Технологија површинског монтирања у електронским типовима, процесима, применама и предностима

Технологија површинског монтирања (СМТ) је модеран метод склапања електронских кола постављањем сићушних компоненти директно на површину штампане плоче (ПЦБ).Заменио је старије технике због своје брзине, тачности и способности стварања мањих, лакших и моћнијих електронских уређаја који се данас користе у свакој индустрији.

Каталог

Слика 1. Шта је технологија површинског монтирања?

Шта је технологија површинског монтирања?

Технологија површинског монтирања (СМТ) је метода која се користи за производњу електронских кола где се компоненте монтирају директно на површину штампане плоче (ПЦБ).Ове компоненте, познате као уређаји за површинску монтажу (СМД), су много мање од традиционалних делова који пролазе кроз рупе и могу се аутоматски поставити помоћу машина велике брзине.СМТ елиминише потребу за бушењем рупа за каблове компоненти, чинећи процес бржим, компактнијим и исплативијим.Омогућава да се више функционалности спакује у мање штампане плоче, што је важан захтев за данашњу електронику.

Историја и развој СМТ

Слика 2. Историјат и развој СМТ

Еволуција СМТ-а је повезана са захтевима електронске индустрије за минијатуризацијом и аутоматизацијом.

1960-их: Рани облици површинске монтаже појављују се у хибридним колима.Они су углавном били експериментални и ручно склапани.

1970-их: Развијене су прве аутоматизоване машине за постављање.Произвођачи компоненти почели су да производе делове са краћим проводницима погодним за површинску монтажу.

1980-их: Широко индустријско усвајање.Како су рачунари, калкулатори и телекомуникациони уређаји постајали све мањи, СМТ је заменио пролаз кроз рупу као примарни метод.

1990–2000: СМТ је постао глобални стандард.Машине за бирање и постављање постале су брже и прецизније, омогућавајући масовну производњу компактне електронике.

данас: СМТ наставља да се развија са минијатуризованим компонентама, лемљењем без олова и инспекцијом квалитета вођеном вештачком интелигенцијом.

Принцип рада технологије површинске монтаже

Слика 3. Принцип рада технологије површинске монтаже

Технологија површинског монтирања (СМТ) се врти око монтирања електронских компоненти директно на површину штампане плоче (ПЦБ) помоћу пасте за лемљење. Прво, слој пасте за лемљење мешавина сићушних честица лемљења и флукса се примењује на одређене области на ПЦБ-у где ће компоненте бити постављене. Следеће, аутоматизовано бирање и постављање машине прецизно постављају уређаје за површинску монтажу (СМД) на ове залемљене јастучиће.Састављена плоча је затим пропуштена кроз пећ за рефлов, где топлота топи пасту за лемљење и ствара јаке електричне и механичке везе док се хлади.Овај процес омогућава брзо, прецизно и потпуно аутоматизовано склапање савремених електронских кола.

Кораци у процесу монтаже технологије површинске монтаже

Слика 4. Штампање пасте за лемљење

Корак 1. Штампање пасте за лемљење

Шаблон од нерђајућег челика се користи за наношење пасте за лемљење на ПЦБ јастучиће.Дебљина слоја пасте одређује квалитет лемног споја.

Слика 5. Постављање компоненти

Корак 2. Постављање компоненти

Аутоматизоване машине за преузимање и постављање користе системе вида да идентификују и поставе сваку компоненту на исправан положај и оријентацију.Једна машина може да постави десетине хиљада компоненти на сат.

Слика 6. Рефлов лемљење

Корак 3. Рефлов лемљење

Састављена плоча се помера у вишезонску пећницу за рефлов.Температуре постепено расту на око 230-250°Ц, топи лем.Када се охладе, формирају се чврсти спојеви између компонентних водова и јастучића.

Слика 7. Инспекција и испитивање квалитета

Корак 4. Инспекција и испитивање квалитета

Након лемљења, системи за аутоматизовану оптичку инспекцију (АОИ) скенирају плочу у потрази за проблемима као што су премошћивање лемљења или неусклађени делови.

Слика 8. Прерада или поправка

Корак 5. Прерадите или поправите

Ако се открију неки кварови, обучени техничари користе станице за прераду или алате на врући ваздух да уклоне и замене компоненте без оштећења плоче.

Врсте компоненти за површинску монтажу

Слика 9. Пасивне компоненте

Пасивне компоненте

• Отпорници: Мали правоугаони чипови који ограничавају или контролишу електричну струју.

• кондензатори: Чувајте и ослобађајте енергију, филтрирајте сигнале и помажете да се изгладе промене напона.

• Индуктори: Управља струјним током и помаже у филтрирању сигнала у струјним и комуникационим круговима.

Слика 10. Активне компоненте

Ацтиве Цомпонентс

• интегрисана кола (ИЦ): Сићушни чипови попут микроконтролера, процесора и појачала у пакетима као што су КФП, СОИЦ или БГА.

• Диоде и транзистори: Користи се за пребацивање, појачање и контролу правца струје.

Уобичајени недостаци технологије површинске монтаже

Дефект	Узрок	Ефекат
Томбстонеинг	Неравномерно топљење лема на оба завршава	Компонента стоји усправно
Солдер Бридгинг	Вишак лемних паста или неусклађеност	Кратки спојеви између јастучића
Инсуффициент Солдер	Мала количина пасте или шаблона блокада	Слаби зглобови
Неусклађеност	Померање или вибрација	Лоша повезаност
Празнине или куглице за лемљење	Неправилна температура повратног тока	Смањена поузданост

Предности и недостаци СМТ

Предности

• Цомпацт Десигн: Омогућава високу густину компоненти на малим плочама.

• Бржа производња: Аутоматизација драстично смањује време склапања.

• Цост Еффициенци: Нижи трошкови рада и употреба материјала.

• Перформансе: Краћи одводи и мањи путеви смањују губитак сигнала и шум.

• Доследност: Аутоматизована монтажа обезбеђује уједначен квалитет.

Недостаци

• Диффицулт Реворк: Сићушне компоненте је тешко поправити ручно.

• Тхермал Стресс: Делови осетљиви на топлоту могу бити погођени током преливања.

• Иницијална инвестиција: Трошкови подешавања машина и шаблона су високи.

• Није погодно за све компоненте: Велики трансформатори или конектори ће можда и даље требати монтажу кроз рупе.

Примене технологије површинског монтирања

Слика 11. Примене технологије површинског монтирања

• Цонсумер Елецтроницс

СМТ се широко користи у уређајима попут паметних телефона, лаптопова, таблета и носивих уређаја.Омогућава произвођачима да спакују моћне компоненте у танке, лагане дизајне уз одржавање перформанси и енергетске ефикасности.

• Аутомотиве

Модерна возила се ослањају на СМТ-базиране плоче за електронске контролне јединице (ЕЦУ), инфотаинмент системе, сензоре ваздушних јастука и напредне системе за помоћ возачу (АДАС).Ове компоненте осигуравају сигурност, ефикасност и аутоматизацију у раду возила.

• Индустриал Аутоматион

У индустријским окружењима, СМТ је неопходан за контролне системе, ИоТ уређаје, роботику и плоче за управљање напајањем.Омогућава високу поузданост, дуг радни век и компактну интеграцију у окружењима где су прецизност и издржљивост важни.

• Медицинска опрема

СМТ игра главну улогу у преносивим мониторима, дијагностичким сензорима, слушним помагалима и имплантабилним медицинским уређајима.Његова мала величина компоненти омогућава минијатуризоване, лагане и поуздане медицинске алате који подржавају негу пацијената и даљинско праћење.

• Ваздухопловство и одбрана

У ваздухопловним и одбрамбеним апликацијама, СМТ се користи у навигационим системима, радарским јединицама, плочама за контролу лета и сателитској електроници.Његова висока отпорност на вибрације, издржљивост и способност да се носи са екстремним температурама чине га идеалним за критичне системе.

Разлике између СМТ и Тхроугх-Холе

Параметар	СМТ (Технологија површинског монтирања)	ТХТ (Технологија кроз рупу)
Начин монтаже	На површини ПЦБ-а	Кроз избушене рупе
Величина компоненте	Мала и компактна	Велике компоненте
Скупштина	Аутоматизовано	Ручни или полуаутоматски
Поправљивост	Тешко	Лакше
Механичка снага	Умерено	Високо
Брзина производње	Фаст	Спорије
Цост Еффициенци	Високо за масовну производњу	Већи трошак рада
Апликације	Потрошачка, аутомобилска, електроника	Прототипови, кола велике снаге

Закључак

Технологија Сурфаце Моунт је трансформисала производњу електронике чинећи уређаје компактнијим, поузданијим и ефикаснијим.Од паметних телефона до медицинских алата и ваздухопловних система, СМТ омогућава модерне иновације.Како технологија наставља да напредује, СМТ ће остати важан у стварању бржих и паметнијих електронских производа широм света.