Hoe worden deze elektronische onderdelen samengesteld, van de ingewikkelde circuitboards in smartphones tot de moederborden van computers met hoge snelheid en zelfs de kleine chips in speelgoed van kinderen?Het antwoord wijst waarschijnlijk op een cruciale elektronische productietechniek Surface Mount Technology (SMT).
Surface Mount Technology is een elektronische assemblage methode die componenten (Surface Mount Devices of SMD's genoemd) rechtstreeks op printplaten (PCB's) bevestigt.Met zijn kosteneffectiviteit en hoge kwaliteitSimpel gezegd, SMT "sticks" elektronische componenten op printplaten, waardoor de productie geautomatiseerd kan worden voor een efficiëntere PCB-assemblage.
Van door-gat tot oppervlakte-montage: een technologische revolutie
In tegenstelling tot de traditionele door-gat technologie, elimineert SMT de noodzaak om gaten in PCB's te boren om componentenleidingen in te voeren.de componenten worden rechtstreeks op het plaatoppervlak gesoldeerd door middel van reflow-soldeerprocessenOorspronkelijk "planar mounting" genoemd, werd deze technologie in de jaren zestig door IBM ontwikkeld voor de productie van kleine computers.
De transitie was niet onmiddellijk. oppervlakte montage componenten slechts gewonnen 10% marktaandeel in 1986. In 1990, SMD's werden op grote schaal gebruikt in de meeste high-tech printed circuit assemblies (PCA's).
SMT-componenten zijn voorzien van kleine soldeerblokjes voor bevestiging aan PCB-oppervlakken.Door de eliminatie van boorstappen kunnen SMD's snel worden geplaatst op PCB-oppervlakken, waardoor de montage van het apparaat aanzienlijk wordt vereenvoudigd.
Het geautomatiseerde SMT-productieproces
De handmatige SMT-assemblage blijkt vermoeiend en tijdrovend vanwege de precisievereisten.De compacte afmetingen van SMT-componenten maken het mogelijkDe SMT-technologie is tegenwoordig in bijna alle elektronische apparaten aanwezig, van speelgoed en keukenapparaten tot laptops en smartphones.
Gedetailleerde SMT-productie-workflow
Het SMT-proces bestaat uit drie primaire fasen: soldeerpasta drukken, onderdeel plaatsen en reflow solderen.
1. Voorbereiding van SMC en PCB
Deze voorbereidende fase omvat het selecteren van geschikte oppervlakte-montagecomponenten en het ontwerpen van het PCB.of verguld) zonder gaten zogenaamde soldeerlanden die de componentenpinnen zoals transistors en chips ondersteunen.
Een ander cruciaal hulpmiddel is de stencil, die tijdens het printen vaste posities biedt voor het aanbrengen van soldeerpasta, bepaald door vooraf bepaalde soldeerlandlocaties op het PCB.Alle materialen worden zorgvuldig geïnspecteerd om te garanderen dat er geen gebreken zijn aan de productie.
2. Soldeerpasta drukken
In deze kritieke fase wordt met behulp van een printer met voorbereid stensel en een squeegee (een schoonmaakmiddel voor het drukken) de soldeerpasta aangebracht onder hoeken van 45°-60°.Soldeerpasta een viskeus mengsel van metalen soldeerpoeder en kleverige vloeistof bevestigt tijdelijk SMD's terwijl het lasoppervlak wordt schoongemaakt van onzuiverheden en oxiden.
De paste verbindt SMD's met PCB-soldeerlanden. Precieze toepassing is cruciaal onvoldoende pasta voorkomt goede verbindingen wanneer de soldeer in de reflowoven smelt.terugstroomovens zijn elektronische verwarmingsapparaten die soldeer smelten in SMT-processen.
3. Plaatsing van componenten
Als PCB's zich langs transportbanden bewegen, worden de onderdelen van de pcb's op de pcb's gemonteerd.- de snelheidsmachines (sommigen met een capaciteit van 80(000 componenten per uur) de elektronische elementen nauwkeurig kunnen plaatsen.
Deze nauwkeurigheid is van vitaal belang ̇ een verkeerde plaatsing kan kostbare herbewerkingen vereisen.
4. Terugvloeiend solderen
Na het plaatsen van SMD's gaan PCB's door vier zones in reflowovens:
-
Voorverwarmingszone:Verhoogt geleidelijk de PCB- en componententemperatuur gelijktijdig van 1,0°C tot 2,0°C per seconde tot 140°C tot 160°C.
-
Zwemzone:Houd 140°C-160°C gedurende 60-90 seconden.
-
Terugstroomzone:Verhoogt de temperatuur tot een piek van 210 °C-230 °C bij 1,0 °C-2.0 °C per seconde, smelt soldeerpasta om componentenpinnen aan PCB-pads te binden.
-
Koelzone:Zorg dat de soldeer na verhitting verstevigt om gewrichtsdefecten te voorkomen.
Voor dubbelzijdige PCB's kunnen deze processen worden herhaald met soldeerpasta of lijm voor SMD-bevestiging.
5Schoonmaak en inspectie
Na het solderen worden de platen schoongemaakt en geïnspecteerd om de defecten te identificeren die moeten worden gerepareerd voordat ze worden opgeslagen.vliegende proeftoetsersMachines vervangen doorgaans menselijke ogen voor snellere, nauwkeurigere resultaten.
Voordelen en uitdagingen van SMT
SMT toont aanzienlijke voordelen voor PCB-assemblage (PCBA), productie en productie van elektronica:
- Mogelijkheden voor kleinere componenten
- Bevordert meer automatisering
- Biedt maximale PCB-constructieflexibiliteit
- Verbetert betrouwbaarheid en prestaties
- Vermindert de handmatige plaatsing
- Productie van kleinere, lichtere planken
- Vergemakkelijkt dubbelzijdige PCB-assemblage zonder doorgatbeperkingen
- Toestemt coëxistentie met door-gat componenten op dezelfde planken
- Verhoogt de dichtheid meer SMD's in dezelfde ruimte of gelijke componenten in kleinere frames
- Verlaagde materialenkosten
- Vergemakkelijkt productieprocessen en verlaagt productiekosten
SMT biedt echter verschillende uitdagingen voor de productie:
- Hogere kosten voor de productie van kleine partijen
- kwetsbaarheid voor schade als gevolg van kwetsbaarheid
- Veeleisende technische voorschriften voor solderen
- Gevoeligheid voor onderdelen die tijdens de installatie vallen of beschadigen
- Moeilijkheden bij visuele inspectie en testen
- Procescomplexiteit door miniaturisatie en verschillende soorten soldeerslijmen
- aanzienlijke investeringen in apparatuur (bv. SMT-machines)
- Technische complexiteit die uitgebreide opleiding vereist
- Nood aan voortdurende technologische updates
Het onderscheid tussen SMT en SMD
SMT en SMD worden vaak verward. Hoewel nauw verwant, is het cruciaal om hun onderscheid te begrijpen.
SMTverwijst naar het technologische proces waarbij elektronische componenten rechtstreeks op PCB's worden geplaatst en gelast.SMDde op het oppervlak gemonteerde apparaten zelf ‡ componenten die zijn ontworpen voor PCB-montage.
SMD's zorgen voor snellere productie, grotere flexibiliteit en lagere kosten zonder afbreuk te doen aan de functionaliteit.Samen, SMT en SMD leveren snellere, energiezuinigere en betrouwbaarder PCB's.
Conclusies
Kleine afmetingen, snellere productie en verminderd gewicht vormen de belangrijkste voordelen van SMT en vereenvoudigen het ontwerp en de productie van elektronische schakelingen, met name voor complexe schakelingen.Deze geavanceerde automatisering bespaart tijd en middelen in de elektronica-industrieHoewel nieuwe technologieën zich blijven ontwikkelen, heeft SMT zijn blijvende relevantie in de moderne elektronica stevig gevestigd.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
