Что такое SMD (устройство поверхностного монтажа)?
SMD (устройство поверхностного монтажа) — это электронное устройство, которое размещает компоненты непосредственно на поверхности печатной платы. Первоначально оно было разработано IBM в США. После 20 лет разработки оно постепенно стало популярным на рынке и постепенно заменило ОКУНАТЬ (двухрядный корпус со сквозным отверстием) стал основным методом упаковки светодиодных модулей.
Что такое SMT (технология поверхностного монтажа)?
Помимо SMD, существует еще одно похожее слово, которое мы часто путаем – SMT (Surface Mount Technology).
SMT относится к продуктам, которые использовать технологию SMD-корпуса. Это существенно отличается от технологии DIPT (технология корпусов с двухрядным расположением выводов), которую мы упоминали ранее.
SMT подходит для использования на более точных объектах, в то время как DIPT подходит для использования на более крупных объектах, таких как большие трансформаторы, светодиодные модули с большим шагом пикселя (то есть светодиодные модули с шагом пикселя более 10 мм) и рассеиваемая мощность тепла полупроводников.
Компоненты SMT, как правило, намного меньше компонентов для сквозного монтажа и выпускаются в различных типах в зависимости от типа применения, например, короткие штыревые контакты, выводы, плоские контакты, матрицы с шариковыми выводами (BGA) или выводы корпуса компонента.
С другой стороны, компоненты для монтажа в отверстия обычно имеют более длинные выводы и поэтому их очень легко отличить визуально.
Процесс производства SMT
Сначала нам необходимо выровнять шаблон печатной платы с поверхностью печатной платы, а затем с помощью ракеля равномерно нанести паяльную пасту, чтобы гарантировать равномерное распределение контактных площадок и контролируемое количество подходящей паяльной пасты.
Во-вторых, компоненты аккуратно устанавливаются в соответствующие им места на плате с помощью машины Pick-and-Place или ручного размещения. Обратите внимание, что при работе вручную обязательно ухватывайте точное положение управления. Если вы обнаружите, что она не полностью выровнена, вы можете осторожно переместить плату, чтобы избежать смещения. Поскольку невыровненная плата в конечном итоге приведет к повреждению платы.
В-третьих, печатная плата проходит через печь оплавления, которая подвергает печатную плату воздействию инфракрасного излучения, тем самым повышая температуру паяльной пасты. Когда паяльная паста достигает точки плавления, образуются паяные соединения, которые прочно прилипают к печатной плате.
Затем машина AOI или автоматическая оптическая инспекционная машина используется для проведения множественных проверок качества на печатной плате. Текущая инспекция завершается визуальным осмотром платы, таким как выравнивание компонентов и проверка на наличие перемычек припоя.
В-четвертых, используйте низковольтное напряжение для проведения теста включения питания на печатной плате, чтобы проверить, могут ли линии и паяные соединения внутри печатной платы пропускать ток, чтобы убедиться в возможности нормального использования печатной платы.
Введение в преимущества SMT
Изготовление более точных печатных плат
Поскольку SMD-компоненты имеют более короткие выводы или вообще не имеют их, более точные Печатные платы могут быть изготовлены методом поверхностного монтажа (SMT). Например, светодиодные модули очень сложно изготавливать с помощью технологии сквозной установки (сквозного монтажа) для светодиодных модулей с шагом пикселя менее 10 мм, не говоря уже о светодиодных модулях с меньшим шагом пикселя, таких как П2 и П1.
Эффективная сборка
Процесс сборки SMT полностью автоматизирован, а частота ошибок составляет менее одной на 100 000. Автоматический процесс сборки печатных плат безопасен и быстр, что обеспечивает максимальную эффективность сборки.
Используйте стабильные паяные соединения
SMD-компоненты обеспечивают надёжное крепление на печатной плате. Это достигается благодаря двум контактным площадкам, используемым производителем на каждом полюсе. На печатную плату можно устанавливать даже более мелкие электронные компоненты. Более того, при работе с платой станок обеспечивает более стабильную работу и лучшую защиту от внешних воздействий.
Надежная обработка
Для изготовления поверхностно-монтируемых устройств некоторые производители используют LCP — высокопроизводительный пластик. Он обеспечивает оптимальную размерную стабильность и точное выравнивание сетки. Вещество обладает высокой термостойкостью к пайке, что обеспечивает плавный, последовательный и надежный метод соединения SMD.
Кроме того, для обеспечения бесперебойного выполнения услуг по обслуживанию печатных плат и снижения затрат на доработку, после завершения установки поверхностного монтажа будет проводиться инспекция AOI. Это инспекционное оборудование размещается на выходе из пайки оплавлением.
Долгосрочная толерантность
Перед тем как покинуть завод, машина проходит строгие испытания на прочность, поэтому она может работать на высокой частоте в течение длительного времени.
Компоненты, необходимые при упаковке SMD
SMD-резисторы
Существует два основных варианта резисторов для поверхностного монтажа:
Толстая пленка:
В отличие от аксиальных резисторов, где резистивная пленка нанесена на круглый сердечник, толстопленочные резисторы поверхностного монтажа изготавливаются путем маскирования резистивной пленки на поверхности плоской подложки из высокочистого оксида алюминия. Значение сопротивления рассчитывалось путем изменения состава резистивной суспензии перед экранированием и лазерной обрезки пленки после экранирования.
Тонкая пленка:
Оловянные пленочные резисторы имеют паяемые выводы по бокам и защитный слой сверху. Они имеют резистивный элемент на керамической подложке. На керамических подложках блок имеет адгезионный слой, никелевый барьерный слой под покрытием и пропитанный или гальванизированный припойный слой. Никелевый барьер имеет решающее значение для поддержания паяемости выводов.
Сопротивление сети (RA/RN)
Сетевой резистор состоит из нескольких резисторов, объединенных вместе, поэтому его также называют резистором. Когда он упакован в интегральную схему, его также можно назвать интегрированным резистором.
В усовершенствованном керамическом чипе с сетевым резистором на каждом конце расположены металлические электроды для соединения толстопленочных резистивных элементов. Как правило, чип содержит одновременно несколько резисторов аналогичного размера, что делает его идеальным для схем цифровой памяти.
Чип-конденсатор
Чип-конденсаторы также называются многослойными чип-керамическими конденсаторами (MLCC) или монолитными конденсаторами, имеющими форму прямоугольных блоков. Это керамический чип, образованный путем укладки керамических диэлектрических диафрагм с печатными электродами (внутренними электродами) в шахматном порядке, а затем спекания их при высокой температуре за один проход.
Затем металлический слой (внешний электрод) запаивается на обоих концах чипа, образуя монолитную структуру, отсюда и название монолитный конденсатор. Это устройство хранения энергии, а единицей емкости является фарад (Ф).
Чип-индуктор
Чип-индукторы, как и чип-конденсаторы, имеют много названий, например, силовые индукторы, сильноточные индукторы, поверхностные индукторы большой мощности и т. д.
Его основная функция — преобразование электрической энергии в магнитную и хранение ее в качестве базового компонента поверхностного монтажа. Единица индуктивности — H. Существует два типа чип-индукторов: с магнитным покрытием и без магнитный крышка. Они в основном состоят из изолятора и эмалированного провода.
SMD-трансформатор
Трансформатор — это тип устройства, работающего с переменным напряжением и изготавливаемого в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея.
Хотя SMD-трансформаторы отличаются от обычных трансформаторов по напряжению, току, емкости обмоток и т. д., поскольку общая структура и принцип одинаковы, мы не будем делать более подробных различий.
Диоды и транзисторы
Диоды состоят из двух полупроводниковых материалов, обладают однонаправленной проводимостью и являются полярными компонентами. Поэтому ток, входящий от положительного электрода, встречает незначительное сопротивление. Но если ситуация обратная, и ток входит через отрицательный полюс, сопротивление будет высоким.
Триод — более сложный компонент с тремя электродами: эмиттером, базой и коллектором. Его основная функция — усиливать слабые электрические сигналы и одновременно поддерживать стабильное выходное напряжение схемы в SMD.
Микросхема интегральная
Интегральные схемы SMD объединяют такие компоненты, как диоды, конденсаторы, катушки индуктивности и резисторы, на небольших полупроводниках, называемых интегральными схемами (ИС).
Кварцевый генератор
Кварцевый генератор — это двухконтактное кварцевое устройство с серебряным покрытием. Его функция заключается в генерации частоты колебаний и, следовательно, тактового сигнала устройства.
