Osadzovanie SMT je proces montáže elektronických súčiastok priamo na povrch DPS, spájkovaných na mieste pretavovacou pecou. Doska prechádza piatimi stanicami: tlač spájkovacej pasty, osadzovanie, pretavovacie spájkovanie, automatická optická inšpekcia (AOI) a voliteľné prepracovanie — štandardný spôsob, akým sa vyrábajú moderné dosky plošných spojov.
Aký je proces osadzovania SMT
Osadzovanie technológiou povrchovej montáže (SMT) je prevládajúca metóda výroby moderných DPS. Doska sa pohybuje cez päť staníc na dopravníku: tlačiareň spájkovacej pasty, osadzovací automat, pretavovacia pec, automatická optická inšpekcia (AOI) a — ak treba — ručné prepracovanie. Doska s rozmerom 250 mm a 800 osadeniami typicky prejde celú linku za 8-12 minút.
V spoločnosti Energetika-VDS prevádzkujeme SMT linku DDM Novastar v Strumici v Severnom Macedónsku: šablónová tlačiareň SPR-45, osadzovacia hlava LS60, pretavovacia pec GF-120HT. Spoločnosť založil v roku 1992 Vasko Stamboliev a dielňa osadzuje 50 až 50 000 kusov na zákazku s IPC-A-610 Class 2 predvolene, Class 3 na požiadanie.
Krok 1 — Tlač spájkovacej pasty
Šablónová tlačiareň (DDM Novastar SPR-45) nanáša spájkovaciu pastu Type 4 SAC305 cez laserom rezanú nerezovú šablónu — typicky s hrúbkou 100-150 µm — na každú plôšku na DPS. Rýchlosť stierky 20-80 mm/s, rýchlosť oddeľovania 0,5-3 mm/s. Tolerancia tlače: ±25 µm.
Kľúčové vstupy:
| Parameter | Typický rozsah | Poznámky |
|---|---|---|
| Hrúbka šablóny | 100-150 µm | 100 µm pre 0402/0201, 150 µm pre QFN/BGA |
| Typ pasty | T4 / T5 | T5 (15-25 µm) pre 0201 a µBGA |
| Pomer otvoru | ≥0,66 | Pod touto hodnotou = slabé uvoľnenie |
| Rýchlosť tlače | 20-80 mm/s | Pomalšie = hrubšia vrstva |
Inšpekcia spájkovacej pasty (SPI) — ak je k dispozícii — meria objem, plochu a výšku každého nánosu. Alternatívna 2D AOI zachytí hrubé chyby tlače.
Krok 2 — Osadzovanie
LS60 osadzuje súčiastky z pásky, tuby alebo zásobníka na vlhkú pastu. Dýzy centrované kamerou zvládajú súčiastky od 0201 (0,6 × 0,3 mm) až po QFP a BGA s rozmerom 45 × 45 mm. Cyklus: ~0,15 s na osadenie čipu, ~0,5 s na IO s jemnou roztečou.
Presnosť osadenia: ±50 µm @ 3σ pre čipy, ±30 µm pre jemnú rozteč. Podávače súčiastok vopred naloží operátor; čas prípravy na stranu je úzkym miestom priepustnosti pri malosériových behoch.
Pozrite si naše úplné špecifikácie SMT linky pre počty podávačov a konfigurácie hláv.
Krok 3 — Pretavovacie spájkovanie
8-zónová konvekčná pec GF-120HT beží podľa profilu zhodného s dátovým listom pasty. Pre SAC305:
| Zóna | Teplota | Trvanie | Účel |
|---|---|---|---|
| Predohrev | 25 až 150°C | 60-90 s | Nárast 1-3°C/s |
| Vyrovnanie | 150-200°C | 60-120 s | Aktivácia tavidla |
| Pretavenie | 217-245°C vrchol | 30-90 s nad 217°C | Spájka sa taví a zmáča |
| Chladenie | 245 až 50°C | 60-120 s | Nárast ≤4°C/s |
Celkové zotrvanie: 4-7 minút. Čas nad likvidom (TAL) 45-90 s je ideálne pásmo — príliš krátky = studené spoje, príliš dlhý = nadmerný rast intermetalickej vrstvy.
Krok 4 — Automatická optická inšpekcia (AOI)
Vlastná AOI skenuje každú dosku v rozlíšení 10-20 µm po pretavení. Systém označuje:
- Chýbajúce súčiastky
- Čipy s efektom náhrobného kameňa (0402/0201 zvislo)
- Spájkovacie mostíky (≥80 µm)
- Nedostatočnú spájku / nadvihnuté vývody
- Obrátenú polaritu (cez OCR vrchného popisu)
- Vychýlenie >25 % šírky plôšky
Miera falošných hlásení pri vyladenom programe: 1-3 %. Miera záchytu skutočných chýb: 95 %+ pri viditeľných spojoch. Spoje pod BGA a QFN vyžadujú röntgen — pozrite si nášho sprievodcu osadzovaním BGA pre tento postup. Úplné možnosti inšpekcie na stránke inšpekcie a testovania.
Krok 5 — Prepracovanie (voliteľné)
Stanica ručného prepracovania rieši úniky z AOI a konštrukčné zmeny. Horúcovzdušná dýza pre QFP/QFN, infračervená stanica prepracovania BGA pre puzdrá ≥10 mm. Typický cyklus prepracovania: 5-15 minút na spoj, sledovateľný podľa operátora a sériového čísla.
Náklady na prepracovanie sú tichým vrahom marže. Dobre vyladený prechod DFM — pozrite si náš kontrolný zoznam DFM — znižuje mieru prepracovania z 2-3 % na menej ako 0,3 %.
SMT verzus THT — kedy vyhráva čo
| Faktor | SMT | THT |
|---|---|---|
| Veľkosť súčiastky | 0201 až BGA | Len do otvorov |
| Hustota | 2-4× vyššia | Nižšia |
| Mechanická pevnosť | Nižšia | Vyššia (dobrá pre konektory, transformátory) |
| Cena na spoj | €0,001-0,005 | €0,02-0,08 |
| Automatizácia | Plná | Vlnové alebo selektívne spájkovanie |
Väčšina moderných dosiek je zmiešanej technológie: SMT na oboch stranách, THT pre napájacie konektory a súčiastky s veľkou hmotnosťou.
Cena a dodacia lehota
Séria 100 dosiek s 250 osadeniami na stranu, IPC Class 2, vyjde na €8-18 na dosku v Energetika-VDS podľa počtu súčiastok a strán. Dodacia lehota: 5-10 pracovných dní po dodaní kompletnej sady. Získajte záväznú ponuku cez cenový kalkulátor alebo formulár dopytu.
V porovnaní s JLCPCB alebo PCBWay (Ázia, 2-4 týždne od dverí k dverám vrátane prepravy) alebo Eurocircuits a AISLER (EÚ, ale Eurocircuits má strop 50 ks / 5000 osadení) sa nachádzame v ideálnom pásme stredných objemov v rámci EÚ — rovnaký kontinent, žiadne clá, s možnosťou IPC Class 3.
Často kladené otázky
Aký je proces SMT? Povrchová montáž: spájkovacia pasta sa natlačí na plôšky DPS, súčiastky osadí osadzovací automat, doska sa zahreje v pretavovacej peci, aby sa spájka roztavila, a potom sa skontroluje pomocou AOI.
Ako dlho trvá osadzovanie SMT? Na dosku 8-12 minút cez 5-zónovú linku pri 500-1000 osadeniach. Pri zákazke očakávajte 5-10 pracovných dní od kompletnej sady po expedíciu, podľa objemu a počtu strán.
Čo je SAC305? Bezolovnatá spájkovacia zliatina: 96,5 % cín, 3 % striebro, 0,5 % meď. Taví sa pri ~217°C, vrchol pri 235-245°C pri pretavení. Priemyselný štandard odvtedy, čo RoHS v roku 2006 vytlačil olovo.
Čo je pretavovacie spájkovanie? Zahrievanie DPS s vopred nanesenou spájkovacou pastou podľa riadeného teplotného profilu tak, aby sa pasta roztavila, zmáčala plôšky a vývody a potom stuhla — pričom sa všetky spoje vytvoria súčasne.
SMT verzus THT — čo je lepšie? Ani jedno — riešia odlišné problémy. SMT pre hustotu a cenu; THT pre mechanickú pevnosť pri konektoroch, veľkých kondenzátoroch, transformátoroch. Väčšina dosiek používa oboje, pričom SMT tvorí 90 %+ počtu spojov.
Čo znamená SMT? Technológia povrchovej montáže (Surface-Mount Technology) — metóda osadzovania súčiastok priamo na povrch DPS namiesto cez vyvŕtané otvory.
Aký je rozdiel medzi SMD a SMT? SMD (súčiastka pre povrchovú montáž) je súčiastka; SMT (technológia povrchovej montáže) je proces, ktorý ju osadí a naspájkuje. SMD osadzujete pomocou SMT. Pozrite si SMD verzus SMT verzus THT — vysvetlené.
Kde získam službu osadzovania SMT v Európe? Energetika-VDS prevádzkuje vlastnú SMT linku v Strumici v Severnom Macedónsku s dodaním 1-2 týždne od dverí k dverám po celej EÚ. Pozrite si našu službu osadzovania SMT.