تاریخچه قطعات SMD

1397-8-22 ( 6 سال پیش ) دسته خبری : مونتاژ SMD

فن آوری Surface-mount در دهه 1960 توسعه یافت و در اواسط دهه 1980 به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفت. در اواخر دهه 1990، تعداد بسیاری شرکت های تولید برد مدار چاپی اقدام به تولید بردهای سطح نصبی نمودند.

بخش عمده ای از در این فن آوری توسط IBM انجام شده است.

برای اولین بار این قطعات توسط IBM در سال 1960 در یک کامپیوتر کوچک استفاده شد و بعدها در Digital Computer دیجیتالی مورد استفاده قرار گرفت.

مکانیک قطعات الکترونیکی دوباره طراحی شدند به صورتی که پایه قطعات قبلی حذف و در انتهای قطعه سطح فلزی جهت اتصال مستقیم آنها به سطح بردهای الکترونیکی در نظر گرفته شد که می توانند به طور مستقیم به سطح PCB جوش داده شوند.

در گذشته از قطعات THT در مدارهای الکترونیک استفاده می شد. قطعات THT یا DIP دارای پایه های سیمی بودند که این پایه ها درون سوراخ هایی که بر روی بردها موجود بود قرار می گرفتند؛ بنابراین لازم بود در زمان طراحی و ساخت بردهای الکترونیکی، علاوه بر پیش بینی فضای لازم برای این سوراخ ها در دو سمت برد هزینه های ناشی از سوراخ کاری و نیز متالیزه کردن دیواره سوراخ ها جهت اتصال دو طرف برد به یکدیگر نیز در نظر گرفته شود.

 قطعات بسیار کوچکتر شده و  نصب این قطعات در هر دو طرف یک برد مدار چاپی بسیار رایج تر از استفاده از قطعات THT گردید، که باعث تراکم مدار بیشتر  بر مدار چاپی و مدارهای کوچکتر و به نوبه خود ماشینها و تجهیزات مورد استفاده گردید.

معمولا فراید لحیم کاری قطعات   SMDرا به برد مدار چاپی تصل نگه می دارند؛ در موارد نادری قطعات در قسمت پایین یا "دوم" برد مدار چاپی ممکن است که یک نقطه از چسب مخصوص استفاده شوند تا زمانی که قطعات را از داخل کوره های reflow  عبور میدهند قطعات بزرگ و سنگین مونتاژ شده سمت اول از برد جدا نشوند.

چسب SMD گاهی اوقات برای نگهداری اجزای SMT در سمت پایین یک بردمدارچاپی مورد استفاده قرار می گیرد، اگر یک فرایند لحیم کاری وان قلع ویاwave به طور همزمان برای لحیم کردن هر دو نوع قطعات SMT  و THT استفاده شود.

استفاده از قطعات SMD  نصب و راه اندازی را به درجه بالایی از اتوماسیون  ارتقاء می دهد به واسطه کاهش هزینه های کار و همچنین افزایش قابل توجه میزان تولید.

برعکس قعطعات  SMT قطعات THT در تولیدات با ساخت دستی و یا کم اتوماسیون استفاده می گردند، که ارزان تر و سریع تر برای تولید یک نمونه اولیه و تولید کوچک است و این یکی از دلایلی است که بسیاری از قطعات THT هنوز تولید می شوند.

ابعاد قطعات SMD  می توانند یک چهارم تا یک دهم اندازه و وزن و نیم با یک چهارم قیمت قطعات THT باشند، اما از سوی دیگر، هزینه های مونتاژ قطعاتSMT و THTبسیار زندیک به هم می باشند اما به ندرت  SMT گران تر است.

مزایای اصلی SMT بر THT عبارتند از:

·        ابعاد  کوچکتر قطعات . از سال 2017، کوچکترین جزء 0201 متریک 0.225 میلی متر × 0.125 میلی متر است

·        تراکم بیشتر قطعات در برد مدار چاپی .

·        قطعات را می توان در هر دو طرف تخته مدار قرار داد.

·        چگالی بالاتری از اتصالات، زیرا حفره ها فضای مسیریابی را در لایه های داخلی و یا در لایه های پشتی مسدود نمی کنند.

·        اشتباهات کوچک در قرار دادن قطعات به صورت خودکار اصلاح می شود زیرا کشش سطحی از لحیم مذاب قطعات را به سمت پد های لحیم کاری می کشد.

·        عملکرد مکانیکی بهتر در شرایط شوک و ارتعاش (بخشی به دلیل توده کم، و تا حدی به دلیل کم تر بودن ابعاد و وزن )

·        مقاومت کمتر و القایی در اتصال؛ در نتیجه، اثرات سیگنال ناخواسته RF کمتر و کارایی بهتر و فراتر از فرکانس قابل پیش بینی.

·        عملکرد EMC بهتر (انتشارات تابشی پایین تر) .

·        Via یا سوراخ های کمتر باید حفاری شوند. (حفاری PCB ها وقت گیر و گران است)

·        کمترین هزینه اولیه و زمان تنظیم برای تولید انبوه، با استفاده از تجهیزات خودکار.

·        مونتاژ خودکار ساده تر و سریع تر. بعضی از ماشین های جای گذاری قادر به قرار دادن بیش از 136،000 قطعه در ساعت می باشند.

·        بسیاری از قطعات SMT ارزانتر از قطعات THT هستند.

معایب

·        SMT برای قطعات بزرگ، و یا ولتاژ بالا مناسب نیست، مثلا در مدار قدرت. معمولا از ترکیب SMT و THT  استفاده می گردد .

·        اتصالات لحیم SMD ها ممکن است توسط ترکیبی از گازهای گلخانه ای و غیره آسیب ببیند.

·        مونتاژ نمونه اولیه یا تعمیر قطعات جزئی مشکل تر است و نیاز به اپراتورهای ماهر و ابزار گران تر است.

·        SMD ها را نمی توان به طور مستقیم با استفاده از مگابایت های پلاگین (یک ابزار نمونه سازی سریع ضربه ای و بازی) مورد استفاده قرار داد، و نیاز به یک PCB سفارشی دارد.

·        SMD ها، که معمولا بسیار کوچک هستند، دارای سطحی برابر با فونت چاپ مارکاژ هستنددر نتیجه نیاز به شناسه کد های مشخص و یا مقادیر عناصر به صورت معکوس و کوچکتر وجود دارد که اغلب نیاز به بزرگنمایی برای خواندن دارند. این یک عیب برای نمونه سازی، تعمیر، یا بازنگری، و احتمالا برای تنظیم تولید است.

منبع / نویسنده : wikipedia

بازگشت