiantabili salvavita.
Inoltre, SMT è stata determinante nelle innovazioni dell'illuminazione a LED. La tecnologia ha consentito la creazione di soluzioni di illuminazione efficienti e versatili come serie di lampadine personalizzabili e strisce luminose integrate. L’innovazione delle soluzioni di illuminazione a LED abilitate per SMT ha il potenziale per migliorare notevolmente l’efficienza energetica.
Mentre SMT si affida a macchinari sofisticati per un preciso assemblaggio automatizzato, ha dimostrato di essere un processo di produzione versatile. Poiché l'elettronica continua a diventare più potente e compatta, possiamo aspettarci che la tecnologia a montaggio superficiale rimanga indispensabile – promuovere l’innovazione in tutti i settori.
Vantaggi e svantaggi di SMT
Nell'industria. Ha ampiamente sostituito il metodo di costruzione della tecnologia a foro passante, questo è, il circuito stampato con i componenti del filo nel foro.
vantaggi
• La miniaturizzazione
Le dimensioni geometriche e il volume dei componenti elettronici nella tecnologia a montaggio superficiale sono molto più piccoli di quelli dei componenti di interpolazione a foro passante. Generalmente, i componenti di interpolazione del foro passante possono essere ridotti del 60% ~ 70%, e alcuni componenti possono persino ridurne le dimensioni e il volume di 90%. nel frattempo, il peso del componente può essere ridotto di 60-90%.
• Alta velocità di trasmissione del segnale
La tecnologia a montaggio superficiale ha assemblato componenti non solo di struttura compatta ma anche di elevata densità di sicurezza. Quando il PCB viene incollato su entrambi i lati, la densità dell'assemblaggio può raggiungere 5-5-20 giunti di saldatura per centimetro quadrato. Il PCB SMT può realizzare la trasmissione del segnale ad alta velocità a causa di cortocircuiti e piccoli ritardi. nel frattempo, I PCB assemblati SMT sono più resistenti alle vibrazioni e agli urti. È di grande importanza realizzare il funzionamento ad altissima velocità delle apparecchiature elettroniche.
• Effetto ad alta frequenza
Perché l'elemento non ha lead o i lead sono brevi. I parametri di distribuzione del circuito sono ridotti e l'interferenza RF è ridotta.
• La tecnologia a montaggio superficiale è vantaggiosa per la produzione automatica, migliorare la resa e l'efficienza produttiva
La standardizzazione, serializzazione, e la coerenza delle condizioni di saldatura dei componenti del chip consente alla tecnologia di montaggio su superficie di essere altamente automatizzata. Il guasto dei componenti durante la saldatura è notevolmente ridotto e l'affidabilità è migliorata.
• Costo del materiale inferiore
La maggior parte dei componenti SMT costa meno dell'imballaggio rispetto ai componenti THT dello stesso tipo e funzione a causa della maggiore efficienza delle apparecchiature di produzione e del ridotto consumo di materiali di imballaggio. Perciò, il prezzo di vendita dei componenti SMT è inferiore a quello di Componenti THT.
• Semplificare i processi di produzione e ridurre i costi di produzione.
Quando installato su Scheda PCB, non è necessario piegare, modellare o accorciare il filo conduttore dei componenti, che accorcia l'intero processo e migliora l'efficienza produttiva. Il costo di elaborazione dello stesso circuito funzionale è inferiore a quello dell'interpolazione del foro passante, che può generalmente ridurre il costo totale di produzione di 30%-50%.
svantaggi
• Gli spazi ridotti possono rendere più difficili le riparazioni.
• Non garantisce che il giunto saldato resista ai composti utilizzati nel processo di impregnazione. I collegamenti possono essere interrotti o meno durante l'esecuzione del ciclo termico.
• I componenti che generano grandi quantità di calore o sopportano carichi elevati non devono essere montati in superficie perché la saldatura si scioglie ad alte temperature.
• Anche la saldatura si indebolisce a causa di stress meccanici. Ciò significa che i componenti che interagiranno direttamente con l'utente devono essere cablati utilizzando l'associazione fisica installata attraverso il foro.
Fasi generali del processo SMT
La tecnologia a montaggio superficiale è il metodo di collegamento dei componenti elettronici alla superficie del PCB. Salda il gruppo a montaggio superficiale sulla piastra mediante saldatura a riflusso. Il processo di assemblaggio del montaggio superficiale inizia in fase di progettazione, dove vengono selezionati molti componenti diversi e il PCB è progettato utilizzando pacchetti software come Orcad o Capstar.
• Preparazione e ispezione del materiale
Preparare SMC e PCB, verificare la presenza di difetti. I PCB sono generalmente piatti, di solito piombo-stagno, argento, o tamponi per brasatura dorati, senza buchi, chiamati pastiglie.
• Preparazione del modello
La maglia d'acciaio viene utilizzata per una posizione fissa nella stampa di pasta saldante. È prodotto in base alla posizione di progettazione del pad sul PCB.
• Stampa a pasta saldante
La prima macchina da installare durante la produzione è la stampante per pasta saldante, che è progettato per applicare la pasta saldante sull'apposito tampone di saldatura sul PCB utilizzando un modello e un raschietto. Questo è il metodo più utilizzato per applicare la pasta saldante, ma la stampa spray sta diventando sempre più popolare, specialmente nei dipartimenti di subappalto in cui non è richiesto alcun modello e la modifica è più semplice per incollare la saldatura, di solito flusso e una miscela di stagno, utilizzato per collegare SMC e Tamponi di saldatura per PCB. È adatto per PCB e matrici che utilizzano un raschietto con rilevamento della pasta per saldatura ad angolo 45 ° -60 °.
• Ispezione della pasta saldante
La maggior parte delle presse per pasta saldante ha la possibilità di includere il rilevamento automatico, ma a seconda delle dimensioni del PCB, questo processo può richiedere molto tempo, quindi di solito puoi scegliere una macchina separata. Il sistema di rilevamento interno della stampante per pasta saldante utilizza la tecnologia 2D, mentre il SP dedicato [macchina utilizza la tecnologia 3D per un rilevamento più accurato, compreso il volume di pasta per saldatura di ciascun pad, non solo l'area di stampa.
• Posizione dei componenti
Una volta confermato che il PCB ha il numero corretto di applicazioni di saldatura, passa alla parte successiva del processo di produzione, questo è, il posizionamento dei componenti. Ogni componente viene rimosso dalla confezione con un ugello di vuoto o di bloccaggio, controllato dal sistema visivo, e posizionato ad alta velocità in una posizione programmata.
• Ispezione del primo pezzo (FAI)
Una delle tante sfide che i produttori di PCB devono affrontare è il primo assemblaggio o l'ispezione del primo pezzo (FAI) processo per verificare le informazioni del cliente, che può richiedere molto tempo. Questo passaggio è fondamentale perché eventuali errori non rilevati possono portare a rielaborazioni significative.
• Saldatura a riflusso
Una volta verificate tutte le posizioni dei componenti, il gruppo PCB viene trasferito al saldatore di riflusso dove, riscaldando il gruppo a una temperatura sufficiente, tutte le connessioni di saldatura elettrica sono formate tra il componente e il PCB. Questa sembra essere una delle parti meno complicate del processo di assemblaggio, ma il corretto profilo di riflusso è la chiave per garantire giunti di saldatura accettabili che non si surriscaldino e non danneggino le parti o il gruppo.
• Pulito e ispezionato
Pulire la scheda dopo la saldatura e verificare la presenza di difetti. Rilavorare o riparare i difetti e conservare i prodotti. Le apparecchiature comuni relative a SMT includono lenti di ingrandimento, vecchio maestro (ispezione ottica automatica), tester per aghi volanti, Macchina a raggi X e altre macchine di ispezione ottica che possono essere collegate alla posizione della macchina in modo che la posizione del componente possa essere regolata e macchine SPI che possono essere collegate alla stampante per consentire la regolazione dei modelli di allineamento PCB.
Parole finali
Come abbiamo visto, La tecnologia a montaggio superficiale ha rivoluzionato la progettazione e la produzione di componenti elettronici negli ultimi decenni. La transizione dal foro passante all'SMT ha consentito un'innovazione infinita nella creazione di componenti più piccoli, più potente, e dispositivi ricchi di funzionalità. Mentre le complessità di SMT possono essere complesse per chi è nuovo allo sviluppo di hardware elettronico, collaborare con un esperto Azienda di assemblaggio PCB come la tecnologia MOKO rende il processo fluido. Il nostro impianto di produzione è dotato di tecnologie avanzate macchina con tecnologia a montaggio superficiale come elencato nell'immagine qui sotto. Con la nostra esperienza nella produzione SMT ad alta densità e controlli di qualità affidabili, aiutiamo a spingere le idee dal prototipo alla produzione.
