Tecnologia a montaggio superficiale (SMT)

SMT, il suo scopo e dispositivi a montaggio superficiale, noti anche come componenti SMD o SMT

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In questo articolo offriamo una breve introduzione alla tecnologia a montaggio superficiale (SMT)

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Tecnologia a montaggio superficiale (SMT)

Una panoramica della tecnologia a montaggio superficiale (SMT), del suo scopo e dei componenti coinvolti, noti come dispositivi a montaggio superficiale (SMD) o componenti SMT

Dai un'occhiata all'interno di qualsiasi dispositivo elettronico commerciale oggi e lo troverai pieno di minuscoli componenti.

Invece di utilizzare i tradizionali componenti con filo presenti nell'edilizia e nei kit domestici, queste parti sono saldate alla superficie della scheda, inclusa una varietà di componenti eccezionalmente piccoli.

Questa tecnologia, nota come Surface Mount Technology (SMT), è praticamente onnipresente nei dispositivi oggi prodotti in commercio. Il suo utilizzo diffuso è dovuto ai significativi vantaggi produttivi che offre: le dimensioni compatte dei componenti SMT consentono di racchiudere una maggiore densità di componenti elettronici in uno spazio molto più piccolo.

Oltre ai vantaggi in termini di risparmio di spazio, la tecnologia a montaggio superficiale consente la produzione e la saldatura automatizzate, con conseguenti miglioramenti significativi in termini di affidabilità.

Cos'è esattamente l'SMT?

Durante gli anni '70 e '80 si è registrata una crescente tendenza verso l'automazione della costruzione di apparecchiature elettroniche. Tuttavia, la gestione dei componenti convenzionali con cavi presentava una difficoltà.

Resistori e condensatori dovevano avere i conduttori preformati in modo che potessero passare attraverso i fori. Inoltre, i circuiti integrati necessitavano che i conduttori fossero impostati al passo esatto per adattarsi facilmente ai fori.

Nella tecnologia dei circuiti stampati, i componenti non necessitano di cavi che passano attraverso la scheda. Invece è sufficiente saldarli direttamente sulla scheda.

Di conseguenza, è nata la tecnologia a montaggio superficiale (SMT), che ha portato a un rapido aumento dell'uso dei componenti SMT man mano che i loro vantaggi sono diventati evidenti e riconosciuti.

La tecnologia a montaggio superficiale (SMT) è oggi la tecnologia dominante nella produzione elettronica. I componenti SMT possono essere prodotti in dimensioni notevolmente ridotte, con alcuni tipi utilizzati in quantità sbalorditive, in particolare condensatori e resistori.

Utilizzando la tecnologia a montaggio superficiale (SMT)

La tecnologia a montaggio superficiale (SMT) è oggi il metodo più comunemente utilizzato per la produzione di circuiti elettronici. Ciò si traduce in schede più piccole con prestazioni migliorate e che possono essere facilmente integrate con macchine pick-and-place automatizzate, riducendo notevolmente la necessità di intervento manuale durante l'assemblaggio.

Automatizzare il posizionamento dei componenti cablati è sempre stato una sfida a causa della necessità di cavi preformati che si inseriscono in fori specifici. Tuttavia, anche con questa preparazione, si verificano spesso problemi di posizionamento.

Sebbene alcuni connettori e componenti possano ancora richiedere il posizionamento manuale, i circuiti stampati sono generalmente progettati per ridurre al minimo questa necessità. In alcuni casi, il progetto può anche essere modificato per consentire il posizionamento automatizzato dei componenti.

Inoltre, i produttori di componenti hanno sviluppato versioni specializzate dei componenti a montaggio superficiale che consentono l'assemblaggio automatizzato quasi completo della maggior parte delle schede.

Applicazioni della tecnologia a montaggio superficiale (SMT)

Sebbene sia possibile utilizzare alcuni componenti tecnologici a montaggio superficiale per la costruzione di case, è fondamentale prestare attenzione durante la saldatura. Inoltre, saldare anche circuiti integrati con una distanza tra i pin più ampia può essere un compito difficile.

I componenti con cinquanta o più pin richiedono attrezzature di saldatura speciali e sono progettati per la produzione in grandi volumi. Anche quando si lavora su tavole preassemblate è necessaria la massima attenzione.

Tuttavia, i componenti SMT offrono notevoli risparmi sui costi ai produttori, motivo per cui sono stati ampiamente adottati. Fortunatamente per gli amanti del fai-da-te, i tradizionali componenti al piombo, che possono essere saldati a mano, rimangono facilmente disponibili e spesso rappresentano un'opzione più adatta per gli amanti del fai-da-te.

Tuttavia, i componenti SMT possono essere utilizzati in progetti domestici selezionati, a condizione che i cavi e le connessioni dei componenti SMT siano di dimensioni tali da poter essere gestiti con saldatori e altri strumenti più tradizionali.

Vantaggio della tecnologia a montaggio superficiale nel design

• La sezione Design offre vantaggi significativi, tra cui la riduzione dei requisiti di peso e spazio e la riduzione del rumore elettrico.
• I componenti SMT possono pesare solo un decimo rispetto ai comuni equivalenti a foro passante. Ciò porta ad una sostanziale riduzione del peso del Surface Mount Assembly (SMA).
• I componenti SMT occupano meno spazio, in genere da metà a un terzo dello spazio sulla scheda.
• Poiché non tutti i componenti elettronici sono disponibili in formato a montaggio superficiale, lo spazio effettivo risparmiato su una scheda dipende dalla proporzione di componenti a foro passante sostituiti da componenti a montaggio superficiale.

Vantaggi della tecnologia a montaggio superficiale nella produzione

• Ci sono vantaggi significativi anche nel settore manifatturiero.
• I vantaggi significativi derivanti dall'utilizzo dell'SMT nella produzione includono costi ridotti delle schede, costi ridotti di movimentazione dei materiali e un processo di produzione ben regolamentato.
• Il tracciamento del percorso, le dimensioni della scheda e il numero di fori vengono ridotti.
• Se le funzioni sulla scheda a montaggio superficiale rimangono invariate, la maggiore spaziatura tra i package resa possibile da componenti a montaggio superficiale più piccoli, insieme a una riduzione del numero di fori praticati, può anche portare a una riduzione del numero di strati richiesto nel consiglio. Ciò a sua volta ridurrà ulteriormente il costo complessivo della scheda.

Sebbene i vantaggi dell'SMT siano significativi, è importante notare che l'SMT non sempre comporta costi inferiori. Il risultato dipende dalle circostanze e dai metodi specifici di implementazione dell’SMT.

Svantaggi della tecnologia a montaggio superficiale

• Gli spazi ristretti dei cavi possono rappresentare una sfida durante le riparazioni.
• Non è possibile garantire che i giunti di saldatura resistano ai composti utilizzati nel processo di resinatura. Non è chiaro se le connessioni verranno danneggiate durante il ciclo termico.
• La tecnologia a montaggio superficiale (SMT) non è adatta per il montaggio di componenti che generano livelli elevati di calore o trasportano carichi elettrici pesanti, poiché la saldatura può sciogliersi in tali condizioni.
• Lo stress meccanico può ridurre la resistenza della saldatura. Pertanto, i componenti che interagiscono direttamente con l'utente devono essere montati utilizzando il robusto legame fisico del montaggio a foro passante.

Conclusione

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