برد smd چیست و مونتاژ برد SMD چگونه است؟
یکی از انواع برد مدار چاپی که در بسیاری از محصولات الکترونیکی کاربرد دارند بردهای SMD (مخفف عبارت Surface Mount Device) هستند که به معنای بردهای الکترونیکی ساخته شده با فناوری نصب سطحی میباشند. در این بردها از تکنولوژی SMT (مخفف surface mount technology) استفاده میشود. این همان فناوریای است که به موجب آن قطعات را به سطح بردها نصب میکنند. با توجه به گسترش روز افزون استفاده از وسایل الکترونیکی، شرکتها به فکر باز طراحی بردهای مدار چاپی افتادند و بردهای smd پا به عرصهی وجود گذاشتند.این تکنولوژی با حذف پایههای بلند قطعات الکترونیکی و نصب سطحی آنها به بردهای مدار چاپی مزایایی را ایجاد کردهاست. در بردهای SMD تراکم برد بالاتر است و به علت امکان استفاده از قطعات پیشرفته مثل مدارهای مجتمع امکان پردازشهای سنگین برای برد SMD فراهم میشود. دستگاهی که با آن در حال خواندن این مطلب هستید از بردهای SMD برای پردازش و ارائهی تصویر به شما استفاده میکند.مهمترین مرحله در ساخت این بردها مونتاژ برد SMD است که نیازمند تکنولوژی پیشرفته و دانش بالایی میباشد. در ادامه به توضیح نحوهی مونتاژ برد SMD در ترونیکو میپردازیم.
روش مونتاژ برد SMD چگونه است؟
همانطور که قبلتر اشاره کردیم قطعات در بردهای SMD دارای پایههای کوتاه و یا بدون پایه هستند، قطعاتی که در بردهای SMD مورد استفاده قرار میگیرند معمولا تحمل ولتاژهای بالا را ندارند و همچنین به علت تراکم بالای برد طوری طراحی میشوند که گرمای کمی تولید کنند، برخی از این قطعات از: ICها، مقاومتها و خازنهای SMD و… هستند.
مراحل پیش از مونتاژ (آماده سازی برای مونتاژ)
اولین مرحلهی مونتاژ برد SMD بررسی برد مدار چاپی است. این کار معمولا در بسیاری از شرکتها انجام نمیشود و همین موضوع باعث میشود تا تعداد بردهای دچار نقص زیاد شود و هزینهی مونتاژ SMD بالا برود. در این مرحله تمامی PCBها از نظر ظاهری بررسی میشوند تا از سلامت آنها اطمینان حاصل کنیم. در صورت سلامت کامل PCBها آنها را به مرحلهی مونتاژ میبریم.
دومین کاری که باید پیش از انجام پروسهی مونتاژ انجام داد بررسی قطعات الکترونیکیای است که باید در برد الکترونیکی به کار روند. این کار نیز مثل بررسی بردهای مدار چاپی بر روی تک تک قطعات انجام میشود تا از سلامت آنها مطمئن شویم. این بررسی از نظر ظاهری انجام میشود. در صورتی که عملکرد قطعات الکترونیکی دچار مشکل باشد پس از اتمام مونتاژ واحد کنترل کیفی آنها را بررسی میکند و در صورت نیاز بردهای SMD مونتاژ شده تعمیر میشوند.
بررسی عملکردی تک تک قطعات الکترونیکی پیش از مونتاژ SMD انجام نمیشود. علت این موضوع این است که بررسی عملکردی تمامی قطعات زمان و هزینهی زیادی دارد و برای کارفرما این هزینه منطقی نیست.
جایگذاری خمیر لحیم و قطعات در مونتاژ برد SMD
از آنجایی که قطعات در برد SMD روی سطح برد نصب میشوند زیر قطعات باید خمیر قلع وجود داشته باشد تا بعد از جایگذاری قطعات بتوان قطعات را به سطح برد لحیم کرد. قراردهی خمیر قلع در برد SMD به این صورت انجام میشود که ابتدا برد را در جای مشخصی به صورت ثابت نگه میدارند و سپس شابلون مونتاژ SMD را روی آن قرار میدهند. یک تکنسین خمیر قلع را به وسیلهی کاردک روی شابلون حرکت میدهد تا محل قرار گیری قطعات روی برد به خمیر قلع آغشته شود. شابلون مونتاژ SMD برای هر برد به صورت جداگانه ساخته میشود.
مونتاژ برد SMD با قراردهی قطعات در دستگاه جایگذاری قطعات آغاز میشود. دستگاهی که وظیفهی جایگذاری قطعات در برد SMD را بر عهده دارد pick and place نام دارد که یکی از به روزترین و پیشرفتهترین دستگاههای جایگذاری قطعات SMD است. ترونیکو در فرآیند مونتاژ برد SMD از این دستگاه برای جایگذاری قطعات استفاده میکند و همین امر باعث بالا رفتن کیفیت بردهای SMD مونتاژ شده در ترونیکو است.
لحیم کاری برد SMD
با قرارگیری قطعات روی برد نوبت به ذوب کردن خمیر لحیم میرسد تا اتصال الکتریکی قطعات با برد SMD برقرار شود. این کار در مونتاژ برد SMD به صورت اتوماتیک به وسیلهی دستگاهی به نام oven reflow انجام میشود. این دستگاه همانند یک فر به بردهای SMD حرارت میدهد و باعث میشود خمیر قلعی که زیر قطعات قرار دارد ذوب شود و قطعات الکترونیکی را به سطح برد متصل کند.
در مونتاژ برد SMD به روش دستی جایگذاری قطعات به وسیلهی یک متخصص با تجربه و با استفاده از پنسهای مخصوص انجام میشود. فرآیند لحیم کاری در مونتاژ دستی SMD به وسیلهی هیتر هوای گرم انجام میشود. در مونتاژ برد SMD به صورت دستی کیفیت برد مونتاژ شده از مونتاژ اتوماتیک پایینتر است. این روش معمولا برای بردهای تست اولیه یا تیراژهای پایین کاربرد دارد و در تیراژ بالا مونتاژ SMD به صورت اتوماتیک علاوه بر دقت بیشتر هزینهی کمتری نیز دارد.
شستشوی برد SMD
پس از انجام لحیم کاری به مرحلهی آخر مونتاژ برد SMD می رسیم که شستشوی برد است. در این مرحله برد را از بقایای مواد لحیم کاری پاک میکنند و برد را تمیز میکنند تا از پیش آمدن اکسیداسیون در برد جلوگیری کنند.
کنترل کیفی بردهای مونتاژ شده
پس از اتمام فرآیند مونتاژ بردهای الکترونیکی باید بردها را از نظر عملکردی و ظاهری بررسی کرد به این فرآیند کنترل کیفی بردهای الکترونیکی میگویند. بردهای SMD از نظر ظاهری پس از پروسهی مونتاژ توسط تکنولوژی بازرسی خودکار نوری بررسی میشوند و از نظر عملکردی با دستگاه اسیلوسکوپ عملکرد بردها را میسنجند.
نکاتی درباره انواع بردهای SMD
بردهای SMD در برخی از مواقع به صورت چندلایه تولید میشوند. برای مونتاژ برد SMD به صورت چندلایه ابتدا باید لایههای میانی بردها را مونتاژ کرد و قطعات را مطابق با فایل طراحی هر لایه به برد لحیم کرد. پس از مونتاژ لایههای میانی برد SMD، لایههای برد را روی هم قرار میدهند و آنها را به یکدیگر متصل میکنند و سپس لایهی اول و آخر برد را مونتاژ میکنند.
در بردهای ترکیبی (ترکیبی از بردهای SMD و DIP) ابتدا باید قطعات SMD روی برد مونتاژ شوند و سپس به سراغ مونتاژ قطعات DIP روی برد میرویم. استفاده از این بردها در محصولاتی که علاوه بر اینکه ولتاژ بالا به برد وارد میشود به تراکم بالا نیاز دارند رایج است.
نحوه ثبت سفارش مونتاژ برد SMD در ترونیکو
ثبت سفارش مونتاژ برد SMD: در این مرحله مشتریان عزیز تعداد پدهای درخواستی، تعداد قطعات الکترونیکی مورد نیاز و همچنین فایل های PCB و BOM را در اختیار تیم ترونیکو قرار میدهند، همچنین اگر نیاز به تامین قطعات توسط ترونیکو دارند باید جزییات قطعات درخواستی را در اختیار همکاران ما قرار دهند.
تایید درخواست مونتاژ برد SMD توسط تیم فنی: در این مرحله فایل شما توسط تیم فنی ترونیکو برای بررسی عدم تطابقهای احتمالی چک خواهد شد. در صورت نبود مشکل در این مرحله و تطابق با تواناییهای تیم آوند، پروژهی شما به مرحلهی بعد خواهدرفت.
تکمیل قرارداد: پس از تایید تیم فنی، برآورد قیمت مونتاژ برد SMD انجام میشود و با توافق دو طرف و امضای قرار داد، پروژه وارد فاز اجرایی خواهدشد.
شروع پروسهی مونتاژ: زمان شروع مونتاژ برد SMD بسته به آنکه قطعات شما موجود باشد یا باید توسط تیم تامین قطعات ترونیکو تامین شود، متفاوت خواهد بود. زمان تقریبی مونتاژ و تامین قطعات، در قرارداد ذکر خواهدشد.
کنترل کیفی قطعات بردهای SMD مونتاژ شده: پس از مونتاژ SMD، بردهای شما توسط واحد کنترل کیفی بررسی میشوند تا از سلامت برد مونتاژ شده و قطعات به کار رفته در برد اطمینان حاصل شود. (این مرحله با فناوری AOI و ICT انجام میشود)
تحویل و تسویه: بردهای SMD آماده شده با رعایت اصول استاندارد بسته بندی شده و طبق روش ارسال توافق شده، برای مشتریان عزیز ارسال خواهندشد.
مزایای استفاده از برد SMD
کاهش سایز بردها و امکان استفاده از قطعات بیشتر بر روی بردهای SMD
کاهش استفاده از قلع و کاهش هزینهی تولید
حذف نیروی انسانی و کاهش هزینههای مربوط به نیروی انسانی
حذف خطاهای مربوط به نیروی انسانی
حذف خطاهای مربوط به حفره زدن روی برد
افزایش سرعت مونتاژ
افزایش دقت بردهای الکترونیکی
سبکتر کردن و کوچکتر شدن بردها
کاهش اتلاف انرژی به صورت گرمایی
کاهش وزن بردهای تولید شده با این فناوری و…
استانداردهای مونتاژ برد SMD
از آنجایی که قطعات SMD در ابعاد کوچک و با دقت بسیار بالایی تولید میشوند، نیازمند دستگاهها و قطعات پیشرفتهای هستند و باید استانداردهای خاصی در مونتاژ برد الکترونیکی و این قطعات رعایت شود. همچنین در هنگام طراحی باید یکسری از استانداردها را رعایت کنید که به آنها استاندارد های Design For Manufacturing) DFM) میگویند. رعایت استاندارد DFM است که باعث میشود برد شما توانایی تولید داشتهباشد، در صورت عدم رعایت استاندارد DFM ممکن است بسیاری از ایرادات هنگام مونتاژ و تولید برد مشخص شود که شما را به نقطهی شروع طراحی برد، باز میگرداند.
یکی دیگر از استانداردهایی که برای مونتاژ برد SMD باید آنها را رعایت کرد شاستاندارد IPC است که یک استاندارد جهانیست که تمامی مراحل تولید و مونتاژ برد SMD و سایر روشهای مونتاژ را در بر میگیرد. ما در تیم ترونیکو ابتدا فایلهای شما را بررسی کرده و با اصول مونتاژ برد SMD تطابق میدهیم، این پروسه برای اطمینان از امکان مونتاژ برد و کارایی آن پس از مونتاژ صورت میگیرد. مزیت دیگر این بررسیها و تطابق با استانداردها افزایش طول عمر برد و پایین آمدن هزینههای نهایی مونتاژ برد SMD است.
ترونیکو؛ بهترین انتخاب برای مونتاژ بردهای SMD
ترونیکو توانایی مونتاژ دستی و اتوماتیک برد SMD را دارا میباشد. ما در تیم ترونیکو با بیش از ۵ سال سابقه و انجام بیش از ۱۰۰ پروژهی موفق مونتاژ SMD افتخار این را داریم که با دستگاه های پیشرفته، بدون دخالت نیروی انسانی و با رعایت استانداردهای جهانی مونتاژ بردهای SMD را در کوتاهترین زمان و با بالاترین کیفیت برای شما مشتریان عزیز انجام دهیم.
