تقنية التركيب السطحي (SMT)

تتناول هذه المقالة طبيعة تقنية التركيب السطحي (SMT)، ومزاياها، ووظيفة أجهزة التركيب السطحي (SMDs) أو مكونات SMT

سيكشف استعراض أي جهاز إلكتروني تجاري معاصر أنه يتكون من مكونات دقيقة متعددة. وعلى عكس المكونات التقليدية ذات الأسلاك المستخدمة في المشاريع المنزلية، تُركّب هذه المكونات مباشرةً على اللوحات، وغالبًا ما تكون صغيرة الحجم.

تُستخدم تقنية التركيب السطحي (SMT) ومكوناتها على نطاق واسع في المعدات التجارية المعاصرة. توفر تقنية التركيب السطحي مزايا كبيرة أثناء التصنيع، مما يُتيح دمج المزيد من الأجهزة الإلكترونية في المساحات الضيقة. كما تُسهّل الإنتاج واللحام الآليين، مما يُعزز الكفاءة والموثوقية.

ما هو SMT بالضبط؟

خلال سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي، شهد استخدام الأتمتة في تصنيع المعدات الإلكترونية زيادة ملحوظة. وقد شكّل استخدام المكونات التقليدية ذات الأسلاك الكهربائية عددًا من التحديات. فقد تطلبت المقاومات والمكثفات أسلاكًا مُشكَّلة مسبقًا لتمريرها عبر الثقوب، بينما احتاجت الدوائر المتكاملة أسلاكًا مُحاذاة بدقة لإدخالها بشكل صحيح.

في تقنية لوحات الدوائر المطبوعة، لا حاجة لمرور أسلاك المكونات عبر اللوحة؛ يكفي لحام المكونات مباشرةً على السطح. أدى ذلك إلى تطوير تقنية التركيب السطحي (SMT)، التي اكتسبت شعبيةً واسعةً بفضل مزاياها. تُعدّ تقنية التركيب السطحي حاليًا التقنية السائدة في تصنيع الإلكترونيات، حيث تُمكّن من إنتاج مليارات المكونات الصغيرة للغاية، وخاصةً المكثفات والمقاومات.

SMT قيد الاستخدام

أصبح استخدام تقنية التركيب السطحي (SMT) شائعًا في تصنيع لوحات الدوائر الإلكترونية. تتميز هذه المكونات بصغر حجمها، وتميزها بأداء فائق، ويمكن تجميعها باستخدام آلات التجميع والتركيب الآلية، مما يُغني غالبًا عن التجميع اليدوي. في المقابل، كانت عملية تركيب المكونات السلكية عمليةً صعبةً نظرًا لضرورة تشكيل الأسلاك مسبقًا لتناسب ثقوبًا محددة، مما أدى في كثير من الأحيان إلى صعوبات أثناء التركيب.

في حين أن بعض الموصلات والمكونات لا تزال تتطلب التركيب اليدوي، فإن لوحات الدوائر المطبوعة مصممة عادةً لتقليل هذه الضرورة من خلال التكيف مع المكونات التي يمكن تركيبها تلقائيًا. علاوة على ذلك، طور مصنعو المكونات إصدارات متخصصة للتركيب السطحي تُسهّل الأتمتة شبه الكاملة في تجميع معظم اللوحات.

تطبيقات SMT

مع أن بعض مكونات تقنية التركيب السطحي (SMT) مناسبة للاستخدام في المشاريع المنزلية، إلا أنها تتطلب تقنيات لحام دقيقة ودقيقة. قد تُشكل الدوائر المتكاملة ذات المسافات الواسعة بين الدبابيس تحديات في اللحام، بينما تتطلب تلك التي تحتوي على خمسين دبوسًا أو أكثر معدات لحام متخصصة. صُممت هذه المكونات في المقام الأول لتطبيقات التصنيع واسعة النطاق. لذا، من الضروري توخي الحذر الشديد عند العمل على اللوحات المُجمّعة مسبقًا.

يوفر استخدام مكونات SMT وفورات كبيرة في التكاليف للمصنعين، ولذلك تُستخدم على نطاق واسع في قطاع التصنيع. ومن حسن الحظ أن المكونات التقليدية المُزودة بالرصاص، والتي يمكن لحامها يدويًا، لا تزال متوفرة بسهولة، وهي أكثر عمليةً للمشاريع المنزلية. ومع ذلك، يمكن استخدام مكونات SMT في الإنشاءات السكنية عندما تكون أقطابها ووصلاتها ذات حجم كافٍ للحامها باستخدام الأدوات التقليدية.

ميزة تقنية التركيب السطحي في التصميم

• تتمثل المزايا الأساسية للتصميم في التخفيض الكبير في الوزن والمساحة، بالإضافة إلى انخفاض ملحوظ في الضوضاء الكهربائية.

• يمكن أن يصل وزن مكونات SMT إلى عُشر وزن نظيراتها ذات الفتحة الممتدة، مما يؤدي إلى انخفاض ملحوظ في الوزن الإجمالي لتجميع التركيب السطحي (SMA).

• الطبيعة المدمجة لمكونات SMT تسمح لها باحتلال مساحة صغيرة نسبيًا على لوحة الدوائر المطبوعة، وعادةً ما تكون بين نصف إلى ثلث المساحة الإجمالية.

• تعتمد المساحة الفعلية التي يتم توفيرها على اللوحة على نسبة مكونات الفتحة الممتدة التي تم استبدالها بأجزاء التركيب السطحي، حيث لا يتوفر كل جزء إلكتروني في التركيب السطحي.

مزايا تقنية التركيب السطحي في التصنيع

• علاوة على ذلك، فإن عملية التصنيع تحقق مزايا كبيرة.

• تشمل المزايا المهمة لـ SMT في التصنيع تكاليف اللوحة المنخفضة، وتقليل نفقات مناولة المواد، وعملية إنتاج أكثر تحكمًا.

• مع SMT، يتم تقليل توجيه التتبع، ويتم تقليل حجم اللوحة، ويتم تقليل عدد الثقوب المحفورة.

إذا ظلت وظيفة لوحة التركيب السطحي دون تغيير، فإن زيادة المسافة بين المكونات الناتجة عن استخدام قطع تركيب سطحي أصغر، وتقليل عدد الثقوب المحفورة، قد يؤديان أيضًا إلى تقليل عدد الطبقات المطلوبة في لوحة الدوائر المطبوعة. وبالتالي، تنخفض التكلفة الإجمالية للوحة الدوائر المطبوعة.

لا تُؤدي مزايا تقنية التركيب السطحي بالضرورة إلى انخفاض تكاليف تجميع SMT. وتعتمد فعالية تكلفة SMT على التطبيق والتنفيذ المُحددين.

عيوب تقنية التركيب السطحي

• قد يشكل استخدام مسافة ضيقة بين الأسلاك تحديًا كبيرًا في عملية الإصلاح.

• لا يمكن ضمان أن الوصلات الملحومة ستتحمل المركبات المستخدمة في تطبيقات التغليف، وقد تتأثر بالدورة الحرارية.

• المكونات التي تولد حرارة كبيرة أو تعالج أحمالًا كهربائية عالية غير مناسبة لتقنية التركيب السطحي (SMT) بسبب احتمال ذوبان اللحام عند درجات الحرارة المرتفعة.

قد يكون اللحام عرضة للإجهاد الميكانيكي، مما قد يؤثر على سلامته. لذلك، يُنصح بتركيب المكونات التي ستتفاعل مباشرةً مع المستخدمين باستخدام تقنيات التثبيت عبر الثقوب لتوفير دعم مادي معزز.

خاتمة

Jarltechتقدم مجموعة شاملة من خدمات تقنية التركيب السطحي، بالإضافة إلى تقنية الثقب المباشر، وتصميم وتخطيط لوحات الدوائر المطبوعة، وغيرها من الخدمات ذات الصلة. يتمتع فريقنا من المحترفين ذوي الخبرة العالية بخبرة واسعة في تطوير وتصنيع المنتجات الإلكترونية المخصصة، ويتمتع بالكفاءة في تقديم حلول فعالة من حيث التكلفة مع الحفاظ على أعلى معايير الجودة.