فارسی نمایش ها:0 نویسنده:ویرایشگر سایت زمان انتشار: 2024-08-25 اصل و نسب:سایت
فن آوری سطح سطح (SMT) سنگ بنای تولید الکترونیک مدرن است و تولید دستگاه های الکترونیکی جمع و جور ، کارآمد و قابل اعتماد را تسهیل می کند. درک SMT نیاز به کاوش در تاریخ خود ، مقایسه آن با سایر فناوری ها و بررسی برنامه ها و دستگاه های مختلف آن دارد. این راهنما یک مرور کلی از SMT ، از تکامل آن تا برنامه های آن در مونتاژ PCB ارائه می دهد.
فن آوری سطح سطح (SMT) در اواخر دهه 1960 به عنوان راه حلی برای محدودیت های تکنیک های سنتی نصب و راه اندازی در سوراخ ظاهر شد. در ابتدا ، SMT برای برآورده کردن تقاضای فزاینده برای مینیاتوریزاسیون در الکترونیک ، ناشی از پیشرفت سریع فناوری و نیاز به دستگاه های الکترونیکی کوچکتر و کارآمدتر توسعه یافت.
در دهه 1980 ، SMT به دلیل پیشرفت در مواد و فرآیندهای تولید ، پذیرش گسترده ای به دست آورد. اجزای اولیه SMT بزرگتر و قابل اعتماد تر بودند ، اما با گذشت زمان ، این فناوری با نوآوری در خمیر لحیم ، بسته بندی مؤلفه و فرآیندهای مونتاژ خودکار تکامل یافت. توسعه PCB های اتصال دهنده با چگالی بالا (HDI) و معرفی ماشینهای پیشرفته وانت و مکان پیشرفته ، پذیرش SMT را بیشتر تسریع می کند.
امروزه ، SMT روش غالب است که در ساخت الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرد و امکان تولید دستگاه های پیچیده و با کارایی بالا را فراهم می کند که در مقایسه با فناوری سنتی از طریق سوراخ ، کوچکتر و مقرون به صرفه تر هستند.
آینده SMT برای ادامه نوآوری ، ناشی از تقاضا برای وسایل الکترونیکی حتی کوچکتر ، قدرتمندتر و کارآمدتر است. روند نوظهور شامل موارد زیر است:
مواد پیشرفته: توسعه مواد و بسترهای جدید لحیم کاری برای افزایش عملکرد و قابلیت اطمینان.
مینیاتوریزاسیون: کاهش بیشتر در اندازه های مؤلفه برای ایجاد روند رو به رشد الکترونیک مینیاتوریزه.
چاپ سه بعدی: ادغام فناوری چاپ سه بعدی برای فعال کردن طرح های PCB پیچیده تر و قابل تنظیم تر.
اتوماسیون و هوش مصنوعی: افزایش استفاده از اتوماسیون و هوش مصنوعی در خطوط تولید SMT برای بهبود دقت ، کارآیی و کنترل کیفیت.
این پیشرفت ها به احتمال زیاد موج بعدی نوآوری در تولید الکترونیک را هدایت می کند و نقش SMT را در صنعت تقویت می کند.
فناوری از طریق سوراخ (THT) شامل درج مؤلفه ای است که از طریق سوراخ در PCB و لحیم کردن آنها در طرف مقابل قرار می گیرد. این روش قبل از SMT شیوع داشت و به دلیل اتصالات مکانیکی قوی آن شناخته شده است. با این حال ، اجزای THT فضای بیشتری را به خود اختصاص می دهند و برای برنامه های با چگالی بالا مناسب تر هستند.
از طرف دیگر ، فناوری سطح سطح (SMT) شامل قرار دادن قطعات مستقیم بر روی سطح PCB است و نیاز به سوراخ ها را از بین می برد. این منجر به:
چگالی مؤلفه بالاتر: SMT امکان طراحی جمع و جور تر را فراهم می کند و اجزای بیشتری را در یک PCB واحد قرار می دهد.
عملکرد بهبود یافته: مسیرهای الکتریکی کوتاه تر در SMT باعث کاهش تأخیرهای سیگنال و تداخل می شود.
تولید خودکار: SMT با فرآیندهای تولید خودکار بسیار سازگار است و باعث افزایش راندمان تولید می شود.
در حالی که SMT مزایای قابل توجهی را ارائه می دهد ، هنوز در برنامه های خاصی استفاده می شود که استحکام و استحکام مکانیکی بسیار مهم است ، مانند اتصالات و اجزای قدرت بزرگ.
فناوری تراشه (COB) شامل نصب تراشه های نیمه هادی لخت مستقیم بر روی PCB و سپس اتصال آنها با پیوندهای سیم یا برآمدگی های لحیم کاری است. بر خلاف SMT ، که از اجزای از پیش بسته بندی شده استفاده می کند ، COB ارائه می دهد:
ادغام بالاتر: COB امکان طراحی های جمع و جور بیشتری را فراهم می کند و می تواند برای ایجاد مدارهای با چگالی بالا با اتصال کمتری استفاده شود.
راندمان هزینه: COB می تواند هزینه بسته بندی و مونتاژ را در مقایسه با SMT کاهش دهد ، به ویژه برای تولید در مقیاس بزرگ.
با این حال ، فناوری COB نیز محدودیت هایی دارد ، مانند:
مونتاژ پیچیده: فرآیند COB پیچیده تر است و نیاز به کنترل دقیق تراشه های لخت دارد.
مدیریت حرارتی: طرح های COB اغلب به دلیل نصب مستقیم تراشه ها به راه حل های مدیریت حرارتی پیشرفته نیاز دارند.
SMT به دلیل سهولت در استفاده ، سازگاری با فرآیندهای خودکار و تطبیق پذیری در رسیدگی به طیف گسترده ای از انواع مؤلفه ، رایج تر است.
درک SMT همچنین شامل آشنایی با اختصار مختلف مرتبط است:
دستگاه سطح سطح (SMD) به هر مؤلفه الکترونیکی طراحی شده برای فناوری سطح سطح اشاره دارد. SMD ها شامل مقاومت ، خازن و مدارهای مجتمع هستند که مستقیماً روی سطح PCB سوار می شوند.
آداپتور سطح سطح (SMA) نوعی آداپتور است که برای اتصال اجزای سطح سطح به تجهیزات تست استاندارد یا سایر PCB ها استفاده می شود. اتصالات SMA معمولاً در برنامه های RF و مایکروویو استفاده می شود.
اتصال سطح سطح (SMC) نوعی کانکتور است که برای مونتاژ SMT طراحی شده است. اتصالات SMC اتصالات قابل اعتماد را برای برنامه های با فرکانس بالا و پر سرعت ارائه می دهند.
بسته سطح سطح (SMP) به نوعی بسته بندی مورد استفاده برای اجزای SMT اشاره دارد. SMP ها برای بهینه سازی اندازه و عملکرد دستگاه های الکترونیکی با به حداقل رساندن ردپای بسته بندی طراحی شده اند.
تجهیزات سطح سطح (SME) شامل ماشین آلات و ابزارهای مورد استفاده در تولید SMT ، از جمله چاپگرهای خمیر لحیم کاری ، دستگاه های انتخابی و مکان و اجاق های بازتاب است.
دستگاه های SMT به اشکال مختلفی عرضه می شوند که هر یک عملکردهای مختلفی را در مدارهای الکترونیکی ارائه می دهند:
دستگاه های الکترومکانیکی شامل مؤلفه هایی هستند که عملکردهای الکتریکی و مکانیکی را ترکیب می کنند. نمونه ها رله ، سوئیچ و اتصالات هستند. در SMT ، این دستگاه ها مستقیماً روی PCB سوار می شوند و اتصالات قابل اعتماد و عملکردهای کنترل را ارائه می دهند.
اجزای منفعل نیازی به منبع تغذیه خارجی برای کار کردن و شامل مقاومت ها ، خازن ها و سلف ها ندارند. نسخه های SMT از این مؤلفه ها جمع و جور هستند و به مینیاتور سازی کلی دستگاه های الکترونیکی کمک می کنند.
مؤلفه های فعال مواردی هستند که به عملکرد خارجی نیاز دارند ، مانند ترانزیستورها ، دیودها و مدارهای یکپارچه (IC). نسخه های SMT از اجزای فعال برای عملکرد و عملکرد مدارهای الکترونیکی بسیار مهم هستند و امکان پردازش پیچیده و تقویت سیگنال را فراهم می کنند.
SMT به دلیل تطبیق پذیری و کارآیی آن در صنایع مختلف استفاده می شود. برنامه های کلیدی شامل:
لوازم الکترونیکی مصرفی: تلفن های هوشمند ، تبلت و پوشیدنی.
خودرو: سیستم های سرگرمی ، ویژگی های ایمنی و واحدهای کنترل.
دستگاه های پزشکی: تجهیزات تشخیصی ، دستگاه های نظارت و دستگاه های قابل کاشت.
ارتباطات از راه دور: تجهیزات شبکه ، دستگاه های پردازش سیگنال و سیستم های ارتباطی بی سیم.
SMT مزایای بی شماری نسبت به سایر تکنیک های تولیدی ارائه می دهد:
تراکم مؤلفه بالاتر: اجزای بیشتری را قادر می سازد تا روی PCB قرار بگیرند و در نتیجه دستگاه های کوچکتر و کمتری ایجاد شود.
عملکرد بهبود یافته: مسیرهای الکتریکی کوتاهتر تاخیر سیگنال و تداخل الکترومغناطیسی را کاهش می دهد.
مونتاژ خودکار: SMT با خطوط تولید خودکار ، بهبود راندمان تولید و کاهش هزینه های نیروی کار بسیار سازگار است.
مقرون به صرفه: هزینه های مواد و تولید را به دلیل اندازه های کوچکتر جزء و استفاده کارآمد از فضای PCB کاهش می دهد.
با وجود مزایای فراوان ، SMT محدودیت هایی دارد:
مونتاژ پیچیده: نیاز به قرارگیری دقیق و تراز کردن قطعات دارد ، که می تواند برای قطعات بسیار کوچک یا ظریف چالش برانگیز باشد.
مدیریت حرارتی: اجزای SMT ممکن است گرمای بیشتری ایجاد کنند و به راه حل های پیشرفته خنک کننده نیاز دارند.
تعمیر و بازگرداندن: اجزای SMT در مقایسه با اجزای سوراخ ، به ویژه برای تابلوهای با چگالی بالا ، تعویض یا تعمیر آن دشوارتر است.
مونتاژ PCB با استفاده از SMT شامل چندین مرحله کلیدی است:
برنامه خمیر لحیم کاری: استفاده از خمیر لحیم کاری روی PCB با استفاده از استنسیل.
قرار دادن مؤلفه: استفاده از دستگاه های انتخاب و مکان برای قرار دادن قطعات روی PCB.
لحیم کاری Reflow: گرم کردن PCB در یک اجاق گاز برای ذوب کردن خمیر لحیم کاری و ایجاد اتصالات الکتریکی.
بازرسی و آزمایش: با استفاده از تکنیک هایی مانند بازرسی نوری اتوماتیک (AOI) و بازرسی اشعه ایکس برای تأیید کیفیت مونتاژ.
این فرایند تضمین می کند که دستگاه های الکترونیکی با دقت و قابلیت اطمینان جمع می شوند و استانداردهای بالای مورد نیاز برای فناوری مدرن را رعایت می کنند.
