Pinnaühendusega Tehnoloogia

Pinnaühendusega Tehnoloogia (SMT) originaalselt "tasapinnaliseks paigaldamiseks", on tootmise viis, kus elektroonikakomponendid on ühendatud otse trükkplaadile (PCB). Need komponendi kutsutakse SMD-ks. SMT on osutunud efektiivsemaks, automatiseeritavamaks ja odavamaks kui läbi auku tehnoloogia elektroonikatootmises, mis on viinud selle laialdasema kasutamiseni elektroonikatööstuses. See tehnoloogia leiutati IBM-is 1960. aastal. Selle tehnoloogiaga sai valmistada väiksema suurusega arvuteid, nagu näiteks LVDC (Launch Vehicle Digital Computer), mis oli oluline instrumendisüsteemSaturn IB ja Saturn V rakettide juhtimisel. See tehnoloogia on järglane läbi augu tehnoloogiast. Need muutusid populaarseks valikuks 1980. aastate keskel. 1990. aastatel SMD-d olid paigaldatud enamikku kõrgtehnoloogilistesse PCB-desse. Mõnel juhul lisati ka liimi plaadi alaküljele, et vältida komponentide libisemist keset taassulatusjootmist. Selle tehnoloogia populaarsus seisnes odavam hind suurtes kogustes ning puurimisvajaduse puudumises võrreldes läbi augu tehnoloogiast. Lühendid ja nende tähendused. Mikro-SMT tehnoloogia on välja töötatud vastuseks elektroonikakomponentide pidevale miniatuurimisele. See võimaldab elektroonikakomponentide paigaldamist väga väikesele pinnale. SMT-d on kasutatud isegi mikromontaaži komponentide kokkupanekul ning elektroonikakomponendid muutuvad järjest väiksemaks. See on toonud kaasa vajaduse leida uusi lahendusi, et vältida PCB-de ülekuumenemist, kuna komponendid on nii tihedalt ja väikesel pinnal paigaldatud. SMT-tööstused püüavad leida paremaid viise loodusressursside säästmiseks. Vähendatakse tootmisjäätmeid ja ökoloogilist jalajälge ning kasutavad loodusvarasid säästlikumalt. Seda tehakse nii, et tööstused proovivad taaskasutada materjale nagu metalle, plastikut ja paberit. Kasutavad keskkonnasõbralikumaid kemikaale, ehitatakse energia tõhusamad masinaid ning pöörduvad rohelise energia poole, ostavad juba kasutatud tootmismasinaid ning kasutavad ka keskkonnasõbralikke materjale, näiteks pliivaba jooteainet. SMT tõttu, komponendid on saanud järjest väiksemaks minna. 1980. aastatel oli väiksem 1210 ja 1206 suurused SMD-d, 1990. aastate lõpul oli 0402 ja 0201. 2012-ndal aastal oli juba 01005. Tänapäeval praegune väiksem valik on 008004 100nF ja 6,3V-ga. See on 0,25x0,125mm suurusekomponent. Automatiseerimine osa SMT ehitamisel aina suureneb, see aitab tõsta kvaliteeti, efektiivsus ja tootmis kogust. Tuuakse järjest rohkem kõrgtehnoloogilist programmeerimist, et aidata masinate vahelist suhtlust. Targad SMT masinad saavad ise tulevikus kontrollida, kas on viga tekkinud ning ei pea nii tihti kutsuma inimkontrolli. SMT tuleviku jaoks saab kasutada targemaid tehaseid, et vältida manuaalset tööd. Selle tegemiseks kasutakse IoT ja AI abi, millega saab vähendata masinate seismisaega, parandata realajas mõõtmisega ja ennustava hoolduse abil. Ning targad tehased peaksid oskama lihtsamini reageerida turu nõudluse kõikumisele. SMD-d lähevad järjest väiksemaks, ning selle tõttu on vaja leiutada täpsemaid masinaid. Selleks täpsuseks on vajalikud kõrgkvaliteetsed sensorid , roboteid ja pilditööstluse tehnoloogiad. Selle vajaduse tõttu järeldatakse, et majandus kasvab aastatel 2022–2032. Järeldatud on aastane keskmine kasvumäär (CAGR) 11,8%. 2022. aasta alguses oli hinnanguline suurus 4,77 miljardit eurot ning aasta lõpus kasvas see 14,5 miljardi euroni. See moodustas 2022. aastal 33% globaalsest PCB kokkupaneku turust. Taassulatusjootmise ja parandamise vahendid kasvasid ka 2021. aastal kuni 36,8%. Tootmisprotsess koosneb kindlatest etappidest, mida tuleb hoolikalt jälgida, et tagada toodete kvaliteet ja töökindlus. Alustatakse esiteks jootepasta kandmisega trükkplaadi patjadele. Jootepasta kvaliteedi kontrollimine aitab vähendada tootmiskulusid. Jootepasta kontrollitakse visuaalset, et vastaks standartidele. Ühenduskomponendid paigaldatakse kiibipaigaldusmasinatega. Väiksemate seadmete puhul kasutatakse kiirete kiibipaigaldajatega, kuid suuremate komponentide, nagu BGA-d (pinnaga kinnitatud kiibid) ja IC-d (integreeritud ahelad), paigaldamine võib võtta rohkem aega. Enne taassulatusjootmist läbib trükkplaadile paigaldatud komponentide visuaalne kontroll, et leida võimalikke defekte või ebatäpsusi. Siin etappides loetakse eelsoojendamist, temperatuuri tõstmist, joote sulamist ja jahtumist. Taassulatusjootmine tagab, et komponendid on kindlalt kinnitatud trükkplaadile ja moodustavad elektrilise ühenduse. Pärast jootepasta taassulatamist ja komponentide paigaldamist viiakse läbi automaatne kontroll, kasutades AOI (Automated Optical Inspection) või AXI (Automated X-ray Inspection) süsteeme. Protsessis kontrollitakse, kas trükkplaadil või elektroonilisel komponendil esineb mõni defekt või lühis. Selleks kasutatakse erinevaid meetodeid, sealhulgas takistuse, mahtuvuse ja induktiivsuse mõõtmist. Suurem tootmisefektiivsus Paindlikkus disainimisel Jootmise tõttu parem ühendus Kompaktsemad seadmed Elektromagnetilise ühilduvuse standardite täitmine Automaatparandamine automaatse paigutuse korral Odavam hind Komponendid, mis ei talu kuumust, tuleb paigaldada eraldi Väikeste jootepindadega on manuaalne töö raskem Kallim väikestes kogustes Komponendid lähevad kergemini katki Raske ülevaadet saada ja teha, kui midagi läheb katki Pinnaühendusega tehnoloogiat kasutakse mitmes erinevas valdkonnas elektroonika vahendite tootmises. Need kasutatakse näiteks järgmistes olukordades: autotööstuses, meditsiiniseadmed, mängukonsoolides, kantav tehnoloogia, tehasteseadmed, õhuruumikaitsesüsteemides, kodu automatiseerimise seadmed, audioseadmed, taastuvenergia seadmedes, tarbija vahendides, on osa milles neid kasutakse. Sellel on väga palju erinevad kasutusalad, ning tunduvalt veel. SMT-l vaadatakse igal etapil selle kvaliteeti. Jootmise ajal pannakse joot ühtlaselt. SMT söötja peab panema komponendid õigesse positsiooni. Taassulatusjootmise ajal peab sulama ühtlaselt ja samas aeglaselt, muidu võivad mõned ühendused jääda nõrgaks. Tootjad peavad kontrollima trükkplaate ja SMD-sid, et need ei oleks vales kohas ja et ei tekiks hauakiviefekti või jootesilda. Selleks kasutatakse AOI-d (automated optical inspection). Temperatuuri, niiskust ja masinaid tuleb reguleerida. Seda tuleb teha tihti, et tagada oodatud toote kvaliteet. Kasutakse ka statistilist protsessikontrolli(SPC), et leida anomaaliaid soovitud olukorrast. Pinnale monteeritavad komponendid (SMD) on tavalistest komponentidest väiksemad ning nende suurust ja kujundust on standardiseeritud. Üks peamisi organisatsioone, mis tegeleb standardite loomise ja säilitamisega pinnale monteeritavate komponentide pakendite jaoks, on JEDEC. "Mis on SMT (pealispinnaga tehnoloogia) - tööstuslikud uudised - Uudised - Hangzhou NeoDen Technology Co., Ltd". ee.pnpmachine.com. Vaadatud 31. märtsil 2024. Waseem, Umar. "SMT VS SMD (VS THT): A Comprehensive Guide to Electronics Assembly Techniques". www.wevolver.com. Vaadatud 1. mail 2024. https://www.smt11.com/blog/News/Surface-mount-Technology-History-4478.html Patel, Sunny (12. august 2022). "Surface Mount vs Through-Hole: Pros & Cons". Candor Industries (Kanada inglise). Vaadatud 1. mail 2024. https://www.opledtw.com/blog/what-is-smd-smt-sma-smc/#:~:text=SMD%20is%20the%20initial%20for,SME%20(%20Surface%20Mount%20Equipment%20). https://www.candorind.com/blog/what-are-smt-pcb/#:~:text=SMD%20is%20the%20shorthand%20for,solder%20or%20other%20materials%20used. "The Evolution of SMT Technology | MPL Incorporated". mplinc.com (inglise). 18. juuli 2022. Vaadatud 1. mail 2024. petra (5. juuni 2023). "Environmental Aspects in the SMT Industry: Sustainable Solutions for a Better Future". AdoptSMT Europe (Ameerika inglise). Vaadatud 1. mail 2024. "SMT Components: The Small Wonder" (Briti inglise). 18. august 2012. Vaadatud 1. mail 2024. admin (16. november 2021). "MLCC and Capacitor Supply; Interview with Rüdiger Scheel, Murata". European Passive Components Institute (Ameerika inglise). Vaadatud 1. mail 2024. "What is the Future of SMT machine ? - Knowledge". www.zjyingxing.com (inglise). Vaadatud 1. mail 2024. "Surface Mount Technology Market". www.futuremarketinsights.com (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 1. mai 2024. Vaadatud 1. mail 2024. "A Full Understanding of SMT Assembly Procedure Helping YOU Reduce Production Cost | PCBCart". www.pcbcart.com. Vaadatud 1. mail 2024. https://www.pcbelec.com/smt-advantages-and-disadvantages.html "Characteristics And Applications Of SMT Manufacturing Technology - Jhdpcb". jhdpcb.com (Ameerika inglise). 29. detsember 2023. Vaadatud 1. mail 2024. Mui, Steven (14. märts 2023). "Quality's Crucial Role in Surface-Mount Technology (SMT) Process". Vaadatud 1. mai 2024. https://www.pcbcart.com/article/content/smt-process-to-cost-reduction.html