Processo di produzione SMT: una guida per i progettisti di PCB

Introduzione

È fondamentale che il progettista di PCB sia a conoscenza del processo di fabbricazione SMT; l'industria elettronica è in continua crescita. Qui, imparerai l'impatto dei quattro processi chiave coinvolti nella fabbricazione di PCB, come la stampa della pasta saldante, l'ispezione, il posizionamento dei componenti e la saldatura a riflusso, sulla produttività e l'affidabilità del design. Scopri come dovresti pulire il tuo lavoro e come ispezionarlo. Know-how per immergerti per padroneggiare SMT e arricchire i tuoi design.

Cos'è SMT?

SMT sta per Surface Mount Technology. È il modo di distribuire gli elementi direttamente su una superficie del PCB. L'uso di SMT offre i tipi di alta precisione e compattezza layout che consentirà una progettazione elettronica avanzata ed efficiente. Attualmente, la SMT ha un ruolo critico nella produzione di PCB perché migliora la funzionalità e la durata della tavola.

Processo di produzione SMT

Il processo di assemblaggio SMT è molto attento e matematicamente sistematico, in modo che il prodotto finale soddisfi lo standard di qualità. Ecco perché ogni passaggio porta alla creazione di assemblaggi PCB altamente affidabili che avranno prestazioni e affidabilità superiori. Se comprendi tutti questi passaggi, allora ciò aiuta a prendere le decisioni giuste per una migliore produzione.

1. Preparazione SMC e PCB

I processi di base che comprendono la produzione SMT includono la preparazione di SMC e PCB. Ogni cosa e ogni scheda vengono esaminati per essere montati e compatibili per soddisfare gli obiettivi di allineamento. Raggruppare le parti per formare organizzazioni di componenti e mantenere pulite le superfici per le aree di preparazione per prevenire l'inquinamento dei PCB. Finché tali preparazioni vengono completate, la probabilità di errori durante l'assemblaggio sarà bassa. L'accuratezza da parte della preparazione in tali fasi molto probabilmente produrrà successo in altre fasi successive.

2. Stampa con pasta saldante

Pasta per saldature la stampa unisce i componenti utilizzando la pasta saldante da applicare sui pad del PCB. La pasta viene applicata solo su aree specifiche tramite stencil più precisi nel design. Poiché ogni fase richiede precisione per non stabilire errori, l'applicazione appropriata influisce direttamente sulla qualità e l'affidabilità delle connessioni. Pertanto, la stampa della pasta saldante è necessaria per creare buone schede e PCB.

3. Ispezione della pasta saldante (SPI)

L'ispezione della pasta saldante assicura che la pasta applicata sulle schede trasportate sia quella corretta e dello spessore corretto. L'attrezzatura automatizzata quantifica il numero di difetti misurati in base all'altezza della pasta troppo bassa, alla posizione della pasta non allineata correttamente e al volume della pasta errato. Tali problemi vengono definiti durante la pianificazione iniziale per evitare di ritrovarci con problemi di connettività a un certo punto. SPI aumenta anche la garanzia della qualità e garantisce che tutte le schede siano al livello di prestazioni standard richiesto. Migliora la capacità generale del PCB di funzionare alla massima capacità in base all'affidabilità.

4. Posizionamento dei componenti

Il posizionamento dei componenti orienta e posiziona ogni componente sul suo pad designato univoco del circuito stampato. Le macchine di posizionamento ad alta velocità garantiscono il posizionamento corretto e stretto di questi componenti. Questa automazione rafforza il processo di produzione, ma la precisione è dominante. L'areazione dei componenti è molto sensibile in quanto determina il tipo di contatti elettrici e schede. I componenti ben posizionati assicurano il corretto funzionamento dei circuiti elettronici interconnessi all'interno del sistema.

5. Saldatura a rifusione

Saldatura a riflusso fissa la parte del componente sul PCB in modo permanente unendo o attaccando la pasta saldante. La scheda passa attraverso un forno di riflusso con zone temperate con diverse temperature. Se si riscalda molto, le connessioni si solidificano e si acquisiscono buone connessioni tra la parte e la scheda. Pertanto, diventa necessario effettuare la saldatura a riflusso per aumentare l'affidabilità e la durata del Assemblaggi PCBUna buona saldatura fa sì che le schede funzionino nel modo in cui sono state concepite.

6. Pulizia e ispezione

Puliscono anche il PCB dopo l'assemblaggio per rimuovere i residui e ispezionarlo per rilevare eventuali difetti. La pulizia viene eseguita per lavare via il flusso rimanente mentre l'ispezione mostra se le connessioni dei componenti presentano un problema o meno. I controlli visivi e pratici assicurano che ogni scheda sia di buona qualità e in grado di essere testata. Contribuisce anche alla durata dell'assemblaggio e alla compensazione della funzionalità. I ​​controlli preventivi vengono eseguiti prima che le schede vengano analisi sono molto vitali.

Processo di produzione SMT e applicazioni in diversi settori

Tecnologia a montaggio superficiale (SMT) offre un valore significativo alle industrie in cui sono richiesti circuiti stampati implementati in progetti miniaturizzati, elevata affidabilità e buone prestazioni. Come concetto, SMT collega l'industria automobilistica con l'elettronica di consumo. Consente al produttore di capitalizzare le tendenze verso una maggiore efficienza e miniaturizzazione. Responsabilità ed esattezza formano la forza cinetica per estendere SMT come contributore all'innovazione.

Automotive Industria

Nella realizzazione di progetti compatti ad alte prestazioni, l'elettronica automobilistica ha incorporato intensamente la SMT. Supporta anche tutti i tipi di funzionalità sofisticate, che includono meccanismi di rilevamento e regolazione.

• Sistemi di controllo delle prestazioni dell'automobile
• I sistemi ADAS per la sicurezza aiutano il conducente a controllare l'auto per quanto riguarda le funzioni di sicurezza.
• I sensori dell'airbag e del sistema frenante
• Sistemi informativi e quadri strumenti per auto
• Sistemi di gestione delle batterie dei veicoli elettrici

Produzione di attrezzature mediche

SMT è utilizzato in medicale dispositivi per le loro dimensioni, forma, complessità e microfabbricazione. Consente approcci significativamente più piccoli ed efficienti alla diagnostica e al monitoraggio dei dispositivi.

• Apparecchiature portatili per l'acquisizione di dati (ad esempio strumenti diagnostici portatili come i misuratori di glicemia).
• Monitoraggio della salute nei dispositivi indossabili
• Ciò significa tecnologia; dispositivi impiantabili come i pacemaker
• Apparecchiature ecografiche e per la diagnostica per immagini, compresi i sistemi di diagnosi assistita da computer.
• Termometri intelligenti e pulsossimetri intelligenti

Telecomunicazioni

I sistemi di telecomunicazione utilizzano SMT per stabilire circuiti ad alta densità. Fornisce il supporto per reti e apparecchiature di comunicazione molto più veloci e affidabili.

• Attrezzatura per infrastrutture di rete 5G
• Ricetrasmettitori in fibra ottica
• Gadget di comunicazione wireless
• Mobile sistemi di comunicazione

Elettronica di consumo

SMT svolge un ruolo di supporto nella miniaturizzazione e nello sviluppo dell'efficienza di elettronica di consumo prodotti. Incoraggia l'innovazione nel mercato degli smartphone e dei dispositivi indossabili correlati e degli elettrodomestici intelligenti.

• Smartphone e tablet
• Smartwatch e dispositivi indossabili
• Dispositivi elettronici di consumo a controllo vocale, tra cui termostati intelligenti per la casa, altoparlanti e così via.
• Giochi, console di gioco, controller, computer portatili e desktop

Processo di produzione SMT: pro e contro

SMT ha molti vantaggi e allo stesso tempo ha anche molti svantaggi. Entrambi ti aiutano a prendere decisioni informate basate sulla razionalità del decisore.

Vantaggi dell'SMT

SMT non solo aiuta a incorporare più PCB di piccole dimensioni, ma consente anche di risparmiare spazio e peso. Questo particolare formato consente di ottenere densità di imballaggio più elevate e, allo stesso tempo, di sperimentare tassi di produzione più elevati. Meno dipendente dall'input umano, quindi più accurato e anche più rapido rispetto all'approccio tradizionale. Aiuta anche a supportare specifiche aggiuntive, il che rende SMT molto utile per l'elettronica contemporanea. È adatto dove la produzione è su larga scala o dove la progettazione è altamente complicata.

Svantaggi della SMT

Le parti SMT sono meno robuste e, a volte, la loro riparazione è anche più difficile delle normali parti passanti. Il processo richiede utensili speciali, motivo per cui i costi di installazione sono un po' più alti. L'SMT non può essere utilizzato in applicazioni ad alta potenza in cui è richiesta molta resistenza meccanica al giunto. Questa è una cosa che troviamo piuttosto dolorosa da eseguire quando saldiamo personalmente le parti SMT. Ma anche l'ispezione e il collaudo richiedono strumentazioni molto sviluppate.

SMT contro SMD

Problemi comuni e soluzioni nel processo di produzione SMT

I problemi generali che influenzano il processo di produzione di SMT includono problemi di saldatura, posizionamento e danneggiamento dei componenti. Gli errori di finalizzazione vengono ridotti più volte tramite controlli periodici e un funzionamento infallibile dello strumento. Il processo automatizzato rafforza anche la standardizzazione e la coerenza, riducendo al contempo gli errori che tendono a verificarsi con un processo manuale e poco supervisionato.

1. Saldare colmare: È causato dal contatto di due pad attraverso la saldatura fusa che trabocca da un altro pad. Questo problema viene risolto implementando un'ispezione regolare abbinata a un'applicazione controllata di pasta saldante.
2. lapidazione: Nel processo di saldatura a riflusso, i terminali si sollevano da un'estremità. In SMT, nonostante l'elevata densità dei componenti, questo difetto usuale viene ridotto tramite il controllo misurato della temperatura e l'orientamento effettivo del posizionamento.
3. Disallineamento dei componenti: i componenti si allontanano mentre vengono posizionati.; i componenti si allontanano mentre vengono posizionati. Questo difetto si riduce grazie al miglioramento dell'allineamento e dei controlli della macchina.

Impatto ambientale del processo di produzione SMT

La produzione SMT è un processo non inquinante che non richiede l'uso di materiali di consumo ed energia. Tuttavia, i rifiuti elettronici e i prodotti pericolosi contenuti nel processo di produzione sono problematici per l'ambiente. I rischi sono ridotti al minimo prendendo in considerazione pratiche e riciclaggio rispettosi dell'ambiente.

1. Rifiuti elettronici: si formano quando le persone decidono di smaltire i propri PCB come rifiuti. Riciclabile i prodotti che possono essere acquistati e l'utilizzo dei materiali in modo ecologico contribuiranno a ridurre l'impatto che l'elettronica ha sull'ambiente.
2. Utilizzo di sostanze chimiche: con la saldatura, gli agenti utilizzati come il flusso sono, in effetti, accettabili per avere effetti negativi sull'ambiente. Sono stati utilizzati materiali conduttori senza piombo e rispettosi dell'ambiente per ridurre al minimo l'inquinamento chimico in quest'area.
3. Consumo di energia: Le linee di assemblaggio SMT consumano molta energia. Il modo in cui funzionano le linee di assemblaggio SMT è che l'energia viene utilizzata molto. Ottimizza la tua linea di produzione e utilizza apparecchiature che consumano meno energia per ridurre l'impatto sull'ambiente.

FAQs

Qual è la differenza tra la produzione SMT e quella through-hole?

SMT sta per tecnologia a montaggio superficiale, mentre un foro passante significa che è stato praticato un foro.

Quali componenti possono essere utilizzati nella produzione SMT?

Gli elementi più caratteristici della SMT sono resistori, condensatori, circuiti integrati e altri dispositivi che utilizzano il montaggio superficiale.

Quali sono le sfide affrontate nel processo di produzione SMT?

Uno dei problemi di fabbricazione dell'SMT è il posizionamento errato, i problemi di saldatura e la sensibilità dell'SMT in quanto componente fragile.

Come faccio a decidere se utilizzare SMT o SMD?

Include aspetti quali: le specifiche tecniche del progetto, lo spazio disponibile per l'assemblaggio e la modalità di assemblaggio, tra gli altri fattori.

Quanto sono affidabili i prodotti realizzati con la tecnologia SMT?

La quantità di affidabilità che viene fornita a una linea di assemblaggio quando si usa SMT può essere un po' nebulosa a volte. Dove c'è garanzia di qualità e controllo i prodotti saranno affidabili, in altre parole, i prodotti seguiranno standard stabiliti.

Conclusione

La procedura generale di produzione SMT è fondamentale per il progettista di PCB se desidera efficienze e qualità nei suoi progetti. La conoscenza della stampa della pasta saldante, dell'ispezione, del posizionamento dei componenti, della saldatura a riflusso e della pulizia finale migliora la selezione del tuo design. Continua a recuperare le best practice per impegnarti in progetti pertinenti per produrre i migliori risultati in tutti i suoi progetti.