การใช้งานและแนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยีการติดตั้งผิว (SMT) ในการผลิต PCB
คําแนะนํา
เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) ในฐานะกระบวนการหลักของการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยได้เปลี่ยนแปลงข้อจํากัดของเทคโนโลยีการติดตั้งรูผ่านพื้นผิว (THT) อย่างสมบูรณ์แบบโดยการติดตั้งส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์โดยตรงโดยไม่มีสายไฟฟ้าหรือมีสายไฟฟ้าสั้นบนพื้นผิวของแผ่นวงจรพิมพ์ (PCBS), SMT ประสบความหนาแน่นสูง, ความสามารถสูงและการลดขนาดของสินค้าอิเล็กทรอนิกส์บทความนี้จะวิเคราะห์อย่างครบถ้วนการใช้งานของ SMT ใน PCB การผลิตจากด้านเช่นกระแสกระบวนการ, ข้อดีทางเทคนิค, ปัญหาและแนวโน้มในอนาคต
I. กระบวนการทางเทคโนโลยีของ SMT PCB
กระบวนการหลักของ SMT ประกอบด้วยขั้นตอน เช่น การเตรียมวัสดุ, การพิมพ์ผสมผสมผสมผสม, การติดตั้งส่วนประกอบ, การผสมผสมผสานแบบถอยหลัง และการตรวจสอบและซ่อมแซมซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสายพันธุ์หลักดังต่อไปนี้:
ผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสม
ใช้เครือเหล็กและเครื่องพิมพ์ฉาก เพื่อพิมพ์พิมพ์ผสมผสมผสมด้วยความแม่นยําบนแผ่นของ PCB. ความเหมือนกันของผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสานมีผลกระทบตรงต่อคุณภาพการผสานมันจําเป็นต้องให้แน่ใจว่าไม่มีการพิมพ์ที่พลาดหรือการติดตามด้วยการตรวจสอบทางออทคิตร (SPI) 136.
การติดตั้งส่วนประกอบ
เครื่องวางเครื่องด้วยเทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) วางองค์ประกอบการติดตั้งบนพื้นผิว (SMD) อยู่ในตําแหน่งผสมผสมผ่านระบบการมองเห็นความแม่นยําสูงและแขนกลสําหรับแผ่นแผ่นสองด้าน, มันจําเป็นต้องแยกระหว่างด้าน A และ B และพาสต์ผสมที่แตกต่างกันในจุดละลายหรือเครื่องผสมสีแดงสามารถใช้สําหรับการติดตั้ง 35
การผสมผสานแบบกลับ
ในเตาผสมผสานแบบรีฟล็อก พาสต์ผสานจะสร้างสรรค์ผสานผสานหลังจากทําความร้อนก่อน, การละลายและการเย็นการควบคุมเส้นโค้งอุณหภูมิอย่างแม่นยําเป็นกุญแจในการหลีกเลี่ยงการผสมผสมผิดหรือความเสียหายทางความร้อนของส่วนประกอบ. 68
การตรวจสอบและซ่อมแซม
คุณภาพการปั่นจะถูกตรวจสอบด้วยการตรวจสอบทางอัตโนมัติทางแสง (AOI) การตรวจสอบ X-ray ฯลฯ และจุดปั่นที่บกพร่องจะถูกซ่อมแซมวงจรที่ซับซ้อนยังต้องทดสอบฟังก์ชันเพื่อให้มั่นใจ.
สําหรับกระบวนการประกอบแบบผสมผสาน (SMT รวมกับองค์ประกอบผ่านหลุม) การผสมคลื่นหรือการผสมด้วยมือควรถูกรวมกัน เช่น การติดตั้งพื้นผิวก่อนและต่อมาหรือการผสมผสานการผสมผสานแบบสองด้านและการผสมผสานแบบคลื่น. 69
II. ข้อดีทางเทคนิคของ SMT
ความนิยมของ SMT มีประโยชน์จากข้อดีที่ครบวงจรในหลายด้าน:
การลดขนาดและความหนาแน่นสูง
ปริมาตรขององค์ประกอบ SMD น้อยกว่า 60% ขององค์ประกอบหลุมผ่าน และน้ําหนักของพวกมันลดลง 75% เพิ่มความหนาแน่นของ PCB routing มากขึ้นพวกเขาสนับสนุนการติดตั้งสองด้านและลดความจําเป็นในการเจาะ 2410.
คุณสมบัติและความน่าเชื่อถือของความถี่สูง
การออกแบบการนําสั้นลดการดึงดูดและความจุของปรสิต และปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งสัญญาณความสามารถในการป้องกันการสั่นแรงแข็งแรง, และระยะเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว (MTBF) ขยายออกไปอย่างสําคัญ 27.
ค่าใช้จ่ายและผลประโยชน์
ลดจํานวนชั้น PCB และพื้นที่เพื่อลดค่าใช้จ่ายของวัสดุและการขนส่ง การผลิตแบบอัตโนมัติลดการลงทุนของมนุษย์ และค่าใช้จ่ายรวมสามารถลดลง 30% ถึง 50%410
ประสิทธิภาพการผลิต
กระบวนการที่อัตโนมัติเต็มที่ (เช่นเครื่องวางที่ปรับตัวให้กับส่วนประกอบหลายส่วน) ลดเวลาในการเตรียมการผลิตและสนับสนุนผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงในปริมาณมาก
ปัญหาที่ SMT ต้องเผชิญ
แม้ว่าจะมีข้อดีที่สําคัญ SMT ยังมีข้อจํากัดทางเทคนิคต่อไปนี้
ความอดทนต่อความเครียดทางกล
ขนาดของผสมผสมผสานค่อนข้างเล็กและมันมีความเสี่ยงที่จะล้มเหลวในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนและถอดซับซ้อนบ่อย ๆ หรือสั่นแรงมากมันจําเป็นต้องเสริมความเชื่อมต่อ 710 รวมไปถึงเทคโนโลยีรูผ่าน.
ความจํากัดของพลังงานสูงและการระบายความร้อน
องค์ประกอบพลังงานสูง (เช่นเครื่องแปลง) มีความต้องการในการระบายความร้อนสูงและมักต้องใช้การออกแบบรูผ่านในการผสมผสาน, เพิ่มความซับซ้อนของกระบวนการ 79.
ความซับซ้อนของการประมวลผล
ความต้องการความแม่นยําในการจัดสรรระหว่างชั้นสําหรับ PCBS หลายชั้นสูง หากมีการเบี่ยงเบนการจัดสรรมันอาจทําให้ส่วนประกอบสับสนและเพิ่มอัตราการทํางานใหม่ถึง 9%
IV. แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต
การบูรณาการและการลดขนาด
ด้วยความนิยมของบรรจุ 01005 และส่วนประกอบที่เล็กกว่าขณะที่แก้ปัญหาของการพิมพ์พิมพ์ผสมผสมและการติดตั้งความแม่นยํา 810.
เทคโนโลยีการตรวจจับที่ฉลาด
อุปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้เครื่องจักร จะเพิ่มความสามารถในการรับรู้ความบกพร่องของระบบ AOI ลดการลงมือและปรับปรุงประสิทธิภาพการตรวจสอบ
เทคโนโลยีการผลิตแบบไฮบริด
การผสมผสาน SMT เทคโนโลยีรูผ่านและการพิมพ์ 3D สามารถตอบสนองความต้องการของโครงสร้างที่มีความสามารถสูงและซับซ้อนเช่นการออกแบบแผ่นวงจรไฮบริดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รถยนต์ 79.
การผลิตสีเขียว
การส่งเสริมกระบวนการผสมและการผสมอุณหภูมิต่ําที่ไม่มีหมู เป็นการตอบสนองความต้องการในการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมในขณะที่ลดการบริโภคพลังงาน 8%
สรุป
เทคโนโลยี SMT ด้วยประสิทธิภาพสูง ความน่าเชื่อถือสูง และข้อดีในเรื่องค่าใช้จ่าย ได้กลายเป็นหินมุมของอุตสาหกรรมผลิตอิเล็กทรอนิกส์ถึงแม้จะมีปัญหา เช่น ความแข็งแรงทางกลและการระบายความร้อน, SMT จะยังคงนําผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ไปสู่การทํางานที่สูงกว่าและขนาดเล็กกว่าความฉลาดและความเขียวเขียว จะเป็นแนวทางการพัฒนาหลัก, การให้การสนับสนุนทางเทคนิคสําคัญสําหรับสาขาที่กําลังเกิด เช่น 5G และอินเตอร์เน็ตของสิ่งของ
