เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT)

เทคโนโลยี การ ติด ผิว (SMT): "วิศวกร ที่ ไม่ เห็น ได้ ใน การ ผลิต อิเล็กทรอนิกส์ ใหม่"

คําแนะนํา
เทคโนโลยีการติดตั้งพื้นผิว (SMT) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักในด้านการผลิตอิเล็กทรอนิกส์โดยการติดตั้งส่วนประกอบไมโครเอเล็คทรอนิกส์ตรงบนพื้นผิวของแผ่นวงจรพิมพ์, มันได้แทนเทคโนโลยีการติดตั้งรูผ่านแบบดั้งเดิม และกลายเป็นตัวขับเคลื่อนหลักสําหรับการลดขนาดเล็กและความสามารถสูงของสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยจากสมาร์ทโฟน ไปยังอุปกรณ์อากาศศาสตร์, SMT อยู่ทุกที่ และสามารถเรียกว่า "วิศวกรที่มองไม่เห็น" ของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

I. วิวัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของ SMT
SMT เกิดขึ้นในช่วงปี 1960 และถูกพัฒนาครั้งแรกโดย IBM ของสหรัฐอเมริกามันถูกใช้ในตอนแรกในคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กและอุปกรณ์อากาศ (เช่นคอมพิวเตอร์การนําทางของยานบรรทุกดาวเสาร์).

ในช่วงทศวรรษที่ 1980 เทคโนโลยีได้เติบโตอย่างช้า ๆ และหุ้นส่วนตลาดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจาก 10%

ในช่วงปลายทศวรรษ 1990: มันกลายเป็นกระบวนการหลัก โดยมีมากกว่า 90% ของสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ SMT

ในศตวรรษที่ 21 ด้วยความต้องการในการลดขนาดเล็ก (เช่นส่วนประกอบ 01005 การบรรจุ BGA) และความต้องการในการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมSMT ยังคงต่อเนื่องและปรับปรุง 47.

Ii. หลักการหลักและกระบวนการของ SMT
หลักของ SMT อยู่ที่ "การติดตั้ง" และ "การผสมผสาน" กระบวนการของมันเป็นอัตโนมัติสูงและประกอบด้วยหลัก ๆ ขั้นตอนต่อไปนี้:

การพิมพ์พิมพ์ผสมผสม

โดยใช้แบบสแตนเลสตัดด้วยเลเซอร์ (มีความหนา 0.1-0.15 มม.)พาสต์ผสมผสมถูกทําโดยผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมความหนาของการพิมพ์ต้องควบคุม (ปกติ 0.3-0.6 มม.)

อุปกรณ์สําคัญ: เครื่องพิมพ์ผสมผสมผสมแบบอัตโนมัติเต็ม พร้อมกับ SPI (เครื่องตรวจจับผสมผสมผสมผสม) สําหรับการสแกน 3 มิติเพื่อรับรองคุณภาพการพิมพ์

การติดตั้งส่วนประกอบ

เครื่องติดบนพื้นผิวจับองค์ประกอบ (เช่นตัวต่อต้าน, เครื่องประปา, และชิป) ผ่านช่องระบายระบายระบายระบายระบายระบายระบายระบายและบรรลุความแม่นยํา ± 0.025 มม. ด้วยระบบตั้งตําแหน่งทางสายตามันสามารถติดตั้งได้มากกว่า 200ราคา 1,000 จุดต่อชั่วโมง

ความยากลําบาก: จําเป็นต้องใช้เข็มพิเศษสําหรับส่วนประกอบที่มีรูปร่างไม่เรียบร้อย (เช่น เครื่องเชื่อมยืดหยุ่น) และบรรจุ BGA ใช้การตรวจจับด้วยรังสีเอ็กซ์เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของลูกผสม

การผสมผสานแบบกลับ

ด้วยการควบคุมเส้นโค้งอุณหภูมิอย่างแม่นยํา (การทําความร้อนก่อน, การท่วม, การไหลกลับ, การเย็น) ผสมผสมผสมผสมผสมผสมจะละลายและการเชื่อมต่อผสมผสมผสมที่น่าเชื่อถืออุณหภูมิสูงสุดของกระบวนการที่ไม่มีหมูโดยทั่วไปคือ 235-245 °Cและภูมิอากาศสูงจะอยู่ได้ 40-60 วินาที

การควบคุมความเสี่ยง: อัตราการเย็นควร ≤4°C/s เพื่อหลีกเลี่ยงความบกพร่องของกรอบที่สอด

การตรวจสอบและซ่อมแซม

AOI (Automatic Optical Inspection) : สามารถระบุความบกพร่อง เช่น ส่วนที่หายไป, การสับสน, และหินฝังศพ, ด้วยความแม่นยํา 0.01 มม.

การตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์: ใช้ในการตรวจสอบคุณภาพของข้อเชื่อมผสมซ่อน เช่น BGA

สถานที่ทํางานซ่อมแซม: ทําความร้อนในท้องถิ่นจนถึงจุดละลายของเครื่องผสมและเปลี่ยนส่วนประกอบที่บกพร่อง 89

ข้อดีทางเทคนิคของ SMT
เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีหลุมผ่านแบบดั้งเดิม SMT ได้ประสบความสําเร็จในหลายมิติ:

ปริมาตรและน้ําหนัก: ปริมาตรส่วนประกอบลดลง 40% - 60% และน้ําหนักลดลง 60% - 80% สนับสนุนสายไฟความหนาแน่นสูง (เช่นส่วนประกอบ 0.5mm pitch) 310

ความน่าเชื่อถือ: อัตราความบกพร่องของสับสับน้อยกว่า 10 ส่วนต่อล้านมีความสามารถในการป้องกันการสั่นแรงอย่างแข็งแกร่ง และมีประสิทธิภาพในวงจรความถี่สูงสูง (การระดมความแรงและความจุของปรสิต). 37

ประสิทธิภาพการผลิต: มีอัตโนมัติสูง ค่าแรงงานลดลงกว่า 50% สนับสนุนการติดตั้งสองด้านและการผลิตแบบยืดหยุ่น

การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและประหยัด: ลดการเจาะและขยะวัสดุ, กระบวนการที่ไร้สารหางตรงกับมาตรฐาน RoHS 35.

iv. สาขาใช้งานของ SMT
อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภค: การลดขนาดของมือถือและคอมพิวเตอร์เล็ปโต๊ป

อิเล็กทรอนิกส์รถยนต์: ความเชื่อถือสูงสําหรับโมดูลควบคุม ECU และเซ็นเซอร์

อุปกรณ์ทางการแพทย์: มอนิโตรพกพา, การประกอบความละเอียดของอุปกรณ์ที่สามารถฝัง

อุตสาหกรรมอากาศและทหาร: การออกแบบป้องกันการสั่นสะเทือนสําหรับอุปกรณ์สื่อสารดาวเทียมและระบบการนําทาง 4710.

V. แนวโน้มและโจทย์ในอนาคต
อัจฉริยะและความยืดหยุ่น: เครื่องจักรและสายการผลิตที่สามารถปรับแต่งใหม่ได้ โดยใช้เทคโนโลยีการติดตั้งพื้นผิวแบบปรับปรุง (SMT) โดยใช้ AI ปรับตัวให้เหมาะกับความต้องการในการปรับแต่งชุดขนาดเล็ก 56

การบูรณาการสามมิติ: เพิ่มการใช้พื้นที่ผ่านเทคโนโลยีบรรจุบรรจุ 3 มิติ

การผลิตสีเขียว: ส่งเสริมสารทําความสะอาดจากน้ําและสารผสมผสมที่สามารถแยกแยกได้เพื่อลดการปล่อยสาร VOC ได้ 59%

ขีดจํากัดความแม่นยํา: เพื่อตอบโจทย์การติดตั้งส่วนประกอบที่ต่ํากว่า 01005 (เช่น 008004) พัฒนาเทคโนโลยีการตั้งตําแหน่งใต้ไมครอน

สรุป
เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว ไม่ใช่เพียงแค่ก้อนหินพื้นฐานทางเทคนิค ในการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ แต่ยังเป็นพลังที่มองไม่เห็นที่ขับเคลื่อนมนุษยชาติไปสู่ยุคที่ฉลาดจากไมโครเมตรถึงนาโนเมตรในอนาคต ด้วยการบูรณาการของวัสดุใหม่และเทคโนโลยีที่ฉลาดSMT จะยังคงเขียนตํานานทางเทคโนโลยีของ "เล็ก แต่มีพลัง".