सतह-माउंट तकनीक (एसएमटी)

सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी): आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण का "अदृश्य इंजीनियर"

परिचय
सतह माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के क्षेत्र में मुख्य प्रौद्योगिकियों में से एक है।प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबीएस) की सतह पर सीधे माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटकों को माउंट करके, इसने पारंपरिक थ्रू-होल माउंटिंग तकनीक को बदल दिया है और आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लघुकरण और उच्च प्रदर्शन के लिए एक प्रमुख चालक बन गया है।स्मार्टफोन से लेकर एयरोस्पेस उपकरण तक, SMT हर जगह है और इसे इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग का "अदृश्य इंजीनियर" कहा जा सकता है।

एसएमटी का ऐतिहासिक विकास
एसएमटी की उत्पत्ति 1960 के दशक में हुई थी और इसे सबसे पहले संयुक्त राज्य अमेरिका के आईबीएम द्वारा विकसित किया गया था।प्रारंभ में इसका प्रयोग छोटे कंप्यूटरों और एयरोस्पेस उपकरण (जैसे शनि प्रक्षेपण यान का नेविगेशन कंप्यूटर) में किया गया था।.

1980 के दशक में: प्रौद्योगिकी धीरे-धीरे परिपक्व हुई, और बाजार हिस्सेदारी 10% से तेजी से बढ़ी।

1990 के दशक के अंत में: यह मुख्यधारा की प्रक्रिया बन गई, जिसमें 90% से अधिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों ने एसएमटी को अपनाया।

21वीं सदी में, लघुकरण (जैसे 01005 घटक, BGA पैकेजिंग) और पर्यावरण संरक्षण (सीसा मुक्त मिलाप) की आवश्यकताओं के साथ,एसएमटी लगातार पुनरावृत्ति और उन्नयन 47.

एसएमटी के मूल सिद्धांत और प्रक्रिया प्रवाह
एसएमटी का मूल "माउंटिंग" और "सोल्डरिंग" में निहित है। इसकी प्रक्रिया अत्यधिक स्वचालित है और मुख्य रूप से निम्नलिखित चरणों में शामिल हैः

सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग

लेजर द्वारा काटे गए स्टेनलेस स्टील के टेम्पलेट (0.1-0.15 मिमी की मोटाई के साथ) का उपयोग करके, पीसीबी पैड पर एक स्क्रैपर के माध्यम से सटीक रूप से प्रिंट किया जाता है।सोल्डर पेस्ट सोल्डर पाउडर और फ्लक्स मिलाकर बनाया जाता हैप्रिंटिंग मोटाई को नियंत्रित करने की आवश्यकता है (आमतौर पर 0.3-0.6 मिमी) 69.

मुख्य उपकरण: प्रिंट की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए 3 डी स्कैनिंग के लिए SPI (सोल्डर पेस्ट डिटेक्टर) के साथ मिलकर पूर्ण स्वचालित सोल्डर पेस्ट प्रिंटर 69.

घटकों की स्थापना

सतह माउंट मशीन वैक्यूम नोजल के माध्यम से घटकों (जैसे प्रतिरोधक, कंडेनसर और चिप्स) को पकड़ती है और एक दृश्य स्थिति प्रणाली के साथ ±0.025 मिमी की सटीकता प्राप्त करती है।यह 200 से ऊपर चढ़ सकता है,000 अंक प्रति घंटे.

कठिनाइयां: अनियमित आकार के घटकों (जैसे लचीले कनेक्टर) के लिए विशेष नोजल की आवश्यकता होती है, और बीजीए पैकेजिंग सॉल्डर गेंदों की अखंडता की जांच करने के लिए एक्स-रे डिटेक्शन पर निर्भर करती है।

रिफ्लो सोल्डरिंग

तापमान वक्र (पूर्व ताप, भिगोना, पुनः प्रवाह, ठंडा करना) को ठीक से नियंत्रित करके, मिलाप पेस्ट को पिघलाया जाता है और विश्वसनीय मिलाप जोड़ों का गठन किया जाता है।सीसा रहित प्रक्रियाओं का चरम तापमान आमतौर पर 235-245°C होता है, और उच्च तापमान क्षेत्र 40-60 सेकंड तक रहता है।

जोखिम नियंत्रणः सोल्डर जोड़ों पर जाली दोषों से बचने के लिए ठंडा दर ≤4°C/s होनी चाहिए।

निरीक्षण और मरम्मत

एओआई (ऑटोमेटिक ऑप्टिकल इंस्पेक्शन): यह 0.01 मिमी की सटीकता के साथ गायब भागों, ऑफसेट और कब्र के पत्थरों जैसे दोषों की पहचान कर सकता है।

एक्स-रे निरीक्षण: छिपे हुए सोल्डर जोड़ों जैसे कि बीजीए के गुणवत्ता सत्यापन के लिए प्रयोग किया जाता है;

मरम्मत कार्यस्थलः स्थानीय रूप से सोल्डर के पिघलने के बिंदु तक गर्म करें और दोषपूर्ण घटक 89 को बदलें।

एसएमटी के तकनीकी लाभ
पारंपरिक थ्रू-होल तकनीक की तुलना में, एसएमटी ने कई आयामों में सफलता हासिल की हैः

वॉल्यूम और वजनः घटक वॉल्यूम 40%-60% कम हो जाता है और वजन 60%-80% कम हो जाता है, उच्च घनत्व वायरिंग (जैसे 0.5 मिमी पिच घटकों) 310 का समर्थन करता है;

विश्वसनीयता: मिलाप जोड़ों की दोष दर दस भाग प्रति मिलियन से कम है,मजबूत विरोधी कंपन क्षमता और उच्च आवृत्ति सर्किट प्रदर्शन के साथ (कम परजीवी प्रेरण और क्षमता). 37

उत्पादन दक्षताः उच्च स्तर का स्वचालन, श्रम लागत में 50% से अधिक की कमी, दो तरफा माउंटिंग और लचीले उत्पादन का समर्थन।

पर्यावरण संरक्षण और अर्थव्यवस्थाः ड्रिलिंग और सामग्री अपशिष्ट को कम करें, सीसा मुक्त प्रक्रिया RoHS मानक 35 के अनुरूप है।

एसएमटी के अनुप्रयोग क्षेत्र
उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: स्मार्ट फोन और लैपटॉप का लघुकरण;

ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स: ईसीयू नियंत्रण मॉड्यूल और सेंसर के लिए उच्च विश्वसनीयता आवश्यकताएं;

चिकित्सा उपकरण: पोर्टेबल मॉनिटर, प्रत्यारोपित उपकरणों की सटीक असेंबली;

एयरोस्पेस और सैन्य उद्योगः उपग्रह संचार उपकरण और नेविगेशन प्रणालियों के लिए एंटी-व्हाइब्रेशन डिजाइन 4710.

V. भविष्य के रुझान और चुनौतियां
बुद्धिमत्ता और लचीलापनः एआई-संचालित अनुकूली सतह माउंट तकनीक (एसएमटी) मशीनें और पुनः विन्यस्त उत्पादन लाइनें छोटे बैच अनुकूलन की मांगों के अनुकूल हैं। 56

त्रि-आयामी एकीकरण: थ्री-डी स्टैक्ड पैकेजिंग प्रौद्योगिकी के माध्यम से अंतरिक्ष उपयोग में सुधार;

ग्रीन मैन्युफैक्चरिंगः 59% तक विलायक ऑक्सीजन उत्सर्जन को कम करने के लिए जल आधारित सफाई एजेंटों और जैव-विघटनीय मिलाप को बढ़ावा देना;

परिशुद्धता सीमाः 01005 (जैसे 008004) से नीचे के घटकों की बढ़ती चुनौतियों का सामना करने के लिए, उप-माइक्रोन पोजिशनिंग तकनीक विकसित करें।

निष्कर्ष
सतह माउंट प्रौद्योगिकी न केवल इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण की तकनीकी आधारशिला है, बल्कि एक अदृश्य शक्ति भी है जो मानवता को बुद्धिमान युग की ओर ले जाती है।माइक्रोमीटर से नैनोमीटर तक, एसएमटी की हर प्रगति इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की सीमाओं को फिर से आकार दे रही है। भविष्य में, नई सामग्री और बुद्धिमान प्रौद्योगिकियों के एकीकरण के साथ,एसएमटी "छोटा लेकिन शक्तिशाली" होने की तकनीकी किंवदंती लिखना जारी रखेगा.