De toepassing en toekomstige trends van oppervlakte-montage-technologie (SMT) in PCB-productie

De toepassing en toekomstige trends van oppervlakte-montage-technologie (SMT) in PCB-productie

Inleiding
Oppervlakte montage technologie (SMT), als het kernproces van de moderne elektronische productie, heeft de beperkingen van de traditionele door-gat montage technologie (THT) volledig veranderd.Door elektronische onderdelen zonder of met korte ledingen rechtstreeks op het oppervlak van printplaten (PCBS) te monteren, SMT bereikt hoge dichtheid, hoge prestaties en miniaturisatie van elektronische producten.In dit artikel wordt de toepassing van SMT in de PCB-productie uitgebreid geanalyseerd vanuit aspecten zoals de processtroom, technische voordelen, uitdagingen en toekomstige trends.

I. Het technologische proces van SMT-PCB
Het kernproces van SMT omvat stappen zoals materiaalvoorbereiding, soldeerpasta-printing, montage van onderdelen, terugvloeiend solderen en inspectie en reparatie,die specifiek kunnen worden onderverdeeld in de volgende belangrijke schakels::

met een gewicht van niet meer dan 10 kg
Gebruik een stalen gaas en een schermprinter om de soldeerpasta nauwkeurig op de pads van het PCB te drukken.Het is noodzakelijk om door middel van optische inspectie (SPI) te waarborgen dat er geen gemiste afdrukken of hechting plaatsvindt 136.

Montage van onderdelen
De plaatsmachine voor oppervlakte-montage (SMT) plaatst de oppervlakte-montagecomponenten (SMD) via een visie-systeem met hoge precisie en een mechanische arm in de plaats van de soldeerpasta.met een breedte van niet meer dan 50 mm, moet een onderscheid worden gemaakt tussen de A- en de B-zijde en kunnen voor de bevestiging verschillende soldeerpasta's of rode kleefstoffen worden gebruikt 35.

terugvloeiend solderen
In de reflow soldeeroven vormt de soldeerpasta na voorverhitting, smelt en koeling soldeerverbindingen.De precieze beheersing van de temperatuurcurve is de sleutel tot het voorkomen van vals solderen of thermische schade aan onderdelen. 68

Inspectie en reparatie
De laskwaliteit wordt gecontroleerd door middel van automatische optische inspectie (AOI), röntgeninspectie, enz., en de defecte laspunten worden gerepareerd.Complexe schakelingen vereisen nog steeds functionele tests om de betrouwbaarheid te waarborgen 68.

Voor het gemengde assemblageproces (SMT gecombineerd met door-gat componenten) moet golfsoldering of handmatig solderen worden gecombineerd, zoals eerst oppervlakte bevestiging en vervolgens door-gat,met een vermogen van meer dan 10 W,. 69

II. Technische voordelen van SMT
De populariteit van de SMT wordt gekenmerkt door haar uitgebreide voordelen in vele opzichten:

Miniaturisatie en hoge dichtheid
Het volume van SMD-componenten is 60% kleiner dan dat van doorgatcomponenten en hun gewicht wordt met 75% verminderd, waardoor de PCB-routingdichtheid aanzienlijk toeneemt.Ze ondersteunen dubbelzijdige montage en verminderen de behoefte aan boren 2410.

Hoogfrequente eigenschappen en betrouwbaarheid
Het korte loodontwerp vermindert de parasitaire inductance en capaciteit en verbetert de signaaltransmissie-efficiëntie.de anti-vibratie prestaties zijn sterk, en de gemiddelde tijd tussen storingen (MTBF) wordt aanzienlijk verlengd met 27.

Kosten-baten
Verminderen van het aantal PCB-lagen en het oppervlak om de materiaal- en transportkosten te verlagen; geautomatiseerde productie vermindert de menselijke inbreng en de totale kosten kunnen met 30% tot 50% worden verlaagd410.

Productie-efficiëntie
Het volledig geautomatiseerde proces (zoals de plaatsingsmachine die zich aan meerdere componenten aanpast) verkort de productietermijn en ondersteunt een efficiënte productie in grote hoeveelheden.

III. Uitdagingen voor SMT
Ondanks de aanzienlijke voordelen heeft SMT nog steeds de volgende technische beperkingen:

Mechanische spanningsvermogen
De grootte van het soldeersnoer is relatief klein en is gevoelig voor storingen bij frequent aansluiten en loskoppelen of bij sterke trillingen.Het is noodzakelijk om de verbinding 710 te versterken in combinatie met door-gat technologie.

Beperkingen voor hoog vermogen en warmteafvoer
Hoogvermogencomponenten (zoals transformatoren) hebben hoge warmteafvoervereisten en moeten meestal door-gat ontwerpen in combinatie gebruiken, waardoor de complexiteit van het proces met 79% toeneemt.

Verwerkingscomplexiteit
De vereisten voor de nauwkeurigheid van de interlayer-uitlijning voor meerlagige PCBS zijn hoog.

IV. Toekomstige ontwikkelingstrends
Meer integratie en miniaturisatie
Met de populariteit van 01005-pakketten en nog kleinere onderdelen zal SMT de verdere miniaturisatie van elektronische producten stimuleren.de uitdagingen van het drukken van soldeerpasta's en de nauwkeurigheid van de montage aan te pakken 810.

Intelligente detectietechnologie
Kunstmatige intelligentie en machine learning zullen het gebrekherkenning vermogen van AOI-systemen verbeteren, handmatige interventie verminderen en de detectie-efficiëntie verbeteren.

Hybride productietechnologie
De combinatie van SMT, doorgattechnologie en 3D-printen kan voldoen aan de eisen van krachtige en complexe structuren,zoals het ontwerp van hybride circuitboards in de automobielelektronica 79.

Groene productie
De bevordering van loodvrije soldeer- en laagtemperatuurlassen beantwoordt aan de milieubeschermingsvereisten en vermindert tegelijkertijd het energieverbruik met 8%.

Conclusies
De SMT-technologie is met haar hoge efficiëntie, hoge betrouwbaarheid en kostenvoordelen de hoeksteen geworden van de elektronische industrie.Ondanks uitdagingen zoals mechanische sterkte en warmteafvoer, zal SMT door technologische innovatie en procesoptimalisatie elektronische producten blijven leiden naar hogere prestaties en kleinere afmetingen.Intelligentie en groenheid zullen de kern van de evolutionaire richting zijn., die belangrijke technische ondersteuning biedt voor opkomende gebieden zoals 5G en het internet der dingen.