مزایا و مضرات فناوری سطح سطح (SMT)

فناوری سطح سطح بخشی از مونتاژ الکترونیکی است که با نصب اجزای الکترونیکی به سطح PCB سر و کار دارد. اجزای الکترونیکی نصب شده از این طریق دستگاه های نصب شده سطح (SMD) نامیده می شوند.

توسط Sushmitha V

فناوری سطح سطح بخشی از مونتاژ الکترونیکی است که با نصب اجزای الکترونیکی به سطح یک PCB سر و کار دارد. اجزای الکترونیکی نصب شده از این طریق به دستگاه های نصب شده سطح (SMD) گفته می شود.

SMT برای به حداقل رساندن هزینه های تولید در حالی که استفاده کارآمد از فضای تخته را به حداقل می رساند ، تهیه شده است. معرفی فناوری Surface Mount ، تولید کنندگان را قادر به ساخت تابلوهای مدار پیچیده با اندازه کوچکتر کرده است. مزایا و مضرات مختلفی از فناوری سطح سطح وجود دارد که در طول این مقاله در مورد آنها بحث خواهیم کرد.

ظهور فناوری Surface Mount

فناوری سطح سطح در دهه 1960 توسعه یافت و به طور گسترده در دهه 1980 مورد استفاده قرار گرفت. تا دهه 1990 ، آنها در بیشتر مجامع PCB سطح بالا مورد استفاده قرار گرفتند. اجزای الکترونیکی معمولی مجدداً طراحی شدند تا شامل زبانه های فلزی یا کلاه های انتهایی شوند که می توانند مستقیماً به سطح تخته وصل شوند. این جایگزین سیم های معمولی شد که نیاز به عبور از سوراخ های حفر داشت. SMT منجر به اجزای بسیار کوچکتر و قرار دادن مؤلفه در هر دو طرف هیئت مدیره شد. نصب سطح ، درجه بالاتری از اتوماسیون را به حداقل می رساند و هزینه های کار را به حداقل می رساند و نرخ تولید را گسترش می دهد که منجر به پیشرفت پیشرفت تابلوها می شود.

ویژگی های برجسته فناوری SMT و از طریق سوراخ

SMT اجازه می دهد تا اجزای الکتریکی بدون هیچ گونه حفاری روی سطح تخته سوار شوند. اکثر برنامه های الکترونیکی ترجیح می دهند از اجزای نصب سطح استفاده کنند زیرا جمع و جور هستند و ممکن است در هر دو طرف یک مدار چاپی نصب شوند. آنها برای برنامه هایی با تراکم مسیریابی بالاتر مناسب هستند. این مؤلفه ها منجر به سرب های کوچکتر یا اصلاً منجر نمی شوند و از اجزای سوراخ کوچکتر هستند.

روند درگیر در مونتاژ SMT:

• خمیر لحیم کاری را با استفاده از استنسیل روی برد مدار ساخته شده بمالید. خمیر لحیم کاری از ذرات شار و قلع تشکیل شده است.
• اجزای نصب سطح را وصل کنید.
• برای لحیم کاری از یک روش بازتاب استفاده کنید.

در فن آوری سوراخ ، قسمتهای مؤثر در سوراخ های حفر شده روی صفحه قرار می گیرند. این سربها با استفاده از ابزارهای لحیم کاری موج یا جریان مجدد جریان ، به لنت های طرف مقابل لحیم می شوند. از آنجا که نصب و راه اندازی از طریق سوراخ اوراق قرضه مکانیکی قوی را ارائه می دهد ، بسیار قابل اعتماد است. با این حال ، حفاری PCB در طول تولید تمایل به افزایش هزینه های تولید دارد. همچنین ، فناوری سوراخ منطقه مسیریابی را برای آثار سیگنال در زیر لایه بالای PCB های چند لایه محدود می کند.

تفاوت های عمده بین فناوری از طریق سوراخ و فناوری سطح سطح

• SMT محدودیت را در فضای هیئت مدیره ایجاد شده توسط فرآیند تولید نصب در سوراخ آزاد می کند.
• مؤلفه های سوراخ شامل هزینه های تولید بالاتر از اجزای SMT هستند.
• شما برای استفاده از SMT در مقایسه با فناوری سوراخ ، به مهارت های طراحی و تولید پیشرفته نیاز دارید.
• اجزای SMT در مقایسه با اجزای سوراخ می توانند تعداد پین بالاتری داشته باشند.
• بر خلاف فناوری سوراخ ، SMT اتوماسیون مونتاژ را امکان پذیر می کند که در مقایسه با تولید از طریق سوراخ ، برای حجم تولید بالا با هزینه های پایین تر مناسب است.

• اجزای SMT فشرده تر هستند و منجر به چگالی مؤلفه بالاتر در مقایسه با نصب سوراخ می شوند.
• در حالی که Surface Mount منجر به کاهش هزینه های تولید می شود ، سرمایه گذاری سرمایه برای ماشین آلات بالاتر از حد لازم برای فناوری سوراخ است.
• نصب و راه اندازی از طریق سوراخ مناسب تر برای تولید اجزای بزرگ و حجیم است که در معرض فشارهای مکانیکی دوره ای یا حتی قطعات با ولتاژ بالا و با قدرت قرار می گیرند.
• SMT به دلیل کاهش اندازه و سوراخ های کمتری ، دستیابی به سرعت مدار بالاتر را آسان تر می کند.

عواملی که باید قبل از انتخاب فناوری SMT یا سوراخ در نظر بگیرید

• ثبات مؤلفه در هنگام قرار گرفتن در معرض استرس خارجی
• سهولت مدیریت حرارتی/ اتلاف گرما
• در دسترس بودن قسمت و جایگزین آن
• مقرون به صرفه بودن مونتاژ
• عملکرد بالا و طول عمر بسته
• در صورت عدم موفقیت هیئت مدیره ، کار را تسهیل کنید

مزایای فناوری سطح سطح

SMT نسبت به فناوری متعارف از طریق سوراخ مزایای بسیاری دارد:

• فناوری سطح سطح با اجازه دادن به اجزای بیشتر در کنار هم ، از میکروالکترونیک پشتیبانی می کند. این منجر به طرح هایی می شود که سبک تر و جمع و جور تر هستند.
• فرآیند تنظیم تولید SMT در مقایسه با فناوری درون سوراخ سریعتر است. این امر به این دلیل است که اجزای آن با استفاده از خمیر لحیم کاری به جای سوراخ های حفر شده سوار می شوند. این باعث صرفه جویی در وقت و کار فشرده کار می شود.

• قطعات را می توان در هر دو طرف برد مدار به همراه چگالی مؤلفه بالاتر با اتصالات بیشتر در هر مؤلفه قرار داد.
• با توجه به اندازه جمع و جور بسته ، می توان آثار با چگالی بالاتر را در همان لایه قرار داد.
• تنش سطح لحیم کاری مذاب مؤلفه ها را به سمت تراز کردن با لنت های لحیم کاری می کشد ، که به طور خودکار مشکلات قرارگیری جزئی را اصلاح می کند.
• در مقایسه با سوراخ ها ، اینها در طول عمل در اندازه گسترش نمی یابند. از این رو می توانید فضای بین بسته بندی را کاهش دهید.
• سازگاری الکترومغناطیسی به دلیل بسته بندی جمع و جور و القاء سرب پایین ، در تابلوهای SMT به راحتی قابل دستیابی است.
• SMT مقاومت و القاء کمتری را در اتصال امکان پذیر می کند. این اثرات ناخواسته سیگنال های RF را کاهش می دهد و عملکرد با فرکانس بالا را بهتر می کند.
• قطعات بیشتر به دلیل فشرده بودن آنها می توانند به راحتی روی صفحه قرار بگیرند و در نتیجه مسیرهای سیگنال کوتاه تر ایجاد می شود. این باعث افزایش یکپارچگی سیگنال می شود.
• گرما از بین رفته نیز کمتر از اجزای سوراخ است.
• SMT هزینه های حمل و نقل هیئت مدیره و مواد را کاهش می دهد.
• شما را قادر می سازد یک فرآیند تولید کنترل شده داشته باشید. این امر به ویژه برای تولید PCB با حجم بالا انتخاب شده است.

با استفاده از ابزار DFM بهتر ، از قابلیت طراحی مدار خود اطمینان حاصل کنید.

مضرات فناوری سطح سطح

حتی اگر SMT مزایای مختلفی داشته باشد ، این فناوری همچنین دارای معایب خاصی است:

• هنگامی که مؤلفه ها را به استرس مکانیکی سوق می دهید ، استفاده از نصب سطح به عنوان تنها روش اتصال به PCB قابل اطمینان نیست. این امر به این دلیل است که شما باید از اتصالات کامپوننت برای رابط با دستگاه های خارجی که بطور دوره ای حذف شده و مجدداً وصل شده اند ، استفاده کنید.
• اتصالات لحیم کاری برای SMD ممکن است از طریق چرخه حرارتی در حین عمل آسیب دیده باشد.
• شما به اپراتورهای بسیار ماهر یا متخصص و ابزارهای گران قیمت برای تعمیر سطح مؤلفه و مونتاژ نمونه اولیه دستی نیاز دارید. این به دلیل اندازه های کوچکتر و فضاهای سرب است.
• بیشتر بسته های مؤلفه SMT را نمی توان در سوکت نصب کرد که امکان نصب آسان و جایگزینی اجزای شکست خورده را فراهم می کند.
• شما از لحیم کمتری برای اتصالات لحیم کاری در SMT استفاده می کنید ، بنابراین قابلیت اطمینان اتصالات لحیم کاری به یک نگرانی تبدیل می شود. تشکیل باطل ممکن است منجر به خرابی مفصل لحیم کاری در اینجا شود.
• SMD ها به طور معمول کوچکتر از اجزای سوراخ هستند و مساحت کمتری را برای علامت گذاری شناسه های قسمت و مقادیر مؤلفه باقی می مانند. این امر شناسایی مؤلفه ها را به یک چالش در هنگام نمونه سازی و ترمیم PCB تبدیل می کند.
• لحیم می تواند هنگام قرار گرفتن در معرض گرمای شدید ذوب شود. بنابراین ، SMT را نمی توان در مدارهای بار الکتریکی با اتلاف گرمای زیاد اجرا کرد.
• PCB هایی که از این فناوری استفاده می کنند ، نیاز به هزینه های نصب بیشتری دارند. این امر به این دلیل است که بیشتر تجهیزات SMT مانند ایستگاه بازسازی هوای گرم ، دستگاه انتخاب و مکان ، چاپگر صفحه نمایش خمیر لحیم کاری و اجاق گاز بازتاب گران است.

• مینیاتوریزاسیون و انواع اتصالات لحیم کاری می تواند این روش و بازرسی را دشوارتر کند.
• با توجه به اندازه جمع و جور ، احتمال افزایش سرریز لحیم کاری وجود دارد که می تواند منجر به مدارهای کوتاه و پل لحیم شود.