Montaż SMT to proces mocowania komponentów elektronicznych bezpośrednio na powierzchni PCB, zlutowanych w miejscu przez piec rozpływowy. Płytka przechodzi przez pięć stacji: nadruk pasty lutowniczej, pick-and-place, lutowanie rozpływowe, automatyczną inspekcję optyczną (AOI) oraz opcjonalną poprawę — to standardowy sposób budowania nowoczesnych płytek drukowanych.
Czym jest proces montażu SMT
Montaż w technologii montażu powierzchniowego (SMT) to dominująca metoda budowania nowoczesnych PCB. Płytka przesuwa się przez pięć stacji na przenośniku: drukarkę pasty lutowniczej, automat pick-and-place, piec rozpływowy, automatyczną inspekcję optyczną (AOI) oraz — w razie potrzeby — ręczną poprawę. Płytka 250 mm z 800 rozmieszczeniami zwykle pokonuje całą linię w 8-12 minut.
W Energetika-VDS prowadzimy linię SMT DDM Novastar w Strumicy w Macedonii Północnej: drukarkę szablonową SPR-45, głowicę pick-and-place LS60, piec rozpływowy GF-120HT. Założony w 1992 roku przez Vaska Stamboliewa warsztat montuje od 50 do 50 000 sztuk na zamówienie, standardowo w klasie IPC-A-610 klasy 2, klasy 3 na życzenie.
Krok 1 — Nadruk pasty lutowniczej
Drukarka szablonowa (DDM Novastar SPR-45) nakłada pastę lutowniczą SAC305 typu 4 przez wycinany laserowo szablon ze stali nierdzewnej — zwykle o grubości 100-150 µm — na każde pole lutownicze PCB. Prędkość rakli 20-80 mm/s, prędkość separacji 0,5-3 mm/s. Tolerancja nadruku: ±25 µm.
Kluczowe parametry wejściowe:
| Parametr | Typowy zakres | Uwagi |
|---|---|---|
| Grubość szablonu | 100-150 µm | 100 µm dla 0402/0201, 150 µm dla QFN/BGA |
| Typ pasty | T4 / T5 | T5 (15-25 µm) dla 0201 i µBGA |
| Współczynnik apertury | ≥0,66 | Poniżej tego = słabe oddzielanie |
| Prędkość nadruku | 20-80 mm/s | Wolniej = grubsza warstwa |
Inspekcja pasty lutowniczej (SPI) — jeśli jest na wyposażeniu — mierzy objętość, powierzchnię i wysokość każdej naniesionej porcji. Alternatywa w postaci AOI 2D wychwytuje rażące błędy nadruku.
Krok 2 — Pick-and-place
LS60 pobiera komponenty z taśmy, tuby lub tacy i umieszcza je na mokrej paście. Dysze wyśrodkowane wizyjnie obsługują części od 0201 (0,6 × 0,3 mm) aż po QFP i BGA 45 × 45 mm. Cykl: ~0,15 s na rozmieszczenie chipa, ~0,5 s na układ scalony o drobnym rastrze.
Dokładność rozmieszczenia: ±50 µm @ 3σ dla chipów, ±30 µm dla drobnego rastra. Podajniki komponentów są wstępnie załadowane przez operatora; czas przygotowania na stronę jest wąskim gardłem przepustowości przy seriach o niskim wolumenie.
Zobacz pełną specyfikację linii SMT, aby poznać liczbę podajników i konfiguracje głowic.
Krok 3 — Lutowanie rozpływowe
Piec konwekcyjny GF-120HT z 8 strefami pracuje według profilu dopasowanego do karty katalogowej pasty. Dla SAC305:
| Strefa | Temperatura | Czas trwania | Cel |
|---|---|---|---|
| Podgrzewanie | 25 do 150°C | 60-90 s | Narost 1-3°C/s |
| Wygrzewanie | 150-200°C | 60-120 s | Aktywacja topnika |
| Rozpływ | szczyt 217-245°C | 30-90 s powyżej 217°C | Lut topi się i zwilża |
| Schładzanie | 245 do 50°C | 60-120 s | Narost ≤4°C/s |
Całkowity czas przebywania: 4-7 minut. Czas powyżej linii płynności (TAL) wynoszący 45-90 s to optimum — zbyt krótki = zimne połączenia, zbyt długi = nadmierny wzrost warstwy intermetalicznej.
Krok 4 — Automatyczna inspekcja optyczna (AOI)
Własne AOI skanuje każdą płytkę w rozdzielczości 10-20 µm po rozpływie. System zgłasza:
- Brakujące komponenty
- Chipy w efekcie nagrobka (0402/0201 pionowo)
- Mostki lutownicze (≥80 µm)
- Niedostateczną ilość lutu / uniesione wyprowadzenia
- Odwróconą polaryzację (przez OCR oznaczeń na wierzchu)
- Przesunięcie >25% szerokości pola
Współczynnik fałszywych alarmów na dostrojonym programie: 1-3%. Współczynnik wychwytywania prawdziwych wad: 95%+ dla widocznych połączeń. Połączenia pod spodem BGA i QFN wymagają prześwietlenia rentgenowskiego — zobacz nasz przewodnik po montażu BGA, aby poznać ten przepływ pracy. Pełne opcje inspekcji na stronie inspekcji i testowania.
Krok 5 — Poprawa (opcjonalnie)
Ręczna stacja poprawy obsługuje przeoczenia AOI oraz zmiany inżynierskie. Dysza gorącego powietrza do QFP/QFN, podczerwona stacja poprawy BGA dla obudów ≥10 mm. Typowy cykl poprawy: 5-15 minut na połączenie, z możliwością przypisania do operatora i numeru seryjnego.
Koszt poprawy to cichy zabójca marży. Dobrze dostrojona analiza DFM — zobacz naszą listę kontrolną DFM — obniża współczynnik poprawek z 2-3% do poniżej 0,3%.
SMT a THT — kiedy wygrywa które
| Czynnik | SMT | THT |
|---|---|---|
| Rozmiar komponentu | 0201 do BGA | Tylko przewlekane |
| Gęstość | 2-4× wyższa | Niższa |
| Wytrzymałość mechaniczna | Niższa | Wyższa (dobra dla złączy, transformatorów) |
| Koszt na połączenie | €0,001-0,005 | €0,02-0,08 |
| Automatyzacja | Pełna | Lutowanie na fali lub selektywne |
Większość nowoczesnych płytek to technika mieszana: SMT po obu stronach, THT dla złączy zasilających i części o dużej masie.
Koszt i czas realizacji
Seria 100 płytek z 250 rozmieszczeniami na stronę, IPC klasy 2, kosztuje €8-18 za płytkę w Energetika-VDS w zależności od liczby części i liczby stron. Czas realizacji: 5-10 dni roboczych po dostarczeniu kompletu na halę. Uzyskaj wiążącą wycenę za pomocą kalkulatora wyceny lub formularza zapytania ofertowego.
W porównaniu z JLCPCB lub PCBWay (Azja, 2-4 tygodnie od drzwi do drzwi wraz z frachtem) albo Eurocircuits i AISLER (UE, ale Eurocircuits ogranicza do 50 szt. / 5000 rozmieszczeń) plasujemy się w środkowowolumenowym optimum bliskim UE — ten sam kontynent, bez ceł, z możliwością IPC klasy 3.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest proces SMT? Montaż powierzchniowy: pasta lutownicza jest nadrukowywana na pola PCB, komponenty są rozmieszczane przez automat pick-and-place, płytka jest podgrzewana w piecu rozpływowym, aby stopić lut, a następnie kontrolowana przez AOI.
Jak długo trwa montaż SMT? Na płytkę 8-12 minut przez linię 5-strefową dla 500-1000 rozmieszczeń. Na zamówienie należy spodziewać się 5-10 dni roboczych od skompletowania zestawu do wysyłki, w zależności od wolumenu i liczby stron.
Czym jest SAC305? Bezołowiowym stopem lutowniczym: 96,5% cyny, 3% srebra, 0,5% miedzi. Topi się w ~217°C, osiąga szczyt 235-245°C w rozpływie. Standard branżowy odkąd RoHS wyparło ołów w 2006 roku.
Czym jest lutowanie rozpływowe? Podgrzewaniem PCB z wcześniej naniesioną pastą lutowniczą przez kontrolowany profil termiczny, tak aby pasta stopiła się, zwilżyła pola i wyprowadzenia, a następnie zastygła — tworząc wszystkie połączenia jednocześnie.
SMT a THT — co jest lepsze? Żadne — rozwiązują różne problemy. SMT dla gęstości i kosztu; THT dla wytrzymałości mechanicznej na złączach, dużych kondensatorach, transformatorach. Większość płytek wykorzystuje oba, przy czym SMT stanowi 90%+ liczby połączeń.
Co oznacza skrót SMT? Surface-Mount Technology (technologia montażu powierzchniowego) — metoda mocowania komponentów bezpośrednio na powierzchni PCB zamiast przez wywiercone otwory.
Jaka jest różnica między SMD a SMT? SMD (Surface-Mount Device) to komponent; SMT (Surface-Mount Technology) to proces, który go rozmieszcza i lutuje. Montują Państwo elementy SMD, stosując SMT. Zobacz wyjaśnienie SMD a SMT a THT.
Gdzie mogę skorzystać z usługi montażu SMT w Europie? Energetika-VDS prowadzi własną linię SMT w Strumicy w Macedonii Północnej, z wysyłką 1-2 tygodnie od drzwi do drzwi w całej UE. Zobacz naszą usługę montażu SMT.