SMT, la abreviatura de Surface Mount Technology, un tipo deensamblaje de PCB (placa de circuito impreso)la tecnología se refiere a la tecnología de soldar directamente los componentes en la superficie de la PCB para reemplazar la THT (Through-Hole Technology o tecnología de orificio pasante), que requiere el uso de perforaciones. Este artículo analizará los elementos esenciales del ensamblaje SMT para que los lectores puedan hacerse una idea general sobre el SMT.
Introducción de SMT
Cuando se utiliza el ensamblaje SMT en la fabricación de productos electrónicos, los componentes con terminales cortos o sin terminales (SMC o SMD) se colocan en las posiciones correspondientes sobre la placa de circuito o placa base. Luego se aplica soldadura por refusión u ola para fijar permanentemente los componentes en la placa.
Atributos de SMT
a. Miniaturización
Los SMC/SMD se caracterizan por su peso ligero, pequeño volumen y alta precisión de montaje, de modo que el peso y el volumen de las PCB ensambladas mediante SMT son aproximadamente una décima parte de los de aquellas ensambladas mediante THT. Como resultado, el volumen del producto final con la aplicación de SMT puede reducirse entre un 40% y un 60%, mientras que el peso puede disminuir entre un 60% y un 80%.
b. Alto rendimiento
La soldadura de componentes en el ensamblaje SMT presenta una baja tasa de rechazo y una mayor capacidad para resistir vibraciones.
c. Alta fiabilidad
Los productos electrónicos que utilizan ensamblaje SMT presentan alta frecuencia con la EMI (Interferencia Electromagnética) y la interferencia de RF reducidas.
d. Alta eficiencia
El ensamblaje SMT hace que la fabricación automática sea tan accesible que mejora la eficiencia de la producción.
Comparación entre SMT y THT
La razón por la que el ensamblaje THT está siendo reemplazado gradualmente por el ensamblaje SMT radica en que THT no logra satisfacer la demanda electrónica actual en términos de miniaturización. Por lo tanto, es necesario aplicar el ensamblaje SMT para que los componentes queden “adheridos” a la superficie de la placa en lugar de atravesarla.
El procedimiento detallado del ensamblaje SMT se indica a continuación:
El procedimiento de ensamblaje SMT puede simplificarse en los siguientes cuatro pasos: impresión de pasta de soldadura, montaje de chips, soldadura por refusión e inspección.
Material utilizado en el ensamblaje SMT
El material utilizado en el ensamblaje SMT incluye pasta de soldadura, adhesivo, fundente, agente de limpieza, medio de transferencia de calor, etc.
Pasta de soldadura
La pasta de soldadura en el procedimiento de ensamblaje SMT cumple la función tanto de material de soldadura como de adhesivo para fijar los SMC/SMD en la superficie de la PCB. El componente principal de la pasta de soldadura, Sn63/Pb37 y Sn62/Pb36/Ag2, presenta un rendimiento integral, mientras que Sn43/Pb43/Bi14 funciona bien en pastas de soldadura con baja temperatura de fusión. El IMC de Sn-Pb ofrece buen rendimiento en resistencia y humectabilidad, por lo que se considera la soldadura más adecuada.
Flujo
El flux en el procedimiento de ensamblaje SMT desempeña un papel en ayudar a que la soldadura se lleve a cabo de manera fluida. El flux se clasifica en flux ácido y flux de resina, y cumple la función de eliminar óxidos y suciedad de la superficie del metal y de humedecer dicha superficie metálica.
Adhesivo
El adhesivo desempeña un papel en la fijación de los SMD en el ensamblaje SMT para evitar que los SMD se desplacen y se caigan.
Agente de limpieza
El agente de limpieza se utiliza para eliminar los residuos en la placa dejados por la pasta de soldadura, etc. El agente de limpieza debe tener un buen desempeño químico y presentar estabilidad térmica. Además, no debe descomponerse durante el almacenamiento y la aplicación, ni reaccionar químicamente con otras sustancias químicas. Asimismo, no debe corroer el material de contacto, y debe ser no inflamable y de baja toxicidad. La limpieza debe realizarse de forma segura y con pocas pérdidas durante el procedimiento, y debe completarse de manera eficaz dentro del tiempo y la temperatura establecidos.
Tecnología de montaje SMC/SMD
SMC, abreviatura de Surface Mount Component (componente de montaje en superficie), incluye principalmente componentes de chip rectangulares, componentes de chip cilíndricos, componentes de chip compuestos y componentes de chip especiales. SMD, abreviatura de Surface Mount Device (dispositivo de montaje en superficie), es un tipo de componente utilizado para el ensamblaje SMT.
Montadora de chips
Estructura
El montador de chips es un equipo automatizado de alta precisión aplicado al ensamblaje SMT, controlado por computadora e integrado con luz, electricidad y mecánica.
Eficiencia de montaje
La precisión y la velocidad de montaje deben considerarse cuidadosamente al seleccionar una montadora de chips. Por lo tanto, cómo mejorar y garantizar la eficiencia de montaje de la montadora de chips es la máxima responsabilidad para aumentar eficazmente la calidad del producto y la eficiencia de fabricación y reducir los costos.
Elementos que afectan al montador de chips
Los elementos que afectan el movimiento del montador de chips incluyen la estructura del eje X‑Y, el error de movimiento del eje X‑Y, la inspección del eje X‑Y, el efecto del movimiento del eje Z de la boquilla de vacío sobre el error de montaje, etc.
Sistema visual
Para fijar con precisión los componentes de paso fino a la placa, los elementos de píxel y los aumentos ópticos deben configurarse científicamente en la cámara.
Sistema de software
El sistema de software del montador de chips de alta precisión depende de un sistema de control informático secundario, que generalmente utiliza una interfaz DOS, pero a veces utiliza una interfaz Windows o un sistema operativo UNIX. El sistema consta de software de control central, sistema de programación automática, sistema de control del montador y software de procesamiento visual.
Descarga electrostática (ESD)
Electricidad estática generada en productos electrónicos
El flujo inmóvil de electricidad se denomina electricidad estática, generada por la acumulación de cargas positivas y negativas. Como un tipo de energía eléctrica, la electricidad estática existe en la superficie de los objetos y es un fenómeno que se produce cuando ocurre un desequilibrio parcial entre las cargas positivas y negativas. La electricidad estática causa daños a los productos electrónicos con atributos de ocultamiento, potencialidad, aleatoriedad y complejidad.
Particularidad de la ESD
La electricidad estática presenta cierto grado de aleatoriedad, por lo que no todos los productos electrónicos sufren necesariamente sus daños. La energía cargada por la electricidad estática suele ser baja y, por lo tanto, el producto electrónico que sufre daños por electricidad estática no mostrará un mal funcionamiento de inmediato. El daño ni siquiera llega a ser claramente visible cuando los productos salen del almacén.
Medidas de protección ESD
a. Deben adoptarse medidas de protección ESD en el taller de fabricación;
b. Se deben usar una pulsera y guantes antiestáticos;
c. Se debe lograr la conexión con la realidad;
d. Las inspecciones estáticas deben implementarse trimestralmente.
La Tecnología de Montaje Superficial (SMT) ha transformado el ensamblaje de PCB al permitir que los componentes se suelden directamente a la placa, con las claras ventajas de la Tecnología de Montaje por Agujeros Pasantes (THT). Ayuda a que los productos electrónicos sean más pequeños, más eficientes y tengan una mejor funcionalidad y rendimiento generales.
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