Technologie de montage en surface (CMS)

Cet article examine la nature de la technologie de montage en surface (CMS), ses avantages et la fonction des dispositifs de montage en surface (CMS) ou des composants CMS.

Un examen de tout appareil électronique commercial contemporain révèle qu'il est composé d'une multitude de composants minuscules. Contrairement aux composants traditionnels avec fils conducteurs utilisés dans les projets et kits domestiques, ces composants sont montés en surface directement sur les cartes et présentent souvent une taille très réduite.

La technologie de montage en surface (CMS) et les composants CMS sont largement utilisés dans les équipements commerciaux contemporains. Le CMS offre des avantages significatifs lors de la fabrication, permettant l'intégration de davantage d'électronique dans des espaces confinés. De plus, il facilite la production et le soudage automatisés, améliorant ainsi à la fois l'efficacité et la fiabilité.

Qu'est-ce que SMT exactement ?

Au cours des années 1970 et 1980, l'automatisation a considérablement augmenté dans la fabrication d'équipements électroniques. L'utilisation de composants traditionnels avec des fils a présenté un certain nombre de défis. Les résistances et les condensateurs nécessitaient des fils préformés pour passer dans des trous, tandis que les circuits intégrés nécessitaient des fils précisément alignés pour être insérés correctement.

Dans la technologie des circuits imprimés, les conducteurs des composants n'ont pas besoin de traverser la carte ; il suffit de souder les composants directement sur la surface. Cela a donné lieu au développement de la technologie de montage en surface (SMT), qui a rapidement gagné en popularité en raison de ses avantages. Actuellement, la technologie SMT est la technologie dominante dans la fabrication électronique, permettant la production de composants extrêmement petits en milliards, en particulier des condensateurs et des résistances.

SMT en cours d'utilisation

L'utilisation de la technologie de montage en surface (CMS) est devenue courante dans la fabrication de cartes de circuits électroniques. Ces composants sont plus petits, offrent souvent des performances supérieures et peuvent être assemblés à l'aide de machines de prélèvement et de placement automatisées, ce qui évite souvent la nécessité d'un assemblage manuel. En revanche, le placement de composants câblés était un processus difficile en raison de la nécessité de préformer des fils pour s'adapter à des trous spécifiques, ce qui entraînait souvent des difficultés lors du processus de placement.

Si certains connecteurs et composants nécessitent encore un placement manuel, les cartes de circuits imprimés sont généralement conçues pour réduire cette nécessité en s'adaptant aux composants qui peuvent être placés automatiquement. De plus, les fabricants de composants ont développé des versions de montage en surface spécialisées qui facilitent l'automatisation quasi complète de l'assemblage de la majorité des cartes.

Applications SMT

Bien que certains composants de la technologie de montage en surface (CMS) soient adaptés à une utilisation dans des projets domestiques, ils nécessitent des techniques de soudage méticuleuses et précises. Les circuits intégrés avec un espacement important des broches peuvent toujours présenter des problèmes de soudure, et ceux avec cinquante broches ou plus nécessitent souvent un équipement de soudure spécialisé. Ces composants sont principalement conçus pour des applications de fabrication à grande échelle. Il est impératif de faire preuve d'une prudence supplémentaire lorsque vous travaillez sur des cartes déjà assemblées.

L'utilisation de composants CMS permet aux fabricants de réaliser des économies de coûts importantes, c'est pourquoi ils sont largement utilisés dans le secteur manufacturier. Heureusement, les composants traditionnels au plomb, qui peuvent être soudés manuellement, sont toujours facilement disponibles et sont généralement plus pratiques pour les projets domestiques. Néanmoins, les composants CMS peuvent être utilisés dans la construction résidentielle lorsque leurs fils et leurs connexions sont suffisamment dimensionnés pour être soudés avec des outils conventionnels.

Avantage de la technologie de montage en surface dans la conception

• Les principaux avantages de cette conception sont une réduction substantielle du poids et de l’espace, ainsi qu’une diminution notable du bruit électrique.

• Le poids des composants SMT peut atteindre jusqu'à un dixième de celui de leurs homologues traversants, ce qui entraîne une réduction notable du poids global de l'assemblage à montage en surface (SMA).

• La nature compacte des composants SMT leur permet d’occuper un espace relativement petit sur un circuit imprimé, généralement entre la moitié et un tiers de la surface totale.

• L'espace réellement économisé sur une carte dépendra de la proportion de composants traversants remplacés par des composants montés en surface, car tous les composants électroniques ne sont pas disponibles en montage en surface.

Avantages de la technologie de montage en surface dans la fabrication

• De plus, le processus de fabrication présente des avantages considérables.

• Les avantages significatifs du SMT dans la fabrication comprennent des coûts de carte inférieurs, des dépenses de manutention des matériaux réduites et un processus de production plus contrôlé.

• Avec SMT, le routage des traces est minimisé, la taille de la carte est réduite et le nombre de trous percés est diminué.

• Si la fonctionnalité de la carte de montage en surface reste inchangée, l'espacement accru entre les composants résultant de l'utilisation de pièces CMS plus petites et la réduction des trous percés peuvent également conduire à une réduction du nombre de couches requises dans la carte de circuit imprimé. Par conséquent, le coût global de la carte de circuit imprimé est réduit.

Les avantages de la technologie de montage en surface ne se traduisent pas toujours par une réduction des coûts d'assemblage CMS. La rentabilité de la technologie CMS dépend de l'application et de la mise en œuvre spécifiques.

Inconvénients de la technologie de montage en surface

• L’utilisation d’un espacement de fils étroit peut présenter un défi important dans le processus de réparation.

• Il ne peut être garanti que les connexions de soudure résisteront aux composés utilisés dans les applications d'enrobage, et elles peuvent être affectées par les cycles thermiques.

• Les composants qui génèrent une chaleur importante ou traitent des charges électriques élevées ne sont pas adaptés à la technologie de montage en surface (CMS) en raison du risque de fusion de la soudure à des températures élevées.

• La soudure peut être soumise à des contraintes mécaniques, ce qui pourrait compromettre son intégrité. Par conséquent, il est recommandé de monter les composants qui interagiront directement avec les utilisateurs à l'aide de techniques de montage traversant pour fournir un meilleur support physique.

Conclusion

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