Tìm hiểu SMT là gì?


SMT là viết tắt của cụm từ Surface Mount Technology (Công nghệ gắn trên bề mặt), trong kỹ thuật PCB nó được gọi là công nghệ hàn dán, từ năm 2008 công nghệ này du nhập vào Việt Nam và cho đến nay nó đã phát triển khá nhiều. Phần lớn theo nhu cầu sản xuất bảng dán và yêu cầu nhỏ gọn của PCB.

Khái niệm SMT:

Công nghệ hàn dán linh kiện là phương pháp gắn các linh kiện điện tử trực tiếp lên bề mặt của bảng mạch (PCB). Các linh kiện điện tử dành riêng cho công nghệ này được viết tắt là SMD. Trong ngành công nghiệp điện tử, SMT đã thay thế phần lớn công nghệ đóng gói các thành phần trên các tấm PCB xuyên lỗ, theo đó các thành phần điện tử được cố định trên bề mặt PCB bằng phương pháp xuyên lỗ và hàn qua bể chì nóng.

Công nghệ SMT được phát triển vào những năm 1960 và được áp dụng rộng rãi vào cuối những năm 1980. Tập đoàn IBM của Hoa Kỳ có thể coi là tập đoàn tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ này. Khi đó, các linh kiện điện tử phải được gia công cơ khí để gắn một miếng kim loại vào hai đầu để có thể hàn trực tiếp lên bề mặt mạch in. Kích thước thành phần được giảm đáng kể và việc gắn các thành phần trên cả hai mặt của PCB làm cho công nghệ SMT trở nên phổ biến hơn so với công nghệ gắn xuyên lỗ, cho phép tăng tính linh hoạt. kiện. Thông thường, mỗi linh kiện được cố định trên bề mặt của bảng mạch in với diện tích phủ chì rất nhỏ, còn ở mặt còn lại của tấm PCB, linh kiện chỉ được cố định bằng một loại keo hàn tương tự. Vì lý do này, kích thước vật lý của thành phần đang giảm dần từng ngày. Công nghệ SMT có mức độ tự động hóa cao, không cần nhiều nhân công và đặc biệt là tăng năng suất sản xuất.

Xem thêm:: Write – Unit 9 trang 79 SGK Tiếng Anh lớp 9 – Loigiaihay.com

Kỹ thuật hàn chip (bao gồm tụ, điện trở, led và linh kiện cơ bản gọi chung là chip trong SMT)

Các công ty khác nhau sở hữu những bí quyết và tính độc quyền công nghệ khác nhau khi sản xuất máy gắn chip trên dây chuyền SMT. Tuy nhiên, các công đoạn từ nạp cho đến thành phẩm (bảng gắn chip) tương đối giống nhau.

Các giai đoạn đó bao gồm:

  • Quét keo hàn (solder paste) lên bo mạch trần ở những vị trí đã mạ sẵn chân hàn bằng vàng, chì thiếc, bạc… sử dụng mặt nạ hàn để thực hiện công việc này.
  • Chèn chip, gắn IC
  • Sưởi ấm – làm mát
  • Kiểm tra và sửa lỗi.

Quét hợp kim hàn (Thường là quét thiếc)

Trên bề mặt mạch in không đục lỗ, nơi gắn linh kiện, các lớp vật liệu dẫn điện như thiếc-chì, bạc hoặc vàng đã được mạ sẵn – các chi tiết này được gọi là chân (hay lớp) hàn. miếng hàn). Sau đó, kem hàn, thường được tìm thấy ở dạng bột nhão là hỗn hợp của hợp kim hàn (với các thành phần khác nhau tùy thuộc vào công nghệ và đối tượng hàn) và các hạt hàn, được bôi lên bề mặt mạch. in. Để ngăn kem hàn dính vào những chỗ không mong muốn, người ta phải sử dụng một công cụ đặc biệt gọi là mặt nạ kim loại (hoặc khuôn tô) làm bằng một màng thép không gỉ mỏng trên đó người ta gia công, đục và đục. đâm thủng ở những vị trí tương ứng với vị trí đặt chip trên bo mạch – bằng cách này, miếng dán hàn được dán vào những vị trí mong muốn. Nếu cần phải gắn các bộ phận ở phía bên kia của bo mạch, thì phải sử dụng một thiết bị điều khiển số để đặt các chấm vật liệu có độ kết dính cao vào các vị trí của bộ phận. Sau khi keo hàn được phủ lên bề mặt, bảng được chuyển sang máy gắp và đặt.

Xem thêm:: Bổ túc Anh ngữ – Ms Hoa Giao tiếp

Chèn chip, gắn IC

Các SMD, có kích thước nhỏ, thường được chuyển đến một băng chuyền trên băng (giấy hoặc nhựa) quay quanh một trục. Trong khi đó, IC thường được đựng trong khay riêng. Dụng cụ nhặt phoi được điều khiển bằng số sẽ loại bỏ phoi ra khỏi khay và đặt chúng lên bề mặt PCB nơi bôi keo hàn. Các thành phần ở mặt dưới của bảng được gắn trước và các chấm keo nhanh chóng được xử lý bằng nhiệt hoặc bằng bức xạ UV. Sau đó, bảng được lật lại và máy lắp thực hiện phần còn lại của công việc trên bề mặt bảng.

Sưởi ấm – làm mát

Sau khi hoàn tất quá trình gắp linh kiện, bo mạch được chuyển sang lò sấy. Trước tiên, các bo mạch đi vào khu vực gia nhiệt sơ bộ, nơi nhiệt độ của bo mạch và tất cả các thành phần tương đối đồng đều và được nâng lên từ từ. Điều này giảm thiểu ứng suất nhiệt khi lắp ráp xong sau khi hàn. Sau đó, bo mạch đi vào khu vực có nhiệt độ đủ cao để làm tan chảy các hạt hàn trong hỗn hợp hàn, hàn các đầu linh kiện lên bo mạch. Sức căng bề mặt của chất hàn nóng chảy giữ cho bộ phận không bị dịch chuyển và nếu mặt địa lý của chốt hàn được làm như thiết kế, sức căng bề mặt sẽ tự động điều chỉnh bộ phận về đúng vị trí. nó là.

Có nhiều kỹ thuật được sử dụng để làm nóng và ủ bảng sau quá trình chọn và lắp. Các kỹ thuật mà chúng ta thường gặp là sử dụng đèn hồng ngoại, khí nóng. Trong trường hợp đặc biệt có thể dùng CF4 lỏng có nhiệt độ sôi cao. Kỹ thuật này được gọi là cán màng. Phương pháp này đã không còn là ưu tiên số một khi xây dựng nhà xưởng. Hiện nay, người ta sử dụng rất nhiều chất trợ nitơ hoặc khí nén giàu nitơ trong lò ủ đối lưu. Tất nhiên, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng. Với ủ IR, kỹ sư thiết kế phải sắp xếp các thành phần trên bo mạch sao cho các thành phần thấp hơn không rơi vào khu vực của các thành phần cao hơn. Nếu người thiết kế biết trước các chu kỳ nhiệt hoặc quy trình hàn đối lưu, anh ta sẽ dễ dàng hơn trong việc sắp xếp các bộ phận để gắn trên bảng. Với một số thiết kế, người ta phải hàn thủ công hoặc lắp đặt các bộ phận đặc biệt, hoặc tự động hóa bằng các thiết bị hồng ngoại tập trung. Sau quá trình hàn, các bo mạch phải được “rửa sạch” để loại bỏ chất hàn còn sót lại trên chúng vì bất kỳ chất hàn nào trên bề mặt bo mạch đều có thể làm chập mạch hệ thống. Các vật liệu hàn khác nhau được rửa bằng các hóa chất khác nhau và được làm sạch bằng các dung môi khác nhau. Phần dung môi còn lại được rửa bằng nước sạch và làm khô nhanh bằng khí nén. Nếu bề ngoài không được tính đến và vật liệu hàn không gây đoản mạch hoặc ăn mòn, bước làm sạch này có thể không cần thiết, giúp tiết kiệm chi phí và giảm thiểu ô nhiễm chất thải.

Xem thêm:: Unit 2 lớp 11: Listening | Giải bài tập Tiếng Anh 11 Mới Hay Nhất

Kiểm tra và sửa lỗi

Cuối cùng, bo mạch được gửi đến bộ phận kiểm tra quang học để phát hiện những thiếu sót của linh kiện hoặc sửa lỗi vị trí của linh kiện. Trong trường hợp cần thiết có thể lắp đặt một số trạm kiểm tra quang học cho dây chuyền công nghệ để sau mỗi công đoạn có thể phát hiện sai sót.

Ở giai đoạn này, chúng ta có thể sử dụng máy quang học AOI (kiểm tra quang học tự động) hoặc sử dụng tia X. Các thiết bị này cho phép phát hiện lỗi vị trí, lỗi tiếp xúc của các linh kiện và hàn dán trên bề mặt mạch in.

Ưu điểm của việc sử dụng SMT. Công nghệ

  • thành phần nhỏ hơn
  • Rất ít lỗ cần được tạo ra trong quá trình chế tạo PCB
  • Quá trình lắp ráp dễ dàng hơn
  • Các lỗi nhỏ gặp phải trong quá trình đóng gói sẽ tự động được sửa (sức căng bề mặt của kem hàn nóng chảy làm lệch vị trí của các linh kiện ra khỏi vị trí của các chân hàn trên bo mạch)
  • Các thành phần có thể được gắn trên cả hai mặt của bảng
  • Giảm trở kháng và điện trở của lớp tiếp xúc chì (tăng hiệu suất của các thành phần tần số cao)
  • Hoạt động bền bỉ hơn trong điều kiện va đập và rung lắc
  • Giá thành linh kiện cho công nghệ SMT thường rẻ hơn giá thành linh kiện cho công nghệ xuyên lỗ
  • Các hiệu ứng tần số cao (RF) không mong muốn ít xảy ra hơn khi sử dụng công nghệ SMT so với các thiết bị hàn, giúp dễ dàng dự đoán các đặc tính của linh kiện.
  • Công nghệ SMT ra đời dần thay thế công nghệ đóng gói xuyên lỗ, điều này không có nghĩa là SMT hoàn toàn lý tưởng. Những điểm cần khắc phục ở công nghệ này là quy trình sản xuất SMT phức tạp hơn nhiều so với sử dụng công nghệ đóng gói xuyên lỗ, vốn đầu tư ban đầu tương đối lớn và tốn thời gian lắp đặt hệ thống. hệ thống.

Do kích thước linh kiện rất nhỏ, độ phân giải của linh kiện trên bo mạch rất cao nên việc nghiên cứu và triển khai công nghệ này một cách thủ công sẽ khiến tỷ lệ hỏng hóc tương đối lớn và tốn kém.

Hiện nay các sản phẩm của SMT tương đối đa dạng đáp ứng các nhu cầu từ thủ công đến tự động hóa hoàn toàn. Hầu hết các hãng sản xuất thiết bị SMT hàng đầu thế giới đều tham gia triển lãm lần này như Samsung-SMT, Speedline (Mỹ) hay Juki (Nhật Bản). Với sự xuất hiện của các sản phẩm SMT, cùng với xu hướng chuyển dịch đầu tư, chắc chắn Việt Nam sẽ trở thành quốc gia có nền công nghiệp điện tử phát triển trong khu vực và trên thế giới trong thời gian tới.

Bạn đang xem chuyên mục TIẾNG ANH

KHAITRI.EDU.VN

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *