Tổng quan từ A-Z khái niệm SMT là gì? Ưu và nhược điểm của công nghệ SMT trong ngành sản xuất linh kiện điện tử

Công nghệ SMT là thuật ngữ phổ biến trong lĩnh vực sản xuất bảng mạch điện tử và dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu về khái niệm SMT là gì? và so sánh công nghệ SMT với các kỹ thuật truyền thống.

SMT là gì?

SMT (Surface Mount Technology) được hiểu là công nghệ gắn kết trên bề mặt. Đây là phương pháp chế tạo bảng mạch phổ biến trên các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử tự động hoặc bán tự động. Trước khi công nghệ SMT ra đời, người ta phải gia công cơ khí để đính thêm một mẩu kim loại vào hai đầu sao cho có thể hàn trực tiếp lên trên bề mặt mạch in. Khi SMT xuất hiện, linh kiện được gắn trực tiếp lên bề mặt bằng chì, và phía bên dưới bảng mạch linh kiện cũng được gắn bằng chấm kem hàn tương tự.

SMT LÀ GÌ

Dây chuyền công nghệ SMT và cách phân loại

Dây chuyền công nghệ SMT là dây chuyền hiện đại được sử dụng rộng rãi trong quy trình sản xuất mạch điện tử. Với yêu cầu nhỏ gọn và di động của sản phẩm điện tử hiện nay, dây chuyền SMT giúp tối ưu hóa kích thước của bảng mạch PCB và gắn kết nhiều thiết bị như diode, điện trở, tụ điện. Dựa vào mức độ tự động hóa, dây chuyền SMT được chia thành 2 loại:

  • Dây chuyền SMT tự động
  • Dây chuyền SMT bán tự động.

Các thiết bị được sử dụng trong SMT là gì?

SMT thụ động

SMT thụ động là thuật ngữ được sử dụng để chỉ các điện trở SMT hoặc tụ điện SMT có kích thước chuẩn. Điện trở và tụ điện có nhiều kích cỡ khác nhau, bao gồm: 1812, 0805, 1206, 0603, 0402 và 0201. Hiện nay, các kích thước này không còn được sử dụng phổ biến do có nhiều linh kiện nhỏ hơn, tuy nhiên, vẫn có thể tìm thấy SMT thụ động trong các ứng dụng khi cần năng lượng lớn hơn.

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Firo Coin là gì? Tìm hiểu về đồng tiền điện tử Firo từ A – Z

Các bóng dẫn và đoạn kết

Các bóng dẫn và đoạn kết thường được đặt trong gói nhựa nhỏ. Đoạn kết cho phép dòng điện chạy theo một hướng và được chú thích trên đầu. Các bóng dẫn được sử dụng trong các mạch máy tính và các thiết bị điện tử khác, chúng có khả năng phản ứng nhanh và được sử dụng trong các chức năng như kiểm soát điện áp, chuyển mạch và tín hiệu, khuếch đại và điều chế tín hiệu.

Mạch tích hợp

Các mạch tích hợp trong công nghệ SMT được thiết kế với các gói tích hợp tùy chỉnh theo yêu cầu kết nối. Tùy thuộc vào doanh nghiệp và chip cụ thể, hệ thống SMT có những thay đổi nhất định:

  • Các chip nhỏ sử dụng gói tích hợp SOIC – mạch tích hợp phác thảo nhỏ – thường được sử dụng cho các chip logic 74 series. Ngoài ra, còn có các gói nhỏ hơn như TSOP và SSOP.
  • Các chip lớn hơn và yêu cầu tiếp cận trực tiếp sẽ sử dụng gói tích hợp VLSI – với đặc điểm là dấu chân hình vuông hoặc hình chữ nhật.
  • Chip BGA (Ball Grid Array) được sử dụng trong nhiều ứng dụng. Thay vì có các kết nối ở bên cạnh, chip này có các kết nối ở phía dưới gói. Vì vậy, không gian giữa các kết nối rộng hơn và độ tin cậy cao hơn.

Quy trình chuẩn của công nghệ SMT là gì

  • Quét hợp kim hàn: Kem hàn được quét qua lỗ trên mặt nạ kim loại (metal mask hoặc stencil) và đặt lên PCB để tránh dính vào các linh kiện khác. Sau đó, PCB được chuyển sang công đoạn gắn linh kiện.
  • Gắn chíp, gắn IC: Công nghệ SMT tự động gắp linh kiện từ băng chuyền hoặc khay và đặt vào vị trí đã được quét kem hàn. Sau khi kem hàn đã khô, PCB được lật và tiến hành gắn linh kiện lặp lại.
  • Gia nhiệt – làm mát: Gia nhiệt được thực hiện trong lò sấy để linh kiện có thể thích nghi với nhiệt độ. Khi nhiệt độ đạt đủ, kem hàn sẽ nóng chảy và gắn chặt linh kiện lên PCB. Sau đó, PCB được làm mát bằng các chất tẩy rửa và dung dịch nước, sau đó sấy khô bằng khí nén.
  • Kiểm tra và sửa lỗi: Trong phân xưởng sản xuất linh kiện điện tử, máy kiểm tra quang học tự động (AOI) hoặc máy X-ray được sử dụng để kiểm tra chất lượng sản phẩm. Các thiết bị này giúp phát hiện các lỗi vị trí, lỗi tiếp xúc và lỗi hàn trên bề mặt mạch in.
Có Thể Bạn Quan Tâm :   Giới thiệu về Transfer learning và Fine-tuning (Phần 2)

Ưu điểm của công nghệ SMT so với kỹ thuật xuyên lỗ cũ

Nội dung so sánh

Công nghệ SMT Kỹ thuật xuyên lỗ cũ
Giảm kích thước thành phần gia công (Tụ điện, điện trở, thiết bị bán dẫn khác…) Gia công các thành phần lớn hơn vì cần thực hiện xuyên lỗ thủ công
Mật độ thành phần Mật độ kết nối cao hơn do không bị chặn bởi các lỗ
Khả năng gắn kết Các thành phần chỉ được gắn trên một mặt
Vấn đề lỗi Lỗi vị trí linh kiện có thể được sửa tự động khi hàn nóng chảy
Hiệu suất cơ học Hiệu suất cơ học không cao bằng SMT
Điện trở và điện cảm so với mối hàn Điện trở và điện cảm cao hơn
Số lượng lỗ khoan Số lượng lỗ khoan ít hơn
Mức độ chuyên môn hóa Mức độ chuyên môn hóa không cao bằng SMT

Nhược điểm của công nghệ SMT là gì

Công nghệ SMT yêu cầu sự chú ý đến chi tiết cao hơn so với kỹ thuật xuyên lỗ. Việc đổ kem hàn luôn là vấn đề hàng đầu trong công nghệ SMT do các lỗ hàn ngày càng nhỏ hơn và yêu cầu ít chất hàn hơn. Điều này có thể dẫn đến vấn đề khó khăn khác là các mối hàn có thể bị hỏng do các hợp chất bị ảnh hưởng qua chu trình nhiệt. Ngoài ra, chi phí đầu tư triển khai công nghệ SMT cũng rất lớn. Việc lắp ráp/sửa chữa linh kiện phức tạp hơn đòi hỏi tay nghề cao và công cụ đắt tiền hơn do kích thước nhỏ và khoảng cách hẹp trong công nghệ SMT.

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Maket là gì? Vai trò của maket trong thiết kế và in ấn

Giải pháp phần mềm cho ngành linh kiện điện tử

Ngành điện tử đang đối mặt với áp lực thời gian giao hàng nhanh chóng, trong khi vẫn phải đảm bảo chất lượng và tối ưu hóa nguồn lực. Giải pháp nhà máy thông minh 3S iFACTORY|Electronics tích hợp tri thức công nghệ quốc tế và hiểu rõ đặc thù nhà máy Việt Nam. Đây là một giải pháp toàn diện giúp doanh nghiệp trong lĩnh vực Điện tử & Linh kiện kiểm soát nội lực một cách tốt hơn để thành công trong chuỗi cung ứng toàn cầu.

3S iFACTORY|Electronics được xây dựng theo mô hình ISA-95 tiêu chuẩn quốc tế và tích hợp các công nghệ Cách mạng công nghiệp 4.0 như AI, Big Data, IIoT…, cung cấp một chiến lược chuyển đổi số toàn diện với 4 hệ thống cốt lõi: 3S IIoT Platform (Hệ thống kết nối và tự động hóa sản xuất), 3S MES (Hệ thống điều hành và thực thi sản xuất), 3S ERP (Hệ thống quản lý nguồn lực toàn diện) và 3S Business Hub (Hệ thống báo cáo thông minh).

Ứng dụng giải pháp 3S iFACTORY|Electronics giúp chuyển đổi số toàn bộ các quy trình cốt lõi trong ba tầng: hoạch định, quản trị và vận hành sản xuất, giúp doanh nghiệp tối ưu hóa các vấn đề liên quan đến tiến độ, chất lượng và chi phí.

Tổng kết

Đó là một số thông tin về khái niệm SMT là gì? Nếu bạn đang tìm kiếm các giải pháp công nghệ hữu ích để chuyển đổi số toàn diện cho nhà máy sản xuất linh kiện điện tử, hãy liên hệ với chuyên gia của chúng tôi qua số hotline: 092.688.6855

Back to top button