SMT – метод монтажа электронных компонентов, один из наиболее распространенных в микроэлектронной индустрии. Он подразумевает использование специальных компонентов, запаиваемых на поверхности печатной платы или иной подложке без проводов с использованием пайки оплавлением или погружением.
Шелкография. Она необходима для нанесения фиксирующего клея или паяльной пасты на контактные точки ПП для последующей пайки компонентов. Шелкография осуществляется на машине для трафаретной печати, располагаемой в начале производственной линии.
Дозирование. Нанесение клеевого состава на зафиксированную печатную плату. Его задача – закрепить элементы на ПП. Дозирование осуществляется с помощью дозатора клея, размещенного в начале промышленной линии или после тестировочного оборудования.
Монтаж. На этом этапе происходит прецизионная установка компонентов на поверхности ПП. Монтаж осуществляется с помощью установочной машины, размещенной на конвейерной линии после установки для трафаретной печати.
Отверждение. Назначение этого этапа - расплавление клея, с помощью которого печатная плата и установленные на ней компоненты соединяются между собой. Отверждение осуществляется в сушильной печи, находящейся на производственной линии после установочной машины.
Пайка оплавлением. Ее назначение – расплавить припой в точках установки электронных компонентов на электронной плате. Пайка оплавлением осуществляется в печи, которая располагается в производственной линии за установочной машиной.
Отмывка. На этом этапе с печатной платы с запаянными на ней компонентами удаляются остатки флюса, который может вызывать коррозию самой подложки и выводных элементов. Для этого используется отмывочная машина, расположение которой в производственной линии не строго фиксированное и может меняться в зависимости от особенностей производства.
Высокая плотность сборки. Размер и масса деталей в SMT-технологии существенно меньше аналогичных параметров у традиционных выводных элементов. Благодаря этому технология уменьшает габариты электронных изделий на 60%, а массу – на 75%. Для сравнения, размер сетки установки компонентов при сквозной установке достигает 2,54 мм, а у поверхностного она составляет 0,63-0,5 мм.
Высокая надежность. Из-за малого размера и веса детали SMD отличаются виброустойчивостью, а их монтаж полностью автоматизирован. Это повышает качество и надежность сборки платы – в частности, по сравнению со сквозной технологией доля некачественных паяных соединений снижена на 10%. Срок эксплуатации до отказа в среднем у продукции, собранной по методу SMT, составляет 2,5 × 105 часов. Сегодня почти 90% микроэлектронных изделий изготовлено по этой технологии.
Хорошие высокочастотные характеристики. Так как детали микросхемы прочно фиксированы, устройства не имеют вообще или имеют короткие выводы. Сокращается паразитная емкость и повышаются частотные параметры схемы. Наиболее высокая частота составляет 3 ГГц. При использовании сквозной технологии она достигает всего 500 МГц. Применение SMT ускоряет передачу, поэтому она может использоваться в схемах тактовой частотой 16 МГц и более. При использовании многоядерной технологии MCM, финальная тактовая частота рабочей станции достигает 100 МГц, а потребление энергии, обусловленное паразитным сопротивлением, сокращается в 2-3 раза.
Кроме того, SMT-технология сокращает:
Технология SMT упрощает автоматизацию производственных линий. Например, чтобы организовать полностью автоматизированную линию при технологии сквозной установки, нужно увеличить размер печатной платы на 40%, в противном случае устанавливаемые детали будут повреждены. При поверхностном монтаже применяются установочные машины с вакуумными головками, сопло которых меньше размещаемой детали, что позволяет повысить плотность размещения компонентов без риска их повреждения.
Разумеется, технология SMT также имеет и недостатки:
Однако, с внедрением современных методов разборки и сборки, а также новых типов ПП с низким КТР эти недостатки нивелируются и не мешают дальнейшему развитию технологии.
