Tecnologia PCBA - Difficoltà e soluzioni nella lavorazione delle patch SMT

La tecnologia di montaggio superficiale (conosciuta anche come SMT, Surface-mount technology) è una tecnologia di assemblaggio elettronico nata negli anni '60. È stato originariamente sviluppato da IBM negli Stati Uniti e gradualmente maturato alla fine degli anni '80. Questa tecnologia consiste nel montare componenti elettronici, quali resistenze, condensatori, transistor, circuiti integrati, ecc., su un circuito stampato e formare connessioni elettriche mediante saldatura. I componenti utilizzati sono indicati anche come dispositivi di montaggio superficiale (SMD, dispositivi di montaggio superficiale). La più grande differenza dalla tecnologia di inserimento del foro passante è che la tecnologia di montaggio superficiale non deve riservare fori passanti corrispondenti per i perni dei componenti e la dimensione del componente della tecnologia di montaggio superficiale è molto più piccola di quella della tecnologia di inserimento del foro passante. La velocità complessiva di elaborazione può essere aumentata applicando la tecnologia di montaggio superficiale. Tuttavia, a causa della miniaturizzazione delle parti e dell'aumento della densità, aumenta il rischio di difetti del circuito stampato. Pertanto, nel processo di produzione del circuito stampato di qualsiasi tecnologia di montaggio superficiale, il rilevamento degli errori è diventato una parte necessaria.

Quali sono i vantaggi della tecnologia di elaborazione del chip SMT:

1. Alta affidabilità e forte capacità anti-vibrazione

L'elaborazione del chip SMT utilizza componenti del chip con alta affidabilità. I componenti sono piccoli e leggeri, quindi ha una forte capacità antivibrante. Adotta la produzione automatizzata e ha alta affidabilità di montaggio. Generalmente, il tasso di giunti di saldatura difettosi è inferiore a 10 parti per milione. La tecnologia di saldatura ad onda dei componenti plug-in a foro passante è di un ordine di grandezza inferiore, che può garantire un basso tasso di difetto dei giunti di saldatura di prodotti o componenti elettronici. Attualmente, quasi il 90% dei prodotti elettronici adotta la tecnologia SMT.

2. i prodotti elettronici sono di piccole dimensioni e ad alta densità di assemblaggio

Il volume dei componenti chip SMT è solo circa 1/10 dei componenti plug-in tradizionali e il peso è solo il 10% dei componenti plug-in tradizionali. Di solito, l'uso della tecnologia SMT può ridurre il volume dei prodotti elettronici del 40% ~60% e la qualità del 60% ~80%, l'area occupata e il peso sono notevolmente ridotti. La griglia del componente dell'assemblea di elaborazione della patch SMT si è sviluppata da 1.27MM alla griglia corrente 0.63MM e le singole griglie hanno raggiunto 0.5MM. La tecnologia di montaggio a foro passante è utilizzata per installare i componenti, che possono rendere la densità dell'assemblea più alta.

3. Buone caratteristiche ad alta frequenza e prestazioni affidabili

Poiché i componenti del chip sono saldamente montati, i dispositivi sono solitamente cavi senza piombo o corti, il che riduce l'influenza dell'induttanza parassitaria e della capacità parassitaria, migliora le caratteristiche ad alta frequenza del circuito e riduce l'interferenza elettromagnetica e radiofrequenza. La frequenza massima del circuito progettato con SMC e SMD è 3GHz, mentre il componente del chip è solo 500MHz, che può accorciare il tempo di ritardo della trasmissione. Può essere utilizzato in circuiti con una frequenza di clock superiore a 16MHz. Se viene utilizzata la tecnologia MCM, la frequenza di clock di fascia alta della workstation del computer può raggiungere 100MHz e il consumo energetico aggiuntivo causato dalla reattività parassitaria può essere ridotto di 2-3 volte.

4. Migliorare la produttività e realizzare la produzione automatizzata

Attualmente, se il cartone stampato perforato deve essere completamente automatizzato, è necessario espandere l'area del cartone stampato originale del 40%, in modo che la testa di inserimento del plug-in automatico possa inserire i componenti, altrimenti non c'è spazio sufficiente e le parti saranno danneggiate. La macchina di posizionamento automatico (SM421/SM411) adotta un ugello di vuoto per aspirare e rilasciare i componenti. L'ugello di vuoto è più piccolo della forma del componente, che aumenta la densità di installazione. Infatti, piccoli componenti e dispositivi QFP a passo fine sono prodotti utilizzando macchine di posizionamento automatiche per ottenere una produzione automatizzata a linea completa.

5. Ridurre i costi e ridurre le spese

(1) L'area di utilizzo del bordo stampato è ridotta e l'area è 1/12 della tecnologia del foro passante. Se il CSP viene utilizzato per l'installazione, la sua area sarà notevolmente ridotta;

(2) il numero di fori di perforazione sul circuito stampato è ridotto, risparmiando i costi di riparazione;

(3) man mano che le caratteristiche di frequenza sono migliorate, i costi di debug del circuito sono ridotti;

(4) a causa delle piccole dimensioni e del peso leggero dei componenti del chip, i costi di imballaggio, trasporto e stoccaggio sono ridotti;

L'uso della tecnologia di elaborazione del chip SMT può risparmiare materiali, energia, attrezzature, manodopera, tempo, ecc. e può ridurre i costi dal 30% al 50%.