Technologia montażu powierzchniowego (SMT) jest jedną z kluczowych technologii w dziedzinie produkcji elektronicznej. Poprzez bezpośredni montaż mikroelektronicznych komponentów na powierzchni płytek drukowanych (PCB), zastąpiła tradycyjną technologię montażu przewlekanego i stała się kluczowym czynnikiem napędzającym miniaturyzację i wysoką wydajność nowoczesnych produktów elektronicznych. Od smartfonów po sprzęt lotniczy, SMT jest wszędzie i można ją nazwać "niewidzialnym inżynierem" przemysłu elektronicznego.
SMT powstała w latach 60. XX wieku i została po raz pierwszy opracowana przez IBM ze Stanów Zjednoczonych. Początkowo była stosowana w małych komputerach i sprzęcie lotniczym (takim jak komputer nawigacyjny rakiety Saturn).
Istotą SMT jest "montaż" i "lutowanie". Proces ten jest wysoce zautomatyzowany i składa się głównie z następujących kroków:
Za pomocą szablonu ze stali nierdzewnej wyciętego laserem (o grubości 0,1-0,15 mm), pasta lutownicza jest precyzyjnie drukowana na pady PCB za pomocą zgarniacza. Pasta lutownicza jest wytwarzana przez zmieszanie proszku lutowia i topnika. Grubość druku musi być kontrolowana (zazwyczaj 0,3-0,6 mm) 69.
Kluczowy sprzęt: W pełni automatyczna drukarka pasty lutowniczej, w połączeniu z SPI (detektor pasty lutowniczej) do skanowania 3D w celu zapewnienia jakości druku 69.
Automat do montażu powierzchniowego chwyta komponenty (takie jak rezystory, kondensatory i układy scalone) za pomocą dysz próżniowych i osiąga dokładność ±0,025 mm dzięki systemowi pozycjonowania wizyjnego. Może montować ponad 200 000 punktów na godzinę.
Trudności: Wymagane są specjalne dysze dla komponentów o nieregularnych kształtach (takich jak elastyczne złącza), a obudowy BGA opierają się na kontroli rentgenowskiej w celu sprawdzenia integralności kulek lutowniczych.
Poprzez precyzyjne kontrolowanie krzywej temperatury (wstępne nagrzewanie, moczenie, rozpływ, chłodzenie), pasta lutownicza jest topiona i tworzone są niezawodne połączenia lutowane. Szczytowa temperatura procesów bezołowiowych wynosi zwykle 235-245℃, a strefa wysokiej temperatury trwa 40-60 sekund.
Kontrola ryzyka: Szybkość chłodzenia powinna wynosić ≤4℃/s, aby uniknąć defektów kratowych w połączeniach lutowanych.
W porównaniu z tradycyjną technologią przewlekaną, SMT osiągnęła przełomy w wielu wymiarach:
Technologia montażu powierzchniowego jest nie tylko technicznym kamieniem węgielnym produkcji elektronicznej, ale także niewidzialną siłą napędzającą ludzkość w kierunku ery inteligentnej. Od "montażu" do "lutowania", od mikrometrów do nanometrów, każdy postęp SMT zmienia granice produktów elektronicznych. W przyszłości, wraz z integracją nowych materiałów i inteligentnych technologii, SMT będzie nadal pisać technologiczną legendę bycia "małym, ale potężnym".
