تقنية التركيب السطحي (SMT)

تتناول هذه المقالة طبيعة تقنية التركيب السطحي (SMT)، ومزاياها، ووظيفة أجهزة التركيب السطحي (SMDs) أو مكونات SMT

إن مراجعة أي جهاز إلكتروني تجاري معاصر سوف تكشف عن أنه يتألف من عدد كبير من المكونات الدقيقة. وعلى النقيض من المكونات التقليدية ذات الأسلاك المستخدمة في المشروعات والمجموعات المنزلية، فإن هذه المكونات يتم تركيبها مباشرة على الألواح وغالبًا ما تكون ذات حجم صغير جدًا.

تُستخدم تقنية التركيب السطحي (SMT) ومكونات SMT على نطاق واسع في المعدات التجارية المعاصرة. توفر تقنية التركيب السطحي مزايا كبيرة أثناء التصنيع، مما يتيح دمج المزيد من الإلكترونيات داخل المساحات الضيقة. علاوة على ذلك، فهي تسهل الإنتاج الآلي واللحام، وبالتالي تعزيز الكفاءة والموثوقية.

ما هو SMT بالضبط؟

خلال سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين، كان هناك زيادة ملحوظة في استخدام الأتمتة في تصنيع المعدات الإلكترونية. وقد طرح استخدام المكونات التقليدية ذات الأسلاك عددًا من التحديات. كانت المقاومات والمكثفات تتطلب أسلاكًا تم تشكيلها مسبقًا لتناسب الفتحات، في حين كانت الدوائر المتكاملة تحتاج إلى أسلاك محاذية بدقة ليتم إدخالها بشكل صحيح.

في تقنية لوحة الدوائر المطبوعة، لا يلزم مرور أسلاك المكونات عبر اللوحة؛ يكفي لحام المكونات مباشرة على السطح. وقد أدى هذا إلى تطوير تقنية التركيب السطحي (SMT)، التي اكتسبت شعبية سريعة بسبب مزاياها. حاليًا، تعد تقنية التركيب السطحي هي التقنية السائدة في تصنيع الإلكترونيات، مما يتيح إنتاج مكونات صغيرة للغاية بالمليارات، وخاصة المكثفات والمقاومات.

SMT قيد الاستخدام

لقد أصبح استخدام تقنية التركيب السطحي (SMT) شائعًا في تصنيع لوحات الدوائر الإلكترونية. هذه المكونات أصغر حجمًا، وغالبًا ما توفر أداءً متفوقًا، ويمكن تجميعها باستخدام آلات التقاط ووضع آلية، مما يلغي في كثير من الأحيان ضرورة التجميع اليدوي. على النقيض من ذلك، كان وضع المكونات السلكية عملية صعبة بسبب ضرورة تشكيل الأسلاك مسبقًا لتناسب ثقوب معينة، مما أدى غالبًا إلى صعوبات أثناء عملية التركيب.

في حين أن بعض الموصلات والمكونات لا تزال تتطلب التركيب اليدوي، فإن لوحات الدوائر المطبوعة مصممة عادة لتقليل هذه الضرورة من خلال التكيف مع المكونات التي يمكن تركيبها تلقائيًا. علاوة على ذلك، طور مصنعو المكونات إصدارات متخصصة للتركيب على السطح تسهل الأتمتة الكاملة تقريبًا في تجميع غالبية اللوحات.

تطبيقات SMT

في حين أن بعض مكونات تقنية التركيب السطحي (SMT) مناسبة للاستخدام في المشاريع المنزلية، إلا أنها تتطلب تقنيات لحام دقيقة ومتقنة. قد تظل الدوائر المتكاملة ذات المسافات الواسعة بين الدبابيس تشكل تحديات في اللحام، وغالبًا ما تتطلب الدوائر التي تحتوي على خمسين دبوسًا أو أكثر معدات لحام متخصصة. تم تصميم هذه المكونات في المقام الأول لتطبيقات التصنيع واسعة النطاق. من الضروري توخي الحذر الإضافي عند العمل على اللوحات التي تم تجميعها بالفعل.

يوفر استخدام مكونات SMT وفورات كبيرة في التكاليف للمصنعين، ولهذا السبب يتم استخدامها على نطاق واسع في قطاع التصنيع. ومن حسن الحظ أن المكونات التقليدية التي يتم لحامها يدويًا لا تزال متاحة بسهولة وهي أكثر عملية بشكل عام للمشاريع المنزلية. ومع ذلك، يمكن استخدام مكونات SMT في البناء السكني عندما تكون أقطابها وتوصيلاتها بحجم كافٍ ليتم لحامها بأدوات تقليدية.

مزايا تقنية التركيب السطحي في التصميم

• تتمثل المزايا الأساسية للتصميم في التخفيض الكبير في الوزن والمساحة، بالإضافة إلى انخفاض ملحوظ في الضوضاء الكهربائية.

• يمكن أن يصل وزن مكونات SMT إلى عُشر وزن نظيراتها ذات الفتحة الممتدة، مما يؤدي إلى انخفاض ملحوظ في الوزن الإجمالي لتجميع التركيب السطحي (SMA).

• الطبيعة المدمجة لمكونات SMT تسمح لها باحتلال مساحة صغيرة نسبيًا على لوحة الدوائر المطبوعة، وعادةً ما تكون بين نصف إلى ثلث المساحة الإجمالية.

• تعتمد المساحة الفعلية التي يتم توفيرها على اللوحة على نسبة مكونات الفتحة الممتدة التي تم استبدالها بأجزاء التركيب السطحي، حيث لا تتوفر كل الأجزاء الإلكترونية في التركيب السطحي.

مزايا تقنية التركيب السطحي في التصنيع

• علاوة على ذلك، فإن عملية التصنيع توفر مزايا كبيرة.

• تتضمن المزايا المهمة لـ SMT في التصنيع تكاليف أقل للوحة، وتكاليف أقل لمناولة المواد، وعملية إنتاج أكثر تحكمًا.

• مع SMT، يتم تقليل توجيه التتبع، ويتم تقليل حجم اللوحة، ويتم تقليل عدد الثقوب المحفورة.

• إذا ظلت وظيفة لوحة التركيب السطحي دون تغيير، فإن التباعد المتزايد بين المكونات الناتج عن استخدام أجزاء SMT أصغر حجمًا وتقليل الثقوب المحفورة يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تقليل عدد الطبقات المطلوبة في لوحة الدوائر المطبوعة. وبالتالي، يتم تقليل التكلفة الإجمالية للوحة الدوائر المطبوعة.

لا تؤدي مزايا تقنية التركيب السطحي دائمًا إلى خفض تكاليف تجميع SMT. تعتمد فعالية تكلفة SMT على التطبيق والتنفيذ المحددين.

عيوب تقنية التركيب السطحي

• قد يشكل استخدام مسافة ضيقة بين الأسلاك تحديًا كبيرًا في عملية الإصلاح.

• لا يمكن ضمان أن الوصلات الملحومة ستتحمل المركبات المستخدمة في تطبيقات التغليف، وقد تتأثر بالدورة الحرارية.

• المكونات التي تولد حرارة كبيرة أو تعالج أحمالاً كهربائية عالية غير مناسبة لتقنية التركيب السطحي (SMT) بسبب احتمالية ذوبان اللحام عند درجات الحرارة المرتفعة.

• قد يكون اللحام عرضة للإجهاد الميكانيكي، مما قد يؤثر على سلامته. لذلك، يوصى بتركيب المكونات التي ستتفاعل مباشرة مع المستخدمين باستخدام تقنيات الفتحات لتوفير دعم مادي معزز.

خاتمة

Jarltechتقدم مجموعة شاملة من خدمات تكنولوجيا التركيب السطحي، بالإضافة إلى تكنولوجيا الثقب، وتصميم لوحة الدوائر المطبوعة، وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة، والقدرات الأخرى ذات الصلة. يتمتع فريقنا من المحترفين ذوي الخبرة العالية بخبرة كبيرة في تطوير وتصنيع المنتجات الإلكترونية المخصصة، وهم بارعون في تقديم حلول فعالة من حيث التكلفة مع الحفاظ على أعلى معايير الجودة.