SMT-montageprocessen. Skridt for skridt gennem de forskellige etaper ved overflademontage
Kontraktmontage af elektronik indbefatter SMT- og THT-montage, og er et afgørende element i aktiviteterne for fabrikker, som er specialiseret i produktionen af elektronik efter ordre – de såkaldte #EMS-virksomheder: Electronic Manufacturing Services. Overflademontage – SMT (Surface Mount Technology) er en moderne montagemetode for elektroniske komponenter på trykte kredsløbskort (PCB). I sammenligning med traditionel hulmonteringsteknologi (THT), sikrer SMT en række fordele så som mindre størrelser, højere kapacitet og bedre forbindelseskvalitet.
Forskelle mellem SMD og SMT: Forklaring på terminologien indenfor elektronik
Overflademontage : Surface Mount Technology (SMT) er en montageteknik til elektroniske elementer på trykte kredsløbskort. Elektroniske komponenter eller udstyr, altså såkaldt Surface Mounted Devices (SMD), er beregnet til overflademontage og er karakteriseret ved kompakte mål og et fladt kabinet, samtidigt med at de er udstyret med store lodningsendestykker i form af flanger, som omfatter kabinettets endestykker. Takket være deres egenskaber er elektroniske SMD-komponenter særdeles velegnede til elektronisk montage på trykte kredsløbskort. Deres primære fordel er pladsbesparelsen, hvilket muliggør fremstilling af endnu mere kompakte og lette elektroniske enheder. Ydermere gennemføres SMT-montage hyppigst automatisk, hvilket fremskynder produktionen og nedsætter omkostningerne ved hele processen.
SMT-montage (Surface Mount Technology) er en montageteknologi til elektroniske komponenter anbragt på overfladen af et trykt kredsløbskort (PCB) uden at behøve føre dem gennem huller. Til forskel fra hulmonteringsteknologi (THT), er SMT baseret på placering af elementerne direkte på pladens overflade, hvilket gør det muligt at opnå en højere tæthed i montagen, og efterfølgende bedre elektroniske parametre.
Hvordan forløber processen i forbindelse med overflademontage?
De grundlæggende elementer under SMT-montagen omfatter:
- loddepasta – anvendes for at sikre, at komponenterne lægger sig korrekt til pladens overflade samt til at skabe elektrisk og mekanisk forbindelse;
- kontrol af den påførte pasta – SPI (Solder Paste Inspection);
- monteringsmaskine – tjener til præcis placering af komponenterne på det trykte kredsløbskort;
- loddeovn – anvendes til at smelte loddepastaen og fiksere forbindelsen mellem komponenterne og pladen;
- kvalitetskontrol – efter at have taget pladen ud af ovnen gennemføres en kvalitetskontrol, som tjekker om montagen er gennemført korrekt samt kvaliteten af forbindelserne, den såkaldte AOI (Automatic Optical Inspection);
- montage af supplerende elementer – såfremt det er nødvendigt at gennemføre montage med hulmonteringsteknologi (THT) eller andre supplerende komponenter, gennemføres denne proces efter SMT-etapen;
- funktionel afprøvning – det færdige produkt afprøves med hensyn til funktionalitet, således at man sikrer sig det overholder kravene fra projektet.
For at sammenfatte det hele – SMT-montageprocessen begynder med at forberede et trykt kredsløbskort, hvorpå komponenterne monteres. Pladen dækkes med en særlig loddepasta (som er en del af loddeprocessen), der sikrer, at elementerne ligger korrekt til overfladen. Ved hjælp af en montagemaskine placeres komponenterne herefter præcist på pladen. Til slut går pladen gennem en loddeovn, som smelter loddepastaen og skaber en fast elektrisk og mekanisk forbindelse.
Egenskaber ved montagen: fordele og ulemper ved SMT-montage
Overflademonteringsteknologien (SMT) tilfører en lang række fordele til elektronikproducenter, så som:
- en større tæthed i montagen – takket være den mindre størrelse af SMT-komponenterne, er det muligt at placere en større mængde komponenter på den samme overflade på det trykte kredsløbskort, hvilket muliggør fremstillingen af mindre enheder;
- bedre omkostningseffektivitet – automatiseringen af SMT-montageprocessen gør det muligt at opnå en højere produktionseffektivitet med lavere arbejdsomkostninger, hvilket giver lavere produktionsomkostninger;
- forbedrer kvaliteten – de præcise montagemaskiner samt kvalitetskontrollen i alle produktionsetaper sikrer en høj kvalitet i forbindelserne og mindsker antallet af fejl;
- Bedre elektrisk effektivitet – mindre komponentstørrelse samt kortere stier mellem forbindelserne giver bedre elektriske parametre, så som hurtigere signalfremsendelse og modstandsdygtighed mod interferens.
På grund af sine talrige fordele, er SMT-montage også forbundet med visse udfordringer og begrænsninger, så som:
- høje investeringsomkostninger – køb af maskiner til SMT-montage samt vedligeholdelse af disse kan være omkostningstungt for små og mellemstore virksomheder;
- vanskeligheder med reparationer – på grund af komponenternes beskedne størrelse samt den tæthed, de er anbragt med på pladen, kan det være vanskeligere at reparere udstyr baseret på SMT-teknologi end i tilfælde af hulmontering (THT);
- problemer forbundet med termisk belastning – under loddeprocessen er SMT-komponenterne udsat for høje temperaturer, hvilket kan føre til termisk beskadigelse, særligt i tilfælde af følsomme elementer;
- logistik og komponentstyring – på grund af de mange forskellige komponenter samt deres beskedne størrelser, er det for at undgå fejl og forsinkelser nødvendigt at have en præcis lagerstyring samt en nøjagtig SMT-montageproces.
SMT-Overflademonteringsprocessen
SMT-montage tilbyder en lang række fordele, såsom en tættere montage, omkostningseffektivitet og forbedret kvalitet. Metoden er imidlertid også forbundet med visse udfordringer, så som høje investeringsomkostninger, vanskeligheder ved reparation samt styring af logistikken.
Bland fordelene ved SMT-montage skal vi først og fremmest nævne muligheden for at skabe elektronisk udstyr i miniatureform. Takket være de mindre komponentstørrelser samt muligheden for montage på begge sider af PCB-kort, er udstyr baseret på SMT-teknologi betydeligt mindre og lettere end tilsvarende udstyr med hulmontering. Ydermere tillader SMT af udføre en tættere montage, hvilket giver højere produktivitet og bedre elektriske parametre på enheden.
For producenterne udgør OEM-processen primært et middel til at nå det væsentlige formål, som er at markedsføre og sælge produkter på markedet. En overdragelse af ansvaret for levering af EMS-ydelsen er derfor det bedste valg. En kompleks EMS disponerer over de relevante ressourcer, udstyr, redskaber, procedurer samt erfaring, som muliggør det for OEM-producenterne at koncentrere deres virke om projektering og produktudvikling samt service.
For at opsummere – SMT-processen er en moderne og effektiv metode til montage af elektroniske komponenter, som gør de muligt at fremstille udstyr i miniature format, øger deres effektivitet samt forbedre kvaliteten af forbindelserne. I fremtiden kan vi forvente en yderligere udvikling indenfor denne teknologi samt opdukken af nye, innovative løsninger, som vil lette og effektivisere montageprocessen endnu mere.
