Aplikasi dan Tren Masa Depan dari Teknologi Surface Mount (SMT) dalam Manufaktur PCB

Aplikasi dan Tren Masa Depan dari Teknologi Surface Mount (SMT) dalam Manufaktur PCB

Pengantar
Surface Mount Technology (SMT), sebagai proses inti dari manufaktur elektronik modern, telah benar-benar mengubah keterbatasan teknologi pemasangan lubang tradisional (THT).Dengan langsung memasang komponen elektronik tanpa kabel atau dengan kabel pendek ke permukaan papan sirkuit cetak (PCBS), SMT mencapai kepadatan tinggi, kinerja tinggi dan miniaturisasi produk elektronik.Artikel ini akan secara komprehensif menganalisis aplikasi SMT dalam manufaktur PCB dari aspek seperti aliran proses, keuntungan teknis, tantangan dan tren masa depan.

I. Proses teknologi SMT PCB
Proses inti SMT mencakup langkah-langkah seperti persiapan bahan, pencetakan pasta solder, pemasangan komponen, soldering reflow dan inspeksi dan perbaikan,yang secara khusus dapat dibagi menjadi tautan utama berikut:

Paste solder cetak layar
Gunakan jaring baja dan mesin cetak layar untuk mencetak pasta solder dengan tepat pada bantalan PCB. Keseragaman pasta solder secara langsung mempengaruhi kualitas las.Hal ini diperlukan untuk memastikan tidak hilang pencetakan atau adhesi melalui inspeksi optik (SPI) 136.

Pemasangan komponen
Mesin penempatan teknologi permukaan mount (SMT) menempatkan komponen permukaan mount (SMD) di posisi pasta solder melalui sistem penglihatan presisi tinggi dan lengan mekanis.Untuk papan dua sisi, perlu untuk membedakan antara sisi A dan B dan pasta solder titik leleh yang berbeda atau perekat merah dapat digunakan untuk pemasangan 35.

Pengemasan arus balik
Dalam tungku pengelasan aliran kembali, pasta pengelasan membentuk sendi pengelasan setelah dipanaskan sebelumnya, dilebur dan didinginkan.Kontrol yang tepat dari kurva suhu adalah kunci untuk menghindari pemadatan palsu atau kerusakan termal pada komponen. 68

Pemeriksaan dan perbaikan
Kualitas pengelasan diperiksa melalui pemeriksaan optik otomatis (AOI), pemeriksaan sinar-X, dll., dan titik-titik pengelasan yang cacat diperbaiki.Sirkuit yang kompleks masih membutuhkan tes fungsional untuk memastikan keandalan 68.

Untuk proses perakitan campuran (SMT dikombinasikan dengan komponen lubang tembus), pengelasan gelombang atau pengelasan manual harus dikombinasikan, seperti pemasangan permukaan pertama dan kemudian lubang tembus,atau kombinasi pengelasan reflow dua sisi dan pengelasan gelombang. 69

II. Keuntungan Teknikal SMT
Popularitas SMT mendapat manfaat dari keuntungannya yang komprehensif dalam banyak aspek:

Miniaturisasi dan kepadatan tinggi
Volume komponen SMD 60% lebih kecil daripada komponen lubang tembus, dan beratnya berkurang sebesar 75%, secara signifikan meningkatkan kepadatan routing PCB.Mereka mendukung pemasangan dua sisi dan mengurangi kebutuhan untuk pengeboran 2410.

Karakteristik frekuensi tinggi dan keandalan
Desain timbal pendek mengurangi induktansi parasit dan kapasitansi, dan meningkatkan efisiensi transmisi sinyal.kinerja anti getaran yang kuat, dan waktu rata-rata antara kegagalan (MTBF) secara signifikan diperpanjang sebesar 27.

Biaya-manfaat
Mengurangi jumlah lapisan dan area PCB untuk mengurangi biaya bahan dan transportasi; Produksi otomatis mengurangi input manusia, dan biaya komprehensif dapat dikurangi sebesar 30% hingga 50%410.

Efisiensi manufaktur
Proses yang sepenuhnya otomatis (seperti mesin penempatan yang beradaptasi dengan beberapa komponen) memperpendek waktu persiapan produksi dan mendukung output efisiensi tinggi dalam jumlah besar.

Iii. Tantangan SMT
Meskipun memiliki keuntungan yang signifikan, SMT masih memiliki keterbatasan teknis berikut:

Toleransi tegangan mekanik
Ukuran sendi solder relatif kecil dan rentan terhadap kegagalan dalam sering plugging dan unplugging atau lingkungan getaran yang kuat.Hal ini diperlukan untuk memperkuat koneksi 710 dalam kombinasi dengan melalui-lubang teknologi.

Batas daya tinggi dan disipasi panas
Komponen bertenaga tinggi (seperti trafo) memiliki persyaratan disipasi panas yang tinggi dan biasanya perlu menggunakan desain lubang melalui dalam kombinasi, meningkatkan kompleksitas proses sebesar 79.

Kompleksitas pemrosesan
Persyaratan akurasi penyelarasan interlayer untuk PCBS multi-layer tinggi. Jika penyimpangan penyelarasan terjadi, itu dapat menyebabkan pergeseran komponen dan meningkatkan tingkat pengolahan ulang sebesar 9%.

IV. Tren Perkembangan Masa Depan
Integrasi dan miniaturisasi yang lebih tinggi
Dengan popularitas paket 01005 dan komponen yang lebih kecil, SMT akan mendorong miniaturisasi lebih lanjut dari produk elektronik,sementara mengatasi tantangan pencetakan pasta solder dan akurasi pemasangan 810.

Teknologi deteksi cerdas
Kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin akan meningkatkan kemampuan pengenalan cacat sistem AOI, mengurangi intervensi manual, dan meningkatkan efisiensi deteksi.

Teknologi manufaktur hibrida
Kombinasi SMT, teknologi lubang tembus dan pencetakan 3D dapat memenuhi persyaratan struktur bertenaga tinggi dan kompleks,seperti desain papan sirkuit hibrida dalam elektronik otomotif 79.

Produksi Hijau
Promosi proses pengelasan tanpa timbal dan pengelasan suhu rendah memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan sambil mengurangi konsumsi energi sebesar 8%.

Kesimpulan
Teknologi SMT, dengan efisiensi tinggi, keandalan tinggi dan keuntungan biaya, telah menjadi landasan industri manufaktur elektronik.Meskipun tantangan seperti kekuatan mekanik dan disipasi panas, SMT akan terus memimpin produk elektronik menuju kinerja yang lebih tinggi dan ukuran yang lebih kecil melalui inovasi teknologi dan optimasi proses.kecerdasan dan kehijauan akan menjadi arah evolusi inti, memberikan dukungan teknis utama untuk bidang baru seperti 5G dan Internet of Things.