Поверхневий монтаж

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Друкована плата USB флеш-накопичувача, виготовлена за технологією поверхневого монтажу
SMD конденсатор на платі для поверхневого монтажу

Поверхневий монтаж — технологія виготовлення електронних схем, в якій компоненти встановлюються безпосередньо на поверхню друкованої плати. Технологія поверневого монтажу також має назву SMT (Surface-mount technology), а компоненти для такого монтажу називаються SMD (Surface-mount device). Цей метод виготовлення друкованих вузлів значною мірою замінив технологію наскрізного монтажу, в якому вивідні компоненти монтуються на друкованій платі за допомогою отворів у ній.

Історія[ред.ред. код]

Технологія поверхневого монтажу була розроблена в 1960-х роках і почала широко використовуватися в кінці 1980 року. Одним з першопрохідців у цій технології була IBM. Компоненти були перепроектовані таким чином, щоб зменшити контактні площадки або виводи, які б могли припаюватись безпосередньо до поверхні друкованої плати.

У порівнянні з традиційними, плати для поверхневого монтажу мають підвищену щільність розміщення електронних елементів, менші відстані між провідниковими елементами та контактними площадками. Компоненти для поверхневого монтажу (SMD) найчастіше мають невелику вагу і розмір, а також меншу ціну. Така технологія зарекомендувала себе у підвищенні автоматизації виробництва і збільшенні продуктивності.

Технологія[ред.ред. код]

Типова послідовність операцій в технології поверхневого монтажу включає:

  • Нанесення паяльної пасти на контактні площадки (дозування в одиничному і дрібносерійному виробництві, трафаретний друк в серійному і масовому виробництві)
  • Установка компонентів
  • Групова пайка методом оплавлення пасти у печі (переважно методом конвекції, а також інфрачервоним нагріванням або в паровій фазі)
  • Очищення плати від флюсу (в залежності від його активності) і нанесення захисних покриттів.

Одним з найважливіших технологічних матеріалів, що застосовуються при поверхневому монтажі, є паяльна паста, що являє собою суміш порошкоподібного припою з органічними наповнювачами, до яких входить флюс. Окрім забезпечення процесу пайки припоєм і підготовки поверхонь, паяльна паста також виконує функцію фіксування компонентів до пайки за рахунок в'язкості і склеювальних властивостей.

При пайці методом поверхневого монтажу дуже важливо забезпечити правильну зміну температури в часі (термопрофіль), щоб уникнути термоударів, забезпечити добру активацію флюсу і змочування поверхні припоєм.

Переваги[ред.ред. код]

Основні переваги SMT перед старішим методом наскрізного монтажу:

  • Зниження маси і розмірів друкованих вузлів за рахунок відсутності виводів у компонентів або їх меншої довжини, а також збільшення щільності компонування і трасування, зменшення розмірів самої елементної бази та зменшення кроку виводів.
  • Поліпшення електричних характеристик: за рахунок зменшення довжини виводів і більш щільного компонування елементів значно поліпшується якість передачі слабких і високочастотних сигналів, знижується паразитна ємність та індуктивність.
  • Можливість розміщення деталей по обідві сторони друкованої плати.
  • Менша кількість отворів, які необхідно виконати у платі.
  • Істотне зниження собівартості серійних виробів за рахунок використання засобів автоматизації монтажу компонентів англ. SMT_placement_equipment

Недоліки[ред.ред. код]

  • Підвищені вимоги до якості проектування топології друкованих плат
  • Підвищені вимоги до точності температури пайки та її залежності від часу, оскільки при груповій пайці нагріванню піддається весь компонент.
  • Жорстка зв'язка безвивідних компонентів і матеріалу друкованих плат, які мають різні коефіцієнти теплового розширення, що призводить при впливі в процесі експлуатації великих перепадів температур до виникнення механічних напруг і руйнування елементів конструкції.
  • Високі вимоги до якості й умов зберігання технологічних матеріалів.

Див. також[ред.ред. код]