¿Qué es la tecnología de montaje en superficie??
Tecnología de montaje superficial (SMT) Es un método de ensamblaje y producción ampliamente empleado en la industria de fabricación de productos electrónicos.. Implica el montaje de componentes electrónicos en la superficie de una placa de circuito.. Estos componentes están diseñados específicamente para conexión directa., eliminando la necesidad de cableado o de insertarlos a través de orificios como en los métodos de ensamblaje tradicionales. SMT utiliza técnicas de producción automatizadas, tal como soldadura por reflujo, para soldar componentes directamente sobre la superficie de la PCB. Este enfoque eficiente y rentable se ha convertido en la opción predominante para la fabricación de productos electrónicos de consumo de gran volumen..
SMT versus SMD: Cual es la diferencia?
Los dos acrónimos a menudo se confunden en los servicios de fabricación de productos electrónicos.. En el papel. Se diferencian por una sola letra, pero en la practica, SMT y SMD están separados. SMT es el proceso, y SMD es una abreviatura de dispositivos de montaje en superficie, que es uno de los componentes de la tecnología de montaje en superficie. Los dispositivos de montaje en superficie incluyen varios tipos de paquetes como chips, COMPENSACIÓN, SOJ, PLCC, LCCC, QFP, BGA, CSP, y más.
SMD es una pequeña pieza unida a una placa en fabricación de electrónica. Están diseñados para ser más pequeños que los componentes anteriores en respuesta a la demanda del mercado de, electrónica más rápida y barata. Los componentes anteriores no solo eran más grandes, sino que requerían una, proceso de solicitud más lento. Mientras que las versiones anteriores del componente tenían cables a través de la placa de circuito, los pines utilizados en SMD se soldaron a la placa de circuito. Esto significa un uso más eficiente del espacio del tablero., ya que no es necesario hacer agujeros y ambos lados del tablero quedan libres de espacio. SMD se creó para utilizar tecnología de montaje en superficie eficiente y precisa..
Comparación de la tecnología de montaje en superficie y la tecnología de orificio pasante
Tecnología de orificio pasante (THT) Ha sido durante mucho tiempo un elemento básico en la fabricación de productos electrónicos., conocido por sus conexiones robustas y confiables. En montaje THT, Los componentes se insertan en los orificios de la placa de circuito impreso., con sus cables soldados posteriormente en el lado opuesto. Este método ha sido el estándar durante décadas., particularmente para componentes como conectores e interruptores que requieren estabilidad mecánica y robustez.
sin embargo, La industria electrónica ha experimentado un cambio significativo hacia la tecnología de montaje en superficie. (SMT) en años recientes. SMT representa una metodología moderna en la que los componentes se fijan directamente sobre la superficie de la PCB., eliminando la necesidad de agujeros y permitiendo la creación de dimensiones de PCB más compactas. Si bien estas técnicas comparten un objetivo común, difieren significativamente en su enfoque:
- La tecnología de montaje en superficie ha ayudado enormemente a resolver los problemas de espacio habituales en el montaje con orificio pasante.
- El número de pines ha aumentado enormemente en la tecnología de montaje en superficie en comparación con sus contrapartes más antiguas.
- En tecnología de montaje en superficie, los componentes son sin cables y están montados directamente en la superficie de la placa. En el agujero pasante, el elemento tiene cables conectados a la placa de cableado a través del orificio pasante.
- Las almohadillas en la superficie en la tecnología de montaje en superficie no se utilizan para la conexión de capas en las placas de cableado impresas.
- Los componentes de la tecnología Through Hole son más grandes, lo que conduce a una menor densidad de componentes por unidad de área. La densidad de empaque que se puede lograr con la tecnología de montaje en superficie es muy alta, ya que esto permite montar componentes en ambos lados cuando sea necesario.
- La tecnología de montaje en superficie ha hecho posibles aplicaciones que parecían imposibles con el orificio pasante.
- La tecnología de montaje en superficie es adecuada para la producción en masa y puede reducir el costo de ensamblaje unitario, lo cual es imposible con la tecnología de orificios pasantes.
- Con tecnología de montaje en superficie, Adquirir una mayor velocidad del circuito es más fácil debido al tamaño reducido. La tecnología de montaje en superficie cumple uno de los principales requisitos de marketing al tiempo que ayuda a fabricar circuitos de alto rendimiento en un tamaño muy pequeño..
Aplicaciones de la tecnología de montaje en superficie en PCB
Hoy, es raro encontrar un dispositivo electrónico que no emplee tecnología SMT. Ha hecho posible la increíble miniaturización y mejoras de rendimiento en dispositivos de consumo como teléfonos inteligentes y tabletas.. Pero más allá de los teléfonos móviles, Se pueden encontrar componentes SMT que permiten capacidades sofisticadas en casi todas las industrias.. Los fabricantes de automóviles dependen de componentes SMT resistentes bajo el capó para monitorear los sistemas y brindar información sobre el rendimiento en tiempo real.. Los ingenieros aeroespaciales utilizan dispositivos SMT livianos para instrumentar sistemas de vuelo mientras mantienen la confiabilidad en condiciones extremas.. Los fabricantes de dispositivos médicos confían en SMT para construir dispositivos portátiles e implantables que salvan vidas.
Adicionalmente, SMT ha sido fundamental en las innovaciones en iluminación LED. La tecnología ha permitido la creación de soluciones de iluminación eficientes y versátiles, como conjuntos de bombillas personalizables y tiras de iluminación integradas.. La innovación de las soluciones de iluminación LED compatibles con SMT tiene el potencial de mejorar enormemente la eficiencia energética..
Mientras que SMT depende de maquinaria sofisticada para un montaje automatizado preciso, ha demostrado ser un proceso de fabricación versátil. A medida que la electrónica se vuelve más potente y compacta, podemos esperar que la tecnología de montaje en superficie siga siendo indispensable – Impulsar la innovación en todos los sectores..
Ventajas y desventajas de SMT
En la industria. Reemplazó en gran medida el método de construcción de la tecnología de orificios pasantes, es decir, la placa de circuito con componentes de alambre en el orificio.
Ventajas
• Miniaturización
El tamaño geométrico y el volumen de los componentes electrónicos en la tecnología de montaje en superficie son mucho más pequeños que los de los componentes de interpolación de orificio pasante. Generalmente, Los componentes de interpolación de orificios pasantes se pueden reducir en un 60% ~ 70%, y algunos componentes pueden incluso reducir su tamaño y volumen 90%. mientras tanto, el peso del componente se puede reducir 60-90%.
• Alta velocidad de transmisión de señal
La tecnología de montaje en superficie ensambló componentes no solo la estructura compacta sino también la alta densidad de seguridad. Cuando se pega PCB en ambos lados, la densidad de montaje puede alcanzar 5-5-20 juntas de soldadura por centímetro cuadrado. SMT PCB puede realizar una transmisión de señal de alta velocidad debido a cortocircuitos y pequeños retrasos. mientras tanto, Los PCB ensamblados con SMT son más resistentes a las vibraciones y los impactos. Es de gran importancia darse cuenta de la operación de ultra alta velocidad de los equipos electrónicos..
• Efecto de alta frecuencia
Porque el elemento no tiene cables o los cables son cortos. Se reducen los parámetros de distribución del circuito y se reduce la interferencia de rf.
• La tecnología de montaje en superficie es beneficiosa para la producción automática, mejorar el rendimiento y la eficiencia de la producción
La estandarización, publicación por entregas, y la consistencia de las condiciones de soldadura de los componentes del chip permiten que la tecnología de montaje en superficie sea altamente automatizada. La falla de los componentes durante la soldadura se reduce en gran medida y se mejora la confiabilidad.
• Menor costo de material
La mayoría de los componentes SMT cuestan menos de empaquetar que los componentes THT del mismo tipo y función debido a una mayor eficiencia de los equipos de producción y un menor consumo de materiales de empaque. Por lo tanto, El precio de venta de los componentes SMT es más bajo que el de Componentes THT.
• Simplifique los procesos de producción y reduzca los costos de producción.
Cuando se instala en el Placa PCB, no hay necesidad de doblarse, dar forma o acortar el cable conductor de los componentes, que acorta todo el proceso y mejora la eficiencia de producción. El costo de procesamiento del mismo circuito funcional es menor que el de la interpolación de orificio pasante, que generalmente puede reducir el costo total de producción por 30%-50%.
Desventajas
• Los espacios pequeños pueden dificultar las reparaciones.
• No garantiza que la junta de soldadura resistirá los compuestos utilizados en el proceso de encapsulado.. Las conexiones pueden o no romperse cuando se realiza el ciclo térmico.
• Los componentes que generan grandes cantidades de calor o soportan grandes cargas no deben montarse en la superficie porque la soldadura se derrite a altas temperaturas..
• La soldadura también se debilita debido a la tensión mecánica.. Esto significa que los componentes que interactuarán directamente con el usuario deben conectarse utilizando la unión física instalada a través del orificio..
Pasos generales del proceso SMT
La tecnología de montaje en superficie es el método de unir componentes electrónicos a la superficie de PCB. Suelda el conjunto de montaje en superficie a la placa mediante soldadura por reflujo. El proceso de montaje de montaje en superficie comienza en la etapa de diseño., donde se seleccionan muchos componentes diferentes y la PCB se diseña utilizando paquetes de software como Orcad o Capstar.
• Preparación e inspección de materiales
Prepare SMC y PCB, Compruebe si hay defectos. Los PCB normalmente tienen, generalmente estaño-plomo, plata, o almohadillas de soldadura chapadas en oro, sin agujeros, llamadas almohadillas.
• Preparación de plantillas
La malla de acero se utiliza para una posición fija en la impresión de pasta de soldadura.. Se fabrica de acuerdo con la posición de diseño de la almohadilla en el PCB..
• Impresión de pasta de soldadura
La primera máquina que se instala durante la fabricación es la impresora de pasta de soldadura, que está diseñado para aplicar la pasta de soldadura a la almohadilla de soldadura adecuada en la PCB utilizando una plantilla y un raspador. Este es el método más utilizado para aplicar pasta de soldadura, pero la impresión en aerosol se está volviendo cada vez más popular., especialmente en departamentos de subcontratación donde no se requiere plantilla y la modificación es más fácil para hacer pasta de soldadura, generalmente fundente y una mezcla de estaño, Se utiliza para conectar SMC y Almohadillas de soldadura para PCB. Es adecuado para PCB y matrices utilizando un raspador a 45 ° -60 ° Detección de pasta de soldadura en ángulo.
• Inspección de pasta de soldadura
La mayoría de las prensas de soldadura en pasta tienen la opción de incluir detección automática, pero dependiendo del tamaño de la PCB, este proceso puede llevar mucho tiempo, por lo que normalmente puede elegir una máquina separada. El sistema de detección interno de la impresora de pasta de soldadura UTILIZA tecnología 2D, mientras que el SP dedicado [máquina UTILIZA tecnología 3D para una detección más completa, incluido el volumen de pasta de soldadura de cada almohadilla, no solo el área de impresión.
• Ubicación de componentes
Una vez que se ha confirmado que la PCB tiene el número correcto de aplicaciones de soldadura, pasa a la siguiente parte del proceso de fabricación, es decir, la colocación de los componentes. Cada componente se saca del paquete con una boquilla de sujeción o de vacío, verificado por el sistema visual, y colocado a alta velocidad en una posición programada.
• Inspección de la primera pieza (FAI)
Uno de los muchos retos a los que se enfrentan los fabricantes de PCB es el primer montaje o la inspección de la primera pieza. (FAI) proceso para verificar la información del cliente, que puede llevar mucho tiempo. Este paso es crucial porque cualquier error no detectado puede dar lugar a importantes retrabajos..
• Soldadura por reflujo
Una vez comprobadas todas las posiciones de los componentes, el conjunto de PCB se transfiere al soldador de reflujo donde, calentando el conjunto a una temperatura suficiente, todas las conexiones de soldadura eléctricas se forman entre el componente y la PCB. Esta parece ser una de las partes menos complicadas del proceso de montaje., pero el perfil de reflujo correcto es clave para garantizar uniones de soldadura aceptables que no se sobrecalienten ni dañen las piezas o el ensamblaje.
• Limpieza e inspección
Limpiar la placa después de soldar y comprobar si hay defectos. Rehacer o reparar defectos y almacenar productos. El equipo común relacionado con SMT incluye lentes de aumento, viejo maestro (inspección óptica automática), probador de agujas voladoras, Máquina de rayos X y otras máquinas de inspección óptica que se pueden conectar a la posición de la máquina para poder ajustar la posición del componente y máquinas SPI que se pueden conectar a la impresora para permitir el ajuste de las plantillas de alineación de PCB.
Ultimas palabras
Como hemos visto, La tecnología de montaje en superficie ha revolucionado el diseño y la fabricación de productos electrónicos en las últimas décadas.. La transición del orificio pasante al SMT ha permitido una innovación infinita en la creación de, mas poderoso, y dispositivos con muchas funciones. Si bien las complejidades de SMT pueden ser complejas para quienes son nuevos en el desarrollo de hardware electrónico, asociarse con un experimentado empresa de montaje de PCB como la tecnología MOKO hace que el proceso sea fluido. Nuestra planta de fabricación está equipada con avanzados máquina con tecnología de montaje en superficie como se muestra en la siguiente imagen. Con nuestra experiencia en fabricación SMT densa y controles de calidad confiables, Ayudamos a impulsar ideas desde el prototipo hasta la producción..
