Τι είναι η διαδικασία SMT;
Το SMT σημαίνει Surface Mount Technology. Είναι η διαδικασία τοποθέτησης και συγκόλλησης ηλεκτρονικών εξαρτημάτων απευθείας στην επιφάνεια μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB).
Προτού το SMT γίνει κυρίαρχο, τα περισσότερα ηλεκτρονικά χρησιμοποιούσαν Through-Hole Technology (THT) , η οποία απαιτούσε διάνοιξη οπών στην πλακέτα, ώστε τα καλώδια εξαρτημάτων να μπορούν να εισαχθούν και να συγκολληθούν στην αντίθετη πλευρά. Η SMT εξάλειψε την ανάγκη για αυτές τις τρύπες (για τα περισσότερα εξαρτήματα), επιτρέποντας πολύ μικρότερη, ταχύτερη και πιο αυτοματοποιημένη παραγωγή.
Ακολουθεί μια αναλυτική-βήμα-βήμα της τυπικής διαδικασίας συναρμολόγησης SMT:
1. Εκτύπωση πάστας συγκόλλησης
Αυτό είναι το πρώτο και ένα από τα πιο κρίσιμα βήματα.
Τι συμβαίνει: Ένα στένσιλ από ανοξείδωτο χάλυβα τοποθετείται πάνω από το γυμνό PCB. Ένα μηχάνημα απλώνει πάστα συγκόλλησης (ένα κολλώδες, γκρι μείγμα από flux και μικροσκοπικές μεταλλικές μπάλες συγκόλλησης) πάνω από το στένσιλ, τοποθετώντας το ακριβώς εκεί που θα τοποθετηθούν τα εξαρτήματα.
Στόχος: Να εφαρμόσετε την ακριβή σωστή ποσότητα πάστας συγκόλλησης στα χάλκινα τακάκια.
2. Διαλέξτε και τοποθετήστε
Αυτό είναι το πιο γρήγορο και συναρπαστικό βήμα.
Τι συμβαίνει: Ένα μηχάνημα υψηλής-ταχύτητας (εξοπλισμένο με ακροφύσια κενού και κάμερες) συλλέγει μικροσκοπικά εξαρτήματα τοποθέτησης-επιφανειών από καρούλια ή δίσκους.
Πώς λειτουργεί: Το μηχάνημα χρησιμοποιεί συστήματα όρασης για να ευθυγραμμίσει τα καλώδια εξαρτημάτων με την πάστα συγκόλλησης στο PCB. Στη συνέχεια, τοποθετεί το συστατικό απευθείας πάνω στην πάστα, η οποία είναι αρκετά κολλώδης ώστε να τη συγκρατεί προσωρινά στη θέση της.
Ταχύτητα: Τα σύγχρονα μηχανήματα μπορούν να τοποθετήσουν δεκάδες χιλιάδες εξαρτήματα ανά ώρα.
3. Reflow Soldering
Εδώ είναι που τα εξαρτήματα συνδέονται μόνιμα.
Τι συμβαίνει: Το PCB, τώρα γεμάτο με εξαρτήματα, ταξιδεύει σε έναν μεταφορικό ιμάντα μέσω ενός φούρνου επαναροής. Αυτός ο φούρνος έχει πολλαπλές ζώνες θέρμανσης που ανεβάζουν σταδιακά τη θερμοκρασία.
Η Επιστήμη: Η θερμότητα λιώνει την πάστα συγκόλλησης («ξαναρέει») σε υγρό. Η επιφανειακή τάση αναγκάζει τη λιωμένη κόλληση να διαβρέχει τα μεταλλικά επιθέματα και τα καλώδια των εξαρτημάτων, σχηματίζοντας μια συμπαγή ηλεκτρική και μηχανική ένωση. Στη συνέχεια, η σανίδα περνά μέσα από ζώνες ψύξης για να στερεοποιήσει τη συγκόλληση.
4. Επιθεώρηση
Μετά τη συγκόλληση, η πλακέτα πρέπει να ελεγχθεί για ελαττώματα.
AOI (Αυτόματη Οπτική Επιθεώρηση): Οι κάμερες υψηλής ανάλυσης-σαρώνουν την πλακέτα για να ελέγξουν για εξαρτήματα που λείπουν, ανεπαρκή συγκόλληση ή σορτς (γέφυρες) μεταξύ των ακίδων.
AXI (Αυτόματη επιθεώρηση ακτίνων X-): Για πολύπλοκα εξαρτήματα όπως τα BGA (Ball Grid Arrays) όπου οι σύνδεσμοι συγκόλλησης είναι κρυμμένοι κάτω από το τσιπ, οι ακτίνες Χ χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο για κρυφά κενά ή σορτς.
