Сокращением SMD часто обозначается технология поверхностного монтажа электронных компонентов. Однако, нужно различать понятия методы установки и используемых элементов. Поэтому, если расшифровывать англоязычные термины:
- SMT – это сама технология, процесс, при котором компоненты устанавливаются на поверхность печатной платы;
- SMD – сами компоненты, монтируемые на поверхность ПП.
К SMD-деталям (чип-компонентам) относятся:
- светодиоды;
- резисторы;
- транзисторы;
- конденсаторы;
- стабилизаторы и т.д.
Технология SMT постепенно вытеснила более старый и менее совершенный метод монтажа в сквозные отверстия. Сегодня он применяется преимущественно в небольших сериях. Крупные компании-производители электронной продукции применяют SMT из-за того, что эту технологию можно полностью автоматизировать, увеличить плотность размещения изделий с обеих сторон печатной платы и сократить процент брака.
Основные этапы SMT-монтажа
- Паяльная паста (смесь припоя, флюса и вяжущих компонентов) наносится на заготовку платы установкой трафаретной печати;
- Далее устанавливаемые компоненты конвейером подаются в установщик SMD, где робот укладывает их на плату по предварительно заданным алгоритмам с использованием системы оптического распознавания и центровки;
- Плата с предустановленными на ней компонентами помещается в печь, где осуществляется пайка паяльной пасты методом оплавлением;
- Многоэтапный нагрев по предварительно рассчитанному температурному профилю обеспечивает равномерное распределение расплавленного припоя по выводам компонентов и каналам печатной платы, что делает соединение более качественным;
- После пайки оплавлением печатная плата с компонентами охлаждается и подвергается отмывке от флюса и излишков припоя (если это предусмотрено техпроцессом).
Ошибки при монтаже SMD
В производстве микроэлектроники по SMT-технологии возможны различные ошибки. Некоторые из них даже имеют собственные названия – например:
- Надгробие. Слишком сильное поверхностное натяжение припоя у одного из концов детали провоцирует подъем ее противоположного вывода над поверхности платы, из-за чего компонент припаивается неполностью.
- Собачье ухо. Паяльная паста неравномерно заполняет отпечаток на плате, из-за чего возникают припойные «мосты».
- Эффект холодной пайки. Если температура оплавления была недостаточной, припой имеет пористую и неровную фактуру, что ухудшает его электрические свойства и прочность соединения.
- Попкорн. Из-за некорректного содержания чувствительных к влажности деталей (например, микросхем BGA), при нагревании в печи поглощенная корпусом компонента влага испаряется и вытесняет припой из паяльной пасты, а сама деталь лопается, как зернышко попкорна.
Преимущества собственного SMT-производства
Производитель электронной продукции может контролировать, какие компоненты у каких поставщиков он покупает перед их установкой на плату. Если он использует уже готовые платы, такой контроль невозможен, так как детали не маркируются из-за малых размеров. При этом отслеживать качество сборки микроэлектронной схемы можно на любом этапе производства.
Также применение SMT-технологии позволяет полностью автоматизировать рабочий процесс, исключив человеческий фактор и обусловленные им риски.
В то же время, организация производства с применением поверхностного монтажа достаточно затратно на первоначальном этапе. Однако, благодаря массовому выпуску продукции и низким издержкам оно себя быстро окупает.
