SMD (yüzey montaj cihazı) nedir?
SMD (yüzey montaj cihazı), bileşenleri doğrudan bir PCB'nin yüzeyine yerleştiren bir elektronik cihazdır. Başlangıçta IBM tarafından Amerika Birleşik Devletleri'nde geliştirilmiştir. 20 yıllık geliştirmeden sonra, pazarda giderek popüler hale geldi ve giderek yerini aldı DALDIRMA (delikli çift sıralı paket) LED modülleri için ana akım paketleme yöntemi haline geldi.
SMT (Yüzey Montaj Teknolojisi) Nedir?
SMD'ye ek olarak, ona benzeyen ve bizim kolayca karıştırdığımız başka bir kelime daha var: SMT (Yüzey Montaj Teknolojisi).
SMT, şu ürünleri ifade eder: SMD paketleme teknolojisini kullanın. Bu, daha önce bahsettiğimiz DIPT'den (through-hole dual in-line package technology) önemli ölçüde farklıdır.
SMT daha hassas nesnelerde kullanıma uygundur, DIPT ise daha büyük nesnelerde kullanıma uygundur, örneğin: büyük trafolar, yüksek piksel aralığına sahip LED modüller (yani piksel aralığı 10 mm'den büyük LED modüller) ve yarı iletkenlerin ısı dağıtma gücü.
SMT bileşenleri genellikle delikli bileşenlerden çok daha küçüktür ve kısa pimler, uçlar, düz kontaklar, lehim bilyesi (BGA) matrisleri veya bileşen gövde terminalleri gibi uygulama türüne bağlı olarak çeşitli farklı tiplerde gelir.
Öte yandan, delikli bileşenler genellikle daha uzun bağlantı uçlarına sahiptir ve bu nedenle görsel olarak ayırt edilmeleri çok kolaydır.
SMT üretim süreci
Öncelikle PCB şablonunu devre kartının yüzeyiyle hizalamamız ve ardından lehim macununu eşit şekilde uygulamak için bir rakle kullanmamız gerekiyor; böylece pedlerin eşit şekilde dağıldığından ve uygun miktarda lehim macununun olduğundan emin olmalıyız.
İkinci olarak, bileşenler bir pick-and-place makinesi veya manuel yerleştirme kullanılarak kart üzerindeki ilgili yerlerine doğru bir şekilde yerleştirilir. Manuel olarak çalıştırırken, hassas kontrol konumunu kavradığınızdan emin olun. Tamamen hizalanmadığını görürseniz, yanlış hizalanmayı önlemek için devre kartını nazikçe hareket ettirebilirsiniz. Çünkü yanlış hizalanmış bir devre kartı sonunda devre kartına zarar verecektir.
Üçüncüsü, devre kartı, devre kartını kızılötesi radyasyona maruz bırakan ve böylece lehim macununun sıcaklığını artıran bir reflow fırınından geçer. Lehim macunu erime noktasına ulaştığında, lehim bağlantıları oluşacak ve devre kartına sıkıca yapışacaktır.
Daha sonra, devre kartında birden fazla kalite kontrolü yapmak için bir AOI makinesi veya otomatik optik inceleme makinesi kullanılır. Mevcut inceleme, bileşen hizalaması ve lehim köprülerinin kontrolü gibi kartın görsel olarak incelenmesiyle tamamlanır.
Dördüncüsü, devre kartında düşük voltajlı bir voltaj kullanarak güç açık testi yapın ve devre kartının içindeki hatların ve lehim bağlantılarının akım geçirip geçiremediğini kontrol edin; böylece devre kartının normal şekilde kullanılabileceğinden emin olun.
SMT'nin avantajlarına giriş
Daha hassas PCB kartlarının üretimi
SMD bileşenlerinin pinleri daha kısa veya hiç olmadığı için daha hassas PCB kartları SMT kullanılarak üretilebilir. Örneğin LED modüllerini ele alırsak, piksel aralığı 10 mm'den az olan LED modüllerini üretmek için delikli yerleştirme teknolojisini kullanmak oldukça zordur; daha küçük piksel aralıklarına sahip LED modüllerini ise hiç saymıyorum. P2 ve P1.
Verimli montaj
SMT montaj süreci tamamen otomatiktir ve hata oranı 100.000'de birden azdır. Otomatik PCB montaj süreci sırasında güvenli ve hızlıdır, montaj verimliliğini en üst düzeye çıkarır.
Sabit lehim bağlantıları kullanın
SMD bileşenler, devre kartına güvenli bir şekilde tutunma sağlar. Bunun nedeni, her kutupta üretici tarafından kullanılan iki ped bulunmasıdır. Daha küçük elektronik PCB bileşenleri bile yerleştirilebilir. Dahası, makine PCB'yi çalıştırdığında daha kararlıdır ve PCB'yi dış etkenlerden etkilenmekten daha iyi koruyabilir.
Güvenilir işleme
Yüzeye monte cihazlar yapmak için bazı üreticiler yüksek performanslı bir plastik olan LCP kullanır. Bu, optimum boyutsal kararlılık ve hassas ızgara hizalaması sağlar. Madde lehime karşı oldukça ısıya dayanıklıdır ve pürüzsüz, tutarlı ve güvenilir bir SMD bağlantı yöntemi sağlar.
Ayrıca PCB hizmetlerinin sorunsuz ilerlemesini sağlamak ve yeniden işleme maliyetlerini azaltmak için, yüzey montaj kurulumu tamamlandıktan sonra AOI denetimi yapılacaktır. Bu denetim ekipmanı, yeniden akış lehimleme çıkışına yerleştirilir.
Uzun vadeli tolerans
Makine fabrikadan çıkmadan önce zorlu dayanıklılık testlerinden geçiriliyor, bu sayede uzun süre yüksek frekansta çalışabiliyor.
SMD paketlenirken ihtiyaç duyulan bileşenler
SMD dirençler
Yüzeye monte dirençlerin iki temel çeşidi vardır:
Kalın Film:
Dirençli bir filmin dairesel bir çekirdeğe biriktirildiği eksenel dirençlerin aksine, kalın film yüzey montajlı dirençler, dirençli filmi düz, yüksek saflıkta bir alüminyum oksit alt tabakanın yüzeyine maskeleyerek yapılır. Direnç değeri, elemeden önce dirençli bulamaç bileşimini değiştirerek ve elemeden sonra filmi lazerle kırparak hesaplandı.
İnce Film:
Kalay film dirençlerinin yanlarında lehimlenebilir terminaller ve üstlerinde koruyucu bir katman bulunur. Seramik bir alt tabaka üzerinde dirençli bir eleman bulunur. Seramik alt tabakalarda, blokta yapışkan bir katman, nikel bariyer alt kaplama ve emdirilmiş veya elektrokaplanmış bir lehim kaplaması bulunur. Nikel bariyer, terminallerin lehimlenebilirliğini korumak için kritik öneme sahiptir.
Ağ direnci (RA/RN)
Bir ağ direnci, birlikte entegre edilmiş birden fazla dirençten oluşur, bu nedenle buna direnç de denir. Entegre bir devreye paketlendiğinde, buna entegre direnç de denebilir.
Gelişmiş seramik çip yapısına sahip ağ dirençlerinde, kalın film direnç elemanlarını birbirine bağlamak için her iki uçta metal elektrotlar bulunur. Tipik olarak, çip aynı anda benzer boyutta birden fazla direnç içerir; bu da onu dijital bellek devreleri için ideal hale getirir.
Çip kondansatörü
Yonga kapasitörlerine ayrıca çok katmanlı yonga seramik kapasitörler (MLCC) veya dikdörtgen bloklar şeklinde olan monolitik kapasitörler de denir. Seramik dielektrik diyaframların baskılı elektrotlarla (dahili elektrotlar) kademeli bir şekilde istiflenmesi ve ardından bunların tek seferde yüksek sıcaklıkta sinterlenmesiyle oluşturulan bir seramik yongadır.
Daha sonra çipin her iki ucuna bir metal tabaka (dış elektrot) monolitik benzeri bir yapı oluşturmak için kapatılır, dolayısıyla monolitik kapasitör adı verilir. Bu bir enerji depolama aygıtıdır ve kapasitans birimi Farad'dır (F).
Çip indüktörü
Yonga indüktörleri, yonga kapasitörleri gibi, güç indüktörleri, yüksek akım indüktörleri, yüzeye monte yüksek güç indüktörleri vb. gibi birçok isme sahiptir.
Ana işlevi elektrik enerjisini manyetik enerjiye dönüştürmek ve onu temel bir yüzey montaj bileşeni olarak depolamaktır. Endüktans birimi H'dir. İki tip çip indüktörü vardır: manyetik kapaklı ve kapaksız manyetik kapak. Bunlar çoğunlukla yalıtkan ve emaye telden oluşur.
SMD trafo
Transformatör, Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına dayanarak üretilen bir tür alternatif akım (AC) voltaj dönüştürücüsüdür.
SMD transformatörler gerilim, akım, sargı kapasitesi vb. açılardan konvansiyonel transformatörlerden farklı olmakla birlikte genel yapı ve prensip aynı olduğundan daha detaylı bir ayrım yapmayacağız.
Diyotlar ve transistörler
Diyotlar iki yarı iletken malzemeden oluşur, tek yönlü iletkenliğe sahiptir ve kutupsal bileşenlerdir. Bu nedenle, pozitif elektrottan giren akım ihmal edilebilir bir dirençle karşılaşır. Ancak durum tam tersiyse ve akım negatif kutuptan giriyorsa, direnç yüksektir.
Triyot, üç elektrotlu daha karmaşık bir bileşendir: emitör, baz ve kollektör. Ana işlevi zayıf elektrik sinyallerini yükseltmek ve aynı zamanda devrenin çıkış voltajını SMD'de sabit tutmaktır.
Çip entegre devresi
SMD entegre devreler, diyot, kapasitör, indüktör ve direnç gibi bileşenleri entegre devreler (IC) adı verilen küçük yarı iletkenler üzerinde birleştirir.
Kristal osilatör
Kristal osilatör, üzerinde gümüş kaplama bulunan iki uçlu bir kuvars cihazıdır. İşlevi, salınım frekansını ve dolayısıyla cihazın saat sinyalini üretmektir.
