表面 装着 技術 (SMT): 現代 電子 製造 の "目 に 見え ない エンジニア"
紹介
表面マウント技術 (SMT) は,電子製造の分野におけるコア技術の一つです.マイクロ電子部品を印刷回路板 (PCBS) の表面に直接取り付けることで電子機器の小型化と高性能を推進する主要な原動力となっています.スマートフォンから航空宇宙機器まで電子機器産業の"目に見えない技術者"と呼ばれます
I. SMT の 歴史 的 進化
SMTは1960年代に始まり,最初に米国IBMによって開発されました.当初は小型コンピュータや航空宇宙機器 (土星打ち上げ機のナビゲーションコンピュータなど) で使用された..
1980年代: 技術は徐々に成熟し,市場シェアは10%から急速に増加しました
1990年代後半: 電子製品の90%以上がSMTを採用し,主流のプロセスになりました.
21世紀には,小型化 (01005部品,BGAパッケージなど) と環境保護 (鉛のない溶接) の要求により,SMTは継続して繰り返しアップグレードする 47.
SMTの基本原則とプロセス流程
SMTの核心は"マウント"と"溶接"にあります.そのプロセスは高度に自動化されており,主に以下のステップで構成されています.
溶接パスタ印刷
レーザーで切断されたステンレス鋼模板 (厚さ0.1-0.15mm) を使用して,溶接パスタは,スクレイパーを通してPCBパッドに正確に印刷されます.溶接パスタは,溶接粉末と流体混合によって作られます印刷の厚さ (通常0.3-0.6mm) を制御する必要があります.
主要機器:完全自動溶接ペストプリンター,SPI (溶接ペスト検出器) と組み合わせて3Dスキャンにより印刷品質を保証する 69.
部品の設置
表面マウント機械は,真空ノズルを通して部品 (レジスタ,コンデンサ,チップなど) を掴み,視覚位置付けシステムで ±0.025mm の精度を達成する.200台以上乗せる時給1000ポイント
困難:不規則な形状の部品 (柔軟なコネクタなど) において特別なノズルが必要であり,BGAパッケージは,溶接球の整合性を確認するためにX線検出に依存する.
リフロー溶接
温度曲線 (予熱,浸泡,再流,冷却) を正確に制御することで,溶接パスタが溶け,信頼性の高い溶接接が形成されます.鉛のないプロセスのピーク温度は通常235-245°Cです高温帯は40~60秒間続きます
リスク管理: 溶接接点の格子欠陥を避けるため,冷却速度は ≤4°C/s でなければならない.
検査と修理
AOI (Automatic Optical Inspection): 0.01mmの精度で欠けている部品,オフセット,墓石などの欠陥を特定することができます.
X線検査:BGAのような隠された溶接接体の品質検証に使用される.
修理作業所: 溶接の溶融点までローカルに熱し,欠陥のある部品を交換する.
SMTの技術的利点
SMTは,伝統的な透孔技術と比較して,複数の次元で突破を達成しました.
容量と重量: 部品の容量は40%~60%減少し,重量は60%~80%減少し,高密度配線 (ピッチ0.5mmの部品など) をサポートする.
信頼性: 溶接接器の欠陥率は百万分の10未満強い抗振動能力と優れた高周波回路性能 (寄生体誘導力と容量低下). 37
生産効率:高度な自動化,労働コストが50%以上削減され,両面のマウントと柔軟な生産をサポートします.
環境保護と経済性: 掘削と材料廃棄物の削減,鉛のないプロセスはRoHS標準35に準拠しています.
IV SMTの応用分野
消費電子:スマートフォンとラップトップの小型化
自動車用電子機器:ECU制御モジュールとセンサーに対する高い信頼性要求
医療機器:携帯モニター,インプラント可能な装置の精密組成
航空宇宙及び軍事産業:衛星通信機器及びナビゲーションシステムの抗振動設計 4710.
V. 将来の傾向と課題
インテリジェンスと柔軟性:AIを駆使した適応型表面マウント技術 (SMT) の機械と再構成可能な生産ラインは,小批量カスタマイズ要求に適応する. 56
3次元統合: 3D 積み重ねたパッケージング技術を通じてスペース利用を向上させる
緑の製造: 水性クリーニング剤と生物分解性溶接剤を推進し,VOC排出量を59%削減する.
精度制限: 01005 (008004 など) 以下のコンポーネントの装着の課題を解決するために,微米未満の位置付け技術を開発する.
結論
表面マウント技術が 電子製造の技術的な礎石であるだけでなく 人間の知能の時代へと 動かす目に見えない力でもありますマイクロメートルからナノメートル電子製品の境界を形作る. 将来,新しい材料とインテリジェントテクノロジーの統合により,SMTは"小さくても強力"という技術伝説を書き続ける.
