सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी)

यह लेख सतह माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) की प्रकृति, इसके लाभों और सतह माउंट उपकरणों (एसएमडी) या एसएमटी घटकों के कार्य की जांच करता है

किसी भी समकालीन व्यावसायिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण की समीक्षा से पता चलेगा कि वह अनेक सूक्ष्म घटकों से बना होता है। घरेलू परियोजनाओं और किटों में इस्तेमाल होने वाले तार-युक्त पारंपरिक घटकों के विपरीत, ये घटक सीधे बोर्ड पर सतह पर लगे होते हैं और अक्सर बहुत छोटे आकार के होते हैं।

सरफेस माउंट तकनीक (SMT) और SMT घटकों का समकालीन व्यावसायिक उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। SMT निर्माण के दौरान महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है, जिससे सीमित स्थानों में अधिक इलेक्ट्रॉनिक्स का एकीकरण संभव होता है। इसके अलावा, यह स्वचालित उत्पादन और सोल्डरिंग की सुविधा प्रदान करता है, जिससे दक्षता और विश्वसनीयता दोनों में वृद्धि होती है।

एसएमटी वास्तव में क्या है?

1970 और 1980 के दशक के दौरान, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में स्वचालन के उपयोग में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। पारंपरिक घटकों के साथ तारों के उपयोग ने कई चुनौतियाँ पेश कीं। प्रतिरोधकों और संधारित्रों के लिए ऐसे तारों की आवश्यकता थी जो छिद्रों में फिट होने के लिए पहले से तैयार हों, जबकि एकीकृत परिपथों के लिए ऐसे तारों की आवश्यकता थी जो सही ढंग से लगाए जा सकें।

प्रिंटेड सर्किट बोर्ड तकनीक में, घटकों के तारों को बोर्ड से होकर गुजरने की ज़रूरत नहीं होती; घटकों को सीधे सतह पर सोल्डर करना ही काफी होता है। इसके परिणामस्वरूप सरफेस माउंट तकनीक (SMT) का विकास हुआ, जिसने अपने फायदों के कारण तेज़ी से लोकप्रियता हासिल की। ​​वर्तमान में, SMT इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण में प्रमुख तकनीक है, जिससे अरबों की संख्या में अत्यंत छोटे घटकों, विशेष रूप से कैपेसिटर और रेसिस्टर्स का उत्पादन संभव हो पाता है।

उपयोग में SMT

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बोर्ड के निर्माण में सरफेस-माउंट तकनीक (SMT) का उपयोग प्रचलित हो गया है। ये पुर्जे छोटे होते हैं, अक्सर बेहतर प्रदर्शन प्रदान करते हैं, और इन्हें स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों का उपयोग करके जोड़ा जा सकता है, जिससे अक्सर मैन्युअल असेंबली की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। इसके विपरीत, तारों वाले पुर्जों को लगाना एक चुनौतीपूर्ण प्रक्रिया थी क्योंकि विशिष्ट छिद्रों में फिट करने के लिए तारों को पहले से तैयार करना पड़ता था, जिसके कारण अक्सर प्लेसमेंट प्रक्रिया में कठिनाइयाँ आती थीं।

जबकि कुछ कनेक्टरों और घटकों को अभी भी मैन्युअल रूप से लगाना ज़रूरी होता है, प्रिंटेड सर्किट बोर्ड आमतौर पर ऐसे घटकों के अनुकूल होकर इस ज़रूरत को कम करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं जिन्हें स्वचालित रूप से लगाया जा सकता है। इसके अलावा, घटक निर्माताओं ने विशेष सतह-माउंट संस्करण विकसित किए हैं जो अधिकांश बोर्डों की असेंबली में लगभग पूर्ण स्वचालन की सुविधा प्रदान करते हैं।

एसएमटी अनुप्रयोग

हालाँकि कुछ सरफेस-माउंट तकनीक (SMT) घटक घरेलू परियोजनाओं में उपयोग के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन इनके लिए सावधानीपूर्वक और सटीक सोल्डरिंग तकनीकों की आवश्यकता होती है। चौड़े पिन स्पेस वाले इंटीग्रेटेड सर्किट में सोल्डरिंग की चुनौतियाँ आ सकती हैं, और पचास या उससे अधिक पिन वाले सर्किट के लिए अक्सर विशेष सोल्डरिंग उपकरणों की आवश्यकता होती है। ये घटक मुख्य रूप से बड़े पैमाने पर विनिर्माण अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। पहले से असेंबल किए गए बोर्डों पर काम करते समय अतिरिक्त सावधानी बरतना ज़रूरी है।

एसएमटी घटकों के उपयोग से निर्माताओं को लागत में उल्लेखनीय बचत होती है, यही कारण है कि इनका विनिर्माण क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह सौभाग्य की बात है कि पारंपरिक लीडेड घटक, जिन्हें हाथ से सोल्डर किया जा सकता है, अभी भी आसानी से उपलब्ध हैं और आमतौर पर घरेलू परियोजनाओं के लिए अधिक व्यावहारिक हैं। फिर भी, एसएमटी घटकों का उपयोग आवासीय निर्माण में किया जा सकता है, जब उनके लीड और कनेक्शन पारंपरिक उपकरणों से सोल्डर करने के लिए पर्याप्त आकार के हों।

डिज़ाइन में सरफेस माउंट तकनीक का लाभ

• डिजाइन का प्राथमिक लाभ यह है कि इससे वजन और स्थान में पर्याप्त कमी आती है, साथ ही विद्युत शोर में भी उल्लेखनीय कमी आती है।

• एसएमटी घटकों का वजन उनके थ्रू-होल समकक्षों के वजन का दसवां हिस्सा हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप सतह-माउंट असेंबली (एसएमए) के समग्र वजन में उल्लेखनीय कमी आती है।

• एसएमटी घटकों की कॉम्पैक्ट प्रकृति उन्हें मुद्रित सर्किट बोर्ड पर अपेक्षाकृत कम जगह घेरने की अनुमति देती है, आमतौर पर कुल क्षेत्रफल के आधे से एक तिहाई के बीच।

• बोर्ड पर वास्तविक रूप से बचाई गई जगह, सतह पर लगाए जाने वाले भागों द्वारा प्रतिस्थापित किए जाने वाले थ्रू-होल घटकों के अनुपात पर निर्भर करेगी, क्योंकि प्रत्येक इलेक्ट्रॉनिक भाग सतह पर लगाए जाने वाले भागों में उपलब्ध नहीं होता है।

विनिर्माण में सरफेस माउंट प्रौद्योगिकी के लाभ

• इसके अलावा, विनिर्माण प्रक्रिया से काफी लाभ मिलता है।

• विनिर्माण में एसएमटी के महत्वपूर्ण लाभों में कम बोर्ड लागत, कम सामग्री हैंडलिंग व्यय और अधिक नियंत्रित उत्पादन प्रक्रिया शामिल हैं।

• एसएमटी के साथ, ट्रेस रूटिंग न्यूनतम हो जाती है, बोर्ड का आकार कम हो जाता है, और ड्रिल किए गए छेदों की संख्या कम हो जाती है।

• यदि सरफेस माउंट बोर्ड की कार्यक्षमता में कोई बदलाव नहीं किया जाता है, तो छोटे SMT पुर्जों के उपयोग से घटकों के बीच बढ़ी हुई दूरी और ड्रिल किए गए छिद्रों में कमी के कारण प्रिंटेड सर्किट बोर्ड में आवश्यक परतों की संख्या में भी कमी आ सकती है। परिणामस्वरूप, प्रिंटेड सर्किट बोर्ड की कुल लागत कम हो जाती है।

सरफेस माउंट तकनीक के फ़ायदों से हमेशा एसएमटी असेंबली की लागत कम नहीं होती। एसएमटी की लागत-प्रभावशीलता विशिष्ट अनुप्रयोग और कार्यान्वयन पर निर्भर करती है।

सरफेस माउंट तकनीक के नुकसान

• संकीर्ण लीड स्पेसिंग का उपयोग मरम्मत प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण चुनौती पेश कर सकता है।

• यह गारंटी नहीं दी जा सकती कि सोल्डर कनेक्शन, पॉटिंग अनुप्रयोगों में प्रयुक्त यौगिकों का सामना कर सकेंगे, तथा वे थर्मल साइकलिंग से प्रभावित हो सकते हैं।

• ऐसे घटक जो पर्याप्त गर्मी उत्पन्न करते हैं या उच्च विद्युत भार को संसाधित करते हैं, वे उच्च तापमान पर सोल्डर पिघलने की संभावना के कारण सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) के लिए अनुपयुक्त हैं।

• सोल्डर यांत्रिक तनाव के प्रति संवेदनशील हो सकता है, जिससे इसकी अखंडता को खतरा हो सकता है। इसलिए, यह अनुशंसा की जाती है कि उपयोगकर्ताओं के साथ सीधे संपर्क करने वाले घटकों को बेहतर भौतिक समर्थन प्रदान करने के लिए थ्रू-होल तकनीक का उपयोग करके माउंट किया जाए।

निष्कर्ष

Jarltechथ्रू-होल तकनीक, पीसीबी डिज़ाइन, पीसीबी लेआउट और अन्य संबंधित क्षमताओं के अलावा, सतह-माउंट तकनीक सेवाओं की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करता है। हमारे अनुभवी पेशेवरों की टीम कस्टम इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के विकास और निर्माण में पारंगत है, और उच्चतम गुणवत्ता मानकों को बनाए रखते हुए लागत-प्रभावी समाधान प्रदान करने में माहिर है।