Technologie de montage en surface (SMT)

Technologie de montage de surface (SMT): l'"ingénieur invisible" de la fabrication électronique moderne

Introduction au projet
La technologie de montage de surface (SMT) est l'une des technologies de base dans le domaine de la fabrication électronique.Par montage direct de composants microélectroniques sur la surface des circuits imprimés (PCBS), il a remplacé la technologie traditionnelle de montage par trou et est devenu un moteur clé de la miniaturisation et des performances élevées des produits électroniques modernes.Des smartphones aux équipements aérospatiaux, SMT est partout et peut être appelé "l'ingénieur invisible" de l'industrie électronique.

I. L'évolution historique de la SMT
Le SMT est né dans les années 1960 et a été développé pour la première fois par IBM aux États-Unis.Il a été initialement utilisé dans les petits ordinateurs et les équipements aérospatiaux (comme l'ordinateur de navigation du lanceur Saturne).

Dans les années 1980: La technologie a progressivement mûri et la part de marché a augmenté rapidement, passant de 10%.

À la fin des années 1990: il est devenu le processus principal, avec plus de 90% des produits électroniques adoptant SMT.

Au XXIe siècle, avec la demande de miniaturisation (composants 01005, emballages BGA) et les exigences en matière de protection de l'environnement (soudage sans plomb),La SMT continue de répéter et de mettre à niveau 47.

ii. Principes de base et flux de processus de la SMT
Le noyau de la SMT réside dans le "montage" et le "soudage".

Impression à la pâte de soudure

À l'aide d'un modèle en acier inoxydable coupé au laser (d'une épaisseur de 0,1-0,15 mm), la pâte de soudure est imprimée avec précision sur les plaquettes de PCB à travers un grattoir.La pâte de soudure est fabriquée en mélangeant la poudre de soudure et le fluxL'épaisseur d'impression doit être contrôlée (généralement 0,3-0,6 mm) 69.

Équipement clé: imprimante de pâte de soudure entièrement automatique, associée à un détecteur de pâte de soudure (SPI) pour le balayage 3D afin d'assurer la qualité d'impression 69.

Montage du composant

La machine de montage de surface attrape les composants (tels que les résistances, les condensateurs et les puces) à travers des buses sous vide et atteint une précision de ± 0,025 mm avec un système de positionnement visuel.Il peut monter à plus de 2001000 points par heure.

Difficultés: des buses spéciales sont nécessaires pour les composants de forme irrégulière (tels que les connecteurs flexibles), et l'emballage BGA repose sur la détection par rayons X pour vérifier l'intégrité des boules de soudure.

Soudage par reflux

En contrôlant avec précision la courbe de température (préchauffage, trempage, reflux, refroidissement), la pâte de soudure est fondue et des joints de soudure fiables sont formés.La température maximale des procédés sans plomb est généralement de 235-245°C, et la zone à haute température dure 40 à 60 secondes.

Contrôle des risques: la vitesse de refroidissement doit être ≤ 4 °C/s pour éviter les défauts de la grille des joints de soudure.

Inspection et réparation

AOI (Automatic Optical Inspection): Il peut identifier les défauts tels que les pièces manquantes, les décalages et les pierres tombales, avec une précision de 0,01 mm.

Inspection par rayons X: utilisée pour la vérification de la qualité des joints de soudure cachés tels que le BGA;

Station de travail de réparation: chauffer localement jusqu'au point de fusion de la soudure et remplacer le composant défectueux 89.

Les avantages techniques de la SMT
Comparée à la technologie traditionnelle de la traverse, la SMT a réalisé des percées dans de multiples dimensions:

Volume et poids: le volume des composants est réduit de 40% à 60% et le poids de 60% à 80%, ce qui prend en charge le câblage à haute densité (composants de 0,5 mm d'envergure) 310;

fiabilité: le taux de défauts des joints de soudure est inférieur à dix parties par million,d'une résistance à la vibration élevée et d'une performance supérieure des circuits à haute fréquence (inductance et capacité parasitaires réduites). 37

Efficacité de la production: haut degré d'automatisation, avec des coûts de main-d'œuvre réduits de plus de 50%, permettant un montage à double face et une production flexible.

Protection de l'environnement et économie: Réduction des déchets de forage et de matériaux, procédé sans plomb conforme à la norme RoHS 35.

IV. Champs d'application de la SMT
électronique grand public: miniaturisation des téléphones intelligents et des ordinateurs portables;

L'électronique automobile: exigences élevées en matière de fiabilité des modules de commande et des capteurs de l'ECU;

Équipement médical: moniteurs portables, assemblage de précision de dispositifs implantables;

Industrie aérospatiale et militaire: conception anti-vibration pour les équipements de communication par satellite et les systèmes de navigation 4710.

V. Tendances et défis futurs
L'intelligence et la flexibilité: les machines et les lignes de production reconfigurables dotées d'une technologie de montage de surface adaptative (SMT) basée sur l'IA s'adaptent aux exigences de personnalisation de petits lots. 56

Intégration tridimensionnelle: améliorer l'utilisation de l'espace grâce à la technologie d'emballage empilé en 3D;

Fabrication verte: promouvoir les agents de nettoyage à base d'eau et les soudures biodégradables afin de réduire les émissions de COV de 59%;

Limite de précision: pour relever les défis croissants des composants inférieurs à 01005 (tels que 008004), développer une technologie de positionnement sous-micronique 9.

Conclusion
La technologie de montage de surface est non seulement la pierre angulaire technique de la fabrication électronique, mais aussi une force invisible qui conduit l'humanité vers l'ère intelligente.de micromètres à nanomètresDans l'avenir, avec l'intégration de nouveaux matériaux et de technologies intelligentes, la technologie de l'information et de la communication est de plus en plus développée.SMT continuera à écrire une légende technologique d'être "petit mais puissant".