SMT монтажът е процесът на поставяне на електронни компоненти директно върху повърхността на печатна платка, запоени на място чрез пещ за претопяване. Платката преминава през пет станции: нанасяне на запоителна паста, поставяне и захващане, претопяване, автоматизирана оптична инспекция (AOI) и по избор преработка — стандартният начин, по който се изграждат съвременните платки.
Какъв е процесът на SMT монтаж
Монтажът по технология за повърхнинен монтаж (SMT) е доминиращият метод за изграждане на съвременни печатни платки. Платката се движи през пет станции по конвейер: принтер за запоителна паста, машина за поставяне и захващане, пещ за претопяване, автоматизирана оптична инспекция (AOI) и — ако е необходимо — ръчна преработка. Платка от 250 mm с 800 поставяния обикновено преминава цялата линия за 8-12 минути.
В Energetika-VDS разполагаме с SMT линия DDM Novastar в Струмица, Северна Македония: принтер за шаблони SPR-45, глава за поставяне и захващане LS60, пещ за претопяване GF-120HT. Основан през 1992 г. от Васко Стамболиев, цехът монтира от 50 до 50 000 бройки на поръчка по IPC-A-610 Class 2 по подразбиране, Class 3 при заявка.
Стъпка 1 — Нанасяне на запоителна паста
Принтерът за шаблони (DDM Novastar SPR-45) нанася запоителна паста Type 4 SAC305 през лазерно изрязан шаблон от неръждаема стомана — обикновено с дебелина 100-150 µm — върху всяка площадка на платката. Скорост на ракелата 20-80 mm/s, скорост на отделяне 0,5-3 mm/s. Толеранс на печат: ±25 µm.
Ключови входни параметри:
| Параметър | Типичен диапазон | Бележки |
|---|---|---|
| Дебелина на шаблона | 100-150 µm | 100 µm за 0402/0201, 150 µm за QFN/BGA |
| Тип паста | T4 / T5 | T5 (15-25 µm) за 0201 и µBGA |
| Съотношение на отвора | ≥0,66 | Под това = лошо отделяне |
| Скорост на печат | 20-80 mm/s | По-бавно = по-дебел слой |
Инспекцията на запоителната паста (SPI) — ако е налична — измерва обема, площта и височината на всяко нанасяне. Алтернативната 2D AOI улавя груби дефекти в печата.
Стъпка 2 — Поставяне и захващане
LS60 поставя компоненти от лента, тръба или поднос върху мократа паста. Дюзите с центриране чрез камера обработват части от 0201 (0,6 × 0,3 mm) до QFP и BGA с размери 45 × 45 mm. Цикъл: ~0,15 s на поставяне на чип, ~0,5 s на интегрална схема с фина стъпка.
Точност на поставяне: ±50 µm @ 3σ за чипове, ±30 µm за фина стъпка. Захранващите устройства с компоненти се зареждат предварително от оператора; времето за настройка на страна е тясното място за пропускателна способност при малки серии.
Вижте пълните ни спецификации на SMT линията за броя захранващи устройства и конфигурациите на главите.
Стъпка 3 — Претопяване
Конвекционната пещ с 8 зони GF-120HT работи с профил, съобразен с техническата документация на пастата. За SAC305:
| Зона | Температура | Продължителност | Цел |
|---|---|---|---|
| Предварително загряване | 25 до 150°C | 60-90 s | Наклон 1-3°C/s |
| Задържане | 150-200°C | 60-120 s | Активиране на флюса |
| Претопяване | 217-245°C връх | 30-90 s над 217°C | Запоят се топи и омокря |
| Охлаждане | 245 до 50°C | 60-120 s | Наклон ≤4°C/s |
Общо задържане: 4-7 минути. Времето над ликвидуса (TAL) от 45-90 s е оптималната зона — твърде кратко = студени споявки, твърде дълго = прекомерен растеж на интерметалните съединения.
Стъпка 4 — Автоматизирана оптична инспекция (AOI)
Вътрешната AOI сканира всяка платка с резолюция 10-20 µm след претопяване. Системата отбелязва:
- Липсващи компоненти
- Чипове с ефект на надгробен камък (0402/0201 вертикално)
- Запоителни мостове (≥80 µm)
- Недостатъчен запой / повдигнати изводи
- Обърнат поляритет (чрез OCR на горната маркировка)
- Отместване >25% от ширината на площадката
Процент на фалшиви сигнали при настроена програма: 1-3%. Процент на улавяне на действителни дефекти: 95%+ за видими споявки. Споявките под BGA и QFN изискват рентген — вижте нашето ръководство за BGA монтаж за този работен процес. Пълните опции за инспекция са на страницата за инспекция и тестване.
Стъпка 5 — Преработка (по избор)
Станцията за ръчна преработка обработва пропуски на AOI и инженерни промени. Дюза с горещ въздух за QFP/QFN, инфрачервена станция за преработка на BGA за корпуси ≥10 mm. Типичен цикъл на преработка: 5-15 минути на споявка, проследим до оператора и серийния номер.
Разходите за преработка са тихият убиец на маржа. Добре настроеният преглед за технологичност (DFM) — вижте нашия DFM контролен списък — намалява процента на преработка от 2-3% до под 0,3%.
SMT срещу THT — кога печели всеки
| Фактор | SMT | THT |
|---|---|---|
| Размер на компонента | 0201 до BGA | Само през отвори |
| Плътност | 2-4× по-висока | По-ниска |
| Механична здравина | По-ниска | По-висока (добра за конектори, трансформатори) |
| Цена на споявка | €0,001-0,005 | €0,02-0,08 |
| Автоматизация | Пълна | Вълна или селективно запояване |
Повечето съвременни платки са със смесена технология: SMT от двете страни, THT за захранващи конектори и части с голяма маса.
Цена и срок на доставка
Партида от 100 платки с 250 поставяния на страна, IPC Class 2, излиза €8-18 на платка в Energetika-VDS в зависимост от броя части и страни. Срок на доставка: 5-10 работни дни след получаване на комплекта. Получете обвързваща оферта чрез калкулатора за оферти или формата за запитване.
В сравнение с JLCPCB или PCBWay (Азия, 2-4 седмици от врата до врата с включен транспорт) или Eurocircuits и AISLER (ЕС, но Eurocircuits ограничава до 50 бройки / 5000 поставяния), ние сме в оптималната зона за среден обем в ЕС — същият континент, без мита, с възможност за IPC Class 3.
Често задавани въпроси
Какъв е процесът SMT? Повърхнинен монтаж: запоителната паста се нанася върху площадките на платката, компонентите се поставят от машина за поставяне и захващане, платката се нагрява в пещ за претопяване, за да се стопи запоят, след което се инспектира с AOI.
Колко време отнема SMT монтажът? На платка — 8-12 минути през линия с 5 зони за 500-1000 поставяния. За поръчка очаквайте 5-10 работни дни от готовия комплект до изпращане, в зависимост от обема и броя страни.
Какво е SAC305? Безоловна запоителна сплав: 96,5% калай, 3% сребро, 0,5% мед. Топи се при ~217°C, връх при 235-245°C при претопяване. Индустриален стандарт, откакто RoHS извади оловото през 2006 г.
Какво е претопяване? Нагряване на платка с предварително нанесена запоителна паста по контролиран термичен профил, така че пастата се топи, омокря площадките и изводите, после се втвърдява — образувайки всички споявки едновременно.
SMT срещу THT — кое е по-добро? Нито едно — те решават различни проблеми. SMT за плътност и цена; THT за механична здравина при конектори, големи кондензатори, трансформатори. Повечето платки използват и двете, като SMT е 90%+ от броя споявки.
Какво означава SMT? Технология за повърхнинен монтаж (Surface-Mount Technology) — методът за поставяне на компоненти директно върху повърхността на платката, вместо през пробити отвори.
Каква е разликата между SMD и SMT? SMD (устройство за повърхнинен монтаж) е компонентът; SMT (технология за повърхнинен монтаж) е процесът, който го поставя и запоява. Монтирате SMD елементи чрез SMT. Вижте SMD срещу SMT срещу THT — обяснено.
Откъде мога да получа услуга за SMT монтаж в Европа? Energetika-VDS разполага с вътрешна SMT линия в Струмица, Северна Македония, с доставка за 1-2 седмици от врата до врата в целия ЕС. Вижте нашата услуга за SMT монтаж.