Поверхностный монтаж (SMD) печатных плат
Невская электронная компания оказывает услуги поверхностного монтажа – наиболее распространенной в производстве электроники технологии сборки электронных модулей.
Востребованность методики мотивирована выгодным для производителей и потребителей сочетанием скорости решения производственных задач и меньшей себестоимости конечного продукта. Стоимость единицы компонентов, предназначенных для SMD монтажа, ниже на 20-50%, чем у аналогов, применяемых при сквозном монтаже, а реализация сборочного процесса характеризуется высоким уровнем автоматизации. В итоге, при прецизионной точности позиционирования деталей, сокращаются сроки исполнения заказов и возрастают объемы производства.
Терминология
Зародившаяся в 60-х годах минувшего столетия технология поверхностного монтажа печатных плат в буквальном сокращении от английского названия Surface Mount Technology выглядит как SMT (по-русски ТМП, «Технология монтажа на поверхность»).
Surface Mount Device, SMD – это отдельный компонент (деталь, устройство), которое устанавливают на поверхность, а не методика. Иное, часто встречающееся название SMD-элементов – чип-компоненты, в номенклатуру которых входят чип-резисторы, чип-транзисторы, чип-конденсаторы и т.п.
Однако в России устоялась традиция термином SMD-монтаж именовать сам технологический процесс установки деталей и сборки узлов на печатной плате. Технология выгодна, прежде всего, при серийном производстве, хотя создает проблемы для радиолюбителей.
Поверхностный монтаж SMD: технология и этапы
Алгоритм установки SMD компонентов скрупулезно отработан на протяжении последних 40 лет. Выполняют операции в такой последовательности:
-
используя трафареты и высокоточные принтеры на контактные площадки наносят паяльную пасту;
-
устанавливают предназначенные для монтажа SMD на плату с помощью автоматизированного оборудования;
-
проводят групповую пайку компонентов методом оплавления в конвейерных конвекционных печах. Подбор температурного профиля при этом зависит от специфики решаемых задач;
-
омывание платы для удаления излишков флюса, нанесение влагозащитного покрытия;
- контроль качества соединений и элементов. Для этого используют визуальный осмотр, двух- и трехмерные системы АОИ, рентгеноскопию.
Важнейшую роль в результативности технологического процесса поверхностного монтажа SMD печатных плат играет паяльная паста. Это припой, представляющий собой мелкодисперсионную массу, в состав которой входят порошкообразный припой, органические наполнители и флюс. Функции припойной пасты включают не только подготовку поверхностей и поставку припоя для пайки, но и предварительную фиксацию компонентов, поэтому она обладает хорошими клеящими свойствами. Не менее значим при SMD монтаже термопрофиль – корректно выбранный режим изменения температуры на протяжении реализации процесса пайки. Его задача – эффективная активация флюса, надежное смачивание рабочей зоны припоем, исключение термоударов.
Повышенные требования к термопрофилированию предъявляет активное внедрение Lead-free technology (бессвинцовой технологии). Ее характеризует узость окна процесса – разницы между значениями предельно допустимой и минимальной температурой, необходимой для обеспечения качественного плавления припоя.
Преимущества
При определении преференций, которые предоставляет использование SMD монтажа, ее сопоставляют с изначально применявшейся технологией Through Hole Technology (монтаж в отверстия). Для последней характерен ряд недостатков, избавиться от которых и повысить функциональность процесса помогла разработка и усовершенствование к концу 80-х годов прошлого века новой технологии SMT.
Поверхностный монтаж печатных плат отличают такие достоинства:
- минимизация массы, шага выводов, размерных параметров печатных узлов и элементной базы;
- повышенная плотность компоновки и трассировки;
- улучшенные электрические характеристики: сокращение длины выводов в сочетании с ростом плотности компоновки помогло повысить качество передачи слаботочных и ВЧ сигналов с одновременным уменьшением индуктивности и паразитной емкости;
- хорошая ремонтопригодность при условии использования специального инструментария и соблюдения технологического регламента;
- использование, при производственной необходимости, обеих сторон печатной платы для монтажа SMD;
- автоматизация рабочего процесса, что повышает скорость монтажных операций и исключает влияние человеческого фактора на качество итогового результата;
- низкая себестоимость готовой продукции, благодаря чему появляется возможность установить выгодную цену для конечного потребителя.
При этом для производителей SMD монтаж создает и некоторые сложности, которые выражаются в повышенных требованиях:
- к проектированию трассировки печатных плат, которая строится с учетом распределения тепловых полей;
- к точности расчетов и неукоснительному соблюдению температурного профиля пайки;
- к качественным параметрам используемых в производстве технологических материалов и к иным факторам.
Нашим клиентам
«Невскую электронную компанию» отличает оснащенность производственных участков передовым высокотехнологичным оборудованием, конфигурация которого определяется индивидуально под конкретный проект. Сквозной многоступенчатый контроль качества компонентов, параметров технологического процесса и готовых изделий перед отправкой заказчику – гарантия надежной и долговечной работы печатных плат, созданных по технологии поверхностного монтажа. Приятным бонусом станут минимальные сроки исполнения заказов и выгодная стоимость услуг «НЭК».
