PCB Üretiminde Yüzey Montaj Teknolojisinin (SMT) Uygulamaları ve Gelecekteki Eğilimleri

PCB Üretiminde Yüzey Montaj Teknolojisinin (SMT) Uygulamaları ve Gelecekteki Eğilimleri

Tanıtım
Modern elektronik üretiminin temel işlemi olarak yüzey montaj teknolojisi (SMT), geleneksel delikli montaj teknolojisinin (THT) sınırlarını tamamen değiştirdi.Elektronik bileşenleri, basılı devre plakalarının yüzeyine direk olarak ipsiz veya kısa iplerle monte ederek (PCBS), SMT yüksek yoğunluk, yüksek performans ve elektronik ürünlerin minyatürleşmesini sağlar.Bu makalede, PCB üretiminde SMT'nin uygulamasını süreç akışı gibi yönlerden kapsamlı bir şekilde analiz edeceğiz., teknik avantajlar, zorluklar ve gelecek eğilimler.

I. SMT PCB'nin teknolojik süreci
SMT'nin temel işlemi, malzeme hazırlığı, lehimli pasta baskı, bileşen montajı, tekrar akışlı lehimleme ve denetim ve onarım gibi adımları içerir.Özellikle aşağıdaki ana bağlantılara ayrılabilir::

Servis baskılı lehimli pasta
PCB'nin yastıklarına lehim yapısını tam olarak basmak için çelik bir ağ ve bir ekran baskı makinesi kullanın. Lehim yapısının tekdüzeliği kaynak kalitesini doğrudan etkiler.Optik inceleme (SPI) ile kaçırılmış baskı veya yapışkanlık olmadığından emin olmak gerekir 136.

Bileşen montajı
Yüzey montaj teknolojisi (SMT) yerleştirme makinesi, yüzey montaj bileşenlerini (SMD) yüksek hassasiyetli bir görme sistemi ve mekanik kol aracılığıyla lehimli pasta pozisyonuna yerleştirir.Çift taraflı levhalar için, A ve B taraflarını ayırt etmek gerekir ve farklı erime noktası kaynak pastaları veya kırmızı yapıştırıcılar sabitleme için kullanılabilir 35.

Geri akış lehimleme
Geri akışlı lehimleme fırınında, lehimleme pastaları, önceden ısıtma, erime ve soğutma sonrasında lehimleme eklemleri oluşturur.Sıcaklık eğrisinin kesin kontrolü, yanlış lehimlenmenin veya bileşenlerin termal hasarının önlenmesinin anahtarıdır. 68

Denetim ve onarım
Kaynak kalitesi otomatik optik inceleme (AOI), röntgen incelemesi vb. ile kontrol edilir ve arızalı kaynak noktaları onarılır.Karmaşık devreler hala güvenilirliği sağlamak için işlevsel testlere ihtiyaç duyar 68.

Karışık montaj süreci için (SMT, delikli bileşenlerle birleştirilmiş), dalga lehimleme veya manuel lehimleme birleştirilmelidir, örneğin önce yüzey montajı ve daha sonra delikle,veya iki taraflı geri akış lehimleme ve dalga lehimleme kombinasyonu. 69

II. SMT'nin Teknik Avantajları
SMT'nin popülaritesi, birçok açıdan kapsamlı avantajlarından yararlanır:

Minyatürleşme ve yüksek yoğunluk
SMD bileşenlerinin hacmi, delikli bileşenlerden %60 daha küçüktür ve ağırlıkları %75 azalır ve PCB yönlendirme yoğunluğunu önemli ölçüde artırır.Çift taraflı montajı destekler ve sondaj ihtiyacını azaltırlar 2410.

Yüksek frekans özellikleri ve güvenilirliği
Kısa kurşun tasarımı, parazitik indüktans ve kapasitansı azaltır ve sinyal iletim verimliliğini arttırır.titreşim karşıtı performansı güçlüdür., ve aralıklar arasındaki ortalama zaman (MTBF) önemli ölçüde uzatılır 27.

Maliyet-yarar
Malzeme ve ulaşım maliyetlerini düşürmek için PCB katmanlarının ve alanının sayısını azaltmak; Otomatik üretim insan katkılarını azaltır ve kapsamlı maliyet %30 ila %50 oranında azalır410.

Üretim verimliliği
Tam otomatik işlem (birden fazla bileşene adapte olan yerleştirme makinesi gibi) üretim hazırlık süresini kısaltır ve büyük miktarlarda yüksek verimlilikte çıkışı destekler.

Iii. SMT'nin Karşılaştığı Zorluklar
Önemli avantajlarına rağmen, SMT hala aşağıdaki teknik sınırlamalara sahiptir:

Mekanik gerginlik toleransı
Lehimli eklemin boyutu nispeten küçüktür ve sık sık kilitlenme ve çıkartma veya güçlü titreşim ortamlarında arıza eğilimindedir.710 bağlantısını delik teknolojisi ile birleştirerek güçlendirmek gerekir..

Yüksek güç ve ısı dağılımı sınırlamaları
Yüksek güçlü bileşenler (transformörler gibi) yüksek ısı dağılımı gereksinimlerine sahiptir ve genellikle işlem karmaşıklığını % 79 artırmak için kombinasyonda delikli tasarımlar kullanmalıdır.

İşleme karmaşıklığı
Çok katmanlı PCBS için katman arası hizalama doğruluğu gereksinimleri yüksektir.

IV. Gelecekteki Gelişme Eğilimleri
Daha yüksek entegrasyon ve minyatürleşme
01005 paketlerinin ve daha küçük bileşenlerin popülaritesi ile SMT, elektronik ürünlerin daha fazla minyatürleşmesini yönlendirecek,İpekli pasta baskı ve montaj doğruluğunun zorluklarını ele alırken 810.

Akıllı algılama teknolojisi
Yapay zeka ve makine öğrenimi, AOI sistemlerinin kusur tanıma yeteneğini artıracak, manuel müdahaleyi azaltacak ve tespit verimliliğini artıracak.

Hibrit üretim teknolojisi
SMT, delik teknolojisi ve 3 boyutlu baskı kombinasyonu, yüksek güç ve karmaşık yapıların gereksinimlerini karşılayabilir.Otomobil elektroniklerinde hibrit devre kartlarının tasarımı gibi 79.

Yeşil üretim
Kurşunsuz lehimleme ve düşük sıcaklıklı kaynak işlemlerinin teşvik edilmesi, enerji tüketimini %8 azaltırken çevre koruma gereksinimlerine yanıt verir.

Sonuçlar
SMT teknolojisi, yüksek verimliliği, yüksek güvenilirliği ve maliyet avantajlarıyla elektronik üretim endüstrisinin temel taşı haline geldi.Mekanik dayanıklılık ve ısı dağılımı gibi zorluklara rağmen, SMT, teknolojik yenilikçilik ve süreç optimizasyonu yoluyla daha yüksek performans ve daha küçük boyutlara doğru elektronik ürünlere liderlik etmeye devam edecektir.Zeka ve yeşillik onun temel evrim yönleri olacak., 5G ve Nesnelerin İnterneti gibi gelişen alanlar için önemli teknik destek sağlıyor.