Applicazione e tendenze future della tecnologia di montaggio superficiale (SMT) nella produzione di PCB

Applicazione e tendenze future della tecnologia di montaggio superficiale (SMT) nella produzione di PCB

Introduzione
La tecnologia di montaggio superficiale (SMT), in quanto processo centrale della moderna produzione elettronica, ha completamente cambiato i limiti della tradizionale tecnologia di montaggio attraverso buchi (THT).Montaggio diretto di componenti elettronici senza condotti o con condotti corti sulla superficie di schede di circuiti stampati (PCBS), SMT raggiunge elevata densità, elevate prestazioni e miniaturizzazione dei prodotti elettronici.Questo articolo analizzerà in modo completo l'applicazione della SMT nella produzione di PCB da aspetti quali il flusso di processo, vantaggi tecnici, sfide e tendenze future.

I. Il processo tecnologico del PCB SMT
Il processo di base della SMT comprende fasi quali la preparazione del materiale, la stampa con pasta di saldatura, il montaggio dei componenti, la saldatura a riversamento e l'ispezione e la riparazione,che possono essere specificamente suddivisi nei seguenti collegamenti chiave::

Paste di saldatura stampate a vetro
Utilizzare una rete di acciaio e una macchina per la stampa a schermo per stampare con precisione la pasta di saldatura sui pad del PCB.È necessario assicurare l'assenza di mancata stampa o di adesione mediante ispezione ottica (SPI) 136.

Montaggio dei componenti
La macchina di posizionamento con tecnologia di montaggio superficiale (SMT) colloca i componenti di montaggio superficiale (SMD) nella posizione della pasta di saldatura attraverso un sistema di visione ad alta precisione e un braccio meccanico.per le tavole a doppio lato, è necessario distinguere i lati A e B e per il fissaggio possono essere utilizzate paste di saldatura a punto di fusione diverso o adesivi rossi 35.

Saldatura a reflusso
Nel forno di saldatura a riversamento, la pasta di saldatura forma giunture di saldatura dopo precaldo, fusione e raffreddamento.Il controllo preciso della curva di temperatura è la chiave per evitare false saldature o danni termici ai componenti. 68

Ispezione e riparazione
La qualità della saldatura viene controllata mediante ispezione ottica automatica (AOI), ispezione a raggi X, ecc., e i punti di saldatura difettosi vengono riparati.I circuiti complessi richiedono ancora prove funzionali per garantire l'affidabilità 68.

Per il processo di assemblaggio misto (SMT combinato con componenti a foratura), si deve combinare la saldatura a onde o la saldatura manuale, ad esempio il montaggio superficiale prima e poi la saldatura a foratura,o una combinazione di saldatura a riflusso a doppio lato e saldatura a onde. 69

II. Vantaggi tecnici della SMT
La popolarità della SMT beneficia dei suoi vantaggi completi sotto molti aspetti:

Miniaturizzazione e elevata densità
Il volume dei componenti SMD è inferiore del 60% a quello dei componenti a foratura e il loro peso è ridotto del 75%, aumentando significativamente la densità di routing dei PCB.Supportano il montaggio a doppio lato e riducono la necessità di trivellazione 2410.

Caratteristiche e affidabilità dell'alta frequenza
La progettazione del piombo corto riduce l'induttanza e la capacità parassitaria e migliora l'efficienza della trasmissione del segnale.le prestazioni anti-vibrazione sono forti, e il tempo medio tra i guasti (MTBF) è notevolmente prolungato di 27.

Costo/beneficio
Ridurre il numero di strati e la superficie di PCB per ridurre i costi di materiale e di trasporto; la produzione automatizzata riduce il contributo umano e il costo complessivo può essere ridotto dal 30% al 50%410.

Efficienza della produzione
Il processo completamente automatizzato (come la macchina di posizionamento che si adatta a più componenti) accorcia il tempo di preparazione della produzione e supporta una produzione ad alta efficienza in grandi quantità.

Iii. Sfide per la SMT
Nonostante i suoi importanti vantaggi, la SMT presenta ancora i seguenti limiti tecnici:

Tolleranza alla tensione meccanica
La dimensione dell'articolazione della saldatura è relativamente piccola ed è soggetta a guasti in ambienti di frequente inserimento e disinserimento o di forti vibrazioni.È necessario rinforzare il collegamento 710 in combinazione con la tecnologia di foratura.

Limitazioni di potenza elevata e di dissipazione del calore
I componenti ad alta potenza (come i trasformatori) hanno elevati requisiti di dissipazione del calore e di solito hanno bisogno di utilizzare progetti a foratura in combinazione, aumentando la complessità del processo di 79.

Complessità del trattamento
I requisiti di precisione di allineamento interstrato per PCBS multi-strato sono elevati.

IV. Tendenze future di sviluppo
Maggiore integrazione e miniaturizzazione
Con la popolarità dei pacchetti 01005 e dei componenti ancora più piccoli, SMT guiderà l'ulteriore miniaturizzazione dei prodotti elettronici,mentre si affrontano le sfide della stampa con pasta di saldatura e della precisione di montaggio 810.

Tecnologia di rilevamento intelligente
L'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico miglioreranno la capacità di riconoscimento dei difetti dei sistemi AOI, ridurranno l'intervento manuale e miglioreranno l'efficienza del rilevamento.

Tecnologia di produzione ibrida
La combinazione di SMT, tecnologia per fori e stampa 3D può soddisfare i requisiti di strutture complesse e di alta potenza,come la progettazione di schede ibride nell'elettronica automobilistica 79.

Produzione verde
La promozione di processi di saldatura senza piombo e di saldatura a bassa temperatura risponde alle esigenze di protezione dell'ambiente riducendo al contempo il consumo energetico dell'8%.

Conclusioni
La tecnologia SMT, con la sua elevata efficienza, la sua elevata affidabilità e i suoi vantaggi in termini di costi, è diventata la pietra angolare dell'industria manifatturiera dell'elettronica.Nonostante sfide quali la resistenza meccanica e la dissipazione del calore, SMT continuerà a guidare i prodotti elettronici verso prestazioni più elevate e dimensioni più piccole attraverso l'innovazione tecnologica e l'ottimizzazione del processo.L'intelligenza e la verde saranno le sue principali direzioni di evoluzione., fornendo un supporto tecnico chiave per settori emergenti come il 5G e l'Internet delle cose.