Die Anwendung und zukünftigen Trends der Oberflächenmontagetechnologie (SMT) in der PCB-Fertigung

Die Anwendung und zukünftigen Trends der Oberflächenmontagetechnologie (SMT) in der PCB-Fertigung

Einleitung
Die Surface Mount Technology (SMT) als Kernprozess der modernen elektronischen Fertigung hat die Grenzen der traditionellen Durchlöchermontage-Technologie (THT) vollständig verändert.Durch direkte Montage elektronischer Bauteile ohne Leitungen oder mit kurzen Leitungen auf die Oberfläche von Leiterplatten (PCBS), SMT erreicht hohe Dichte, hohe Leistung und Miniaturisierung von elektronischen Produkten.Dieser Artikel wird die Anwendung von SMT in der PCB-Herstellung aus Aspekten wie Prozessfluss umfassend analysieren, technische Vorteile, Herausforderungen und zukünftige Trends.

I. Das technologische Verfahren von SMT-PCB
Der Kernprozess der SMT umfasst Schritte wie Materialvorbereitung, Lötpaste-Druck, Bauteilmontage, Rücklauflöten sowie Inspektion und Reparatur,die speziell in folgende Schlüsselverbindungen unterteilt werden können::

mit einer Breite von nicht mehr als 20 mm
Mit einem Stahlnetz und einer Siebdruckmaschine wird die Lötpaste auf die Platten der Leiterplatte präzise gedruckt.Es ist notwendig, durch optische Inspektion (SPI) sicherzustellen, dass kein Ausdruck oder keine Haftung verpasst wird 136.

Montage der Komponente
Die Platziermaschine mit Oberflächenbefestigungstechnologie (SMT) bringt die Oberflächenbefestigungskomponenten (SMD) durch ein hochpräzises Sehsystem und einen mechanischen Arm in die Position der Lötpaste.mit einer Breite von nicht mehr als 15 mm, ist es notwendig, zwischen den Seiten A und B zu unterscheiden, und für die Befestigung können verschiedene Schmelzpunkt-Lötpasten oder rote Klebstoffe verwendet werden 35.

Rücklauflöten
Im Rückflusslötenherd bildet die Lötmasse nach Vorwärmen, Schmelzen und Abkühlen Lötverbindungen.Die präzise Steuerung der Temperaturkurve ist der Schlüssel zur Vermeidung falscher Lötungen oder thermischer Beschädigungen von Bauteilen. 68

Inspektion und Reparatur
Die Schweißqualität wird mittels automatischer optischer Inspektion (AOI), Röntgenuntersuchung usw. überprüft und die defekten Schweißstellen repariert.Komplexe Schaltkreise erfordern noch immer Funktionsprüfungen zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit 68.

Bei der gemischten Montage (SMT in Kombination mit durchlöchrigen Komponenten) sollte Wellenlöten oder manuelles Löten kombiniert werden, z. B. zunächst Oberflächenbefestigung und dann durchlöchendes,mit einer Breite von mehr als 20 mm,. 69

II. Technische Vorteile der SMT
Die Beliebtheit der SMT ist durch ihre umfassenden Vorteile in vielerlei Hinsicht geprägt:

Miniaturisierung und hohe Dichte
Das Volumen der SMD-Komponenten ist um 60% kleiner als das der durchlöchrigen Komponenten, und ihr Gewicht wird um 75% reduziert, was die PCB-Routingdichte erheblich erhöht.Sie unterstützen eine zweiseitige Montage und reduzieren den Bohrbedarf 2410.

Hochfrequenzmerkmale und Zuverlässigkeit
Die kurze Leitung reduziert die parasitäre Induktivität und Kapazität und verbessert die Signalübertragungseffizienz.die Anti-Vibrationsleistung ist gut, und die mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) beträchtlich um 27 verlängert.

Kosten-Nutzen-Verhältnis
Reduzieren Sie die Anzahl der PCB-Schichten und die Fläche, um die Material- und Transportkosten zu senken; die automatisierte Produktion reduziert den menschlichen Einsatz, und die Gesamtkosten können um 30% bis 50% reduziert werden410.

Produktionseffektivität
Der vollautomatisierte Prozess (z. B. die Platziermaschine, die sich an mehrere Komponenten anpasst) verkürzt die Produktionsvorbereitungszeit und ermöglicht eine hocheffiziente Produktion in großen Mengen.

III. Herausforderungen für die SMT
Trotz der erheblichen Vorteile hat die SMT nach wie vor folgende technische Einschränkungen:

Mechanische Spannungsvermögen
Die Lötverbindung ist relativ klein und bei häufiger Ein- und Ausschaltung oder bei starken Vibrationen anfällig für Ausfälle.Es ist notwendig, die Verbindung 710 in Kombination mit der Durchlöchertechnologie zu verstärken..

Beschränkungen für hohe Leistung und Wärmeabbau
Hochleistungsbauteile (z. B. Transformatoren) haben hohe Anforderungen an die Wärmeableitung und müssen in der Regel durchlöchige Konstruktionen in Kombination verwenden, wodurch die Prozesskomplexität um 79 Prozent erhöht wird.

Komplexität der Verarbeitung
Bei PCBS mit mehreren Schichten sind die Anforderungen an die Genauigkeit der Zwischenschichtbereinigung hoch.

IV. Zukunftsentwicklungstrends
Stärkere Integration und Miniaturisierung
Mit der Beliebtheit von 01005 Paketen und noch kleineren Komponenten wird SMT die weitere Miniaturisierung elektronischer Produkte vorantreiben,bei der Bewältigung der Herausforderungen des Druckens mit Lötpaste und der Präzision der Montage 810.

Intelligente Erkennungstechnologie
Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen werden die Fehlererkennungsfähigkeit von AOI-Systemen verbessern, manuelle Eingriffe reduzieren und die Erkennungswirksamkeit verbessern.

Hybride Fertigungstechnologie
Die Kombination von SMT, Durchlöchertechnologie und 3D-Druck kann den Anforderungen von Hochleistungs- und komplexen Strukturen gerecht werden.Die Entwicklung von Hybridplatten in der Automobilelektronik 79.

Grüne Fertigung
Die Förderung von bleifreien Löt- und Niedertemperaturschweißverfahren entspricht den Anforderungen des Umweltschutzes und senkt den Energieverbrauch um 8%.

Schlussfolgerung
Die SMT-Technologie ist mit ihrer hohen Effizienz, hohen Zuverlässigkeit und Kostenvorteilen zum Eckpfeiler der Elektronikindustrie geworden.Trotz Herausforderungen wie mechanischer Festigkeit und Wärmeabbau, wird SMT durch technologische Innovationen und Prozessoptimierung weiterhin die elektronische Produkte in Richtung höherer Leistung und kleinerer Größe führen.Intelligenz und Grünheit werden die zentralen Entwicklungsrichtungen sein., die wichtige technische Unterstützung für aufstrebende Bereiche wie 5G und das Internet der Dinge bietet.