Când te uiți la o placă de circuit modernă, vei observa componente mici și plate atașate direct la suprafață. Acestea se numesc dispozitive de montare la suprafață sau SMD. Dispozitivele de montare la suprafață sunt dispozitive fabricate prin tehnologia de montare la suprafață sau SMT. Această metodă nu necesită găurirea găurilor prin placă. În schimb, componentele sunt plasate direct pe plăcuțe de cupru și apoi lipite în poziție. Este mai rapidă, mai curată și mai eficientă decât metoda mai veche cu găuri traversante.

Deoarece SMD-urile nu necesită fire lungi, acestea sunt de obicei mai mici. Aceasta înseamnă că puteți amplasa mai multe dintre ele pe aceeași placă și chiar puteți utiliza ambele părți ale PCB-ului. Acest lucru este util în special în designurile de înaltă densitate sau compacte. Cu SMT, producția este mult mai rapidă și mai ușor de automatizat. Reduceți stresul asupra materialului, reduceți costurile de fabricație și îmbunătățiți performanța generală. Acest lucru este valabil pentru semnale de mare viteză, unde traseele de urmărire mai scurte sunt importante.

Piesele cu orificii de trecere își au în continuare locul, în special pentru conectori sau componente care suportă solicitări mecanice. Dar pentru majoritatea electronicelor moderne, SMD-urile sunt standardul. Sunt fiabile, eficiente și perfecte pentru designurile rapide, ușoare și care economisesc spațiu de astăzi. Dacă proiectați plăci noi, alegerea SMT vă poate ajuta să construiți mai inteligent și mai eficient.

SMD-urile, sau dispozitivele cu montare la suprafață, vin în multe forme. Fiecare tip joacă un rol cheie în modul în care funcționează circuitul dumneavoastră. Unele sunt simple. Altele sunt mai avansate. Dar toate sunt montate direct pe suprafața PCB-ului.

Componente pasive

Le folosiți pentru a gestiona fluxul de curent, a stoca sarcina sau a controla comportamentul semnalului. Aceste componente nu amplifică și nu generează semnale. Sunt acolo pentru a stabiliza, filtra sau limita activitatea în circuit. Majoritatea sunt piese dreptunghiulare mici cu terminale metalice la fiecare capăt. Iată câteva componente SMD pasive comune:

• Rezistori
• Condensatori
• Inductoare
• Diodes
• transformatoare
• Oscilatoare

Dispozitive electromecanice

Componente care combină funcții electrice și mecanice. Comutatoare, conectori și microrelee sunt câteva exemple. Unele modele pot include micromotoare sau actuatoare. Le utilizați pentru a crea puncte de intrare sau reacții mecanice la semnale electronice. Acestea sunt adesea plasate la interfețe - oriunde placa dvs. trebuie să se conecteze, să se deconecteze sau să declanșeze mișcare.

Circuite integrate

Circuitele integrate, sau IC-uri, sunt mici pachete ingenioase de semiconductori care pot îndeplini diverse sarcini, cum ar fi controlul logic, procesare a semnalului, stocare de memorie sau chiar reglarea puterii. În funcție de nevoile dumneavoastră, s-ar putea să folosiți microcontrolere, procesoare sau circuite integrate analogice specifice. Aceste cipuri sunt fantastice deoarece vă permit să încorporați mai multe funcții într-un spațiu mic, ceea ce nu numai că economisește spațiu, dar și crește performanța. Sunt esențiale pentru proiectele care necesită densitate sau viteză mare.

Procesul de preluare și plasare este momentul în care totul începe să se asume. După ce pasta de lipit este aplicată pe plăcuțele plăcii, este timpul să se monteze componentele. Acest lucru se face cu ajutorul unei mașini de preluare și plasare - unul dintre cele mai importante instrumente de pe linia de asamblare. O alimentezi cu role sau tăvi de SMD-uri. Aceasta scanează fiecare componentă folosind un sistem de coduri de bare, apoi aliniază exact unde să le plaseze pe baza fișierului Gerber. Fișierul respectiv indică mașinii poziția și rotația exactă pentru fiecare piesă.

Un braț robotic preia fiecare SMD folosind presiunea vidului. Capul se poate roti și înclina pentru a se potrivi unghiului de care are nevoie componenta. Când ajunge în locul potrivit pe placă, mașina plasează ușor piesa pe placa acoperită cu pastă.

Pentru a se asigura că fiecare plasare este perfectă, sistemul folosește marcaje de referință. Aceste marcaje ajută la alinierea componentelor pe toate cele trei axe. Plasarea verticală contează și ea - dacă o piesă este așezată neuniform, lipirea s-ar putea să nu se fixeze. Acest lucru duce la îmbinări slabe. Unele mașini verifică chiar și valorile electrice din mers. Dacă valoarea unei piese scade în afara limitei setate, aceasta este respinsă înainte de a atinge placa. Acest lucru menține ansamblul curat, fiabil și pregătit pentru pasul următor.

Lipirea SMD este o parte cheie a procesului de asamblare. Astăzi, cea mai mare parte se face cu mașini, dar elementele de bază rămân aceleași. Mai întâi trebuie să aplici pasta de lipit pe placă. Aceasta se face folosind un șablon și o imprimantă pentru pastă de lipit. Pasta se aplică doar pe plăcuțele unde vor sta componentele.

Apoi vine montarea. Componentele SMD sunt plasate direct pe plăcuțele lipite folosind o mașină de tip pick and place. Este rapid și precis.

După aceea, placa trece printr-un cuptor de reflow. Acesta încălzește întregul ansamblu suficient cât să topească pasta. Aceasta creează o conexiune solidă între bornele componentelor și plăcuțele PCB. Când placa se răcește, aceste îmbinări țin totul strâns. Urmează încă o rundă de inspecție optică pentru a detecta orice aspect nepotrivit.

Încă poți lipi SMD-urile manual, mai ales dacă ești un amator. Dar pentru rezultate la nivel de producție, lipirea prin reflow este cea mai fiabilă metodă.

Asamblarea PCB-urilor SMD joacă un rol vital în multe industrii. Veți găsi aceste plăci în produse unde spațiul este restrâns și performanța trebuie să rămână ridicată. Componentele sunt mici, dar au funcții puternice.

• Electronice de larg consum - PCB-urile SMD sunt standard în electronicele de zi cu zi. Le utilizați în smartphone-uri, tablete, console de jocuri și televizoare inteligente. Dimensiunile lor mici ajută la încadrarea mai multor funcții în carcase mai mici. Aceste plăci permit procesarea rapidă a datelor, integritatea puternică a semnalului și consumul redus de energie.
• Dispozitive medicale - În sistemele medicale, precizia și fiabilitatea contează. PCB-urile SMD sunt utilizate în stimulatoare cardiace, echipamente de imagistică și monitoare pentru pacienți. Acestea trebuie să îndeplinească standarde stricte de curățenie și rată de defecțiune. Unele sunt concepute pentru uz intern, așadar biocompatibilitatea și stabilitatea pe termen lung sunt esențiale.
• Aplicații militare – Ansamblurile SMD de calitate militară trebuie să facă față unor condiții extreme. Le veți vedea în instrumente de comunicații, sisteme radar, ghidare rachete și monitorizare a amenințărilor. Aceste plăci trebuie să funcționeze în condiții de șocuri, vibrații și sarcină termică ridicată. Ele ajută la asigurarea faptului că sistemele critice pentru misiune rămân operaționale.
• LED-uri - PCB-urile SMD sunt ideale pentru iluminatul cu LED-uri. Acestea gestionează bine căldura și permit un design compact. Le găsiți adesea în afișaje, panouri de iluminat și sisteme de indicatori. Plăcile cu spate din aluminiu sunt comune aici, ajutând la transferul căldurii departe de diodă pentru o durată de viață și o performanță mai bune.
• Aerospațial - Proiectele aerospațiale necesită PCB-uri ușoare, de înaltă densitate și extrem de fiabile. Plăcile SMD sunt utilizate în comenzile aeronavelor, sistemele de satelit și navigația spațială. Aceste ansambluri rezistă la temperaturi și presiuni extreme, menținând în același timp integritatea semnalului stabilă.