1.Descripción generaly definición de la tecnología SMT
Tecnología de montaje en superficie (SMT) esla tecnologíay el proceso más habitual en laindustria del montaje electrónico. Serefiere almontajedirectode componentes de montaje superficial (SMC/SMD,componentesde chip) sin cables o concables cortos sobre la superficie de placas decircuito impreso (PCB) u otros sustratos, lograndola conexión del circuito medianteprocesos de soldadurapor reflujoo soldadura por inmersión.
2.Flujobásico del proceso SMT
2.1 Cadena de procesoscompleta
Impresión de pasta de soldadura → Colocación de componentes→ Soldadura por reflujo→ Inspección ópticaAOI → Reparación → Separación de paneles
2.2 Detalles del proceso central
Proceso de impresión de pasta de soldadura
- Función:Transferir pastade soldadura oadhesivoa las almohadillas de la placa decircuitoimpreso (PCB) comopreparación para lasoldadura decomponentes.
- Equipo: Impresora de plantillas totalmente automática y de alta precisión.
- Puesto: Parte delantera de la línea de producciónSMT
- Requisitos técnicos: Precisión de impresión ±0,05mm, consistencia delgrosor>90 %.
Proceso de colocación de componentes
- Función:Instalación precisa de componentes de montajesuperficial en posiciones fijas en laplaca de circuito impreso (PCB).
- Equipo: Máquina multifunción de alta precisión para recogery colocar piezas.
- Posición: Proceso traslaimpresión con plantilla
- Indicadores técnicos: Precisión de colocación ±0,025 mm, velocidad >30000 CPH
Proceso de soldadura por reflujo
- Función:El control preciso de la temperatura funde lapastade soldadurapara lograr una conexión fiable entreloscomponentes y laplaca de circuito impreso.
- Equipo: Horno de reflujo multizona
- Parámetros del proceso:
- Zona de precalentamiento:Temperaturaambiente → 150 ℃, velocidad de calentamiento 1-3 ℃/segundo
- Zona de remojo: 150→180 ℃, duración 60-120 segundos
- Zona de reflujo: Por encima de 183 ℃,temperaturamáxima 210-230 ℃
- Zona de enfriamiento: Velocidad de enfriamiento 2-4 ℃/segundo
AOI Inspección óptica
- Función:Inspección automatizada de la calidad dela soldadura y del montaje.
- Capacidades de detección:piezas faltantes, piezas incorrectas, desalineación, polaridad invertida,defectos enlasjuntas de soldadura, etc.
- Tipos deequipos: AOI 2D/3D, sistemasdeinspección por rayos X.
3.Tiposy aplicaciones del proceso SMT
3.1 Proceso de montajedeun solo lado
Inspección de entrada → Impresión de pasta de soldadura → Colocación de componentes→ Secado→ Soldadura por reflujo→ Limpieza → Inspección → Reparación
Escenarios de aplicación: Productos electrónicos de consumo, módulos de circuitos simples.
3.2 Proceso de montajededoble cara
SoluciónA (Soldadura por reflujocompleto):
Lado A: Impresión de pasta de soldadura → Colocación de componentes → Soldadura porreflujo
↓
Voltear PCB
↓
Lado B:Impresión de pasta de soldadura → Colocación de componentes → Soldadurapor reflujo
↓
Limpieza → Inspección → Reparación
SoluciónB (Soldadura mixta):
Lado A: Impresión de pasta de soldadura → Colocación de componentes → Soldadura porreflujo
↓
Voltear PCB
↓
Lado B:Dispensación deadhesivo → Colocación de componentes → Curado →Soldadura por ola
↓
Limpieza → Inspección → Reparación
3.3 Soluciones mixtas para procesos de montaje
Proceso SMD primero, DIP segundo (SMD > DIP):
Inspección de entrada → Dispensación de adhesivo en elladoB → Colocación decomponentes →Curado
↓
Volteo → Inserciónde componentes en el lado A → Soldadura por ola
↓
Limpieza→ Inspección → Reparación
Proceso DIP primero, SMD segundo (DIP > SMD):
Inspección de entrada → Inserción de componentes en elladoA → Volteo
↓
Dispensación de adhesivo en ellado B → Colocación de componentes → Curado
↓
Volteo →Soldadura por ola →Limpieza→ Inspección → Reparación
4.Análisis de las ventajas técnicas de SMT
4.1 Ventajas de la miniaturización
- Eltamaño de los componentes se ha reducido a 1/10 deltamaño de los componentes DIPtradicionales.
- Reducción del peso en un 60-80 %.
- Ladensidad de montajeaumentó entre 3 y5 veces.
- Paso de plomo minimizado a 0,3 mm.
4.2 Mejora del rendimiento eléctrico
- Lainductancia y la capacitancia parásitas se redujeron en más de un 50 %.
- Retraso en la transmisiónde señales reducido en un 30%.
- Sehan mejorado las características de alta frecuenciay seha aumentado la velocidad de funcionamiento.
- Lacompatibilidad electromagnética (EMC)ha mejorado significativamente.
4.3 Eficiencia y costedela producción
- Grado deautomatización >95 %
- Laeficiencia de la producción aumentó entre 2 y 3 veces.
- Reducción del coste totalentre un 30% y un 50 %.
- Latasa de utilizacióndemateriales aumentó en un 40 %.
4.4 Calidad y fiabilidad
- Tasa de defectos en las juntas soldadas <50 ppm
- Resistencia a las vibraciones mejorada entre 5 y 10 veces.
- Reducción del índice de fallos del producto en un60 %.
- Tiempo medio entre fallos(MTBF) ampliado
5.Sistema de control de calidad
5.1 Combinación de métodos de detección
- Inspección en línea: AOI, SPI (inspector de pasta de soldadura)
- Inspección fuera de línea: Radiografía, prueba consonda voladoraICT
- Prueba funcional: Probador funcional FCT
- Análisismicroscópico: Microscopio, microscopio electrónico
5.2 Puntos clave de control del proceso
- Control del espesor deimpresión de la pasta de soldadura: 0,1-0,15 mm
- Control de precisión de colocación: ±0,05 mm
- Monitorización en tiempo real del perfilde temperatura de soldadura por reflujo.
- Gestión de dispositivos sensibles a la humedad (MSD)
6.Tendencias en el desarrollo tecnológico
6.1 Avances en miniaturización
- Aplicación de producción en masa de componentes de tamaño 01005.
- Tecnología de microespaciado con pasode0,3 mm
- Integración de encapsulados apilados en 3D (SiP)
6.2 Fabricación inteligente
- Sistema de ejecución de fabricación (MES)
- Inspección de calidad mediante visiónartificial con IA
- Optimización de procesos mediante gemelos digitales
- Sistemas de mantenimiento predictivo
6.3 Fabricación ecológica
- Proceso de soldadura sin plomo
- Productos de limpieza conbajo contenidoen COV
- Reducción del consumo energético en un 30 %.
- Tasa de reciclaje de residuos >95 %
7.Ampliación del campo de aplicación
- Electrónica de consumo: Teléfonos inteligentes,tabletas, dispositivos portátiles.
- Equipos de comunicación: Estaciones base 5G, módulos de comunicación óptica
- Electrónica del automóvil: Sistemas ADAS, entretenimiento a bordodel vehículo.
- Control industrial: PLC, ordenadores industriales
- Electrónica médica: Equipos de monitorización, instrumentos de diagnóstico.
- Aeroespacial: Comunicación por satélite, control de vuelo
Como proceso fundamental de la fabricación electrónicamoderna, la tecnologíaSMT sigue impulsando los productos electrónicos haciaun tamaño más pequeño, un mayor rendimiento y una mayorfiabilidad mediante la innovación tecnológica continua y la optimización de los procesos, lo quesupone un importante apoyo para el progreso tecnológico de la industria dela información electrónica.