O que é SMD (dispositivo de montagem em superfície)?
SMD (surface mount device) é um dispositivo eletrônico que coloca componentes diretamente na superfície de um PCB. Foi originalmente desenvolvido pela IBM nos Estados Unidos. Após 20 anos de desenvolvimento, ele gradualmente se tornou popular no mercado e gradualmente substituiu MERGULHAR (pacote duplo em linha com furo passante) se tornou o método de embalagem mais utilizado para módulos de LED.
O que é SMT (Tecnologia de Montagem em Superfície)?
Além de SMD, existe outra palavra semelhante que costuma nos confundir: SMT (Surface Mount Technology).
SMT refere-se a produtos que use tecnologia de embalagem SMD. Isso é significativamente diferente da DIPT (tecnologia de pacote dual in-line through-hole) que mencionamos anteriormente.
O SMT é adequado para uso em objetos mais precisos, enquanto o DIPT é adequado para uso em objetos maiores, como grandes transformadores, módulos de LED de alto pixel pitch (ou seja, módulos de LED com pixel pitch maior que 10 mm) e poder de dissipação de calor dos semicondutores.
Os componentes SMT são normalmente muito menores do que os componentes through-hole e vêm em uma variedade de tipos diferentes, dependendo do tipo de aplicação, como pinos curtos, fios, contatos planos, matrizes de esfera de solda (BGA) ou terminais de corpo de componente.
Os componentes passantes, por outro lado, geralmente têm cabos mais longos e, portanto, são muito fáceis de distinguir visualmente.
Processo de produção SMT
Primeiro, precisamos alinhar o molde do PCB com a superfície da placa de circuito e, em seguida, usar um rodo para aplicar uniformemente a pasta de solda para garantir que as almofadas fiquem uniformemente distribuídas e tenham uma quantidade controlada de pasta de solda adequada.
Em segundo lugar, os componentes são instalados com precisão em seus respectivos locais na placa usando uma máquina pick-and-place ou colocação manual. Observe que, ao operar manualmente, certifique-se de segurar a posição precisa do controle. Se você achar que não está completamente alinhado, pode mover suavemente a placa de circuito para evitar desalinhamento. Porque uma placa de circuito desalinhada acabará causando danos à placa de circuito.
Terceiro, a placa de circuito passa por um forno de refluxo, que expõe a placa de circuito à radiação infravermelha, aumentando assim a temperatura da pasta de solda. Quando a pasta de solda atinge o ponto de fusão, juntas de solda se formarão e grudarão firmemente na placa de circuito.
Em seguida, uma máquina AOI ou máquina de inspeção óptica automática é usada para conduzir múltiplas verificações de qualidade na placa de circuito. A inspeção atual é concluída inspecionando visualmente a placa, como alinhamento de componentes e verificação de pontes de solda.
Quarto, use uma tensão de baixa tensão para realizar um teste de inicialização na placa de circuito para verificar se as linhas e juntas de solda dentro da placa de circuito podem passar corrente para garantir que a placa de circuito possa ser usada normalmente.
Introdução às vantagens do SMT
Fabricação de placas de circuito impresso mais precisas
Como os componentes SMD têm pinos mais curtos ou mesmo nenhum pino, são mais precisos Placas de circuito impresso podem ser fabricados usando SMT. Tomando como exemplo os módulos de LED, é muito difícil usar a tecnologia de inserção through-hole para produzir módulos de LED com um pixel pitch menor que 10 mm, muito menos módulos de LED com pixel pitch menor, como P2 e P1.
Montagem eficiente
O processo de montagem SMT é puramente automatizado, e a taxa de erro é menor que um em 100.000. Durante o processo de montagem automática de PCB, ele é seguro e rápido, maximizando a eficiência da montagem.
Use conexões de solda estáveis
Os componentes SMD garantem uma fixação segura na placa de circuito. Isso ocorre porque cada polo possui duas almofadas utilizadas pelo fabricante. Até mesmo componentes eletrônicos menores podem ser instalados. Além disso, quando a máquina opera a placa, ela é mais estável e pode protegê-la melhor contra interferências externas.
Processamento confiável
Para fazer dispositivos de montagem em superfície, alguns fabricantes usam LCP, um plástico de alto desempenho. Ele garante estabilidade dimensional ideal e alinhamento preciso da grade. A substância é altamente resistente ao calor para solda, garantindo um método de conexão SMD suave, consistente e confiável.
Além disso, para garantir o progresso tranquilo dos serviços de PCB e reduzir os custos de retrabalho, a inspeção AOI será realizada após a conclusão da instalação de montagem em superfície. Este equipamento de inspeção é colocado na saída da soldagem por refluxo.
Tolerância a longo prazo
A máquina passa por rigorosos testes de resistência antes de sair da fábrica, para que possa operar em alta frequência por um longo tempo.
Componentes necessários ao embalar SMD
Resistores SMD
Existem duas variações básicas de resistores de montagem em superfície:
Película espessa:
Diferentemente dos resistores axiais, onde um filme resistivo é depositado em um núcleo circular, os resistores de montagem de superfície de filme espesso são feitos mascarando o filme resistivo na superfície de um substrato de óxido de alumínio plano e de alta pureza. O valor da resistência foi calculado alterando a composição da pasta resistiva antes da triagem e aparando o filme a laser após a triagem.
Película fina:
Resistores de filme de estanho têm terminais soldáveis nas laterais e uma camada protetora na parte superior. Eles têm um elemento resistivo em um substrato cerâmico. Em substratos cerâmicos, o bloco tem uma camada adesiva, uma camada inferior de barreira de níquel e uma camada de solda impregnada ou eletrodepositada. A barreira de níquel é crítica para manter a soldabilidade dos terminais.
Resistência de rede (RA/RN)
Um resistor de rede é composto de múltiplos resistores integrados, então também é chamado de resistor. Quando empacotado em um circuito integrado, também pode ser chamado de resistor integrado.
No chip cerâmico avançado do resistor de rede, existem eletrodos metálicos em cada extremidade para conectar os elementos resistivos de película espessa. Normalmente, o chip contém vários resistores de tamanho semelhante simultaneamente, tornando-o ideal para circuitos de memória digital.
Capacitor de chip
Capacitores de chip também são chamados de capacitores cerâmicos de chip multicamadas (MLCC) ou capacitores monolíticos, que têm o formato de blocos retangulares. É um chip cerâmico formado pelo empilhamento de diafragmas dielétricos cerâmicos com eletrodos impressos (eletrodos internos) de forma escalonada, e então sinterizando-os em alta temperatura de uma só vez.
Então, uma camada de metal (eletrodo externo) é selada em ambas as extremidades do chip para formar uma estrutura do tipo monolítica, daí o nome capacitor monolítico. É um dispositivo de armazenamento de energia, e a unidade de capacitância é Farad (F).
Indutor de chip
Indutores de chip, assim como capacitores de chip, têm muitos nomes, como indutores de potência, indutores de alta corrente, indutores de alta potência para montagem em superfície, etc.
Sua principal função é converter energia elétrica em energia magnética e armazená-la como um componente básico de montagem em superfície. A unidade de indutância é H. Existem dois tipos de indutores de chip: com capa magnética e sem magnético capa. São compostos principalmente de isolante e fio esmaltado.
Transformador SMD
Um transformador é um tipo de gerador de tensão CA (corrente alternada) fabricado com base na lei da indução eletromagnética de Faraday.
Embora os transformadores SMD sejam diferentes dos transformadores convencionais em termos de tensão, corrente, capacitância do enrolamento, etc., como a estrutura geral e o princípio são os mesmos, não faremos distinções mais detalhadas.
Diodos e transistores
Os diodos são compostos por dois materiais semicondutores, possuem condutividade unidirecional e são componentes polares. Portanto, a corrente que entra pelo eletrodo positivo encontra resistência desprezível. Mas se for o contrário, e a corrente entrar pelo polo negativo, a resistência será alta.
O triodo é um componente mais complexo com três eletrodos: emissor, base e coletor. Sua principal função é amplificar sinais elétricos fracos e ao mesmo tempo manter a tensão de saída do circuito estável em SMD.
Circuito integrado de chip
Os circuitos integrados SMD combinam componentes como diodos, capacitores, indutores e resistores em pequenos semicondutores chamados circuitos integrados (CIs).
Oscilador de cristal
Um oscilador de cristal é um dispositivo de quartzo com dois terminais e um revestimento de prata. Sua função é gerar a frequência de oscilação e, consequentemente, o sinal de clock do dispositivo.
