đăng: 2024-08-20 Nguồn: Site
Trong sản xuất, SMT là viết tắt của công nghệ Mount Surface . Công nghệ này đã cách mạng hóa ngành sản xuất điện tử bằng cách cho phép sản xuất các thiết bị điện tử nhỏ gọn, hiệu quả và đáng tin cậy hơn. {]
Công nghệ Mount Surface đã trở thành tiêu chuẩn trong sản xuất điện tử do lợi thế của nó trong tự động hóa, giảm kích thước và tăng độ phức tạp mạch. Hiểu SMT, các quy trình và ứng dụng của nó là rất quan trọng đối với bất kỳ ai liên quan đến thiết kế và sản xuất điện tử.
Công nghệ gắn trên bề mặt (SMT) là một phương pháp được sử dụng trong sản xuất điện tử để đặt các thành phần điện tử trực tiếp lên bề mặt của các bảng mạch in (PCB s). SMT Các thành phần, còn được gọi là các thiết bị gắn trên bề mặt (SMD s) , thường nhỏ hơn và nhẹ hơn các thành phần xuyên lỗ, phải được chèn vào các lỗ được khoan trước trên PCB.
Thu nhỏ : SMT cho phép các thành phần nhỏ hơn nhiều, có nghĩa là có thể đặt nhiều thành phần hơn trên PCB, cho phép các thiết kế nhỏ gọn và phức tạp hơn.
Tự động hóa thân thiện : SMT Các thành phần có thể được đặt và hàn tự động bằng các máy tốc độ cao, giảm lao động thủ công và tăng tốc độ sản xuất.
Cải thiện hiệu suất điện : SMT Giảm khoảng cách tín hiệu phải di chuyển giữa các thành phần, tăng cường hiệu suất điện và giảm nhiễu điện từ (EMI).
Hiệu quả chi phí : Vì SMT cho phép sản xuất tự động, nó làm giảm chi phí lao động và giảm thiểu chất thải vật liệu.
Kích thước thành phần và trọng lượng : SMT Các thành phần nhỏ hơn và nhẹ hơn nhiều so với các thành phần xuyên lỗ, cho phép thiết kế thiết bị nhỏ gọn hơn.
Quá trình lắp ráp : SMT dựa vào các máy tự động để đặt các thành phần trên bề mặt PCB, trong khi công nghệ xuyên lỗ thường yêu cầu hàn thủ công các thành phần vào các lỗ.
Sức mạnh cơ học : Các thành phần xuyên lỗ cung cấp cường độ cơ học tốt hơn do các kết nối khớp hàn thông qua PCB, làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các thành phần đòi hỏi độ bền cao hơn. SMT, mặt khác, là đủ cho hầu hết các ứng dụng trong đó ứng suất cơ học là tối thiểu.
Tính toàn vẹn của tín hiệu : SMT cung cấp tính toàn vẹn tín hiệu tốt hơn, đặc biệt đối với các tín hiệu tần số cao, do các dây dẫn ngắn hơn và giảm độ tự cảm và điện dung ký sinh.
Quy trình sản xuất SMT bao gồm một số bước chính xác để đảm bảo vị trí đúng và hàn các thành phần vào PCB s. Dưới đây là tổng quan chi tiết về từng bước liên quan đến quy trình sản xuất SMT:
Bước đầu tiên trong lắp ráp SMT là áp dụng dán hàn vào PCB. Chất hàn là một hỗn hợp của các quả bóng hàn nhỏ và thông lượng, giúp dòng hàn và liên kết với các dây dẫn thành phần và PCB. Dán này được áp dụng cho PCB bằng cách sử dụng máy in stprint hoặc màn hình để đặt chính xác dán vào các khu vực nơi các thành phần sẽ được đặt.
miếng kim thuộc mỏng Chuẩn bị : Một stprint kim loại có lỗ mở tương ứng với các miếng đệm trên PCB được đặt trên bảng.
Lấy dán Paste : Hạt hàn được trải trên stprint bằng một squeegee, lấp đầy các khe hở bằng dán bằng dán.
miếng kim thuộc mỏng Loại bỏ : STTINCIL được nâng lên cẩn thận, để lại các khoản tiền gửi dán trên các miếng đệm PCB.
Sau khi dán hàn đã được áp dụng, bước tiếp theo là vị trí chính xác của các thành phần SMT trên PCB. Điều này thường được thực hiện bằng cách sử dụng máy tự động gọi là máy chọn và đặt chỗ.
Bộ nạp thành phần : Máy chọn và đặt được trang bị các bộ nguồn cung cấp chứa các thành phần SMT khác nhau.
Pickup thành phần : Máy sử dụng vòi phun chân không để lấy các thành phần từ các bộ cấp dữ liệu.
Vị trí chính xác : Với sự trợ giúp của hệ thống camera để căn chỉnh, máy đặt mỗi thành phần lên các miếng đệm được phủ dán tương ứng trên PCB.
Khi tất cả các thành phần được đặt trên PCB, lắp ráp trải qua quá trình hàn lại để gắn vĩnh viễn các thành phần. Bước này liên quan đến việc làm nóng lắp ráp để làm tan chảy dán hàn, tạo ra một kết nối điện và cơ học rắn giữa các thành phần và PCB.
Vùng làm nóng trước : PCB dần dần được làm nóng đến nhiệt độ ngay dưới điểm nóng chảy của Dán hàn. Bước này giúp loại bỏ bất kỳ độ ẩm và chuẩn bị bảng để hàn.
Vùng ngâm : Nhiệt độ được giữ ổn định để kích hoạt thông lượng và ổn định hơn nữa việc lắp ráp.
Vùng phản xạ : Nhiệt độ được nâng lên trên điểm nóng chảy của Dán hàn, cho phép chất hàn tan và chảy xung quanh các dây dẫn và miếng đệm thành phần.
Vùng làm mát : PCB dần dần được làm mát để củng cố các khớp hàn, đảm bảo liên kết mạnh giữa các thành phần và PCB.
Sau khi refreding hàn, đã lắp ráp PCB trải qua một số quy trình kiểm tra và kiểm tra để đảm bảo chất lượng và chức năng. Các kỹ thuật kiểm tra chung bao gồm:
Kiểm tra quang học tự động (AOI) : Sử dụng camera để kiểm tra trực quan PCB cho các khiếm khuyết hàn, thiếu các thành phần, sai lệch hoặc các vấn đề khác.
Kiểm tra tia X : Được sử dụng để kiểm tra các mối hàn ẩn, đặc biệt là các thành phần có khách hàng tiềm năng trong gói, chẳng hạn như mảng lưới bóng (BGA s).
Kiểm tra trong mạch (CNTT-TT) : Kiểm tra điện của PCB để xác minh rằng tất cả các thành phần được đặt chính xác, hàn và chức năng.
Nếu bất kỳ khiếm khuyết hoặc vấn đề nào được tìm thấy trong quá trình kiểm tra, PCB có thể trải qua việc làm lại hoặc sửa chữa. Điều này liên quan đến việc loại bỏ và thay thế các thành phần bị lỗi hoặc tái chế lại các khớp bị lỗi. Làm lại thường được thực hiện thủ công bằng cách sử dụng bàn ủi hàn hoặc trạm làm lại không khí nóng.
Sau khi vượt qua tất cả các kiểm tra, PCB s được lắp ráp thành các sản phẩm cuối cùng của chúng, có thể liên quan đến các bước bổ sung như gắn kết nối, vỏ và các bộ phận cơ học khác. Sản phẩm cuối cùng trải qua thử nghiệm chức năng để đảm bảo nó đáp ứng tất cả các thông số kỹ thuật và hoạt động chính xác.
Việc áp dụng SMT đã dẫn đến nhiều lợi thế trong sản xuất điện tử:
Mật độ cao hơn và thu nhỏ : SMT cho phép mật độ thành phần cao hơn trên PCB s, cho phép thiết kế các thiết bị điện tử nhỏ hơn, nhẹ hơn và nhỏ gọn hơn. Điều này đặc biệt quan trọng trong các thiết bị điện tử tiêu dùng, thiết bị y tế và các ứng dụng hàng không vũ trụ trong đó không gian và trọng lượng là những yếu tố quan trọng.
Sản xuất tự động : Quá trình SMT rất tự động, giúp giảm chi phí lao động và tăng tốc độ sản xuất. Các máy chọn và đặt tự động và lò rèn có thể hoạt động liên tục, dẫn đến thông lượng và hiệu quả cao hơn.
Hiệu suất điện được cải thiện : SMT Các thành phần có dây dẫn ngắn hơn và độ tự cảm và điện dung ký sinh thấp hơn, giúp cải thiện tính toàn vẹn tín hiệu và giảm nhiễu, đặc biệt là trong các mạch tần số cao.
Hiệu quả chi phí : Kích thước nhỏ hơn của các thành phần SMT thường dẫn đến chi phí vật liệu thấp hơn. Ngoài ra, việc tự động hóa quá trình SMT làm giảm nhu cầu lao động thủ công, giảm thêm chi phí sản xuất.
Độ tin cậy và độ bền : SMT Các thành phần ít dễ bị căng thẳng và rung động cơ học vì chúng được hàn trực tiếp lên bề mặt PCB. Điều này làm cho SMT phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ tin cậy và độ bền cao, chẳng hạn như điện tử ô tô và quân sự.
Trong khi SMT mang lại nhiều lợi ích, cũng có những thách thức và cân nhắc cần ghi nhớ:
Xử lý và lưu trữ thành phần : SMT Các thành phần là nhỏ và tinh tế, yêu cầu xử lý và lưu trữ cẩn thận để ngăn ngừa thiệt hại và ô nhiễm.
PCB Cân nhắc thiết kế : SMT yêu cầu thiết kế chính xác PCB để đảm bảo kích thước pad thích hợp và khoảng cách để hàn đáng tin cậy. Điều này bao gồm các cân nhắc cho quản lý nhiệt và đảm bảo giải phóng mặt bằng đầy đủ để làm lại và kiểm tra.
Quản lý nhiệt : SMT Các thành phần có thể tạo ra nhiệt đáng kể, đặc biệt là trong các cụm đóng gói dày đặc. Các chiến lược quản lý nhiệt hiệu quả, chẳng hạn như sử dụng vias nhiệt và tản nhiệt, là rất cần thiết để ngăn chặn quá nhiệt và đảm bảo độ tin cậy lâu dài.
Quản lý khiếm khuyết : Các khiếm khuyết phổ biến trong lắp ráp SMT bao gồm cầu hàn, bia mộ và các mối hàn không đủ. Các nhà sản xuất phải thực hiện kiểm tra mạnh mẽ các quy trình kiểm soát chất lượng để phát hiện và giải quyết các vấn đề này.
Độ nhạy của độ ẩm : Một số thành phần SMT rất nhạy cảm với độ ẩm và có thể yêu cầu xử lý đặc biệt và các quá trình nướng để loại bỏ độ ẩm trước khi hàn. Việc không quản lý độ ẩm có thể dẫn đến khiếm khuyết hàn và thiệt hại thành phần.
Công nghệ Mount Surface (SMT) đã trở thành nền tảng của sản xuất điện tử hiện đại do khả năng hỗ trợ thu nhỏ, tự động hóa và cải thiện hiệu suất điện. Hiểu quá trình SMT, từ ứng dụng dán hàn đến Reflowing hàn và kiểm soát chất lượng, là điều cần thiết cho bất kỳ ai liên quan đến thiết kế và sản xuất điện tử. Trong khi SMT cung cấp nhiều lợi thế, nó cũng đưa ra những thách thức đòi hỏi phải lập kế hoạch và thực hiện cẩn thận. Bằng cách giải quyết những thách thức này và tận dụng lợi ích của SMT, các nhà sản xuất có thể sản xuất các thiết bị điện tử đáng tin cậy, chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu của thị trường ngày nay.