Tecnoloxía de montaxe en superficie en tipos electrónicos, procesos, aplicacións e vantaxes

A tecnoloxía de montaxe en superficie (SMT) é un método moderno de ensamblar circuítos electrónicos colocando pequenos compoñentes directamente na superficie dunha placa de circuíto impreso (PCB).Substituíu as técnicas máis antigas debido á súa velocidade, precisión e capacidade para crear dispositivos electrónicos máis pequenos, lixeiros e potentes que se usan en todas as industrias na actualidade.

Catálogo

Figura 1. Que é a tecnoloxía de montaxe en superficie?

Que é a tecnoloxía de montaxe en superficie?

A tecnoloxía de montaxe en superficie (SMT) é un método usado para producir circuítos electrónicos onde os compoñentes están montados directamente na superficie dunha placa de circuíto impreso (PCB).Estes compoñentes, coñecidos como dispositivos de montaxe en superficie (SMD), son moito máis pequenos que as pezas tradicionais de orificios pasantes e pódense colocar automaticamente mediante máquinas de alta velocidade.SMT elimina a necesidade de perforar buratos para os cables dos compoñentes, facendo que o proceso sexa máis rápido, compacto e rendible.Permite empaquetar máis funcionalidades en placas de circuíto máis pequenas, un requisito importante para a electrónica actual.

Historia e desenvolvemento da SMT

Figura 2. Historia e desenvolvemento do SMT

A evolución do SMT está ligada á demanda de miniaturización e automatización da industria electrónica.

Década de 1960: As primeiras formas de montaxe en superficie aparecen nos circuítos híbridos.Estes foron na súa maioría experimentais e ensamblados manualmente.

Década de 1970: Desenvolvéronse as primeiras máquinas automatizadas de colocación.Os fabricantes de compoñentes comezaron a producir pezas con cables máis curtos axeitados para o montaxe en superficie.

Década de 1980: Adopción industrial xeneralizada.A medida que os ordenadores, as calculadoras e os dispositivos de telecomunicacións se facían máis pequenos, o SMT substituíu o burato pasante como método principal.

Década de 1990–2000: SMT converteuse no estándar global.As máquinas pick-and-place fixéronse máis rápidas e precisas, permitindo a produción en masa de produtos electrónicos compactos.

Hoxe: SMT segue evolucionando con compoñentes miniaturizados, soldadura sen chumbo e inspección de calidade impulsada pola intelixencia artificial.

Principio de funcionamento da tecnoloxía de montaxe en superficie

Figura 3. Principio de funcionamento da tecnoloxía de montaxe en superficie

A tecnoloxía de montaxe en superficie (SMT) xira en torno á montaxe de compoñentes electrónicos directamente na superficie dunha placa de circuíto impreso (PCB) usando pasta de soldadura. En primeiro lugar, unha capa de pasta de soldadura unha mestura de pequenas partículas de soldadura e fluxo aplícase a áreas específicas do PCB onde se colocarán os compoñentes. A continuación, pick-and-place automatizado máquinas colocan con precisión os dispositivos de montaxe en superficie (SMD) sobre estas almofadas soldadas.O taboleiro montado é despois pásase por un forno de refluxo, onde a calor funde a pasta de soldadura e crea fortes enlaces eléctricos e mecánicos mentres se arrefría.Este proceso permite a montaxe de alta velocidade, precisa e totalmente automatizada de circuítos electrónicos modernos.

Pasos do proceso de montaxe da tecnoloxía de montaxe en superficie

Figura 4. Impresión de pasta de soldar

Paso 1. Impresión de pasta de soldar

Utilízase un stencil de aceiro inoxidable para aplicar pasta de soldadura nas almofadas de PCB.O grosor da capa de pasta determina a calidade da unión de soldadura.

Figura 5. Colocación de compoñentes

Paso 2. Colocación de compoñentes

As máquinas automatizadas de selección e colocación usan sistemas de visión para identificar e colocar cada compoñente na posición e orientación correctas.Unha soa máquina pode colocar decenas de miles de compoñentes por hora.

Figura 6. Soldadura por refluxo

Paso 3. Soldadura de refluxo

O taboleiro montado móvese a un forno de refluxo multizona.As temperaturas aumentan gradualmente ata os 230-250 °C, derretendo a soldadura.Unha vez arrefriados, fórmanse xuntas sólidas entre os cables dos compoñentes e as almofadas.

Figura 7. Inspección e probas de calidade

Paso 4. Inspección e probas de calidade

Despois da soldadura, os sistemas de inspección óptica automatizada (AOI) escanean a placa en busca de problemas como pontes de soldadura ou pezas desalineadas.

Figura 8. Reelaboración ou reparación

Paso 5. Reelaborar ou reparar

Se se detecta algún defecto, os técnicos cualificados usan estacións de reelaboración ou ferramentas de aire quente para retirar e substituír compoñentes sen danar a tarxeta.

Tipos de compoñentes de montaxe en superficie

Figura 9. Compoñentes pasivos

Compoñentes pasivos

• Resistencias: Pequenos chips rectangulares que limitan ou controlan a corrente eléctrica.

• Capacitores: almacena e libera enerxía, filtra os sinais e axuda a suavizar os cambios de tensión.

• Indutores: Xestiona o fluxo de corrente e axuda a filtrar sinais nos circuítos de enerxía e comunicación.

Figura 10. Compoñentes activos

Compoñentes activos

• Circuítos integrados (CI): Chips pequenos como microcontroladores, procesadores e amplificadores en paquetes como QFP, SOIC ou BGA.

• Diodos e transistores: Úsase para cambiar, amplificar e controlar a dirección da corrente.

Defectos comúns da tecnoloxía de montaxe en superficie

Defecto	Causa	Efecto
Lápida	Fusión desigual da soldadura en ambos remata	O compoñente está en posición vertical
Ponte de Soldadura	Exceso de pastas de soldadura ou desalineación	Curtocircuítos entre pastillas
Soldadura insuficiente	Pouco volume de pasta ou stencil bloqueo	Articulacións débiles
Desalineación	Desplazamento de colocación ou vibración	Mala conectividade
Baleiros ou bolas de soldadura	Temperatura de refluxo inadecuada	Fiabilidade reducida

Vantaxes e inconvenientes do SMT

Vantaxes

• Deseño compacto: Permite unha alta densidade de compoñentes en placas pequenas.

• Produción máis rápida: A automatización reduce drasticamente o tempo de montaxe.

• Eficiencia de custos: Menores custos laborais e uso de material.

• Rendemento: Os cables máis curtos e os camiños máis pequenos reducen a perda de sinal e o ruído.

• Consistencia: A montaxe automatizada garante unha calidade uniforme.

Desvantaxes

• Retraballo difícil: Os pequenos compoñentes son difíciles de reparar manualmente.

• Estrés térmico: As partes sensibles á calor poden verse afectadas durante o refluxo.

• Investimento Inicial: Os custos de configuración das máquinas e dos stencils son elevados.

• Non apto para todos os compoñentes: Os transformadores ou conectores grandes poden necesitar montaxe de orificios pasantes.

Aplicacións da tecnoloxía de montaxe en superficie

Figura 11. Aplicacións da tecnoloxía de montaxe en superficie

• Electrónica de consumo

O SMT úsase amplamente en dispositivos como teléfonos intelixentes, portátiles, tabletas e wearables.Permite aos fabricantes empaquetar compoñentes potentes en deseños finos e lixeiros mantendo o rendemento e a eficiencia enerxética.

• Automoción

Os vehículos modernos dependen de placas de circuítos baseadas en SMT para unidades de control electrónico (ECU), sistemas de infoentretemento, sensores de airbag e sistemas avanzados de asistencia ao condutor (ADAS).Estes compoñentes garanten a seguridade, a eficiencia e a automatización nas operacións do vehículo.

• Automatización Industrial

En entornos industriais, SMT é esencial para sistemas de control, dispositivos IoT, robótica e placas de xestión de enerxía.Permite unha alta fiabilidade, unha longa vida útil e unha integración compacta en ambientes onde a precisión e a durabilidade son importantes.

• Equipos médicos

SMT desempeña un papel importante en monitores portátiles, sensores de diagnóstico, audífonos e dispositivos médicos implantables.O seu pequeno tamaño de compoñentes permite ferramentas médicas miniaturizadas, lixeiras e fiables que admiten a atención ao paciente e o seguimento remoto.

• Aeroespacial e Defensa

En aplicacións aeroespaciais e de defensa, o SMT úsase en sistemas de navegación, unidades de radar, placas de control de voo e electrónica de satélite.A súa alta resistencia ás vibracións, durabilidade e capacidade de manexar temperaturas extremas fan que sexa ideal para sistemas de misión crítica.

Diferenzas entre SMT e Through-Hole

Parámetro	SMT (Tecnoloxía de montaxe en superficie)	THT (Tecnoloxía de buracos pasantes)
Método de montaxe	Na superficie do PCB	A través de buratos perforados
Tamaño do compoñente	Pequeno e compacto	Compoñentes grandes
Asemblea	Automatizado	Manual ou semiautomático
Reparabilidade	Difícil	Máis doado
Resistencia mecánica	Moderado	Alto
Velocidade de produción	Rápido	Máis lento
Eficiencia de custos	Alto para produción en masa	Maior custo laboral
Aplicacións	Consumo, automoción, electrónica	Prototipos, circuítos de alta potencia

Conclusión

A tecnoloxía de montaxe en superficie transformou a fabricación de produtos electrónicos facendo que os dispositivos sexan máis compactos, fiables e eficientes.Desde teléfonos intelixentes ata ferramentas médicas e sistemas aeroespaciais, SMT permite a innovación moderna.A medida que a tecnoloxía siga avanzando, SMT seguirá sendo importante para crear produtos electrónicos máis rápidos e intelixentes en todo o mundo.