back

SMT-монтаж и SMD-компоненты

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.