Technologie povrchové montáže (SMT)

Tento článek zkoumá podstatu technologie povrchové montáže (SMT), její výhody a funkci součástek pro povrchovou montáž (SMD) nebo SMT komponent.

Prozkoumání jakéhokoli současného komerčního elektronického zařízení odhalí, že se skládá z množství drobných součástek. Na rozdíl od tradičních součástek s drátovými vývody používaných v domácích projektech a stavebnicích jsou tyto součástky montovány přímo na desky a často vykazují velmi malé rozměry.

Technologie povrchové montáže (SMT) a SMT součástky se široce používají v moderních komerčních zařízeních. SMT nabízí významné výhody během výroby, což umožňuje integraci více elektroniky v omezených prostorech. Navíc usnadňuje automatizovanou výrobu a pájení, čímž zvyšuje efektivitu i spolehlivost.

Co přesně je SMT?

Během 70. a 80. let 20. století došlo k výraznému nárůstu používání automatizace ve výrobě elektronických zařízení. Používání tradičních součástek s vývody představovalo řadu výzev. Rezistory a kondenzátory vyžadovaly vývody, které byly předem tvarovány tak, aby procházely otvory, zatímco integrované obvody potřebovaly vývody, které byly přesně zarovnány, aby se daly správně vložit.

V technologii desek plošných spojů nemusí vývody součástek procházet deskou; stačí, aby byly součástky připájeny přímo na povrch. To vedlo k vývoji technologie povrchové montáže (SMT), která si díky svým výhodám rychle získala popularitu. V současné době je SMT dominantní technologií ve výrobě elektroniky, která umožňuje výrobu extrémně malých součástek v řádu miliard kusů, zejména kondenzátorů a rezistorů.

SMT v provozu

Použití technologie povrchové montáže (SMT) se stalo rozšířeným ve výrobě elektronických plošných spojů. Tyto součástky jsou menší, často poskytují vynikající výkon a lze je sestavovat pomocí automatizovaných osazovacích strojů, což často eliminuje nutnost ruční montáže. Naproti tomu umisťování zapojených součástek bylo náročným procesem kvůli nutnosti předtvarovat vodiče tak, aby pasovaly do specifických otvorů, což často vedlo k obtížím během procesu umisťování.

Zatímco některé konektory a součástky stále vyžadují ruční umisťování, desky plošných spojů jsou obvykle navrženy tak, aby tuto nutnost snížily přizpůsobením se součástkám, které lze umisťovat automaticky. Výrobci součástek navíc vyvinuli specializované verze pro povrchovou montáž, které umožňují téměř úplnou automatizaci při osazování většiny desek.

Aplikace SMT

I když jsou některé součástky vyrobené technologií povrchové montáže (SMT) vhodné pro použití v domácích projektech, vyžadují pečlivé a přesné techniky pájení. Integrované obvody s velkým roztečí pinů mohou stále představovat problémy s pájením a ty s padesáti a více piny často vyžadují specializované pájecí zařízení. Tyto součástky jsou primárně určeny pro velkovýrobní aplikace. Při práci na již sestavených deskách je nezbytné dbát zvýšené opatrnosti.

Použití SMT součástek nabízí výrobcům značné úspory nákladů, a proto jsou široce využívány ve výrobním sektoru. Naštěstí jsou tradiční vývodové součástky, které lze ručně pájet, stále snadno dostupné a obecně jsou praktičtější pro domácí projekty. Nicméně SMT součástky lze použít i v bytové výstavbě, pokud jsou jejich vývody a spoje dostatečně dimenzovány pro pájení běžnými nástroji.

Výhoda technologie povrchové montáže v designu

• Hlavními výhodami této konstrukce jsou podstatné snížení hmotnosti a prostoru spolu s výrazným snížením elektrického šumu.

• Hmotnost SMT součástek může být až desetinová oproti jejich protějškům s průchozím otvorem, což vede k výraznému snížení celkové hmotnosti povrchově montované sestavy (SMA).

• Kompaktní povaha SMT součástek jim umožňuje zabírat relativně malý prostor na desce plošných spojů, obvykle mezi polovinou a jednou třetinou celkové plochy.

• Skutečně ušetřený prostor na desce bude záviset na podílu součástek procházejících otvory nahrazených součástkami pro povrchovou montáž, protože ne každá elektronická součástka je k dispozici v povrchové montáži.

Výhody technologie povrchové montáže ve výrobě

• Výrobní proces navíc přináší značné výhody.

• Mezi významné výhody SMT ve výrobě patří nižší náklady na desky, snížené náklady na manipulaci s materiálem a lépe kontrolovaný výrobní proces.

• SMT (směrovací montáž) minimalizuje směrování tras, zmenšuje velikost desky a snižuje počet vrtaných otvorů.

• Pokud funkčnost desky pro povrchovou montáž zůstane nezměněna, zvětšená vzdálenost mezi součástkami v důsledku použití menších SMT součástek a snížení počtu vrtaných otvorů může také vést ke snížení počtu vrstev potřebných v desce plošných spojů. V důsledku toho se sníží celkové náklady na desku plošných spojů.

Výhody technologie povrchové montáže ne vždy vedou ke snížení nákladů na SMT montáž. Nákladová efektivita SMT závisí na konkrétní aplikaci a implementaci.

Nevýhody technologie povrchové montáže

• Použití úzké rozteče vodičů může představovat značnou výzvu v procesu opravy.

• Nelze zaručit, že pájené spoje odolávají směsím používaným při zalévání a mohou být ovlivněny teplotními cykly.

• Součástky, které generují značné teplo nebo zpracovávají vysoké elektrické zatížení, nejsou vhodné pro technologii povrchové montáže (SMT) kvůli možnému tavení pájky při zvýšených teplotách.

• Pájka může být náchylná k mechanickému namáhání, které by mohlo ohrozit její integritu. Proto se doporučuje, aby komponenty, které budou přímo interagovat s uživateli, byly montovány pomocí technik průchozích otvorů, aby byla zajištěna lepší fyzická opora.

Závěr

Jarltechnabízí komplexní škálu služeb v oblasti povrchové montáže, kromě technologie pro montáž do otvorů, návrhu desek plošných spojů, rozvržení desek plošných spojů a dalších souvisejících služeb. Náš tým vysoce zkušených profesionálů má bohaté zkušenosti s vývojem a výrobou zakázkových elektronických produktů a je schopen poskytovat cenově efektivní řešení při zachování nejvyšších standardů kvality.