ข้อเท็จจริงที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับเทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT)

ภาพรวมปัจจุบันของ SMT

จนถึงปัจจุบัน SMT เป็นเทคโนโลยีและเทคนิคที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในอุตสาหกรรมของการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCBA)นับตั้งแต่การเข้าสู่ตลาดในช่วงต้นทศวรรษ 1970 เทคโนโลยี SMT ได้กลายเป็นแนวโน้มหลักของอุตสาหกรรมการประกอบอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ แทนที่การประกอบแบบบัดกรีคลื่นที่ต้องพึ่งพาการเสียบชิ้นส่วนด้วยมือ กระบวนการนี้ได้รับการยกย่องว่าเป็นการปฏิวัติครั้งที่สองของเทคโนโลยีการประกอบอิเล็กทรอนิกส์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง SMT ได้กลายเป็นกระแสระดับโลกในวงการ PCBA ระหว่างประเทศ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด

นอกจากนี้ SMT ได้ผลักดันชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์มุ่งสู่การเป็นแบบชิป มีขนาดจิ๋ว บาง น้ำหนักเบา มีความน่าเชื่อถือสูง และมีฟังก์ชันหลากหลาย และยังเป็นสัญลักษณ์ที่บ่งบอกถึงระดับความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ของประเทศ

เทคนิคและคุณลักษณะของ SMT

SMT หมายถึงเทคโนโลยีการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ประเภทหนึ่ง ซึ่งอุปกรณ์ติดตั้งบนพื้นผิว (SMDs – Surface Mount Devices) จะถูกติดตั้งบนพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ผ่านเทคนิค อุปกรณ์ และวัสดุบางอย่าง ร่วมกับกระบวนการบัดกรี การทำความสะอาด และการทดสอบ เพื่อให้การประกอบสมบูรณ์

•เทคนิค SMT

เทคนิค SMT สามารถจำแนกออกเป็นประเภทต่าง ๆ ได้ตามวิธีการบัดกรีและวิธีการประกอบ

1). ตามวิธีการบัดกรี เทคโนโลยี SMT สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทได้แก่ การบัดกรีแบบรีโฟลว์ และการบัดกรีแบบคลื่น

2). ตามวิธีการประกอบ เทคนิค SMT สามารถจำแนกได้เป็นการประกอบแบบเต็มพื้นผิวการประกอบแบบผสมด้านเดียวและการประกอบแบบผสมสองด้าน.

ปัจจัยที่มีผลต่อคุณภาพการบัดกรีประกอบด้วยหลัก ๆ ดังนี้:การออกแบบแผงวงจรพิมพ์คุณภาพของบัดกรี (Sn63/Pb37), คุณภาพของฟลักซ์, ระดับการเกิดออกซิเดชันบนพื้นผิวโลหะที่บัดกรี (จุดเชื่อมบัดกรีของชิ้นส่วน, จุดเชื่อมบัดกรีของแผ่น PCB), เทคนิคต่าง ๆ เช่น การพิมพ์ การติดตั้ง และการบัดกรี (เส้นโค้งอุณหภูมิที่เหมาะสม), อุปกรณ์และการบริหารจัดการ

คุณภาพของการบัดกรีแบบรีโฟลว์ได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่อไปนี้: คุณภาพของครีมประสาน ข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับ SMD และข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับการตั้งค่าเส้นโค้งอุณหภูมิการบัดกรีแบบรีโฟลว์

a. อิทธิพลของคุณภาพของครีมประสานต่อเทคนิคการบัดกรีแบบรีโฟลว์

ตามสถิติพบว่า ปัญหาที่เกิดจากเทคนิคการพิมพ์คิดเป็น 70% ของปัญหาคุณภาพการประกอบผิวหน้าทั้งหมด โดยไม่คำนึงถึงการออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) หรือคุณภาพของชิ้นส่วนและแผ่นวงจรพิมพ์ ในกระบวนการพิมพ์ การวางตำแหน่งผิด การยุบตัวบริเวณขอบ การยึดเกาะ และการพิมพ์ไม่เพียงพอ ล้วนถือเป็นข้อบกพร่อง และแผ่น PCB ที่มีข้อบกพร่องเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขงานใหม่ มาตรฐานการตรวจสอบเฉพาะควรให้สอดคล้องกับมาตรฐาน IPC-A-610C

b. ข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับ SMD

เพื่อให้ได้คุณภาพการติดตั้งที่เหมาะสม เทคนิคจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้: ส่วนประกอบที่แม่นยำ ตำแหน่งที่แม่นยำ และแรงกดที่เหมาะสม มาตรฐานการตรวจสอบเฉพาะควรสอดคล้องกับมาตรฐาน IPC-A-610C

c. ข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับการตั้งค่าเส้นโค้งอุณหภูมิการบัดกรีแบบรีโฟลว์

เส้นโค้งอุณหภูมิมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการกำหนดคุณภาพการบัดกรี ก่อนถึง 160°C อัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิควรถูกควบคุมให้อยู่ที่ 1 ถึง 2°C ต่อวินาที หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเร็วเกินไป ในด้านหนึ่ง อุปกรณ์และแผ่น PCB จะได้รับความร้อนอย่างรวดเร็วเกินไป ซึ่งมักทำให้อุปกรณ์เสียหายและทำให้แผ่น PCB เกิดการบิดงอ อีกด้านหนึ่ง ความเร็วการระเหยของตัวทำละลายที่สูงเช่นนี้มักทำให้ผงโลหะกระเด็นออกมาและเกิดเป็นลูกบอลประสาน โดยทั่วไปแล้ว ค่าพีคของอุณหภูมิจะถูกตั้งให้สูงกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะผสม 30 ถึง 40°C (ตัวอย่างเช่น จุดหลอมเหลวของ 63Sn/37Pb อยู่ที่ 183°C และค่าพีคของอุณหภูมิควรถูกตั้งไว้ที่ 215°C) และเวลาการรีโฟลว์อยู่ที่ 60 ถึง 90 วินาที ค่าพีคของอุณหภูมิที่ต่ำเกินไปหรือเวลารีโฟลว์ที่สั้นเกินไปอาจทำให้การบัดกรีไม่สมบูรณ์ โดยไม่สามารถสร้างชั้นโลหะผสมที่มีความหนาเพียงพอได้ ในกรณีรุนแรง เนื้อประสานอาจไม่หลอมละลายเลย ในทางกลับกัน ค่าพีคของอุณหภูมิที่สูงเกินไปหรือเวลารีโฟลว์ที่ยาวเกินไปจะทำให้ชั้นโลหะผสมหนาเกินไป ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความแข็งแรงของจุดบัดกรี และในบางครั้ง อุปกรณ์และแผ่นวงจรพิมพ์อาจได้รับความเสียหายได้

•คุณลักษณะของ SMT

ในฐานะวิธีการ PCBA แบบดั้งเดิมเทคโนโลยีแพ็กเกจแบบรูทะลุ (THT) เป็นประเภทของการประกอบเทคโนโลยีที่ใช้ในการเสียบขาของคอมโพเนนต์ลงในรูทะลุของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และบัดกรีขาที่อยู่อีกด้านหนึ่งของแผงวงจรพิมพ์ THT มีคุณลักษณะดังต่อไปนี้:

1). จุดบัดกรีถูกยึดอยู่กับที่และเทคโนโลยีค่อนข้างเรียบง่าย ทำให้สามารถปฏิบัติงานด้วยมือได้

2). ปริมาณมากและน้ำหนักสูง ทำให้ยากต่อการประกอบแบบสองด้าน

อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีแบบรูทะลุแล้ว เทคโนโลยีการติดตั้งแบบผิวหน้ามีข้อดีมากกว่า
a. ความหนาแน่นในการประกอบสูง ทำให้ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา
b. มีความเชื่อถือได้สูงและทนต่อการสั่นสะเทือนได้ดี
c. อัตราข้อบกพร่องของจุดบัดกรีต่ำ;
d. ความถี่สูง ช่วยลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นความถี่วิทยุ (RF);
e. สามารถรองรับการทำงานอัตโนมัติและการปรับปรุงการผลิตในปริมาณมากได้
f. ประหยัดต้นทุนได้ 30% ถึง 50%

แนวโน้มการพัฒนาของ SMT

•FPT

FPT หมายถึงเทคโนโลยีประเภทหนึ่งของ PCBA ซึ่งใช้ในการประกอบ SMD ที่มีระยะห่างระหว่างขาอยู่ในช่วง 0.3 ถึง 0.635 มม. และ SMC (Surface Mount Components) ที่มีขนาดความยาวคูณความกว้างไม่เกิน 1.6 มม. * 0.8 มม. ลงบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ในด้านคอมพิวเตอร์ การสื่อสาร และอวกาศ ทำให้ IC เซมิคอนดักเตอร์มีความหนาแน่นสูงขึ้นเรื่อย ๆ ขนาดของ SMC เล็กลง และระยะห่างขาของ SMD แคบลงอย่างต่อเนื่อง จนถึงปัจจุบัน QFP ที่มีระยะห่างระหว่างขา 0.635 มม. และ 0.5 มม. ได้กลายเป็นชิ้นส่วนสำหรับการสื่อสารที่ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมและการทหาร

•ขนาดเล็ก ขาหลายขา และความหนาแน่นสูง

SMC จะมีการพัฒนาไปสู่ขนาดจิ๋วและปริมาตรมาก และได้พัฒนาถึงสเปกขนาด 01005 แล้ว ส่วน SMD จะมีการพัฒนาไปสู่ปริมาตรเล็ก จำนวนขามาก และความหนาแน่นสูง ตัวอย่างเช่นBGAที่กำลังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายจะถูกเปลี่ยนให้เป็น CSP การประยุกต์ใช้ FC จะเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ

•เทคนิคการบัดกรีปลอดสารตะกั่วที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ตะกั่ว หรือ Pb เป็นโลหะมีพิษชนิดหนึ่งที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ เพื่อตอบสนองต่อข้อกำหนดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ข้อตกลงร่วมกันตามมาตรฐาน ISO14000 ประเทศส่วนใหญ่ได้ห้ามการใช้ตะกั่วในวัสดุบัดกรี ซึ่งนำไปสู่ความจำเป็นในการบัดกรีปลอดตะกั่ว ในปี 2004 ญี่ปุ่นได้ห้ามการผลิตหรือการจำหน่ายอุปกรณ์การผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้การบัดกรีด้วยตะกั่ว และในปี 2006 สหภาพยุโรปได้เริ่มห้ามการผลิตหรือการจำหน่ายอุปกรณ์การผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้การบัดกรีด้วยตะกั่วปราศจากสารตะกั่วการบัดกรีปลอดสารตะกั่วเป็นแนวโน้มการพัฒนาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จนทำให้โรงงานผลิตแผ่นวงจรพิมพ์รายใหญ่ต่างมุ่งมั่นเดินตามแนวโน้มนี้ เพื่อผลิตสินค้าให้ได้มากขึ้นและสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมPCBCart ให้ความสำคัญกับการปกป้องสิ่งแวดล้อมและได้รับการรับรองอย่างครบถ้วนจาก UL และ RoHS. โปรดคลิกปุ่มต่อไปนี้เพื่อขอใบเสนอราคาประกอบแผงวงจรพิมพ์แบบปลอดสารตะกั่ว

คำขอใบเสนอราคาสำหรับการประกอบแผงวงจรพิมพ์ปลอดสารตะกั่ว

เรายินดีที่จะแบ่งปันข้อมูลเกี่ยวกับบริการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของเรา และพูดคุยเกี่ยวกับโครงการติดตั้งอุปกรณ์บนแผงวงจรพิมพ์แบบกำหนดเองติดต่อเราหากคุณมีคำถามใด ๆ