فارسی نمایش ها:0 نویسنده:ویرایشگر سایت زمان انتشار: 2024-08-02 اصل و نسب:سایت
فناوری نصب سطحی (SMT) روش برجسته ای است که در مونتاژ مدارهای الکترونیکی استفاده می شود که در آن قطعات مستقیماً بر روی سطح بردهای مدار چاپی (PCB) نصب می شوند.تولید SMT به دلیل کارایی، مقرون به صرفه بودن و قابلیت رسیدگی به برنامه های کاربردی با چگالی بالا به استاندارد صنعتی تبدیل شده است.این مقاله به بررسی جزئیات فرآیند تولید SMT، مزایا، معایب و اصطلاحات ضروری آن می پردازد.
فن آوری نصب سطحی (SMT) روشی است که برای تولید مدارهای الکترونیکی استفاده می شود که در آن قطعات به طور مستقیم بر روی سطح PCB ها نصب می شوند یا قرار می گیرند.یک دستگاه الکترونیکی ایجاد شده با استفاده از SMT به عنوان a نامیده می شود دستگاه نصب روی سطح (SMD). SMT امکان اتوماسیون قرار دادن قطعات و لحیم کاری را می دهد که در نتیجه فرآیندهای تولید بسیار کارآمد و مقیاس پذیر است.بر خلاف فناوری سوراخ عبوری، که نیاز به حفاری سوراخ‌هایی در PCB دارد، اجزای SMT روی سطح لحیم می‌شوند و فرآیند را سریع‌تر و برای کوچک‌سازی مناسب‌تر می‌کنند.
افزایش تراکم: SMT تراکم اجزای بالاتر را امکان پذیر می کند، که برای ایجاد دستگاه های الکترونیکی فشرده تر و پیچیده تر ضروری است.
عملکرد بهبود یافته: قطعات SMT معمولا مقاومت و اندوکتانس کمتری در اتصال دارند که منجر به عملکرد الکتریکی بهتر می شود.
اتوماسیون: خطوط تولید SMT می تواند بسیار خودکار باشد و هزینه های نیروی کار را کاهش دهد و سرعت تولید را افزایش دهد.
مقرون به صرفه: به دلیل اتوماسیون و استفاده کمتر از مواد (به عنوان مثال، سوراخ های کمتر حفر شده)، SMT عموماً مقرون به صرفه تر از روش های سنتی است.
قابلیت اطمینان: قطعات SMT کمتر مستعد استرس مکانیکی هستند زیرا مستقیماً روی سطح PCB لحیم می شوند.
پیچیدگی در تعمیر: با توجه به اندازه کوچک اجزای SMT، تعمیر یا کار مجدد آنها در مقایسه با اجزای سوراخ دار می تواند چالش برانگیزتر باشد.
هزینه های راه اندازی اولیه: راه اندازی خطوط تولید SMT به دلیل نیاز به تجهیزات و ماشین آلات تخصصی می تواند هزینه بر باشد.
مدیریت حرارتی: SMT می تواند در مدیریت حرارتی چالش هایی ایجاد کند زیرا اجزا در کنار هم قرار گرفته اند و اتلاف گرما را دشوارتر می کند.
را فرآیند تولید SMT شامل چندین مرحله حیاتی است که هر کدام به تجهیزات دقیق و تخصصی نیاز دارند.در اینجا نگاهی دقیق به هر مرحله داریم:
اولین مرحله در فرآیند تولید SMT، چاپ خمیر لحیم کاری است.یک شابلون یا صفحه نمایش برای اعمال خمیر لحیم کاری روی لنت های روی PCB جایی که قطعات قرار می گیرند استفاده می شود.خمیر لحیم کاری از مخلوطی از گلوله های لحیم ریز و فلاکس تشکیل شده است که به لحیم کاری کمک می کند تا به لنت های PCB بچسبد.دقت در این مرحله بسیار مهم است، زیرا هر گونه ناهماهنگی می تواند منجر به نقص در محصول نهایی شود.
هنگامی که خمیر لحیم کاری اعمال می شود، PCB به دستگاه انتخاب و جابجایی منتقل می شود.این دستگاه دستگاه های نصب شده روی سطح را از قرقره ها یا سینی ها برمی دارد و آنها را با دقت روی PCB قرار می دهد.دستگاه قرار دادن از ترکیبی از گیره های خلاء و مکانیکی برای کنترل اجزا و سیستم های بینایی پیچیده برای اطمینان از قرارگیری دقیق استفاده می کند.کارایی و سرعت دستگاه انتخاب و جابجایی برای بهره وری کلی خطوط تولید SMT حیاتی است.
پس از قرار دادن قطعات، PCB تحت یک فرآیند لحیم کاری قرار می گیرد تا قطعات به طور دائم متصل شوند.دو نوع اصلی لحیم کاری وجود دارد که در ساخت SMT استفاده می شود:
لحیم کاری مجدد: این رایج ترین روش است.PCB که اکنون با قطعات پر شده است، از یک کوره جریان مجدد عبور داده می شود.کوره برد را به صورت کنترل شده گرم می کند و باعث می شود خمیر لحیم ذوب شود و اتصال محکمی بین قطعات و لنت های PCB ایجاد شود.
لحیم کاری موجی: در SMT کمتر مورد استفاده قرار می گیرد، لحیم کاری موجی شامل عبور PCB از روی موجی از لحیم مذاب است.این روش در مونتاژ از طریق سوراخ رایج تر است، اما می تواند برای تخته های با تکنولوژی مخلوط استفاده شود.
کنترل کیفیت بخش مهمی از فرآیند تولید SMT است.بازرسی اطمینان حاصل می کند که قطعات به درستی قرار گرفته و لحیم شده اند.چندین تکنیک استفاده می شود:
بازرسی نوری خودکار (AOI): سیستم‌های AOI از دوربین‌ها برای گرفتن تصاویر PCB و مقایسه آنها با یک الگوی از پیش تعیین‌شده برای تشخیص هر گونه خطای قرار دادن یا لحیم کاری استفاده می‌کنند.
بازرسی اشعه ایکس: برای بردهای پیچیده تر یا جاهایی که اجزا از دید پنهان هستند استفاده می شود، بازرسی اشعه ایکس می تواند عیوب داخلی در اتصالات لحیم کاری را تشخیص دهد و کیفیت اتصالات را تأیید کند.
بازرسی دستی: اگرچه به دلیل اتوماسیون کمتر رایج است، بازرسی دستی گاهی اوقات برای بردهای پیچیده یا با قابلیت اطمینان بالا استفاده می شود.
پس از بازرسی، PCB تحت آزمایش عملکردی قرار می گیرد تا از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل شود.چندین نوع آزمایش وجود دارد که عبارتند از:
تست درون مدار (ICT): ICT از پروب های الکتریکی برای آزمایش تک تک اجزای PCB استفاده می کند.
تست عملکردی: این شامل آزمایش PCB به روشی است که محیط استفاده نهایی آن را شبیه سازی می کند تا اطمینان حاصل شود که طبق انتظار عمل می کند.
هنگامی که PCB تمام بازرسی ها و تست ها را پشت سر گذاشت، به مرحله مونتاژ نهایی می رود.این ممکن است شامل مراحل اضافی مانند اتصال سینک های حرارتی، محفظه ها یا اتصالات باشد.در نهایت محصول تکمیل شده بسته بندی و برای ارسال به مشتری آماده می شود.
خطوط تولید SMT برای بهینه سازی کارایی و کیفیت فرآیند تولید طراحی شده اند.این خطوط از چندین ماشین به هم پیوسته تشکیل شده اند که هر کدام عملکرد خاصی را در فرآیند مونتاژ انجام می دهند.طرح و پیکربندی یک خط تولید SMT بسته به پیچیدگی محصولات تولید شده و نیازهای حجم تولید می تواند متفاوت باشد.اجزای اصلی خطوط تولید SMT عبارتند از:
چاپگرهای خمیر لحیم کاری: این دستگاه ها خمیر لحیم کاری را روی PCB با دقت بالایی اعمال می کنند.
ماشین آلات انتخاب و قرار دادن: ماشین های خودکاری که قطعات را روی PCB قرار می دهند.
کوره های جریان مجدد: تجهیزات مورد استفاده برای گرم کردن PCB و جریان مجدد خمیر لحیم کاری.
سیستم های بازرسی: دستگاه های AOI و اشعه ایکس برای اطمینان از کنترل کیفیت.
سیستم های نوار نقاله: برای انتقال PCB بین مراحل مختلف خط تولید استفاده می شود.
طراحی و کارایی خطوط تولید SMT برای دستیابی به بازده بالا و حفظ هزینه های تولید رقابتی بسیار مهم است.
درک اصطلاحات مورد استفاده در تولید SMT برای هر کسی که در این فرآیند دخیل است ضروری است.در اینجا چند اصطلاح کلیدی وجود دارد:
PCB (برد مدار چاپی): بردی که قطعات روی آن نصب می شوند.
SMD (دستگاه نصب سطحی): قطعات طراحی شده برای نصب روی سطح.
شابلون: الگویی که برای اعمال خمیر لحیم کاری روی PCB استفاده می شود.
شار: یک ماده تمیز کننده شیمیایی که به چسبیدن لحیم کاری به لنت های PCB کمک می کند.
لحیم کاری مجدد: فرآیندی که در آن خمیر لحیم کاری برای ایجاد اتصالات الکتریکی ذوب می شود.
AOI (بازرسی نوری خودکار): سیستم بینایی ماشین که برای کنترل کیفیت استفاده می شود.
BGA (Ball Grid Array): نوعی بسته بندی برای مدارهای مجتمع که از گوی لحیم کاری برای اتصال به PCB استفاده می کند.
Surface Mount Technology (SMT) با ایجاد امکان تولید PCB با چگالی بالا و کارایی بالا به شیوه ای مقرون به صرفه، صنعت تولید الکترونیک را متحول کرده است.فرآیند تولید SMT شامل چندین مرحله حیاتی است، از چاپ خمیر لحیم کاری تا مونتاژ نهایی، که هر کدام به تجهیزات دقیق و تخصصی نیاز دارند.با درک پیچیدگی های خطوط تولید SMT، تولیدکنندگان می توانند فرآیندهای خود را بهینه کنند، هزینه ها را کاهش دهند و دستگاه های الکترونیکی قابل اعتماد و با کیفیت بالا تولید کنند.چه یک حرفه ای با تجربه باشید یا یک تازه وارد در این زمینه، درک اصول SMT برای موفقیت در صنعت الکترونیک مدرن ضروری است.
