Domande e risposte sull'assemblaggio SMT

D1: Che cos'è l'assemblaggio SMT?

A1: SMT, abbreviazione di Surface Mount Technology, si riferisce a un tipo di tecnologia di assemblaggio che consiste nell’applicare i componenti (SMC, Surface Mount Components, o SMD, Surface Mount Devices) su PCB nudi (Printed Circuit Boards) tramite l’utilizzo di una serie di apparecchiature per l’assemblaggio SMT.

Q2: Quali apparecchiature vengono utilizzate nell'assemblaggio SMT?

A2: In generale, per l’assemblaggio SMT si utilizzano le seguenti apparecchiature: stampante per pasta saldante, posizionatrice di componenti (chip mounter), forno di rifusione, strumento AOI (ispezione ottica automatizzata), lente d’ingrandimento o microscopio ecc.

Q3: Quali sono le caratteristiche dell’assemblaggio SMT?

A3: Rispetto alla tecnologia di assemblaggio convenzionale, cioè la THT (Through-Hole Technology), l’assemblaggio SMT offre una maggiore densità di montaggio, volume ridotto, peso più leggero dei prodotti, maggiore affidabilità, migliore resistenza agli urti, tasso di difetti inferiore, frequenza più elevata, minori interferenze EMI (Interferenza Elettromagnetica) e RF (Radio Frequenza), produttività più alta, maggiore possibilità di automazione, costi più bassi, ecc.

Q4: In che cosa l'assemblaggio SMT è diverso dall'assemblaggio THT?

A4: L'assemblaggio SMT è diverso dall'assemblaggio THT nei seguenti aspetti:

a. I componenti utilizzati per l’assemblaggio THT presentano terminali più lunghi rispetto a quelli per l’assemblaggio SMT;

b. L’assemblaggio THT richiede la foratura di fori che devono essere praticati sulla scheda a circuito stampato nuda, mentre l’assemblaggio SMT non lo richiede poiché gli SMC o gli SMD sono montati direttamente sul PCB;

c. La saldatura a onda è applicata principalmente nell’assemblaggio THT, mentre la saldatura a rifusione è applicata principalmente nell’assemblaggio SMT;

d. Nell’assemblaggio SMT ci si può aspettare l’automazione, mentre l’assemblaggio THT dipende solo dall’operazione manuale;

e. I componenti per l’assemblaggio THT sono pesanti, alti e di grande volume, mentre gli SMC possono contribuire a ridurre ulteriormente lo spazio.

Q5: Perché l’assemblaggio SMT è ampiamente applicato nella produzione di elettronica?

A5: Innanzitutto, i prodotti elettronici attuali perseguono la miniaturizzazione e la leggerezza, obiettivi difficili da raggiungere con l’assemblaggio THT;

In secondo luogo, per rendere i prodotti elettronici funzionalmente integrati, i componenti IC (circuiti integrati) vengono utilizzati in misura così elevata da risultare compatibili con i requisiti di larga scala e di elevata integrità, che è esattamente ciò che l’assemblaggio SMT rende possibile.

In terzo luogo, l’assemblaggio SMT si adatta alla produzione di grandi volumi, all’automazione e alla riduzione dei costi, tutti elementi che soddisfano le esigenze del mercato dell’elettronica;

In quarto luogo, l’assemblaggio SMT viene applicato per promuovere meglio lo sviluppo della tecnologia elettronica, dei circuiti integrati (IC) e delle molteplici applicazioni dei materiali semiconduttori;

In quinto luogo, l’assemblaggio SMT è conforme agli standard internazionali di produzione elettronica.

D6: In quale settore di prodotti viene utilizzato l’assemblaggio SMT?

A6: Attualmente, l’assemblaggio SMT è stato applicato a prodotti elettronici avanzati, in particolare a quelli appartenenti alla categoria dei computer e delle telecomunicazioni. Inoltre, l’assemblaggio SMT è stato utilizzato in prodotti di tutti i settori, inclusi assistenza medica, automotive, telecomunicazioni, controllo industriale, ambito militare, aerospaziale ecc.

Q7: Qual è la normale procedura di produzione per l’assemblaggio SMT?

A7: La procedura di assemblaggio SMT di solito consiste nella stampa della pasta saldante, nel posizionamento dei componenti, nella saldatura a rifusione, nell’AOI, nell’ispezione a raggi X e nel rilavoro. Un’ispezione visiva viene eseguita dopo ogni fase della procedura.

D8: Che cos’è la stampa della pasta saldante e quale ruolo svolge nell’assemblaggio SMT?

A8: La stampa della pasta saldante si riferisce al processo in cui la pasta saldante viene stampata sui pad del PCB in modo che gli SMC o gli SMD possano essere fissati alla scheda tramite la pasta saldante rimasta sui pad. La stampa della pasta saldante viene eseguita tramite l’uso di uno stencil sul quale sono presenti numerose aperture attraverso le quali la pasta saldante verrà depositata sui pad.

Q9: Che cos'è il montaggio del chip e qual è il suo ruolo nell'assemblaggio SMT?

A9: Il montaggio dei chip contribuisce al significato fondamentale dell’assemblaggio SMT e si riferisce al processo in cui gli SMC o gli SMD vengono rapidamente posizionati sulla pasta saldante rimasta sul pad del PCB. Di conseguenza, i componenti sono temporaneamente fissati alla superficie della scheda grazie all’adesione della pasta saldante.

Q10: Che tipo di saldatura viene utilizzato nella procedura di assemblaggio SMT?

A10: La saldatura a rifusione viene utilizzata nell’assemblaggio SMT per fissare in modo permanente i componenti sul PCB ed è eseguita all’interno di un forno di rifusione che contiene diverse zone di temperatura. Nel processo di saldatura a rifusione, la pasta saldante viene inizialmente fusa nella prima e nella seconda fase ad alta temperatura. Quando la temperatura diminuisce, la pasta saldante si solidifica in modo che i componenti vengano fissati sui corrispondenti pad del PCB.

D11: I PCB devono essere puliti dopo l’assemblaggio SMT?

A11: I PCB dopo l’assemblaggio SMT devono essere puliti prima di lasciare il reparto, poiché la superficie del PCB assemblato può essere ricoperta da polvere, residui dopo la saldatura a rifusione, flussante, per esempio, tutti elementi che, in una certa misura, riducono l’affidabilità dei prodotti. Pertanto, i PCB assemblati devono essere puliti prima di lasciare il reparto.

Q12: Che tipo di ispezione viene utilizzata per l'assemblaggio SMT?

A12: Per garantire la qualità e le prestazioni dei PCB assemblati, le ispezioni sono di grande necessità durante l’intero processo di assemblaggio SMT. È necessario ricorrere a numerosi tipi di ispezioni per individuare i difetti di produzione che ridurranno l’affidabilità dei prodotti finali. Le ispezioni visive sono le più comunemente utilizzate nell’assemblaggio SMT. In quanto metodo di ispezione diretto, l’ispezione visiva può essere utilizzata per rilevare alcuni evidenti errori fisici, come lo spostamento dei componenti, componenti mancanti o irregolarità dei componenti. L’ispezione visiva non si limita all’ispezione a occhio nudo: è possibile utilizzare anche alcuni strumenti, come lenti di ingrandimento o microscopi. Per individuare ulteriormente i difetti che si verificano sulle sfere di saldatura, è possibile ricorrere a ispezioni AOI e a raggi X una volta completata la saldatura.

Q13: Quali requisiti devono essere soddisfatti in termini di officina di assemblaggio SMT?

A13: Il requisito fondamentale che un'officina SMT deve soddisfare è illustrato di seguito:

Temperatura ambiente: 25±3℃ (se non può essere ottenuta, è necessario un dispositivo di controllo della temperatura);

Altezza interna della stanza: 3 metri;

Umidità relativa dell’ambiente (RH): dal 45% al 75% (se non può essere raggiunta, è necessario un dispositivo di controllo dell’umidità);

Requisito elettrostatico: 150KR±10% (è necessaria la messa a terra antistatica).