Tecnología de montaje en superficie (SMT)

Tecnología de montaje superficial (SMT): el "ingeniero invisible" de la fabricación electrónica moderna

Introducción
La tecnología de montaje superficial (SMT) es una de las tecnologías centrales en el campo de la fabricación electrónica.Mediante el montaje directo de componentes microelectrónicos en la superficie de las placas de circuitos impresos (PCBS), ha sustituido a la tradicional tecnología de montaje a través de agujeros y se ha convertido en un motor clave para la miniaturización y el alto rendimiento de los productos electrónicos modernos.Desde teléfonos inteligentes hasta equipos aeroespaciales, SMT está en todas partes y puede llamarse el "ingeniero invisible" de la industria electrónica.

I. La evolución histórica de la SMT
SMT se originó en la década de 1960 y fue desarrollado por primera vez por IBM de los Estados Unidos.Inicialmente se usó en pequeñas computadoras y equipos aeroespaciales (como la computadora de navegación del vehículo de lanzamiento Saturno).

En la década de 1980: La tecnología maduró gradualmente y la cuota de mercado aumentó rápidamente del 10%.

A finales de la década de 1990: se convirtió en el proceso principal, con más del 90% de los productos electrónicos que adoptan SMT.

En el siglo XXI, con la demanda de miniaturización (como los componentes 01005, los envases BGA) y los requisitos de protección del medio ambiente ( soldadura libre de plomo),SMT continúa la iteración y la actualización 47.

II. Principios básicos y flujo de procesos de la SMT
El núcleo de SMT radica en el "montaje" y la "soldadura".

Impresión con pasta de soldadura

Utilizando una plantilla de acero inoxidable cortada por láser (con un grosor de 0,1-0,15 mm), la pasta de soldadura se imprime con precisión en las almohadillas de PCB a través de un raspador.La pasta de soldadura se hace mezclando polvo de soldadura y flujoEs necesario controlar el grosor de impresión (generalmente 0,3-0,6 mm) 69.

Equipo clave: impresora de pasta de soldadura totalmente automática, en combinación con SPI (detector de pasta de soldadura) para el escaneo en 3D para garantizar la calidad de impresión 69.

Instalación de los componentes

La máquina de montaje superficial agarra componentes (como resistencias, condensadores y chips) a través de boquillas de vacío y logra una precisión de ± 0,025 mm con un sistema de posicionamiento visual.Puede montar más de 2001.000 puntos por hora.

Dificultades: Se requieren boquillas especiales para componentes de forma irregular (como conectores flexibles), y el embalaje BGA depende de la detección de rayos X para verificar la integridad de las bolas de soldadura.

Soldadura por reflujo

Al controlar con precisión la curva de temperatura (precalentamiento, remojo, reflujo, enfriamiento), se derrite la pasta de soldadura y se forman juntas de soldadura confiables.La temperatura máxima de los procesos libres de plomo es generalmente de 235-245°C, y la zona de alta temperatura dura de 40 a 60 segundos.

Control de riesgos: la velocidad de enfriamiento debe ser ≤ 4 °C/s para evitar defectos de la red en las juntas de soldadura.

Inspección y reparación

AOI (inspección óptica automática): puede identificar defectos como piezas faltantes, desplazamientos y lápidas, con una precisión de 0,01 mm.

Inspección por rayos X: se utiliza para la verificación de la calidad de las juntas de soldadura ocultas como BGA;

Estación de trabajo de reparación: Calentar localmente hasta el punto de fusión de la soldadura y sustituir el componente defectuoso 89.

Iii. Ventajas técnicas de la SMT
En comparación con la tecnología tradicional de perforación, SMT ha logrado avances en múltiples dimensiones:

Volumen y peso: el volumen del componente se reduce en un 40%-60%, y el peso se reduce en un 60%-80%, soportando cableado de alta densidad (como componentes de inclinación de 0,5 mm) 310;

Confiabilidad: la tasa de defecto de las juntas de soldadura es inferior a diez partes por millón.con una gran capacidad antivibración y un rendimiento superior del circuito de alta frecuencia (reducción de la inductancia y la capacitancia parasitaria). 37

Eficiencia de producción: Alto grado de automatización, con costes de mano de obra reducidos en más del 50%, soportando el montaje de doble cara y la producción flexible.

Protección del medio ambiente y economía: Reducción de los residuos de perforación y materiales, proceso libre de plomo cumple con la norma RoHS 35.

IV. Ámbitos de aplicación de la SMT
Electrónica de consumo: miniaturización de teléfonos inteligentes y ordenadores portátiles;

Electrónica automotriz: requisitos de alta fiabilidad para los módulos de control y sensores de la ECU;

Equipo médico: monitores portátiles, ensamblaje de precisión de dispositivos implantables;

Industria aeroespacial y militar: Diseño antivibración para equipos de comunicación por satélite y sistemas de navegación 4710.

V. Tendencias y retos futuros
Inteligencia y flexibilidad: máquinas y líneas de producción reconfigurables basadas en la tecnología de montaje de superficie adaptativa (SMT) impulsada por IA se adaptan a las demandas de personalización de pequeños lotes. 56

Integración tridimensional: Mejorar la utilización del espacio a través de la tecnología de embalaje apilado en 3D;

Fabricación ecológica: promover agentes de limpieza a base de agua y soldaduras biodegradables para reducir las emisiones de COV en un 59%;

Límites de precisión: para hacer frente a los crecientes desafíos de los componentes inferiores a 01005 (como el 008004), desarrollar tecnología de posicionamiento submicrónico 9.

Conclusión
La tecnología de montaje superficial no es sólo la piedra angular técnica de la fabricación electrónica, sino también una fuerza invisible que impulsa a la humanidad hacia la era inteligente.de micrómetros a nanómetrosEn el futuro, con la integración de los nuevos materiales y las tecnologías inteligentes, la tecnología de la información y la comunicación (SMT) se ha convertido en una herramienta de desarrollo de los productos electrónicos.SMT seguirá escribiendo una leyenda tecnológica de ser "pequeño pero poderoso".