Меню

Smt оборудование что это



Технология поверхностного монтажа

пример поверхностного монтажа печатной платы

Монтаж печатных плат

Технология поверхностного монтажа (SMT) печатных плат подразумевает установку компонентов на поверхность платы посредством пайки SMD (surface mounted device) компонента к контактной площадке.

Данный тип монтажа позволяет размещать компоненты не только с одной стороны печатной платы (односторонние платы), но и с обеих (двусторонние платы). Развитие surface mount technology относится к 1960 годам, когда начались разработки монтажа гибридных микросхем, для которых было трудно получить отверстия в керамической подложке. Однако, появление smd монтажа на слоистых платах, началось сравнительно недавно. Преимуществами поверхностного монтажа являются использование более мелких компонентов и большая плотность их размещения. Большие отверстия были заменены меньшими для проведения сигнала между сторонами платы и внутренними слоями. Более мелкая трассировка и уменьшение высоты компонентов также способствовало миниатюризации плат и повышению их функциональности. Пример поверхностно-cмонтированной печатной платы приведены на рисунке 1.

пример поверхностного монтажа печатной платы

Рисунок 1 – Пример поверхностно-смонтированной печатной платы

Основной тенденцией используемой в технологии поверхностного монтажа печатных плат является применение меньших по размеру пассивных компонентов — конденсаторов, резисторов, индуктивностей и дросселей. Кроме того, используются встроенные пассивные компоненты — резисторы и конденсаторы, которые расположены внутри слоев печатной платы. Применение встроенных пассивных компонентов высвобождает дополнительную площадь для крупных, активных компонентов.

В применении активных компонентов, используемых при монтаже на поверхность (SMD) наблюдаются две противоположные тенденции. С одной стороны, размер компонентов памяти (RAM, SDRAM и т.д.) становится все меньше, поскольку транзисторы в настоящее время все чаще изготавливают на кремниевом кристалле (чипе). С другой стороны, микропроцессоры и специализированные интегральные схемы (ASIC) становятся все больше из-за повышенной функциональности крупных кристаллов. Корпуса для обоих видов устройств были переведены с периферийного расположения выводов на матричные выводы. Корпуса с матричными выводами включают в себя BGA-корпуса и меньшие по размеру компоненты — CSP и DCA/FC. На рисунке 2 приведен пример BGA-микросхемы, используемой для поверхностного монтажа на печатную плату. Преимущества матричной технологии smd монтажа включают в себя сокращение площади, занимаемой компонентом, за счет устранения выводов, выходящих из корпуса. Кроме того, наблюдается меньшее количество монтажного брака в результате повреждения хрупких выводов при упаковке, транспортировании и размещении на печатной плате.

пример микросхемы в BGA-корпусе

Рисунок 2 – Пример микросхемы в BGA-корпусе

С самого начала развития размер и шаг выводов матричных корпусов в технологии поверхностного монтажа печатных плат были больше по сравнению с используемыми в то время корпусами с периферийным расположением выводов с мелким шагом — соответственно 0,4 и 0,5 мм. Однако, по мере того, как началось увеличение количества выводов вместе с ростом функциональности компонентов в матричных корпусах размер шариков припоя и шаг значительно сократились, особенно если принять во внимание DCA-технологию.

Расширение функциональности и дальнейшая миниатюризация SMD устройств привели к увеличению плотности размещения компонентов на плате, поэтому в настоящее время при поверхностном монтаже печатных плат придерживаются строгих правил.

Особым преимуществом технологии поверхностного монтажа (surface mount technology) является снижение себестоимости производства в результате автоматизации процессов сборки. Паяльная паста, которая представляет собой смесь металлического порошка припоя, флюса и тиксотропных агентов, наносится в строго контролируемых количествах (по толщине и площади) с помощью трафаретной печати, а также с использованием дозаторов. Монтажные автоматы способны точно устанавливать даже самые мелкие smd-компоненты на точки паяльной пасты (или «кирпичики»). Повышенная клейкость флюса в паяльной пасте удерживает компоненты на месте. Собранная (поверхностно смонтированная) печатная плата затем перемещается через конвекционную/излучающую печь оплавления припоя или камеру для пайки в паровой фазе (или фазе конденсации) для расплавления припоя. Автоматы, выполняющие операции на всех этапах монтажа — трафаретную печать пасты, установку компонентов и пайку оплавлением припоя, — связаны конвейерными лентами для создания технологических поточных линий. По сути, последний этап — отмывка плат — также может быть частью последовательности процесса монтажа.

Читайте также:  Конвейерное оборудование в барнауле

Конечно, в зависимости от объемов производства и капитальных затрат могут применяться различные уровни автоматизации smd монтажа печатных плат. Тем не менее, при постоянной миниатюризации поверхностно-монтируемых изделий, а также жестких требований к воспроизводимости с высокой точностью объемов паяльной пасты и расположения компонентов необходимо заранее проектировать поверхностный монтаж на основе полной автоматизации.

Смешанные технологии включают в себя сочетание технологии поверхностного монтажа (SMT) и монтажа в отверстия на одной печатной плате. Отсутствие компонентов в поверхностно-монтируемых корпусах почти всегда является причиной применения их аналогов, монтируемых в отверстия. В общем случае, поверхностно-монтируемые изделия припаиваются первыми к верхней стороне печатной платы с помощью конвекционной или излучающей печи оплавления или в паровой фазе (поверхностный монтаж производится в первую очередь, поскольку смонтированные в отверстия компоненты будут мешать нанесению пасть: и установке компонентов по PIP-технологии). Затем происходит пайка компонентов в отверстия на плате. Фактически процесс пайки осуществляется в нижней части платы. При большом количестве компонентов, монтируемых в отверстия, применяется пайка волной припоя. Если на нижней стороне платы есть поверхностно-монтируемые компоненты, их также можно припаивать волной припоя, однако их устанавливают первыми и закрепляют на месте с помощью клея. Если компонентов, монтируемых в отверстия немного либо нижнюю сторону платы невозможно подвергнуть пайке волной припоя, предпочтительно использовать ручную пайку.

Источник

990x.top

Простой компьютерный блог для души)

Surface Mount Device — что это? (технология SMT)

Означает устройство для поверхностного монтажа.

Важно понимать базовые понятия:

  • SMT расшифровывается как Surface Mount Technology, на русском — технология монтажа на поверхность или сокращенно ТМП.
  • SMD расшифровывается как Surface Mount Device, это уже не технология, именно сам компонент, монтируемый на поверхность. Словом SMD часто обозначаются радиодетали, которые иногда называют чип-элементами, например чип-конденсатор, чип-резистор.

Поверхностный монтаж — имеется ввиду что компонент на плату, например материнскую, устанавливается без отверстий, а просто подсоединяя к сигнальным дорожкам. Монтаж, где используются отверстия — называется сквозной (THT — Throuth Hole Technology).

Особенности:

  1. Небольшая длина основных контактов, не нужно их обрезать после установки устройства.
  2. Установленное устройство в целом занимает меньше площади.
  3. Не нужно сверлить отверстия под каждый монтаж (это время, работа).
  4. Важно: устройства можно устанавливать на обе стороны платы, в итоге на одной плате можно разместить больше компонентов, которые при этом будут меньше занимать места.
  5. Технология требует дорого оборудования, при ручной установке компонента — требуется опыт, высокая квалификация. Например важно точно соблюдать температурный режим для исключения перегрева или не пропаянных участков.
  6. Компонент часто устанавливается образуя прямой контакт с платой, что стоит учитывать при нагреве компонентов.

Пример Surface Mount Device. Хороший пример такого монтажа — современные материнские платы, которые теперь содержат устройства и на обратной стороне:

Материнка фирмы ASRock, где на задней стороне припаян один драйвер MOSFET для встроенного графического ядра (iGPU) и два драйвера MOSFET для процессора (CPU).

Надеюсь информация оказалась полезной. Удачи и добра.

Источник

Основы технологии поверхностного монтажа

Основы технологии поверхностного монтажа

SMT — это технология поверхностного монтажа, одна из самых популярных технологий и процессов в индустрии сборки электроники. Это своего рода компоненты для поверхностного монтажа без проводов или коротких проводов, которые могут быть установлены на поверхности печатной платы или других подложек.

Узнать больше о технологии поверхностного монтажа
SMT — это технология поверхностного монтажа, одна из самых популярных технологий и процессов в индустрии сборки электроники. Это своего рода компоненты для поверхностного монтажа без проводов или коротких проводов, которые могут быть установлены на поверхности печатной платы или других подложек. Технология сборки схем, в которой для пайки и сборки используются пайки оплавлением или погружением. Обычно используемые нами электронные продукты разрабатываются на печатной плате плюс различные конденсаторы, резисторы и другие электронные компоненты в соответствии с разработанной принципиальной схемой. Следовательно, для обработки всех видов электроприборов требуются различные технологии обработки чипов SMT.

Читайте также:  Документы при поставке медицинского оборудования

Основные технологические компоненты технологии поверхностного монтажа
Шелкография: его функция заключается в нанесении паяльной пасты или патч-клея на контактные площадки печатной платы для подготовки к пайке компонентов. Используемое оборудование представляет собой машину для трафаретной печати, которая находится в авангарде производственной линии SMT.

Дозирование: Капание клея на фиксированное положение печатной платы. Его основная функция — закрепить компоненты на плате PCB. Используемое оборудование представляет собой дозатор клея, расположенный в передней части производственной линии SMT или позади испытательного оборудования.

Монтаж: его функция заключается в точном монтаже компонентов для поверхностного монтажа в фиксированном положении печатной платы. Используемое оборудование представляет собой установочную машину, расположенную за машиной для трафаретной печати на производственной линии SMT.

surface-mount-technology-02.jpg

Отверждение: его функция — расплавить клей для заплат. Чтобы компоненты для поверхностного монтажа и печатная плата были прочно соединены друг с другом. Используемое оборудование представляет собой сушильную печь, расположенную за укладочной машиной на производственной линии SMT.

Пайка оплавлением: ее функция — расплавить паяльную пасту. Чтобы компоненты для поверхностного монтажа и печатная плата были прочно соединены друг с другом. Используемое оборудование представляет собой печь оплавления, расположенную за установочной машиной на производственной линии SMT.

Очистка: ее функция заключается в удалении вредных остатков сварки, таких как флюс, на собранной печатной плате. Используемое оборудование — стиральная машина, местоположение не может быть фиксированным, оно может быть онлайн или офлайн.

Преимущества технологии поверхностного монтажа
Высокая плотность сборки
Площадь и вес компонентов микросхемы SMT значительно меньше по сравнению с традиционными перфорированными компонентами. Вообще говоря, использование SMT может уменьшить объем электронных продуктов на 60% и вес на 75%. Компоненты технологии сквозного монтажа, они устанавливают компоненты в соответствии с сеткой 2,54 мм. Сетка компонентов сборки SMT увеличилась с 1,27 мм до нынешних 0,63 мм, а монтажные компоненты с сеткой 0,5 мм имеют более высокую плотность.

Высокая надежность
Поскольку компоненты микросхемы маленькие и легкие, обладают сильной антивибрационной способностью и высокой степенью автоматизации производства, надежность размещения высока. Как правило, доля плохих паяных соединений составляет менее 10%, что на порядок ниже, чем у технологии волнового соединения вставных компонентов через сквозные отверстия. Среднее время наработки на отказ (MTBF) электронных изделий, собранных с SMT, составляет 2,5 × 105 часов. В настоящее время почти 90% электронных продуктов используют процесс SMT.

Хорошие высокочастотные характеристики
Поскольку компоненты микросхемы жестко закреплены, устройства обычно имеют безвыводные или короткие выводы. Уменьшается влияние паразитной емкости и улучшаются высокочастотные характеристики схемы. Самая высокая частота схем, разработанных с использованием компонентов микросхемы, составляет 3 ГГц. Использование сквозных компонентов составляет всего 500 МГц. Использование SMT также может сократить время задержки передачи и может использоваться в схемах с тактовой частотой 16 МГц или более. Если используется технология многоядерного модуля MCM, конечная тактовая частота компьютерной рабочей станции может достигать 100 МГц, а дополнительное энергопотребление, вызванное паразитным реактивным сопротивлением, может быть уменьшено в 2-3 раза.

surface-mount-technology-03.jpg

  • Область печати уменьшена, и площадь составляет 1/12 площади сквозного отверстия. Если для установки используется CSP, площадь может быть значительно уменьшена.
  • Улучшена частотная характеристика, снижена стоимость отладки схемы.
  • Элемент микросхемы имеет небольшие размеры и легкий вес, что снижает затраты на упаковку, транспортировку и хранение.
  • Компоненты микросхем быстро развиваются, и их стоимость быстро падает.
Читайте также:  Оборудование для ремонта автомобилей челябинск

Удобно для автоматизированного производства
В настоящее время для полной автоматизации перфорированной печатной платы необходимо увеличить площадь исходной печатной платы на 40%. Таким образом, вставная головка автоматического плагина может вставлять компоненты. Если места недостаточно, детали будут повреждены. В автоматической установочной машине используются вакуумные насадки для захвата и размещения компонентов. Вакуумное сопло меньше формы компонента, что может увеличить плотность установки. Фактически, мелкие компоненты и устройства с мелким шагом производятся автоматическими установочными машинами, и вся линия автоматизирована.

Конечно, в массовом производстве SMT тоже есть проблемы.

Источник

Оборудование для поверхностного монтажа печатных плат

Существует несколько проверенных схем, позволяющих произвести сборку электронных узлов на печатных платах, однако, наиболее удобным и надежным продолжает оставаться поверхностный монтаж или SMT технология. В этом разделе сайта вы найдете оборудование для поверхностного монтажа печатных плат от лучших мировых производителей.

Традиционные методики предполагают устанавливать необходимые элементы в отверстия на печатных платах, в то время как поверхностный способ дает возможность фиксировать детали на специальных контактных площадках. Такой вариант существенно упрощает процедуру сборки и ускоряет ее за счет использования автоматов и инновационных технологий. Итогом внедрения данной методики становится скачок производительности и качественно собранные платы.

Плюсы оборудования для поверхностного монтажа

Без сомнения, каждый вариант имеет свои особенности и преимущества, но по сравнению с классическими способами, поверхностных монтаж имеет больше плюсов и положительных моментов:

  • Получаемые печатные узлы небольшого размера, поскольку для сборки используются компоненты меньше размера, чем при традиционных схемах. Уменьшается и размер самой платы, поскольку элементы монтируются сразу с двух сторон платы, то есть это позволит в будущем уменьшить габариты всего печатного узла.
  • Операция становится менее трудоемкой, и выполняют все необходимые манипуляции не люди, а автоматы. Увеличивается скорость сборки.
  • Качество изготовленных плат существенно повышается, особенно в отношении передачи сигналов. За счет более плотного размещения отдельные элементов и сокращения длины выводов, характеристики плат улучшаются.
  • При необходимости, плату можно легко снять и отремонтировать. Для этого достаточно нагреть плату, извлечь элемент и поставить новый.
  • Себестоимость изготовления изделия понижается. Это связано с тем, что уменьшается размер плат, а значит и материала на изготовление требуется меньше. Полностью автоматизированный процесс позволяет снизить риск брака до минимума.

Все приведенные плюсы делают поверхностный монтаж более выгодным методом, чем старые схемы.

оборудование для поверхностного монтажа

Какое оборудование может потребоваться при сборке?

Для выполнения поверхностного монтажа на высоком уровне, стоит обзавестись специальным оборудованием – автоматическими установщиками SMD компонентов, которые, в свою очередь, делятся на три группы:

  • Настольные – имеют низкий уровень автоматизации и невысокую производительность (до 1 тыс. комплектов в час). Подходят для мелкого серийного производства.
  • Автоматы – средний производительный уровень (до 6 тыс. комплектов в час). Подойдут для среднесерийного производства.
  • Установки высокой производительности — Удобны для крупного производства (до 10 тыс. комплектов в час). Можно встраивать в производственные линии.

Подводя итоги, можно сделать вывод, что многое зависит от качества выбранного оборудования. Если владелец бизнеса планирует заниматься частным производством, то ему достаточно будет приобрести обычный установщик или даже автомат. В то же время, на крупном заводе без технологичной установки не обойтись. В любом случае, использование роботов существенно выигрывает перед ручным производством, гарантируя владельцу высокую точность и скорость сборки, а также, отсутствие простаивания производственной линейки.

Источник