La aplicación y las tendencias futuras de la tecnología de montaje superficial (SMT) en la fabricación de PCB

La aplicación y las tendencias futuras de la tecnología de montaje superficial (SMT) en la fabricación de PCB

Introducción
La tecnología de montaje superficial (SMT), como proceso central de la fabricación electrónica moderna, ha cambiado por completo las limitaciones de la tecnología tradicional de montaje a través de agujeros (THT).Por montaje directo de componentes electrónicos sin cables o con cables cortos en la superficie de las placas de circuitos impresos (PCBS), SMT logra una alta densidad, alto rendimiento y miniaturización de productos electrónicos.Este artículo analizará de manera exhaustiva la aplicación de SMT en la fabricación de PCB desde aspectos tales como el flujo del proceso, las ventajas técnicas, los retos y las tendencias futuras.

I. El proceso tecnológico del PCB SMT
El proceso básico de SMT incluye pasos tales como la preparación del material, la impresión de pasta de soldadura, el montaje de componentes, la soldadura de reflujo y la inspección y reparación,que pueden dividirse específicamente en los siguientes vínculos clave::

Pestas de soldadura impresas en pantalla
Utilice una malla de acero y una máquina de serigrafía para imprimir con precisión la pasta de soldadura en las almohadillas de la PCB. La uniformidad de la pasta de soldadura afecta directamente la calidad de la soldadura.Es necesario garantizar que no se pierda la impresión o la adhesión mediante inspección óptica (SPI) 136.

Instalación de los componentes
La máquina de colocación con tecnología de montaje superficial (SMT) coloca los componentes de montaje superficial (SMD) en la posición de la pasta de soldadura a través de un sistema de visión de alta precisión y un brazo mecánico.Para tableros de doble cara, es necesario distinguir entre los lados A y B, y para la fijación pueden utilizarse diferentes pastas de soldadura con punto de fusión o adhesivos rojos 35.

Soldadura por reflujo
En el horno de soldadura de reflujo, la pasta de soldadura forma juntas de soldadura después de precalentar, fundir y enfriar.El control preciso de la curva de temperatura es la clave para evitar falsas soldaduras o daños térmicos a los componentes. 68

Inspección y reparación
La calidad de la soldadura se inspecciona mediante inspección óptica automática (AOI), inspección con rayos X, etc., y se reparan los puntos de soldadura defectuosos.Los circuitos complejos todavía requieren ensayos funcionales para garantizar la fiabilidad 68.

Para el proceso de ensamblaje mixto (SMT combinado con componentes a través de agujeros), se debe combinar la soldadura por oleaje o la soldadura manual, como el montaje superficial primero y luego el agujero a través,o una combinación de soldadura por reflujo de doble cara y soldadura por onda. 69

II. Ventajas técnicas de la SMT
La popularidad del SMT se beneficia de sus ventajas integrales en muchos aspectos:

Miniaturización y alta densidad
El volumen de los componentes SMD es un 60% menor que el de los componentes a través del orificio, y su peso se reduce en un 75%, aumentando significativamente la densidad de enrutamiento de PCB.Apoyan el montaje de dos lados y reducen la necesidad de perforación 2410.

Características y fiabilidad de alta frecuencia
El diseño corto de conducción reduce la inductancia y la capacitancia parasitaria, y mejora la eficiencia de transmisión de la señal.el rendimiento antivibración es fuerte, y el tiempo medio entre fallas (MTBF) se prolonga significativamente en 27.

Costo-beneficio
Reducir el número de capas y el área de PCB para reducir los costes de material y transporte; la producción automatizada reduce la participación humana y el coste global puede reducirse entre un 30% y un 50%410.

Eficiencia de la fabricación
El proceso totalmente automatizado (como la máquina de colocación que se adapta a múltiples componentes) acorta el tiempo de preparación de la producción y admite una producción de alta eficiencia en grandes cantidades.

Iii. Los retos a los que se enfrenta la SMT
A pesar de sus importantes ventajas, la SMT presenta todavía las siguientes limitaciones técnicas:

Tolerancia de esfuerzo mecánico
El tamaño de la unión de soldadura es relativamente pequeño y es propenso a fallar en entornos de conexión y desconexión frecuentes o con fuertes vibraciones.Es necesario reforzar la conexión 710 en combinación con la tecnología de agujero..

Limites de alta potencia y disipación de calor
Los componentes de alta potencia (como los transformadores) tienen altos requisitos de disipación de calor y generalmente necesitan usar diseños de orificios en combinación, aumentando la complejidad del proceso en 79.

Complejidad del procesamiento
Los requisitos de precisión de alineación entre capas para PCBS de múltiples capas son altos.

IV. Tendencias futuras de desarrollo
Una mayor integración y miniaturización
Con la popularidad de los paquetes 01005 y componentes aún más pequeños, SMT impulsará la miniaturización de los productos electrónicos,mientras se abordan los desafíos de la impresión de pasta de soldadura y la precisión de montaje 810.

Tecnología de detección inteligente
La inteligencia artificial y el aprendizaje automático mejorarán la capacidad de reconocimiento de defectos de los sistemas AOI, reducirán la intervención manual y mejorarán la eficiencia de la detección.

Tecnología de fabricación híbrida
La combinación de SMT, tecnología de agujero a través y impresión 3D puede satisfacer los requisitos de estructuras de alta potencia y complejas,como el diseño de placas de circuitos híbridos en la electrónica automotriz 79.

Producción ecológica
La promoción de procesos de soldadura y soldadura a baja temperatura libres de plomo responde a los requisitos de protección del medio ambiente y reduce el consumo de energía en un 8%.

Conclusión
La tecnología SMT, con su alta eficiencia, alta fiabilidad y ventajas de coste, se ha convertido en la piedra angular de la industria de fabricación electrónica.A pesar de los desafíos como la resistencia mecánica y la disipación de calor, SMT seguirá liderando los productos electrónicos hacia un mayor rendimiento y un tamaño más pequeño a través de la innovación tecnológica y la optimización de los procesos.La inteligencia y la ecología serán sus direcciones de evolución centrales., proporcionando un apoyo técnico clave para campos emergentes como el 5G y el Internet de las Cosas.