Khi các thiết kế điện tử ngày nay trở nên nhỏ hơn và phức tạp hơn, nhiều kỹ sư đã dựa vào các công nghệ xử lý bề mặt. Sau những năm 1980, công nghệ này đã trở thành kỹ thuật lắp ráp pcb ưa thích trong sản xuất điện tử và không bị loại bỏ kể từ đó.
Hầu hết các thành phần điện thoại di động trong túi của bạn – cho dù đó là iphone 11 hay các thành phần giá treo màn hình led chẳng hạn như thẻ video led – đều được sản xuất bằng công nghệ gắn trên bề mặt (smt).
Vậy smt là gì và tại sao công nghệ này được tạo ra?
Bằng cách sử dụng kỹ thuật này, bạn có thể tạo ra các thành phần nhỏ hơn với độ lặp lại tuyệt vời. Tất cả điều này là do mức độ tự động hóa và độ chính xác cao do Công nghệ gắn trên bề mặt mang lại. Nhiều nhà sản xuất hiện đang sử dụng công nghệ này vì nó cho phép họ nhanh chóng thiết kế các PCB nhỏ, nhẹ và gọn.
Tốt hơn nữa, đây là một quá trình nhanh hơn nhiều so với công nghệ xuyên lỗ. Công nghệ gắn trên bề mặt không yêu cầu nhiều công việc trong quá trình lắp ráp. smt là một quy trình đơn giản để chọn các thành phần pcb và đặt chúng lên bảng.
Đọc thêm: PCB là gì? cấu tạo và ứng dụng thực tế?
Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ smt
Lợi thế
Khả năng chi trả
Một trong những lý do khiến nhà lắp ráp smt ra đời là để giảm chi phí sản xuất.
smt cần ít lỗ hơn để khoan vào bảng. Điều này làm giảm đáng kể chi phí xử lý và xử lý.
Cuối cùng, smt có nhiều khả năng tạo ra năng suất cao hơn, dẫn đến chi phí đơn vị thấp hơn.
Đang hoạt động
Một lợi ích khác của việc lắp ráp
smt là nó sử dụng không gian bảng theo cách hiệu quả hơn. Nhờ lắp ráp smt, giờ đây các kỹ sư có thể biến các thiết bị điện tử phức tạp thành các bộ phận nhỏ hơn.
Ngoài việc sử dụng không gian trên pcb hiệu quả hơn, quá trình lắp ráp smt còn nhanh hơn, cho phép các nhà sản xuất tăng năng suất tổng thể. Nói một cách dễ hiểu, có thể mất 1-2 giờ để tạo ra thứ gì đó chỉ mất 10-15 phút để lắp ráp thông thường.
Đơn giản
Trong cụm lắp ráp xuyên lỗ, dây dẫn đi qua lỗ để kết nối các thành phần. Vì các thành phần smt được hàn trực tiếp vào pcb nên cấu trúc tổng thể đơn giản hơn nhiều.
Giảm lợi nhuận
Việc lắp ráp smt chủ yếu dựa vào máy móc chứ không phụ thuộc nhiều vào con người. smt là quy trình ít xảy ra lỗi hơn vì nó gần như hoàn toàn tự động.
Bức xạ thấp
Có lẽ một trong những ưu điểm đáng kể nhất của công nghệ smt là bức xạ thấp. Khi lắp ráp các bộ phận bằng smt, bạn sẽ thấy độ phát xạ thấp. Vì vậy, điều này có nghĩa là smt là một phương pháp lắp ráp an toàn hơn một chút so với các phương pháp lắp ráp khác.
Nhược điểm
Giống như một số quy trình sản xuất khác, công nghệ smt có một số nhược điểm.
Điểm lớn nhất là nó yêu cầu chú ý đến từng chi tiết nhiều hơn so với lắp ráp xuyên lỗ. Ngay cả khi quy trình phần lớn được tự động hóa, các thông số thiết kế của bạn vẫn phải được đáp ứng để tạo ra sản phẩm cuối cùng có chất lượng. Điều này phần lớn phụ thuộc vào vai của các nhà thiết kế và sản xuất thiết bị điện tử.
Cũng có vấn đề khi sử dụng smt để đặt linh kiện vào pcb, nó sẽ hoạt động trong các điều kiện liên quan sau:
- Ứng suất cơ học
- Môi trường căng thẳng
- Nhiệt độ và áp suất
Vấn đề này có thể được giảm thiểu bằng cách kết hợp smt với quy trình xuyên lỗ, do đó đạt được lợi thế của cả hai.
Quy trình chung của công nghệ smt
In keo hàn lên bo mạch
Quy trình đầu tiên liên quan đến việc in keo hàn lên bảng. Ở đây, các nhà sản xuất sử dụng máy in lụa. Bước này là để đảm bảo rằng các thành phần trên miếng đệm được hàn trơn tru.
Cài đặt
Thứ hai, các bộ phận được cài đặt như sau. Việc cài đặt các thành phần liên quan đến việc cẩn thận đặt các thành phần lên một PCB cố định.
Độ mạnh
Khi bộ phận được đặt vào, nó sẽ đông đặc lại. Những gì bảo dưỡng làm là làm tan chảy chất kết dính smt. Bằng cách này, nhà sản xuất có thể đảm bảo rằng thành phần gắn trên bề mặt sẽ bám chính xác vào bảng mạch. Một lò bảo dưỡng nằm ở phía sau của thiết bị định vị sẽ thực hiện quá trình bảo dưỡng.
Bán lại
Sau khi hóa rắn, tiến hành hàn. Mục đích của hàn là để đảm bảo rằng chất hàn nóng chảy và kết nối của bảng pcb.
Kiểm tra quang học tự động
Bước thứ năm sau khi hàn là kiểm tra quang học tự động (aoi). Mục đích chính của aoi là để kiểm tra chất lượng hàn và lắp ráp. Với chức năng kiểm tra quang học tự động, lỗi có thể được phát hiện sớm trước khi bo mạch được tung ra thị trường. Đây là điều cần thiết trước khi sản xuất ván hàng loạt.
Đọc thêm: aoi là gì?
Thớt
Sau khi kiểm tra quang học tự động, họ đang cắt bảng bên dưới. Các nhà thiết kế cắt bảng thành một thực thể duy nhất. Một số phương pháp cắt máy được sử dụng ở đây.
Thước nhọn
Việc chà nhám xảy ra ngay sau khi bảng được cắt theo hình dạng mong muốn. Nghiền là một trong những quá trình smt thiết yếu. Chức năng chính của quá trình mài là đảm bảo rằng quá trình mài không có gờ. Phay gờ đảm bảo rằng bạn có một tấm ván nhẵn. Trong quá trình làm ván, việc gặp phải những vết gờ là điều khó tránh khỏi. Phay đảm bảo mài nhẵn các cạnh thô.
Máy phay
Sau khi phay, bước tiếp theo là quy trình cuối cùng. Quá trình cuối cùng bao gồm rửa các tấm. Làm sạch bo mạch đảm bảo loại bỏ cặn hàn có hại như thuốc trợ dung. Bạn có thể làm sạch bảng bằng tay hoặc bằng máy. Có những máy móc chuyên dụng có thể giúp bạn có được kết quả làm sạch tốt nhất. May mắn thay, nếu không có điều kiện mua loại máy làm sạch chuyên dụng này, bạn có thể làm sạch bằng tay.
Sự khác biệt giữa smt và smd là gì?
Có sự khác biệt rõ ràng giữa smt và smd. Thật không may, nhiều người không hiểu sự khác biệt giữa hai. Nếu bạn ở đây, hãy coi mình là người may mắn. Tại đây, bạn sẽ trải nghiệm sự khác biệt giữa smt và smd.
Với smt, smt (công nghệ gắn trên bề mặt) là một tập hợp các công nghệ liên quan đến việc hàn và lắp đặt các linh kiện điện tử trên bảng mạch. Các tính năng điện tử bao gồm tụ điện, điện trở và bóng bán dẫn trên pcb, v.v. Mặc dù bạn có thể đặt hàng các bộ phận theo cách thủ công, nhưng trong hầu hết các trường hợp, các nhà sản xuất sử dụng máy móc đặc biệt. Sử dụng máy, kết quả hầu hết là hoàn hảo và chất lượng cao.
Một máy smt đặc biệt, chủ yếu được gọi là máy chọn và đặt, chọn và đặt cẩn thận tất cả các thành phần trên bảng mạch. Bạn có thể thực hiện lại thủ công nếu muốn hoặc có kinh nghiệm thực hiện thủ công. Tuy nhiên, bạn có thể phải chọn và đặt mua máy khi cần thiết để có được sản phẩm tốt nhất cho kết quả tốt nhất.
Thiết bị gắn trên bề mặt (smd) là một thành phần mà nhà sản xuất gắn vào một mạch điện tử để làm cho mạch hoạt động. smt là công nghệ và smd là phần phù hợp với bảng mạch trần. Các thành phần cơ bản phải được tìm thấy trên bảng bằng quy trình smt. Hầu hết thời gian, các nhà sản xuất sẵn sàng sử dụng các máy cạnh tranh để gắn và hàn smds vào bảng trần.
Trong những ngày đầu, việc đặt các thiết bị gắn trên bề mặt hầu hết được thực hiện bằng tay. Tuy nhiên, khi công nghệ đã được cải thiện, các máy định vị đã đảm nhận vai trò này. Những máy này rất phù hợp để chọn và đặt tất cả các bộ phận lên bảng. Họ hoàn thành công việc nhanh hơn và hiệu quả hơn so với việc chọn và đặt các thành phần theo cách thủ công.
Các thành phần smt phổ biến
Có nhiều thành phần thiết bị gắn trên bề mặt. Tất cả các thiết bị này hoạt động đồng bộ để tạo thành một mạch hoạt động. Một số thành phần smd phổ biến nhất mà bạn có là:
Thành phần thụ động: bản vá thụ động
Hầu hết các thành phần thụ động bao gồm cuộn cảm, tụ điện và mùa hè. Trên bảng mạch, các thành phần smd thụ động chủ yếu là hình trụ và hình chữ nhật. Các bộ phận này cũng có chất lượng thấp hơn mười lần so với các bộ phận xuyên lỗ.
Bóng bán dẫn và điện trở
Bóng bán dẫn và điện trở cũng là các thành phần smd tiêu chuẩn. Nếu quan sát xung quanh, bạn sẽ không bỏ sót các điện trở và bóng bán dẫn trên PCB. Điện trở phân chia điện áp, giảm dòng điện và điều chỉnh mức tín hiệu. Bên cạnh điện trở, bạn cũng sẽ tìm thấy bóng bán dẫn trên bảng mạch in. Các bóng bán dẫn khuếch đại và chuyển đổi năng lượng điện tử và tín hiệu điện tử trên bảng mạch in. Các bóng bán dẫn có thể đóng vai trò là công tắc và bộ khuếch đại cùng một lúc. Khi không có dòng điện trong đế, một dòng điện nhỏ sẽ chạy giữa bộ phát và bộ thu.
Đi-ốt
Bạn luôn có thể tìm thấy đi-ốt trên bảng mạch in. Nhưng chức năng của một diode là gì? Điốt là thiết bị hai cực cho phép dòng điện chạy qua nhưng chỉ theo một hướng. Chúng chủ yếu chuyển đổi dòng điện xoay chiều (ac) thành dòng điện một chiều (dc).
Mạch tích hợp
Mạch tích hợp là những chip logic đơn giản. Bo mạch sẽ không hoạt động nếu không có các mạch tích hợp vì chúng giúp truyền tín hiệu và giữ nhiệt độ của bo mạch ở mức thấp.
(Các thành phần SMD phổ biến: điện trở quảng cáo triode)
ứng dụng công nghệ smt
Công nghệ gắn trên bề mặt được sử dụng nhiều trong sản xuất gần như tất cả các mạch điện tử ngày nay. Công nghệ gắn trên bề mặt có thể được sử dụng để gắn hầu hết các thành phần điện tử trên pcb.
Công nghệ này chứa nhiều thành phần điện tử hơn vào một không gian nhỏ hơn trên pcb. smt là công nghệ sẽ tiếp tục phát triển trong nhiều năm tới vì nó sẽ không sớm kết thúc. Nếu bạn là người lắp ráp bảng mạch in, cách tốt nhất là sử dụng công nghệ này. Mặc dù có thể tốn kém hơn nhưng smt là một trong những kỹ thuật tốt nhất hiện có.
