Noţiuni de bază īn tehnologia SMD | Componente SMD | Ambalarea componentelor SMD Materiale
Plantarea componentelor SMD | Solderizarea | Proiectarea circuitului imprimat | Aparatura de care dispunem

Īncă din 1970, īn industria electronică miniaturizarea a devenit mai importanta decāt costurile. Aşa s-a īnfiripat idea de tehnologie īn dimensiuni minimale care, īn versiunea tehnologiei SMD, a revoluţionat echiparea circuitelor imprimate. Astăzi, tehnologia SMD este considerată tehnologia viitorului iar gradul īnalt de automatizare specific acesteia a creat standarde noi de calitate şi fiabilitate īn domeniu. La ce să ne gāndim cānd vorbim de tehnologia SMD?

Circuitele imprimate convenţionale (PCB) folosesc componente care sunt conectate prin pini care trec prin găuri (tehnologie de plantare īn gaură = THT) pe faţa cealaltă a cablajului pe care se solderizează īn val (sau manual). Componentele SMD creează marele avantaj de a se aşeza şi solderiza cu zonele lor de contact direct pe padurile circuitului imprimat. Acesta este principiul inovatic al tehnologiei SMD.

O mare varietate de componente SMD există īn arealul practic; configuraţia lor acoperă o gamă opţională de la componente fără terminale cu extremităţi metalizate pānă la componente cu terminale lungi şi flexibile. Fiecare tip de terminal şi īncasetare asigură totalitatea cerinţelor impuse de manipulare şi montaj cerute de standardele internaţionale.

Necesităţile de ambalare a componentelor SMD s-au definit īn baza necesităţii de alimentare automată a procesului de plantare şi sunt: rola, bagheta, platou. Dintre acestea, rola este varianta cea mai des īntālnită, īn cazurile uzuale asigurānd 10.000 de componente pe o singură rolă. Componentele sunt ambalate īntr-o bandă de masă plastică sau hārtie cu lăcaşuri preformate, īn care componentei i se asigură un bun control al orientării īn momentul "culegerii", o bună protecţie īn timpul stocării, transportului şi manipulării. Dimensiunile standard ale lăţimii benzii sunt: 8, 12, 16, 24, 32 mm.

Pentru circuitele integrate cu gabarit mare şi componentele cu forme atipice, care nu se acomodează la ambalarea pe rolă, s-au configurat tuburi (baghete). Pe o baghetă se găsesc aproximativ 200 de componente. Ca şi īn cazul rolelor, maşina de plantat asigură prin mecanismele ei proprii avansul componentelor īntr-o cadenţă şi cu un pas regulat şi reglabil.

Materialele folosite īn tehnologia SMD includ: materialul, circuitul imprimat, adezivi, aliaje de lipit, decapanţi dezoxidanti, măşti protectoare electric sau chimic, agenţi de curăţire.

Alegerea substratului circuitului imprimat depinde de tipul componentelor, densitatea de plantare şi de costuri.

Adezivii de īnaltă eficienţă sunt folosiţi pentru a reţine componentele īn poziţiile corecte pe substrat īn timpul plantării şi solderizării (īn cazul solderizării īn baie cu val).

Aliajele de lipit asigură lipirea componentei pe padurile circuitului imprimat: solderul ca topitură īn cuva maşinii de cositorit īn val, solder paste-ul ca strat conductiv (15-30mm) depus prin printare pe padurile circuitului imprimat.

Alegerea aliajelor de lipit, a fluxurilor şi agenţilor de spălare se face īn contextul efectiv al procesului tehnologic.

Maşini automate sau semiautomate realizează preluarea componentelor de pe ambalajul lor şi plantarea pe circuitul imprimat cu ajutorul unor capete de plantare. Īn linii mari, acestea sunt pensete cu vacuum, care "sorb" componenta şi o plantează īn locul descris cu exactitate de programul maşinii. Īn fapt, capetele de plantat se configurează ca unităţi de plantare care includ una sau mai multe pensete.

Parametrii operaţiei de plantare sunt: secvenţialitatea şi simultaneitatea, combinarea şi realizarea acestora fiind specifică fiecărei maşini. Capacitatea de plantare, direct dependentă de configurarea unităţii de plantare, variază de la cāteva sute la zeci de mii de componente pe oră.

Există două metode importante de solderizare: "cu val" şi "prin recristalizare." 

Īn cazul metodei "cu val", un adeziv special reţine componenta de plantare. Acest adeziv polimerizează īn cuptor, faza după care aderenţa componentei pe pad-uri este suficientă pentru a trece prin dublul val al maşinii de cositorit.

Īn cazul metodei "prin recristalizare", solderul este o pastă de solderizare cu 10 % flux īn compoziţie care se depune pe padurile circuitului imprimat. La plantare, terminalele componentei se scufundă īn solder paste. Īn cuptor se īncălzeşte aliajul, are loc topirea, apoi recristalizarea.

Proiectarea PCB populate cu SMD introduce elemente specifice, cum ar fi:
  - materialul substratului şi componentele pot avea coeficienţi termici diferiţi şi trebuie prevăzut un strat absorbant al stress-ului termic;
  - poziţia componentelor SMD este relativa faţă de padurile cu solder, ele pot aluneca īn timpul procesului, de aceea dimensiunile componentelor, toleranţa la dimensiune, toleranţa padurilor, acurateţea de plantare a maşinii au alte semnificaţii decāt īn plantarea componentelor prin găuri;
  - alegerea procesului de plantare, implicit proiectarea circuitului imprimat, este făcută īn cooncordanţă cu tipul echipării:

     Tip I      - PCB cu componente exclusiv SMD, cu una sau doua feţe;
     Tip II A - PCB mixt: cu componente SMD şi gaura pe prima faţă şi componente SMD (de obicei mici) pe faţa a doua;
     Tip II B - PCB mixt: cu componente SMD, gaura pe prima faţă şi componente SMD (de obicei mici) pe faţa a doua.
   
Primul pas īn proiectarea unui circuit SMD constă īn definirea amprentelor pentru toate componentele SMD. Parametrii proiectării care ţin de dimensionarea amprentelor, toleranţa la dimensiuni, poziţia amprentelor rezultă īn urma analizelor statistice sau sunt preluate din documentaţia de firmă.